книги из ГПНТБ / Федорук Н.М. Механизация работ на транспортном строительстве учебник [для техникумов и учеб. пособие для техн. шк

ных болтами. Перспективно применение свай из досок, склеенных водоупорными клеями, длина этих свай до 16—20 м при различ­ ных размерах сечений.

Железобетонные сваи изготовляют длиной от 5 до 25 м преи­ мущественно квадратного сечения размерами от 25X25 до 45X45 см. В мостостроении широко применяются железобетонные центрифугированные сваи-оболочки диаметром 0,4; 0,6 и 0,8 м и оболочки диаметром от 1 до 3 м. Стальные сваи из труб и прокат­ ных профилей применяются редко.

Погружение свай в грунт производят при помощи копровой ус­ тановки или крана с копровым оборудованием, оснащенных свае­ бойным молотом или вибропогружателем. Тип сваебойного оборудо­ вания выбирают в зависимости от свойств грунтов, вида и разме­ ров свай или оболочек, объема и условий работ.

Технические характеристики рекомендуемых дизель-молотов приведены в табл. 32.

Т а б л и ц а 32

1Данные для грунтов средней плотности.

Необходимая энергия удара (момент силы) молота

W = 25 Р пр,

где Рщ> — несущая способность сваи по грунту.

Соответствие массы молота массе сваи проверяют по к о э ф ф и ­ ц и е н т у п р и м е н и м о с т и м о л о т а

М + т

где М — масса молота; т — масса сваи;

Wn — паспортная энергия удара молота.

Коэффициент К применимости молота не должен превышать значений, приведенных в табл. 33;

201

Т а б л и ц а 33

Масса ударной части молота должна быть больше массы сваи при длине ее более 12 м. При длине сваи менее 12 м масса ударной части молота должна превосходить массу сваи не менее чем в 1,25 раза при погружении в плотные грунты.

Тип вибропогружателя следует выбирать с учетом характери­ стик грунтов, глубины погружения, размеров свай, свай-оболочек и оболочек, исходя из данных, приведенных в табл. 34.

202

Забивку свай для фундаментов опор мостов, сооружаемых на суше, целесообразно вести механизированным способом с передви­ жных подмостей, перекрывающих котлованы и перемещающихся вместе с копром при помощи двух лебедок по путям, уложенным за ограждением котлована (рис. 122).

Для фундаментов, имеющих более трех рядов свай и более трех

Легкие деревянные и относительно короткие квадратного сече­ ния железобетонные сваи забивают деревянными сборно-разборны­ ми копрами, которые обычно изготовляют на строительстве. Чаще применяют металлические инвентарные копры, в том числе копры, снабженные ходовыми частями для передвижения по рельсам. Для забивки тяжелых длинных свай используют полноповоротные коп­ ры типа СССМ на рельсовом ходу, позволяющие забивать сваи с наклоном до 1:5. Основные характеристики рекомендуемых копро­ вых установок и оборудования приведены в табл. 35.

Наряду со специальными копровыми установками в мостостро­ ении широко используют для забивки свай различные краны с на­

203

Т а б л и ц а 35

1 Э Г— электропідравлнческий, Г — гидравлический, М— механический, Э — электрический.

При сооружении опор мостов на акватории с небольшой глу­ биной воды и скоростью течения менее 1 м/сек иногда отсыпают или намывают методом гидромеханизации искусственный островок,

тельной глубиной и скоростью течения менее 1 м/сек необходимо иметь правильно ориентированный и надежно закрепленный кар­ кас для погружения свай. Устанавливают в требуемое положение и укрепляют каркас при помощи лебедок и якорей, которыми ос­ нащена плавучая копровая установка, смонтированная на понтонах.

При скорости течения реки более 1 м/сек направляющий каркас закрепляют при помощи плавучей якорницы, установленной выше течения на становых и боковых якорях и оборудованной якорны­

ние фиксируют погружением через ячейки каркаса до проектной отметки маячных свай (или оболочек).

Сваи (оболочки) опускают в ячейки каркаса плавучим краном, имеющим стрелу длиной 30—35 м с двумя крюками, дающими воз­ можность поворачивать сваи из горизонтального в вертикальное положение.

Висящий на полиспастах подъемной вышки направляющий кар­ кас опускают в воду в проектное положение и закрепляют на ма-

204

S)

Установку шпунтового ограждения вокруг каркаса и погруже­ ние его вибропогружателем производят при помощи плавучего крана.

Шпунт заводят в замки сплотками из трех шпунтин, со­ бираемых заранее на берегу в горизонтальном положении. По за­ вершении забивки шпунта через ячейки каркаса опускают на грунт остальные сваи (оболочки), после чего забивают сваи молотом или погружают их вибропогружателем.

Для извлечения грунта из котлована чаще всего применяют грейферы, эрлифты (рис. 125), реже гидроэлеваторы.

После извлечения грунта до заданного проектом уровня в кот? лован укладывают методом вертикально поднимающейся трубы (ВПТ) тампонажный слой, подводного бетона, перекрывающий поступление воды от основания котлована. Воду из котлована от­ качивают через 3—5 сутою и обрубают сваи в уровне плиты ро­ стверка при помощи гидравлического станка для срубки железо­ бетонных сван, рубильных молотков и бетоноломов. Арматурные стержни перерезают автогеном.

После укладки и сварки арматуры плиты ростверка выполня­ ют бетонирование ростверка с применением хоботов для уклад* ки бетона, затем каркас разбирают и сооружают тело опоры. По выходе опоры из воды плавучим краном, оснащенным шпунтовыдергивателем, извлекают шпунт. :>

205

К работам по забивке свай, монтажу блоков, пролетных строе­ ний и элементов мостов и труб допускаются лица, сдавшие тех­ нический минимум и хорошо знающие правила техники безопасно­ сти и требования главы Ш-А. 2-70 СНиП «Правила техники без­ опасности на строительстве мостов и труб».

Площадки, с которых производят погружение свай, оболочек и другие работы, должны быть ограждены, освещены в ночное время и оборудованы связью, а также противопожарными сред­ ствами. Площадки, расположенные в русле реки, должны быть обеспечены спасательными средствами.

При ветре силой более б баллов не допускается производство работ по подъему копра и забивке свай. Погружение свай и шпун­ та с плавучих копров при волнении, превышающем 2 балла, не допускается.

При забивке свай, связанной с перемещением и работой пла­ вучих средств и оборудования, должны выполняться правила и требования местного портового надзора.

§ 4. Сооружение фундаментов опор мостов на оболочках

Технологическая схема и способы механизации работ при со­ оружении фундаментов на сборных оболочках с низким роствер­ ком (рис. 126), расположенным на грунте, в основном схожи со схемой и способом, описанным в § 3 настоящей главы. Отличие заключается в необходимости: погружения оболочек более мощ­ ными или спаренными вибропогружателями, извлечения из поло­ сти оболочек грунта, установки арматурного каркаса и укладки подводного бетона в оболочки. Для погружения оболочек диа­ метром 1,6 м целесообразно применять вибропогружатель ВУ-1,6 (рис. 127). Оболочки других диаметров погружают при помощи переходных оголовков. Вибропогружатель ВУ-1,6, позволяет извле­ кать грунт, не снимая его с оболочки.

При необходимости погружения оболочки большого диаметра в плотные грунты можно применить два спаренных вибропогружа­ теля ВП-170 или ВП-250, объединенных на одном оголовке. При затруднениях в погружении оболочки до проектной отметки при­ бегают к подмыву, который осуществляют путем опускания вме­ сте с оболочкой трех, четырех и более подмывных труб с наконеч­ никами, устанавливаемыми на 1,5—2 м выше уровня ножаобо­ лочки по ее периметру. Необходимый напор воды создается цен­ тробежным насосом высокого давления. Подмыв прекращают, ког­ да нож оболочки не дошел до проектной отметки на 0,5 м, выни­ мают трубы и добивают оболочки.

Грунт из полости оболочек целесообразно извлекать четырехили шестичелюстным грейфером или эрлифтами с подмывными иглами.

Если по гидрогеологическим условиям требуется заглубление оболочек в скальную породу, то нижние концы железобетонных

206

оболочки диаметром 0,8 м и более, а также ячейки в направляющих должны быть закрыты щитами, снимаемыми только в период про­ изводства работ. Во время перемещения оболочки краном рабочие должны находиться вне пределов опасной зоны. Подход рабочих к оболочке разрешается после того, как низ оболочки будет распо­ лагаться точно над направляющей ячейкой на высоте 0,1—0,2 м от верхних концов направляющих брусьев. Во время погружения обо­ лочки рабочие должны находиться от нее на расстоянии не менее 4 м.

Запрещается производить работы по ремонту станка' УКС-30 при подвешенном долоте.

По окончании извлечения грунта из полости оболочки непос­ редственно перед бетонированием в оболочку опускают арматур­ ный каркас, верхняя часть которого должна находиться на уров­ не будущей плиты ростверка.

Укладку подводного бетона в оболочки ведут методом ВПТ (см. § 12 главы IX) до уровня ростверка. Укладку тампонажного слоя бетона и все дальнейшие работы по устройству тела опоры выполняют в последовательности, указанной в § 3 настоящей главы.

При сооружении фундамента опоры на высоком свайном рост­ верке, находящемся в пределах воды, производят предваритель­ ную обстройку боковых поверхностей и днища направляющего каркаса сплошными деревянными щитами, плотно пригнанными между собой. В днище оставляют открытыми только отверстия (с минимальным зазором) для пропуска свай или оболочек. После погружения маячных свай, опускания каркаса до проектной от­ метки и погружения свай через ячейки и днище каркаса на днище укладывают тампонажный слой бетона небольшой высоты, пре­

208

пятствующий доступу воды через неплотности между днищем и сваями (оболочками). Дальнейшие операции по сооружению рост­ верка и тела опоры аналогичны описанным выше и в § 3 настоя­ щей главы.

§ 5. Сооружение фундаментов опор на буровых сваях

Буровой сваей называют сваю, образуемую путем бурения в грунте скважины и непосредственной укладки в скважину бетон­ ной смеси.

Существуют два основных способа бурения: ударный и вра­ щательный. При ударном бурении породу разрушают или разрых­ ляют сбрасыванием с высоты до 1 м долота или с большой вы­ соты бура-грейфера или желонки. Удаляют грунт эрлифтами, гид­ роэлеваторами, желонками и бурами-грейферами. При враща­ тельном бурении порода разрушается вращающейся фрезой или шнековым буром. Грунт извлекается фрезой, буром и другими приспособлениями.

При всех способах бурения в устье скважины устанавливают инвентарную обсадную трубу, заглубляемую в грунт на 1,5—2 м ниже дна водоема и извлекаемую по мере заполнения скважины бетоном, или железобетонную оболочку, которая после бетони­ рования входит в конструкцию сваи.

Для повышения несущей способности буровые сваи часто дела­ ют с уширенными основаниями. Стенки скважины крепят сталь­ ными обсадными трубами, глинистым раствором или избыточным подпором воды.

Ударное бурение производят ударно-канатными станками УКС с применением долот диаметром от 0,5 до 3 м, буровыми ус­ тановками ударно-канатного действия, состоящими из бурового станка, бура-грейфера и инвентарных обсадных труб. Буровые ус­ тановки имеют устройства для уширения оснований свай.

Вращательный способ разработки скважин осуществляется бу­ ровыми установками ЦНИИСа, самоходными буровыми станками МБС-1,7 и роторными буровыми станками РУР-3.

Буровая установка ЦНИИСа Минтрансстроя (рис. 128) пред­ назначена для устройства буровых свай длиной до 30 м, диамет­ ром до 1,5 м с уширением: основания до 3 я и наклоном до Г.З. Уширения в основании скважины образуются ножами уширителя 2, раздвигающимися при помощи гидравлических домкратов по мере вращения буровой колонны 4.

При разработке связных грунтов, когда неэффективно исполь­ зование эрлифта, применяют бур-фрезу с четырьмя раскрываю­ щимися при разгрузке лопастями. Загрузка фрезы происходит при ее вращении и внедрении в грунт. Уширение основания вы­ полняется после окончания бурения.

Самоходный буровой станок МБС-1,7 (рис. 129) на базе гу­ сеничного крана Э-1258Б предназначен для бурения скважин

209