7.14 Выбор оборудования для погружения свай
Выбор оборудования для погружения свай заключается в подборе требуемого сваебойного агрегата. На первом этапе необходимо определить минимальную энергию удара молота Eh, кДж, которую следует определять по формуле
(200)
где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН;
а -коэффициент, равный 25 Дж/кН.
Затем по таблице 43 приложения В принимают тип молота с расчетной энергией удара Ed ³ Eh, кДж, определенной по формуле (200). При этом выбранный молот должен удовлетворять условию
(201)
где К - коэффициент применимости молота, значения которого приведены в таблице 44 приложения В;
m1 - масса молота, т;
т2 - масса сваи с наголовником, т;
т3 - масса подбабка, т.
Принятый тип молота и высоту падения его ударной части следует дополнительно проверять, рассчитав для железобетонной сваи максимальные сжимающие напряжения, достигаемые в свае при забивке.
Пример 27. Требуется подобрать дизель-молот для погружения железобетонных свай типа С10.30 в грунты средней плотности. Расчетная нагрузка на сваю N=450 кН.
Определим минимальную энергию удара, необходимую для погружения свай по формуле (200)
По техническим характеристикам таблице 43 приложения В принимаем трубчатый дизель молот С-996 с энергией удара Ed =27 кДж. Полный вес молота m1=36500 H, вес ударной части G = 18000 Н. По таблице 44 приложения В примем k = 6 – для железобетонных свай при трубчатом дизель-молоте С-996.
Вес сваи С10.30 примем 22800 Н. Вес наголовника примем 2000 Н. Вес подбабка т3=2000 Н.
Проверим условие (201)
Условие выполняется. Следовательно, принятый трубчатый дизель-молот С-996, обеспечивает погружение свай С10.30.
7.15 Определение проектного отказа свай
В проекте свайного фундамента должен быть определен проектный отказ свай. Проектный отказ необходим для контроля несущей способности свай в процессе производства работ. Формула для определения проектного отказа имеет вид
,
(202)
где h - коэффициент, принимаемый по таблице 45 приложения В в зависимости от материала сваи, кН/м2;
А - площадь, ограниченная наружным контуром сплошного или полого поперечного сечения ствола сваи (независимо от наличия или отсутствия у сваи острия), м2;
Ed - расчетная энергия удара молота, по таблице 46 приложения В, кДж;
m1 - масса молота, т;
m2 - масса сваи и наголовника, т;
m3 - масса подбабка, т;
e - коэффициент восстановления удара, принимаемый при забивке железобетонных свай и свай-оболочек молотами ударного действия с применением наголовника с деревянным вкладышем e2 = 0,2;
sa - фактический остаточный отказ, равный значению погружения сваи от одного удара молота;
8. Устройство предварительно изготовленных свай вдавливанием
Вдавливание свай может осуществляться в тех же грунтовых условиях, в которых выполняют их погружение другими способами (ударным, вибрационным и др.). Предпочтение вдавливанию, по сравнению с другими способами, следует отдавать при необходимости устройства свай вблизи существующих зданий, сооружений и коммуникаций.
При вдавливании свай в плотные грунты (или при прохождении прослоек таких грунтов) рекомендуется применять различные способы снижения сопротивления погружению (например, устройство лидерных скважин). При их назначении необходимо учитывать такие факторы, как возможное снижение несущей способности погружаемых свай, а также негативное влияние этих мероприятий на состояние и обеспечение надежности существующих фундаментов соседних зданий и сооружений, в том числе подземных. Для вдавливания свай могут быть использованы различные типы установок самоходных (на базе тракторов, экскаваторов и кранов) или несамоходных (с упором домкратов в существующие фундаменты или систему анкерных устройств, соединенных с фундаментами).
Вдавливание свай осуществляют до проектной отметки при достижении усилия вдавливания, не менее чем на 20% превышающего несущую способность Fd.
Выбор установки следует производить исходя из следующих условий:
- стесненности условий строительства (габариты);
- размеров свай;
- несущей способности запроектированных свай;
- оснащенности строительной организации, выполняющей свайные работы.
Ниже приводятся краткие сведения по одной из сваевдавливающих установок - СВУ-В-6, серийно выпускаемой ЗАО «ТАЙЗЕР».
Таблица 13
Технические характеристики сваевдавливающей установки СВУ-В-6
|
Наибольшее усилие вдавливания, кН |
1000 | |
|
Скорость вдавливания, м/мин |
0,5 - 2,5 | |
|
Тип механизма вдавливания |
полиспастный | |
|
Количество гидронасосов НШ100А3 , шт |
1 | |
|
Рабочее (номинальное) давление масла, кг/см2 (Мпа |
120 (12) | |
|
Объем масляного бака, л |
420 | |
|
Количество электродвигателей (гидростанция), шт. |
1 | |
|
Мощность электродвигателя (гидростанция), кВт |
5-22 | |
|
Потребляемая мощность установки, кВт |
50 | |
|
Напряжение в сети, В |
380 | |
|
Размеры погружаемых элементов | ||
|
длина (цельных элементов), м |
16 | |
|
составные |
неогранич. | |
|
сечение: | ||
|
- квадратное, см |
мах 65х65 | |
|
- круглое, см |
мах 65 | |
|
- шпунт |
любой | |
|
Габаритные размеры, м | ||
|
а) в рабочем положении | ||
|
- длина |
8,6 - 9,6 | |
|
- ширина |
5,2 - 7,5 | |
|
- высота |
20 | |
|
б) в транспортном положении: | ||
|
- длина |
15,1 (8,6) | |
|
- ширина |
3,3 | |
|
- высота |
3,7 | |
|
Масса, кг | ||
|
- установки в рабочем положении |
112000 | |
|
- в том числе навесного оборудования с грузами |
73000 | |
|
- транспортный вес установки |
59000 | |
|
Удельное давление установки на дно котлована, кг/см2 |
до 0,7 | |
|
Производительность установки, свай/смену | ||
|
- цельных длиной до 14м (не менее) |
20-30 | |
|
- составных (один сварной стык) |
10-15 | |
|
Продолжительность монтажа установки на стройплощадке, час |
4-5 | |
Рис. 56. Вид установки СВУ-В-6:
а) сбоку; б) спереди;
1 – базовая машина; 2- передняя рама; 3 – копровая стойка; 4 – погружатель; 5 – раскосы; 6- пригрузы; 7- передние аутригеры; 8- задние аутригеры;
9 - гидростанция; 10 – опорная плита; 11- свая.
Таблица 14
Примерные затраты на погружение 1м3 свай установкой СВУ
|
№ п/п |
Наименование затрат |
Единица измер. |
На одну сваю L=10м | |
|
1 |
Затраты труда |
По перебазировке* |
чел-ч |
0,81 |
|
2 |
По монтажу |
чел-ч |
0,17 | |
|
3 |
По демонтажу |
чел-ч |
0,13 | |
|
4 |
По погружению |
чел-ч |
2,00 | |
|
|
Суммарные затраты |
чел-ч |
3,11 | |
|
5 |
Работа механизмов |
Автокран г/п 100 кН** |
маш-ч |
0,23 |
|
6 |
Вдавливающая установка*** |
маш-ч |
0,90 | |
|
7 |
Трал г/п 600 кН |
маш-ч |
0,13 | |
|
8 |
Площадка длиномер до12 м |
маш-ч |
0,22 | |
|
|
Суммарные затраты |
маш-ч |
1,48 | |
|
9 |
Расход топлива (дизтопливо)**** |
л |
7,2 | |
|
|
|
|
|
|
Примечания:
* - при погружении 120 и более свай на одном объекте и перебазировке установки на расстояние до 50 км
** - автокран необходим на время погрузки разгрузки монтажа и демонтажа установки.
*** - базовая машина РДК-250-2
**** - при автономной работе от дизель-генератора базовой машины РДК-250-2.