Пректировани и устройство свайных фундаментов (стр. 28 )

После бурения скважины через шлюзовой аппарат и полный вал шнека под давлением сжатого воздуха подают бетонную смесь. Шнек извлекают из скважины постепенно, не допуская отрыва его наконечника от поверхности бетона. Необходимость порционной загрузки смеси в шлюз усложняет работу, препятствуя ее интенсификации.

Сваи Михаэлиса — Маета, по схеме изготовления близкие пнев-мосваям, являются разновидностью сваи гидравлического прессования. В свае из прессованного бетона грунтовую воду из буровой скважины вытесняют по принципу действия поршня в цилиндре насоса. Роль поршня выполняет плита основания, в которую пропущена труба (12.11) для отвода грунтовой воды. Чтобы обеспечить плотный контакт между плитой и обсадной трубой, места их стыков обмазывают глиной.

Когда арматура сваи вместе с плитой опущена на дно буровой скважины (другими словами, когда вытеснена вся грунтовая вода),

обсадную трубу наполняют бетоном, а трубы отвинчивают и удаляют. Затем поверхность бетона уплотняют глиной, а на обсадную трубу навинчивают наголовник. Нагнетанием воды до 35 ат уплотняется бетон и одновременно удаляется обсадная труба из грунта.

§ 5. Грунтобетонные сваи

Технология механизированного устройства грунтобетонных фундаментов основана на использовании свойства лёссовидных грунтов в смеси с цементом образовывать конструктивный материал, отвечающий требованиям фун-даментостроения. Если операции перемешивания и уплотнения смеси производить непосредственно в массиве грунта без его выемки, то в случае применения соответствующего оборудования можно получить грунтобе-тонную сваю. Такие сваи, как и другие типы набивных свай, устраивают под здания различного назначения, при возведении подпорных cTe-t нок, противофильтрацион-ных завес и т. д.

Изготовлять грунтобетонные сваи можно в лёссе, лёссовидных и карбонатных суглинках, а также в супеси.

Технология изготовления грунтобетонных свай разработана в 60-х годах в СибЗНИИЭП под руководством проф. .

Для изготовления свай диаметром 0,8 и 0,9 м при глубине до 3 м и диаметром 0,5—0,7 м и длиной до 7 м применяют агрегат АГС-7 (12.12). Узлы агрегата смонтированы на шасси автомобиля МАЗ-200. Агрегат состоит из рамы, мачты, буровой штанги с вертлюгом, рабочего органа, электропривода, механизмов вращения и подачи рабочего органа, технологического оборудования для приготовления и нагнетания цементной суспензии. На раме шар-яирно установлена мачта из стальных труб.

В рабочее положение мачту устанавливают с помощью гидросистемы. Для опускания мачты в транспортное положение используют лебедку, установленную на буфере автомобиля. Мачта имеет трубчатые направляющие, по которым перемещается вертлюг, один конец которого соединен с напорным шлангом растворонасоеа, а другой — с пустотелой буровой штангой квадратного сечения. К нижнему концу штанги прикреплен рабочий орган— смесительный бур, который приводится во  вращение от  электродвигателя.

При частоте вращения от 38 до 138 об/мин он обеспечивает подачу буровой штанги 8—14 мм за один оборот.

Для приготовления и нагнетания в грунт цементной суспензии на агрегате предусмотрены приемный бункер для цемента вместимостью 1 м3, шнек, подающий цемент в растворосмеситель, производительностью 1,8 м3/ч, растворосмеситель с баком в 0,7 м° и раст-воронасос С-317.

Суспензию приготовляют. в смесителе, имеющем для перемешивания компонентов три пары пропеллерных лопастей, закрепленных на вертикальном валу. Нагнетают суспензию для устройства сваи растворонасосом.

Смесительный бур представляет собой трубу с укрепленными на ней режущими и перемешивающими лопастями. К верхнему концу трубы приварена муфта, соединяющая рабочий орган с буровой штангой. В нижний конец вставлена глухая муфта с забурником. За тыльной стороной режущих лопастей в трубу ввинчены насадки, через которые цементная суспензия подается в грунт.

В зависимости от диаметра сваи и количества нагнетаемой в грунт суспензии применяют насадки диаметром от 12 до 20 мм. Интенсивное перемешивание грунтовой смеси обеспечивается лопастями, имеющими прямолинейную и криволинейную формыи что позволяет перемещать смесь в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Процесс перемешивания происходит при погружении и извлечении рабочего органа.

Для обеспечения равномерного распределения водоцементной суспензии и послойного уплотнения смеси необходимо регулировать производительность растворонасоса. Опускание и подъем рабочего органа при вращении осуществляют по винтовой линии, угол наклона которой меньше угла наклона задних поверхностей режущих лопастей.

При правом вращении и погружении смесительного бура под режущими лопастями образуется пространство, в которое нагнетается цементная суспензия; при левом вращении и извлечении бура смесь уплотняется послойно вследствие обжатия ее ножами. Одновременно на срезанную поверхность равномерно подается водоце-ментная суспензия, перемешанная с грунтом. Толщину срезываемой части грунта регулируют изменением величины подачи рабочего органа.

Для лучшего перемешивания грунтобетонной смеси бур иногда приходится погружать и извлекать несколько раз. Для контроля равномерности распределения суспензии на растворонасосе установлен расходомер, записывающий на бумажной ленте объем суспензии, поданной в расчете на единицу длины сваи. Количество суспензии, расходуемой на устройство сваи, зависит от естественной влажности грунта и дозировки цемента.

Ниже описан опыт устройства свайного фундамента под дымовую трубу. В основании дымовой трубы котельной залегают проса-дочный лёссовидный суглинок мощностью 12,5 м. На основание передаются нагрузки от массы трубы с фундаментом 2500 тс и ветровые— 1500 тс-м, распределенные между 182 сваями.

На изготовление 1 м3 грунтобетона для свай было израсходовано 145 кг цемента, 247 л воды и 1,3 кг сульфитно-спиртовой барды.

Под фундамент был выкопан котлован диаметром 20 м и глубиной 4 м с пандусом. В котловане были установлены ларь для цемента и бак для воды, смонтирован центробежный насос для подачи воды и смеситель установки.

На 12.14 показана схема организации работ по устройству грунтобетонных свай. Рабочие предварительно регулировали вертикальность мачты с помощью аутригеров, Моторист включал насос для подачи воды в смеситель. Затем рабочие загружали в бункер цемент, моторист включал винтовой транспортер, и цемент поступал в смеситель, где приготовлялась суспензия. После подачн всего цемента в смеситель включали электродвигатель, вращавший штангу, а при погружении рабочего органа приводили в действие растворонасос, нагнетавший в грунт водоцементную суспензию. Весь цикл изготовления сваи занял 38 мин.

Сваи изготовляли при следующем режиме работы агрегата: число оборотов рабочего органа п = 82 об/мин; величина подачи за каждый оборот составила 8 мм; число проходок К=\. В сравнении с устройством уплотнения основания грунтовыми сваями был достигнут значительный эффект (табл. 12.3).

Буронабивные сваи с уширенной пятой

       

§ 1. Сваи с уширенной пятой, образованные механическим разбуриванием

Общие сведения. Буронабивные сваи с уширенной пятой, образованные механическим разбуриванием, а также без уширення устраивают в маловлажных связных, устойчивых грунтах без обсадки стенок скважин. Такой метод устройства свай, условно называемый сухим, относится только к способу бурения скважин в отличие от «мокрого» способа бурения их и бетонирования под глинистым раствором.

Учитывая применяемую в практике терминологию, будем относить к сухому способу бурение скважин только для тех буронабивных свай, пяты у которых образуют с помощью механического уширителя.

Технология изготовления таких свай в СССР была разработана в начале 60-х годов. В последнее время для изготовления буронабивных свай применяют специальное оборудование, благодаря чему описываемый вид свай стал преобладающим среди набивных. Особенно широко применялся буронабивной метод на строительстве Камского автозавода в г. Набережные Челны и на сооружении завода Атоммаш.

Ниже описан опыт устройства буронабивных свай с применением спецоборудования и приведены примеры изготовления свай с помощью буровых установок общего назначения.

Конструкции свайных фундаментов. При строительстве нескольких корпусов КамАЗа буронабивные сваи были применены взамен столбчатых фундаментов. . Сваи, прорезающие 13-метровую толщу просадочных грунтов, опираются на непроса-дочные грунты. Сваи диаметром 0,6 м устроены с уширением 1,6 м, а диаметром 1—1,2 м—'без уширения

Сваи под фахверковые стойки выполняют без ростверка, а под другие колонны, в зависимости от нагрузок, ростверк объединяет 2—4 сваи. Размеры ростверка в плане определяются габаритами куста свай, а по высоте—заделкой анкеров под. колонны (обычно его принимают 1—1,5 м с подколенником высотой 1 м).

Технология работ. Вначале производят разбивку свайного поля и устраивают временные дороги.

На 13.1 и 13.2 показаны технологические схемы устройства свай диаметром 1 и 1,2 - м без уширения установками СО-1000/1200 и диаметром 0,6 м с уширенной пятой с помощью установки СО-2 в устойчивых грунтах, начиная с установки арматурного каркаса. Этой операции предшествуют работы по бурению лидерной скважины, замена кондуктора обсадным патрубком, бурение скважины и устройство уширения.

Бурение скважин. Перед началом бурения на грунт устанавливают и закрепляют анкерными кольями специальный кондуктор (13.3), фиксирующий положение скважины в плане. Кондуктор можно заменить обсадным патрубком после бурения скважины на глубину не менее 1 —1,5 м. Если скважину бурят после укладки бетонной подготовки под растверк, в ней делают отверстия по шаблону. Затем в скважину подают бетон.

При устройстве куста свай, если расстояние между ними (в све« ту между уширениями) меньше 1,4 м, бурить смежные скважины разрешается только через 8 ч после укладки бетона в предыдущие. Бурение следует вести циклично, грунт с породозабирающего инструмента очищают шнекоочистителем. (Каретка очистного приспособления перемещается по направляющим копровой стрелы). На косынках, приваренных к каретке, укреплены шарнирно два рычага и ролик. Профиль рычагов соответствует профилю трубы шнека (13.4 на с. 238).