Пректировани и устройство свайных фундаментов (стр. 6 )

В отличие от штанговых дизель-молотов в трубчатых молотах при ударном распыливании топливо сгорает после удара, и энергия расширяющихся газов не расходуется на торможение ударной части. Это существенно повышает эффективность использования получаемой энергии для погружения свай.

У трубчатого дизель-молота поршень, шабот, наголовник и свая под влиянием удара движутся вниз, а действие удара еще усиливается взрывом топлива вслед за ударом в камере сгорания.  После

прекращения движения подвижных частей молота цилиндр опускается на фланец шабота, но жесткого удара за счет амортизатора не происходит.

В трубчатых дизель-молотах нет форсунки, что увеличивает надежность работы топливной системы. Ударная часть молота — поршень — перемещается в жесткой трубе большего диаметра.

Топливная система с насосами низкого давления, соединенными с баком гибкими шлангами, вынесена из зоны удара, проста и работает надежно.

В нашей стране выпускают трубчатые дизель-молоты с водяным и воздушным охлаждением. В дизель-молотах с воздушным охлаждением при интенсивной. работе на погружении тяжелых свай, повышенной температуре наружного воздуха снижается весовой заряд рабочего цилиндра, из-за чего уменьшена высота подъема ударной части и соответственно ей энергия удара молота.

ВНИИстройдормашем разработана конструкция молота с водяным охлаждением. Он состоит из отдельных  секций,  примыкающих к боковой поверхности цилиндра и соединенных внизу кольцевым баком в зоне у камеры сгорания. Такая система обеспечивает работу молота при температуре наружного воздуха до 40° С. 

Для работы в условиях низких температур, в том числе в районах Крайнего Севера, для погружения сваи в вечномерзлые грунты разработаны конструкции трубчатых молотов, в которых степень сжатия повышена с 15 до 20, а все основные детали и узлы выполнены из сталей, имеющих повышенную ударную вязкость. Работать эти молоты могут лишь на арктическом дизельном топливе.

В 1977—79 гг. ВНИИстройДормашем совместно  со  Стерлитамакским заводом освоено производство модернизированных дизель-молотов С-995А, С-996А и С-1047А. Новые марки дизель-молотов имеют повышенный моторесурс по сравнению с ранее выпускаемыми молотами, снижена деформативность быстроизнашиваемых узлов.

За рубежом свайные дизельные молоты выпускают различные фирмы Японии («Кобе», «Мицубиси дзюкоге», «Исикавадзнма-Ха-рима дзюкоге»), ФРГ («Дельмаг» и «Менок»), Великобритании («Линк-Белт»), США («МКТ»).

Принципы действия таких молотов основаны на распылении топлива, предварительно впрыснутого под действием удара, возникающего при опускании поршня на шабот молота, а также по методу впрыска топлива с помощью форсунки. Масса ударной части дизельных молотов колеблется от 0,5 до 7,2 тс, энергия удара соответственно от 1250 до 19500 кгс-м.

Паровоздушные молоты простого и двойного действия выпускаются фирмами США («МКТ», «Вулкан», «Сонмако»), Великобритании («Бритиш», «Стил Пайлинг»), ФРГ («Дельмаг», «Менок») с массой ударной части от 0,36 до 70,0 тс. Применяют их для погружения свай и свай-оболочек.

В последние годы в фирмах ФРГ, Швеции, Великобритании, Японии усилились тенденции применения в качестве базовых машин для копров самоходных серийных экскаваторов или кранов с гидравлической или канатной системами управления и навесными стрелами под сваепогружающее оборудование вместо специальных базовых машин.

§ 5. Наголовники на сваи

В целях предохранения материала свай от разрушения во время их погружения при ударах сваепогружающих механизмов применяют различные типы наголовников. Изготовляют их клепаными, сварными или из стального литья. В зависимости от конструкции сваи наголовники имеют квадратное (по размеру сечения сваи) или круглое сбчение диаметром, равным диагонали прямоугольной или трубчатой сваи. Все типы наголовников комплектуют с амортизирующими прокладками, выполненными из твердых пород древесины.

На 3.18, 3.19 и 3.20 показаны наиболее распространенные, наголовники к механическим, паровоздушным и дизельным молотам. Наголовники подвешивают гибкими тягами и сваепогружа-ющими механизмами или устанавливают на сваю с фиксацией в направляющих копровой среды.

Конструкция показанной на 3.21 рамки с наголовником разработана НИИ Мосстроя. Предназначена она не только для предохранения сван от разрушения, но и для обеспечения установки сваи в наголовник в процессе подъема.

Наиболее удачным наголовником, разработанным в последние годы, нужно признать конструкцию НИИ Мосстроя, показанную на 3.22. Она обеспечивает сохранность металлических конструкций наголовника и длительную работу деревянных прокладок.

§ 6. Отказомеры

Для определения надежности свайного фундамента необходимы достоверные данные об испытаниях свай, в том числе результаты испытаний динамической нагрузкой (в-случаях, когда динамические испытания достаточны для оценки несущей способности свай).

В практике строительства для определения величины остаточного отказа сваи, по которой устанавливают несущую способность, широко применяют геодезические приборы.

К числу геодезических приборов, которые применяют для замеров остаточных отказов сваи,  от -

носится лазерный визир ЛВ-5м, который дает видимую линию визирования в пределах рабочей зоны. Применение лазерного визира значительно повышает точность отсчета величины отказа сваи (3.23).

а)  Дефицитные геодезические  приборы можно заменить гидравлическим уровнем. В этом случае резиновый шланг диаметром 8—12 мм и длиной 6—7 м со стеклянными трубками на обоих концах заполняют подкрашенной жидкостью. Для динамического испытания берут две сваи — одну испытываемую и любую другую ранее забитую, находящуюся от первой на расстоянии 3—4 м. На обеих сваях по гидроуровню на одинаковой отметке наносят риски, после чего ведут испытание сваи ударами одним или двумя залогами. Затем гидроуровнем отмечают глубину погружения сваи, а мерной линейкой определяют величину отказа.

дезическими приборами или гидроуровнем невозможно однако установить величину упругого отказа, что очень важно в связных грунтах тугопластической и пластической консистенции, когда остаточный отказ может быть весьма малым при очень больших величинах упругого отказа.

Для одновременного определения величин упругого и остаточного отказа сваи используют приборы-отказомеры. Наиболее удачными отказомерами следует считать приборы, разработанные НИИОСП, применяемые в Риге, Москве, Рязани, Калининграде, а также отказомер конструкции СУ-24 Главмосстроя, разработанный в 1963 г.

В приборе СУ-24 (3.24) приводной механизм заключен в короб, на вертикальном валу механизма (типа проигрывателя) укреплен барабан, по направляющим вертикально перемещается ползунок с записывающим устройством. К ползунку подсоединена телескопическая тяга, прикрепляемая к свае хомутами. Приводом для вращения барабана может быть пружинный или микроэлектродвигатель.

В момент проведения динамических испытаний свая опускается, телескопическая тяга передает эти перемещения сваи на ползунок, а записывающее устройство фиксирует на вращающемся барабане все изменения положения сваи.

В приборе НИИОСПа имеется два барабана, из которых ведущий перемещает ленту с ведомого барабана (3.25). Запись производится на ленте при перемещении ее лентопротяжным механизмом. Записывающее устройство, оснащенное-прижимом, фиксирует изменение положения сваи в момент динамического испытания ее.

Известны также отказомеры конструкции ' Бородавченко и Хирного (НИИОСП и СУ-24), Русанова (НИИ Мосстроя). Однако при определении отказов этими приборами невозможно полностью исключить влияние колебания грунта от удара по свае в зоне установки прибора. Эти колебания грунта, бесспорно, уменьшают точность отказограмм.

Сравнительные испытания свай статической и динамическими нагрузками подтвердили, что отказомеры позволяют определять с необходимой точностью величины несущей способности свай.

Работы по погружению свай

       

Устройство свайных фундаментов по их ответственному конструктивному значению требует высокой степени организации работ и повышенного внимания к контролю за качеством их выполнения. Все технологические операции погружения свай и контроль их несущей способности имеют скрытый характер, проверка исполнения весьма затруднительна. Кроме того, свайные работы относятся к категории опасных, требующих четкого выбора всего комплекса основных и вспомогательных механизмов и непременного соблюдения мероприятий, обеспечивающих безопасное ведение работ.

Все сказанное определяет необходимость тщательной разработки проектов производства свайных работ, строгого соблюдения технологической последовательности  выполнения  их и организации постоянного полевого контроля за качеством исполнения.

§ 1. Испытание пробных свай

В технической и периодической печати много внимания обращалось на недостатки проектирования и производства работ по погружению забивных свай, в основном вследствие применения неоправданно завышенных размеров погружаемых свай и занижением величин принятых расчетных нагрузок на них.

Ошибки проектировщиков и строителей приводят к необходимости срубать головы свай. Для исключения ошибок в выборе длин свай и допускаемых нагрузок на них СНиП II-17—77 предусматривает испытание пробных свай на стадии проведения инженерно-геологических изысканий. При этом в отдельных случаях, когда площадка строительства до разработки проекта занята сооружениями или подземными коммуникациями, испытания пробных свай разрешается проводить после утверждения технического (техно-рабочего) проекта с обязательной корректировкой его до начала строительства свайного фундамента.

Из-за сложности осуществления работ по погружению и испытанию пробных свай, а также специфичности работы геологических изыскательских организаций Госстроем СССР определен порядок, по которому в необходимых случаях на подрядные строительные организации возлагаются обязанности выполнения всего комплекса работ по погружению и испытанию пробных свай.

Все это подчеркивает важность испытания пробных свай до начала массового погружения рабочих свай. Работы по погружению и испытанию пробных свай выполняют по техническим заданиям, разработанным проектной организацией.