книги из ГПНТБ / Сорокин П.П. Свайные работы

рекомендуется, как правило, производить с применением подмыва. Действие водяной струи на песок очень ценно, так как именно чистый песок оказывает весьма значительное сопротивление погружению свай.

2.Если погружение легких свай и шпун­ тов на заданную глубину вибраторами или легкими молотами затруднительно, то реко­ мендуется не производить забивку при помо­ щи тяжелого оборудования, а использовать подмыв.

3.При за'би.вке длинных деревянных свай

вплотные грунты довольно часто происходит повреждение свай. В этих случаях подмыв позволяет быстро погрузить сваю без нару­

шения ее несущей способности и прочности. 4. Большой эффект дает применение под­ мыва при погружении тяжелых железобетон­

бивки требует применения молота исключи­

указанных сечений грунт (непесчаный) в промежутках между выступающими полками оставался рыхлым, что сильно снижало несу­ щую способность сваи.

При забивке и вибропогружеиии свай в плотные глинистые грунты в сваях возни­ кают значительные напряжения, в результате которых железобетонные и- далее металличе-

170

сине сваи могут разрушаться. Совершенно ясно, .что погружение может намного облег­ читься, если между сваей и глинистым грун­ том создать водяную пленку, значительно уменьшающую трение между сваей и грун­

том.

Для обеспечения и ускорения погружения свай вместо подмыва иногда с успехом при­ меняется постоянный электрический ток, ко­ торый вызывает перемещение влаги в грунте от положительного электрода (анода) к от­ рицательному (катоду), благодаря чему грунт у анода осушается и уплотняется, а у катода увлажняется. Это явление известно под названием электроосмоса.

Для того чтобы использовать постоянный электрический ток, надо одну из ранее заби­ тых свай превратить в положительный элек­ трод, а забиваемую — в отрицательный. В таком случае вокруг погружаемой сваи со­ здается зона грунта с повышенной влаж­ ностью, сопротивление между сваей и грун­ том снижается и в значительной мере облег­ чается и ускоряется забивка.и вибропогруже­ ние свай в плотные глинистые грунты. В ре­ зультате получается примерно тот же эффект, что и при подмыве, но без разруше­ ния структуры грунта. Особенно целесооб­ разно применение электроосмоса при погру­

Переувлажнение грунта у катода — явле­ ние временное: после выключения тока' пер­ воначальное состояние грунта вокруг сваи-

171

катода восстанавливается; это восстановле­ ние. ускоряется, если сваю превратить в анод при забивке следующей сваи.

Использование электрического тока воз­ можно при забивке любого вида свай: сталь­ ные сваи сами служат электродами; на неме­ таллических создаются специальные элек­ троды, в качестве которых используются металлические башмаки, полосы или стержни, 4 размещаемые по образующей сваи; при де­ ревянных сваях можно пользоваться старой кровельной сталью.

Полосы-электроды необходимо распола­ гать симметричнно, иначе может получиться неравномерное увлажнение и в связи с ним перекос сваи при погружении. Опыт показал, что в условиях тяжелых глинистых грунтов число ударов, необходимых для погружения. сваи, благодаря использованию электрического тока уменьшилось на 30%.

При погружении свай в глинистые грунты срок, необходимый для отдыха овай, может быть значительно сокращен превращением сваи, требующей отдыха, в положительный электрод.

Погружение свай задавливанием статиче­ ской нагрузкой. Этот способ состоит в том, что свая нагружается весом пригрузочных плит или подвергается иному усилию (напри­ мер давлению гидравлического домкрата), достаточному для преодоления сопротивления грунта. Под действием такой силы свая дол­ жна дойти до заданной отметки и прочно вы­ держать проектную нагрузку. Этот способ может быть использован в тех случаях, когда

172

в целях сохранности конструкций и обору­ дования, находящихся вблизи погружаемой сваи, нельзя допускать никаких сотрясений и ударов.

Рассматриваемый метод трудно осуще­ ствим, когда продвижению сваи препятствуют плотные слои грунта или всякого рода твер­ дые включения. Наиболее благоприятные условия обеспечиваются: при слабых грунтах, при погружении сваи на небольшую глубину и открытьи, снизу свай-оболочек. Задавливание с одновременным подмывом при соблю­ дении всех необходимых мер предосторож­ ности может обеспечить успешное погруже­ ние сваи.

Завинчивание свай. Винтовые сваи приме­ няются главным образом в слабых илистых грунтах, обладающих очень малой несущей способностью и в плотных гравелистых грун­ тах, забивка свай в которые связана с боль­ шими трудностями.

Винтовые сваи с широкими лопастями (диаметром в 2—2,5 раза большим диаметра трубы) образуют большую опорную поверх­ ность и обладают большой несущей способ­ ностью, например, свая с лопастями в 2,5 ж выдержала при испытании нагрузку в 1 100 т. Винтовые сваи имеют перед забивными то преимущество, что завинчивание не сопря­ жено с сотрясениями, и поэтому винтовые сваи могут быть погружены вблизи различных соо­ ружений без вреда для последних. Кроме того, они хорошо сопротивляются выдергиванию.

Ствол сваи может быть стальным или же­ лезобетонным. Преимущественно использу-

173

усилия от кручения голове сваи, в то время как железобетонные сваи в большинстве случаев не обладают достаточной прочностью для сопротивления кручению при завинчива­ нии сваи, а потому при их погружении необ­ ходимы дополнительные устройства, что ус­ ложняет работу.

Рис. 55. Схема завинчивания сваи

/ —кабестан; 2—полиспаст; 3—лестница; 4—люлька, подвешенная к кабестану; 5—пульт управления;

6—главная расчалка; 7—боковая расчалка

Погружаются винтовые сваи в грунт вра­ щением с помощью специального механизма, называемого кабестаном (рис. 55), прикреп­ ленного к голове сваи и опускающегося вме­ сте с ней.

Кабестан состоит из двух частей: подвиж­ ной и неподвижной. Подвижная часть с по­ мощью специальной муфты захватывает сваю

174

•И вращает ее, неподвижная при завинчивании свай, не вращается. Сваи вращаются электро­ двигателями, смонтированными на неподвиж­ ной части.

Применяется несколько типов кабестанов, различающихся способом закрепления непо­ движной части механизма. Для передачи вра-

Рис. 56. Голова стальной винтовой оваи

о—с вырезами в голове сван; б—с приварен­ ными накладками

щения от кабестана металлической трубе в голове последней делаются вырезы (рис. 56, а) или привариваются накладки (рис. 56,6). Ес­ ли свая не наращивается, то для крепления к ней кабестана делают вырезы, которые вхо­ дят в рабочие ребра кабестана. Накладки не­ обходимы в тех случаях, когда трубы состав­ ляются из отдельных секций, соединяемых не­ посредственно на месте погружения.

После погружения секции сваи кабестан снимается, притягивается к крану и при по­ мощи грузовой каретки отводится в сторону.

175

Затем следующая секция присоединяется к предыдущей, кабестан додается на голову присоединенной секции и завинчивание про­ должается.

Очевидно, что высота крана должна быть достаточной для наращивания свай, для опу­ скания и извлечения подмывных трубок и обслуживания оборудования, необходимого для удаления грунта из полости сваи. Грузо­ подъемность крана должна обеспечить одно­ временный подъем кабестана, цилиндра сваи е лопастью и устройствами для подмыва и вы­ дачи грунта.

Погружение сваи вращением идет доволь­ но быстро и достигает 6—8 ж/час и даже больше. Сваи с винтовой лопастью возмож­ но погружать сквозь наброску из небольших камней и гравелистые прослойки, но приме­ нение этих свай невозможно, если встреча­ ются крупные камни или другие твердые

них 1,5—2 ж погружения необходимо прекра­ тить.

Для завинчивания свай длиной до 10 ж и диаметрам лопасти до 1 ж ВНИИСтройдормашем создана механизированная уста­ новка, смонтирошниая на грузовом автомо­ биле. Она может за несколько минут погру­ зить сваю на глубину до 8 ж в грунт средней плотности.

Погружение свай с понтонов и со льда.

Забивка свай в дно водоемов характеризует­

1 7 6

ся рядом особенностей, вытекающих из ме­ стных условий, причем главным образом глу­ биной воды у места свайных работ. От глу­ бины воды зависит возможность и целесооб­ разность устройства подмостей для забивки свай или необходимость производить забив­ ку плавучим копром.

Зимой в замерзающих бассейнах ледяной ■покров заменяет собой подмости.

Если позволяет положение свай в соору­ жении и последнее связано с берегом, то лег­ кие деревянные сваи забивают пионерным способом, т. е. перемещают копер по только что забитым сваям.

Плавучими копрами можно вести забивку при волнении до 2 баллов, причем это волне­ ние обычно препятствует нормальной и точ­ ной забивке. Преимуществами работы пла­ вучими копрами являются простота переме­ щения от одной сваи к другой и удоб­ ство доставки и передвижения свайного агре­ гата.

Способ производству свайных работ с воды предусматривает тот же процесс забив­

При забивке копром свий с воды предва­ рительно закрепляют разбивкой оси двух крайних продольных рядов свай, а также не­ которых поперечных рядов, расположенных на расстоянии 20—30 м друг от друга. Уста­ новленный в 'правильное положение копер

закрепляют натяжением до отказа якорной цепи и швартовых концов (рис. 57).

Забивку возможно производить с плота, если акватория не подвержена волнению или с баржи в открытом месте, но главным обра­ зом—с понтона (рис. 58).

При установке копра на плот по оси по­ следнего в передней его части для установки и забивки свай делают вырез; в этом случае

Рис. 57. Схема установки плавучего копра

расстояние между рядами свай должно быть не меньше половины ширины плота.

Установить копер, имеющий большой вес, на краю одной баржи неудобно, так как даже при уравновешивании копра баржа все же будет иметь крен.

Чтобы. обеспечить ’большую остойчивость плавучих средств, пользуются для установки

178

копра двумя баржами. Однако при такой установке копер может забивать сваи только при расположении их рядами, отстоящими друг от друга на расстоянии, не меньшем

Рис. 58. Свайные копры на понтоне

зовании только одной баржей такое затруд­ нение не возникает.

При работе с борта понтона остойчивость - и равномерность загрузки последнего обеспе­