20. Виды свай.

Рис. а − деревянные сваи; б − сечения деревянных шпунтин; д − железобетонная свая; е − забивная иньекторная свая; ж − прямоугольная пирамидальная свая; и − винтовая свая; л − плоский стальной шпунт; 1 − трехгранная затеска; 2 − четырехгранная затеска; 3 − стальной бугель; 4 − стальной наконечник; 5 − стык в полдерева на хомутах; б − то же, с помощью стальной трубы; 7 − стык в торец на стальных накладках; 8 − шпунтина из доски с треугольным пазом и гребнем; 9 −шпунтина из бруса с квадратным пазом и гребнем; 18 − усиление головы сваи арматурой в виде хомутов; 19 — иньекторная труба; 20 — свая; 21 — стальной башмак; 22 — закрепляемый грунт; 23 — стержень сваи; 24 — винтовой наконечник.

Сваи используют для устройства фундаментов различных зданий, когда толщина слабых грунтов основания значительна, а закреплять их нецелесообразно. Деревянные сваи делают из прямых бревен диаметром 18..30 см. Эти сваи можно наращивать по длине, а также собирать в пакеты по три или четыре бревна; стыки при этом размещают в разбежку. Шпунтовые сваи делают из брусьев или досок. Продольный замок − шпунт − направляет сваи при забивке ряда и повышает водонепроницаемость стенки. Железобетонные сваи бывают сплошные − квадратного и прямоугольного сечения, пирамидальные − прямоугольного сечения, полые − с инъекторной трубой, или кольцеобразного сечения, и шпунтовые − различных сечений, зависящих от типа сопряжения шпунтин. Стальные сваи в виде труб применяют для устройства сталебетонных, а также винтовых стальных и комбинированных свай, состоящих из разных материалов (например, ствол сваи железобетонный, а винтовой наконечник стальной). Стальные шпунтовые сваи специальных прокатных профилей изготовляют с замками на продольных кромках, обеспечивающими хорошее уплотнение примыканий в шпунтовых рядах и перемычках.

21. Способы и механизмы для погружения свай.

Все технологические приемы устройства свайных фундаментов можно свести к трем основным способам: забивке свай; безударному погружению (подмыв, завинчивание и вдавливание свай) и набивке в проектном положении.

Забивка свай включает следующие процессы: подготовку площадки, расчистку свайного поля или полосы, устройство подмостей и путей для перемещения сваебойных установок; установку обносок, разбивку свайных полей и рядов, разметку отдельных свай в рядах; передвижку копров или копровых установок в очередную рабочую позицию; подтягивание, подъем и установку свай в исходное положение; погружение свай. Первые два процесса выполняют обычно сразу для всего объема свайных работ. Разбивочные оси и положение свай после надлежащей проверки закрепляют на местности. Последние три процесса повторяются при забивке каждой сваи. После забивки верх деревянных свай срезают под заданную отметку, верх железобетонных свай срубывают отбойным молот ком или срезают (гидроразрушителем либо огневым способом с помощью газовых горелок). Отметку срезки свай выбирают так, чтобы обнажившуюся арматуру свай можно было отогнуть и сварить с арматурой ростверка. Сваи забивают копрами или копровыми установками, смонтированными на самоходных кранах либо экскаваторах. Первые удары по свае наносят с малой высоты − до 0,5 м, пока свая не получит правильного направления. Затем силу удара молота постепенно увеличивают до max. От каждого удара свая погружается на определенную величину. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого удара свая погружается на одну и ту же величину, называемой отказом. Серию ударов, выполняемых для замера средней величины отказа, называют залогом. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте. Если средний отказ в трех последовательных залогах не превышает расчетного, процесс забивки сваи считают законченным. Вибропогружатели применяют, главным образом, для забивки свай, испытывающих небольшое лобовое сопротивление: сваи-оболочек, полых свай с открытым концом, стального шпунта. Сваю погружают с помощью вибрационных машин. Вибропогружатель подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют наголовником со сваей. При виброударном методе погружения используют вибромолоты. Существуют три способа безударного погружения свай: подмывом, завинчиванием и вдавливанием. Подмыв применяют при любом сваебойным оборудовании. Сваю подмывают у острия, подавая воду по трубам, погружаемым вместе со сваей. Вода, нагнетаемая под большим давлением, размывает грунт основания и, выходя на поверхность вдоль сваи, значительно уменьшает трение ее боковой поверхности о грунт. В результате подмыва свая осаживается под действием собственного веса и веса установленного на ней молота или вибропогружателя. Если свая сама не погружается, ее, не прекращая подмыва, забивают легкими ударами молота или вибрированием. Опустив сваю на определенную глубину, подачу воды прекращают и извлекают трубы, после чего добивают сваю обычным методом — на 1,5.. .2 м до достижения отказа. Нужно иметь в виду, что висячие сваи, передающие нагрузку только за счет сил бокового трения о грунт, опускать подмывом нельзя, так как при этом нарушается сцепление поверхности сваи с грунтом. Винтовые сваи изготовляют комбинированными: нижнюю часть (конический наконечник и винтовые лопасти в один виток) − из стали, верхнюю часть (стержень) из железобетона или стальной трубы. Сваи погружают в грунт специальной передвижной установкой, смонтированной на автомобиле повышенной проходимости, что позволяет выполнять работы на трассах электропередач, в труднопроходимых местах и др. Крутящий момент передается на завинчиваемую сваю от автомобильного двигателя через специальную трансмиссию. Такой установкой завинчивают в смену до 10 свай длиной 8 м и диаметром винтовой лопасти до 1,3 м. При необходимости установкой можно вывинтить сваю. Погружение винтовых свай происходит без ударов и вибрации и не влияет на расположенные поблизости конструкции и подземные трубопроводы. Метод вдавливания свай также безопасен для окружающих сооружений. Вдавливание выполняют специальными установками, воздействующими на сваю весом и вибрацией одновременно. Смонтированная на тракторе установка развивает усилие вдавливания до 350 кН и может погрузить за смену 13....15 свай длиной до 6 м. Обслуживают ее четыре человека. В плотных грунтах перед вдавливанием свай легкой буровой установкой пробуривают скважины не большого диаметра. Такие лидер-скважины облегчают вдавливание свай и обеспечивают нужное их направление.