7.3. Улаштування набивних паль.
Набивні палі мають круглий перетин діаметром до 2,1 м і здатністю, що несе, до 10000кн на палю.
Пристрій набивних паль виконують тільки після здійснення всіх робіт підготовчого періоду будівництва.
Технологічний процес починають з пристрою в грунті свердловин. Залежно від способу пристрою свердловин, методу укладання і ущільнення в них матеріалу набивні палі підрозділяють на буронабівниє, що вібротрамбуються і частотрамбованниє.
Буронабівні палі. Свердловини в грунті влаштовують методом буріння, залежності від грунтових умов буріння ведуть без кріплення стінок свердловини (сухий спосіб) і з кріпленням стінок проти обвалення обсадними трубами або глинистим розчином, що заливається в свердловини.
Мал. 7.4. Технологічна схема пристрою буронабівних паль сухим способом
а - буріння свердловини; б - пристрій розширеної порожнини; у - установка арматурного каркаса; г - установка бетонолітной труби з вібробункером; д - заповнення вібробункера бетонною сумішшю; е - бетонування свердловини методом вертикального переміщення труби; ж - утеплення оголовка палі в зимових умовах; 1 - шнекова бурильна установка; 2 - розширювач; 3 - кран вантажопідйомністю 10.12т; 4 - арматурний каркас; 5 - бетонолітная труба; 6 - віброгбункер; 7 - завантажувальний бункер
Влаштування буронабівних паль з кріпленням стінок свердловини обсадними трубами можливо в будь-яких геологічних і гидрогеологичеських умовах. Обсадну трубу занурюють в процесі буріння свердловини ударним, вібраційним методом або гідродомкратамі. При бетонування її витягують за допомогою системи домкратів, що зраджують обсадній трубі зворотно-поступальний і напівобертальний рух, що забезпечує ущільнення бетонної суміші в свердловині (мал. 7.5).
Мал. 7.5. Технологічна схема пристрою буронабівних паль із застосуванням обсадних труб
а - монтаж ротора і забурювання свердловин з одночасним зануренням обсадної труби; б - проходка свердловини; у - зачистка забою свердловини; г - установка арматурного каркаса; д - заповнення свердловини бетонною сумішшю, витягання обсадної труби; е - формування голови палі в інвентарному кондукторові; 1 - роторна бурильна установка; 2 - обсадна труба; 3 - арматурний каркас; 4 - бетонолітна труба з приймальним бункером; 5 - кондуктор
Кріплення стінок глинистим розчином є найбільш простим методом. У разі використання глинистого розчину свердловину влаштовують обертальним способом. Глинистий розчин готують на місці виробництва робіт і подають через порожнисту бурову штангу в свердловину у міру її проходки. У підготовлену свердловину опускають арматурний каркас і бетонолітну трубу з приймальним вібробункером (мал. 7.6). Бетонування ведуть методом вертикального підйому труби. Що витісняється зі свердловини при бетонуванні глинистий розчин поступає в зумпф, звідки його перекачують насосами для очищення від грудок грунту і подальшого використання.
У ряді випадків набивні палі влаштовують з розширеною нижньою частиною - п'ятою, що підвищує їх здатність, що несе. Для освіти розширення використовують бурові розширювачі або здійснюють вибух камуфлетного заряду на дні свердловини.
Пневмотрамбованниє палі. Застосовують в грунтах з великою притокою води, що утрудняє споруду буронабівних паль. В цьому випадку бетонування виконують в обсадних трубах при постійному підвищеному тиску повітря у верхній зоні обсадної труби (0,25.0,3мпа), яке створюють за допомогою компресора. Бетонну суміш подають порціями через шлюзову камеру, встановлену над свердловиною.
а - буріння свердловини; б - пристрій розширеної порожнини; у - установка арматурного каркаса; г - установка бетонолітної труби з вібробункером; д - заповнення вібробункера бетонною сумішшю; е - бетонування методом ВПТ; же - утеплення оголовка палі в зимових умовах; 1 - буровий пристрій; 2 - глінозмішувач; 3 - насос; 4 - розширювач; 5 - арматурний каркас; 6 - бетонолітная труба; 7 - приймальний бункер; 8 - завантажувальний бункер
Вібротрамбовані палі. Влаштовують в сухих зв'язних грунтах із застосуванням обсадних труб, занурюваних в грунт віброзанурювачем, підвішеним на стрілі крана (ріс.7.7). Обсадна труба на нижньому кінці має знімний черевик. Після занурення обсадної труби віброзанурювач знімають і замінюють трамбуючою штангою, за допомогою якої ущільнюють бетонну суміш, що подається в порожнину труби порціями на висоту 0,8.1 м..
Від ущільнюючого зусилля, передаваного на першу порцію бетону, знімний черевик занурюється нижче за обріз обсадної труби і бетон вдавлюється в грунт стінок свердловини, утворюючи розширену п'яту. Після заповнення бетонною сумішшю обсадну трубу сполучають з віброзанурювачем і за допомогою крана при працюючому вібраторі її витягують.
При бетонуванні верхньої частини палі встановлюють арматурний каркас, що забезпечує сполучення палі з ростверком.
Частотрамбовані палі. Влаштовують за допомогою спеціального обладнаного копра, такого, що має пароповітряний молот подвійної дії (мал. 7.8). Цим молотом занурюють обсадну трубу, на кінці якої насаджений металевий знімний черевик, з ущільненням із смоляного каната, щоб виключити проникнення в трубу води. У порожнину зануреної обсадної труби опускають краном арматурний каркас і заповнюють її пластичною бетонною сумішшю. Одночасно з бетонуванням
Мал. 7.7. Технологічна схема пристрою вібротрамбованих паль
а - утворення свердловини; б - укладання першої порції бетонної суміші; у - ущільнення бетонної суміші трамбуючою плитою, жорстко сполученою з віброзанурювачем; г - укладання і ущільнення подальших шарів бетонної суміші; д - витягання обсадної труби і установка арматурного каркаса в голові палі; 1 - кран; 2 - віброзанурювач; 3 - обсадна труба; 4 - знімний черевик; 5 - завантажувальний бункер; 6 - бетонолітная труба з приймальною воронкою; 7 - трамбуюча штанга; 8- арматурний каркас
витягують обсадну трубу з грунту, використовуючи молот. Але при цьому силу його занурюючого удару роблять в 2 рази менше висмикуючих зусиль, передаваних на обсадну трубу. Вібрація при дії мелена і переміщення труби вниз при ударі забезпечує ущільнення бетонної суміші і втискування її в стінки свердловини.
Піщані (грунтові) палі. Застосовують для зміцнення слабких грунтів. Їх влаштовують шляхом занурення будь-яким методом в грунт обсадної труби, наповненої піском. На нижньому кінці труба має чотирилопатевий наконечник з кільцем, що розкривається, або знімний черевик (мал. 7.9). При витяганні обсадної труби з грунту кільце спадає, наконечник розкривається і пісок заповнює свердловину. Пісок в свердловині ущільнюють вібрацією обсадної труби одночасно з її витяганням або використовують трамбівки, що працюють від агрегату для занурення обсадної труби.
Грунтобетонниє палі. Влаштовують без витягання грунту зі свердловини. Для цього використовують машини бурильних кранів з порожнистою буровою штангою, що має на кінці бур змішувача з ріжучими і перемішуючими лопатями. Через порожнину бурової штанги нагнітають розчинонасосом водоцементну суспензію. При зворотному обертанні бура і його витяганні відбувається пошарове ущільнення грунту, насиченого водоцементною емульсією. Грунтобетонная суміш твердне, і в результаті отримують палю без виїмки грунту.
Мал. 7.8. Технологічна схема пристрою частотрамбованних паль
а - занурення обсадної труби; б - установка арматурного каркаса; у - подача бетонної суміші в порожнину труби; г - витягання обсадної труби з одночасним ущільненням бетонної суміші; 1 - знімний черевик; 2 - обсадна труба; 3 - молот подвійної дії; 4 - копер; 5 - краю; 6 - арматурний каркас; 7 - вібробаддя; 8 - приймальна воронка
Мал. 7.8. Схема пристрою піщаних (грунтових) набивних паль
а - занурення обсадної труби; б - витягання обсадної труби; 1 - віброзанурювач; 2 - обсадна труба; 3 - шарнір; 4 - стулка наконечника;5 - кільце