книги из ГПНТБ / Медведев, Павел Михайлович. Основы строительного дела учебное пособие для речных училищ и техникумов

42] Конструкция и заготовка деревянных свай и шпунта 99

допускается только для вспомогательных свай временных со­

оружений.

Чаще всего применяется заострение на четыре грани; оно достаточно прочно и в то же время предохраняет сваю во время

забивки от вращения. Чтобы острие сваи не повредилось при забивке, оно несколько притупляется. Заострение должно быть выполнено весьма тщательно, с таким расчетом, чтобы конец острия возможно точнее совпадал с осью сваи, а грани заострения имели равные площади и

форму, соответствующую заострению, надеваемую на конец сваи.

Необходимо следить за тем, чтобы башмак плотно прилегал к плоскостям заострения.

Голова сваи опиливается строго перпендикулярно к ее продольной оси и стесывается немного на конус. После этого на голову сваи плотно надевается кольцо из полосовой стали —

бугель (рис. 56, в); он предохраняет голову сваи от быстрого разрушения при забивке. Бугель сваривается из полосовой стали толщиной 6—15 мм и шириной 4—7 см (в зависимости от диаметра сваи и веса ударной части молота). После забивки сваи бугель снимается.

меняются при устройстве водонепроницаемых сплошных стенок.

Это достигается выбиранием паза по всей длине бруса, доски

или бревна и образованием на противоположной пазу стороне гребня (рис. 57).

7*

требуют грунтовые характеристики.

§ 43. Железобетонные сваи, их применение

и оснащение

вечнее деревянных, однако сваи, работающие в воде и имеющие трещины, могут постепенно разрушаться под

действием выщелачивания, разрушающего бетон. Наиболее силь-

но это разрушение может происходить в зоне переменного гори­

зонта, при действии низких температур.

Конструкция железобетонной сваи показана на рис. 58; она состоит из бетона — искусственного камня, приготовленного из смеси цемента, песка, гравия и воды, вооруженного (армиро­ ванного) стальными стержнями — арматурой в виде прямых (так называемых рабочих) стержней и хомутов — спиральных

или прямых. Шаг расположения хомутов в голове и подошве 5=10—15 см. Нижний конец сваи имеет четырехгранное за­ острение, иногда заканчивающееся башмаком.

§44. Металлические сваи

Вкачестве металлических свай могут применяться сталь­ ные рельсы, двутавровые балки и толстостенные трубы, заби­ ваемые обычно в виде одиночных свай.

Рис. 59. Профили металлических шпун­ товых свай: а) плоский шпунт; б) коры­ тообразный шпунт; в, г, д) способы об­ разования углов в стенках из металличе­ ского шпунта.

/ — уголок; 2 — шпунтина.

Наиболее широкое применение имеют металлические шпун­ товые сваи, представляющие собой широкую (до 500 мм) пла­ стину, иногда плоскую, а иногда фигурную (корытообразную или зетообразную) длиной до 30 м (рис. 59).

Боковые кромки пластины выполнены в виде паза и гребня,

которые называются замками. Замки устроены таким образом,

что две смежные сваи могут быть соединены между собой только путем вдвигания одной сваи в другую с торца, завод­ кой сверху. Конструкция замков позволяет свае слегка повора­ чиваться относительно другой, без нарушения прочности и во­ донепроницаемости соединения; это особенно важно при за­ бивке шпунтовой стенки по кривой или ломаной линии. Для

§ 45] Ручная забивка свай 103

плоского шпунта угол поворота в замке достигает 20°.и для корытного 18°. Образование прямых углов поворотов стенки достигается применением зетообразного шпунта. Профили по­ перечного сечения шпунтовых металлических свай представ­

лены на рис. 59.

Достоинством металлического шпунта является также его долговечность, многократность использования (после его вы­

таскивания), а также возможность его применения в любых грунтах, кроме скальных.

У металлических шпунтовых свай обычно не делают такого косого среза подошвы, как у деревянных, так как конструкции их замков не позволяют им расходиться в стороны. Наоборот, при забивке в плотный песок необходимо предотвратить воз­

можность очень плотного примыкания шпунтин друг к другу,

чтобы не получилось выпучивания шпунтовой стенки. Это до­ стигается срезом их подошвы в обратном направлении,, благо­ даря чему при забивке шпунтины будут стремиться немного раздаться в стороны.

Недостатком металлических свай является подверженность их ржавлению, большой вес и высокая стоимость.

§ 45. Ручная забивка свай

Ручная забивка применяется как исключение при неболь­ шом объеме работ.или для возведения временных и вспомога­ тельных сооружений. Ручной бойкой погружаются шпунтовые сваи из досок или одиночные круглые тонкие сваи длиною

3—4 м на глубину 2—2,5 м при грунтах средней плотности.

Молотом для ручной забивки служит деревянная ручная баба, изготовленная из дуба или комлевой части соснового кряжа, длиной 1 —1,5 м, толщиной 0,3—0,4 м, весом 60—110 кг и имеет вид круглой трамбовки с 4—6 долевыми ручками для подъема из расчета 16 кг на одного рабочего. Для увеличения веса бабы и придания ее подошве большей прочности концы укрепляются бугелями или (вместо нижнего бугеля) чугунным поддонником, который закрепляется осевым болтом, проходя­ щим сквозь тело бабы.

При глубине забивки сваи больше 2,5 м в плотных грунтах забивка производится при помощи легкого деревянного копра.

Максимальный вес сваи, которую можно таким способом забить. 100—150 кг.

§ 46. Копры, их оборудование и типы

Наиболее распространенным способом погружения свай в грунт является забивка, которая производится различного типа свайными молотами, отличающимися между собой по конструк­

104 Свайные работы [Гл. VI

ции. Основной частью любого свайного молота является его подвижная ударная часть, которая, падая с некоторой высоты,

ударяет по голове сваи, погружая сваю в грунт.

В зависимости от характера привода молоты разделяются на: механические (подвесные), в которых подъем ударной части производится с помощью лебедки, а применяемые при

этом копры называются механическими копрами; паровоз­ душные, приводимые в действие силой пара или сжатого воз­ духа; молоты внутреннего сгорания (дизель-молоты), по принципу своего действия напоминающие двигатели внутрен­ него сгорания, и, наконец,— вибромолоты.

Так как забивка свай тесно связана с другими операциями (установка сваи на место забивки, установка молота на сваю,

передвижение молота от сваи к свае и др.), которые требуют отдельного механического оборудования, то для удобства ра­

боты свайный молот объединяют с этим оборудованием в одну установку, называемую копром.

Копер состоит из следующих основных частей: свайного молота — забивающего сваю, силового оборудова­ ния — обеспечивающего энергией свайный молот и другие ме­ ханизмы установки, и станины — деревянной или металли­ ческой, на которой смонтировано все оборудование копра. Ко­

металлические) выпускаются заводами комплектно с паровыми молотами и лебедками.

В зависимости от характера работ, типа свай и мощности всей установки копры применяются следующих видов:

а) Копры с неподвижными вертикальными стрелами;

являются простейшими конструкциями копра, применяются для забивки вертикальных свай ограниченной высоты (рис. 60).

б) Наклонные и маятниковые копры; применя­ ются при возведении гидротехнических сооружений — набереж­ ных, дамб, причалов и т. п., где часто встречается необходи­ мость в забивке наклонных свай.

Направляющие стрелы маятникового копра отделены от станины и связаны с ней лишь шарниром, который позволяет поворачивать стрелы на некоторый угол в плоскости передней рамы копра. Такой копер пригоден для забивки и-вертикаль­ ных и наклонных свай.

в) Поворотные копры; отличаются от обычного копра наличием дополнительной нижней рамы, снабженной специаль­ ным поворотным устройством, что позволяет производить за­

бивку свай по радиусу поворота копра, при стесненном фронте

работ и при забивке свай ниже плоскости расположения копра.

§ 46] Копры, их оборудование и типы 105

г) Универсальные копры. Конструкция универсаль­ ного копра приспособлена к забивке свай в различное положе­ ние: вертикальное пли наклонное с механизированным перемеще-

Рис. 60. Деревянный разборный копер (РДК)

1 — оголовник; 2 — блок; 3 — стрела; 4 — лестница-подкос; 5 — накладки стыковые; 6 — ригель верхний; 7 — ригель поперечный; 8 — ригель нижний; 9 — боковой подкос; 10 — задний брус; И — подкладочный брус; 12 — го­ ловной брус; 13 — хвостовой брус; 14 — боковой брус.

нием копра в пределах рабочего места, что значительно уско­

ряет процесс забивки.

Все операции копра: наклон, поперечное перемещение фермы, поворот ее вокруг оси, а также перемещение всего копра по рельсовому пути производится паровой или электри­ ческой лебедкой через систему передач. Высота копра 20—30 м,

106 Свайные работы. [Гл. V/

наклон стрелы вперед 1 : 10, назад 1 : 3,5. Наибольшая глубина опускания направляющих стрел ниже рамы основания 3—3,5 м.

д) Плавучие копры, изображенные на рис. 61, а, б, в; представляют собой обычные копры, установленные на баржах, понтонах или на плотах.

Копры большого веса устанавливаются на двух спаренных баржах (рис. 61, а), так как установка на одной барже может

Рис. 61. Установка копров.

вызвать ее крен. В этом случае копер может забивать только лишь сваи, расположенные рядами, с расстоянием между ними не менее ширины баржи.

Установка копра на плоту (рис. 61, б), по середине кото­

рого делается вырез, позволяет сокращать расстояние между

с движением понтона кормой вдоль забиваемых рядов.

§ 47. Свайные молоты. Погружение подмывом

Механические молоты (бабы) в виде болванок отли­ ваются из чугуна или стали, чаще всего имеют форму прямо­ угольного параллелепипеда (рис. 62, а, б).

Вес молотов колеблется от 0,5 до 1,5 т. Молоты подвеши­ вают на тросах, укрепляемых на копрах или передвижных

гусеничных кранах, в силу чего они называются подвесными молотами. Подъем молота и сваи на копре осуществляется приводными паровыми, электрическими лебедками или от дви­

гателей внутреннего сгорания, а при небольшом весе молота —

§ 47] Свайные молоты. Погружение подмывом 107

ручными лебедками. Такими молотами забивают обычно де­ ревянные сваи весом до 0,5 т и длиною до 7 м.

За ушко 1 в верхней части молот поднимается крюком 2, соединенным с лопарным канатом 3. В сквозные отверстия 4

падает на голову сваи. Крюк 2, входящий в прозор между стрелами, упираясь своим рычагом в забитый штырь 6, автоматически

освобождает молот, выходя из ушка 1. Работа с подвесными механическими мо­

лотами является весьма трудоемкой и,

особенно при ручной лебедке, утомительной.

Поэтому забивка сваи после определенного количества ударов — залога приостанавли­ вается для отдыха рабочих. Одновременно производится измерение глубины погруже­ ния сваи и проверяется направление ее за­ бивки.

подъема и дополнительного давления на ударную часть молота, при ее падении на голову забиваемой сваи.

Паровоздушные молоты одиночного или, иначе, простого действия, в зависимости от системы парораспределения, бывают с ручным или полуавтоматическим управлением. Первые яв­ ляются простыми по конструкции, но менее удобными в работе, так как управление ими зависит от опытности рабочего.

Этот молот (рис. 63) состоит из ударной части молота

в виде массивного чугунного корпуса 1 с паровым цилиндром 2,

внутри которого находится поршень 3 со штоком 4, проходя­ щим через дно корпуса. Поршневой шток упирается своим кон­

цом 5 в углубление в голове сваи и во время бойки остается

неподвижным. Корпус молота поднимается под давлением пара

через парораспределительный кран 6 и выхлопное отверстие 7—

стоянном движении вместе с ним; во время работы молота на голову сваи, или наголовник попадает горячая вода, что ведет к размочаливанию головы сваи и смягчению удара молота по

свае; повышенный расход пара благодаря несовершенному уст­ ройству парораспределения; уменьшение силы удара в связи с противодавлением в цилиндре при выпуске пара.