сваи с кондуктором что это
Устройство свай.
Как выполнить устройство свай буронабивного типа своими руками?
В строительстве используются разные способы устройства буронабивных свай: технология установки с креплением глинистым раствором, с креплением обсадной трубой.
Полный список элементов необходимых для того, чтобы выполнить устройство буронабивных свай:
1) специальный инвентарный кондуктор;
4) быстроразъемные хомуты;
5) арматурный каркас;
7) бетонолитная труба;
8) специальный приемный бункер или автобетоносмеситель;
9) глинистый раствор;
11) деревянные желоба;
12) многосекционный вибросердечник.
Технология создания буронабивных свай в сухих и маловлажных грунтах.
Буронабивные сваи в сухих и связанных маловлажных грунтах создаются таким образом. Буровой агрегат, вооруженный рабочим органом, который использует принцип вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур), без особого труда может разбуривать землю для создания скважины требуемой глубины и диаметра. Для защиты скважины от обрушения, ее устье обсаживают патрубком из металла.
Выполняя устройство скважин, рабочие при достижении забоя проектной отметки применяют специальное приспособление — уширитель, для разбуривания скважины по длине или в нижней части. После окончания бурения скважина освидетельствуется. Для создания защитного слоя толщиной 60 мм на стволе сваи, в скважину устанавливают арматурный каркас с фиксаторами. После бетонолитную трубу с приемной воронкой погружают в скважину. Для такого применяют бетонолитные группы различных типов: телескопические, секционные и др.
Устройство свай при применении описываемой технологии подразумевает, что к герметичности стыков бетонолитных труб не предъявляются строгие требования. Роль стыков состоит в обеспечении быстрого, надежного соединения секций труб. В приемные воронки бетонолитной трубы, бетонная смесь загружается напрямую из приемного бункера или автобетоносмесителя.
Для бетонирования сваи используют способ вертикально перемещающейся трубы, а это означает, что бетонолитную трубу извлекают постепенно. Бетонную смесь надо довести до такой кондиции, чтобы она приобрела большую плотность, для этой цели на бетонолитной трубе закреплены вибраторы. После бетонирования сваи голову скважины формуют в специальном инвентарном кондукторе.
Применяемая технология позволяет создавать буронабивные сваи, обладающие диаметром 400-1200 мм и достигающие в длину до 30 м. Такие сваи очень часто используются в промышленном и гражданском строительстве.
Этапы создания буронабивных свай в сухих грунтах: установка бурового станка, бурение, бетонирование скважины, выемка грунта, заполнение скважины бетоном с погружением в нее армированного каркаса.
Технология изготовления буронабивных свай с креплением давлением воды или глинистым раствором.
Осуществляют устройство свай буронабивного типа с закреплением стенок при помощи высокого давления воды или глинистого раствора, в обводненных неустойчивых грунтах.
При бурении используют вращательный или ударный метод. Когда возникает необходимость пробурить скальную породу земли, то используются сменные рабочие органы ударного вида: грейфера, долота.
Во время бурения добавляется глинистый раствор, он воздействуя своим гидравлическим давлением на грунт стенок не дает им обрушиться. Также этому помогает появление корки на стенах образующейся из-за фильтрации в грунт раствора. Для этого применяют наиболее часто глину бентонитовую, но можно использовать и комовую местную, если она соответствует требуемым техническим параметрам. Сколько потребуется глины зависит от того, какую плотность раствора надо создать.
Реализуя устройство свай в большинстве случаев стараются строительную площадку не загрязнять раствором. Для этого по ее периметру располагают деревянные желоба с уклоном 1:100 и по ним течет отработанный раствор из скважин. В некоторых случаях для закрепления стенок используют не вышеописанный метод, а высокое давление столба воды. При закреплении стенок таким необычным способом, водяной уровень в подобном отверстии должен стать намного выше уровня грунтовых вод.
Окончив буровые работы и зачистку забоя, в скважину встраивают арматурный каркас, а также бетонолитную трубу, которая необходима для осуществления бетонирования. В процессе бетонирования бетонолитную медленно вытягивают из скважины, уменьшая ее длину за счет сокращения числа секций. Для быстрой расстыковки секций используют быстроразъемные хомуты.
Многолетний опыт по бетонированию дает понять, что бетонолитные трубы лучше оборудовать донным клапаном. Такие клапаны обладают резиновым уплотнением, которые до момента открытия плотно прилегают к торцу трубы за счет защелки с пружиной.
Осуществляя устройство свай бетонолитную трубу с закрытым нижним клапаном помещают на самое дно скважины, далее в трубу и ее приемный бункер загружают бетонный раствор. После трубу подымают вверх и в какой-то момент клапан не выдерживает давление, оказываемое смесью бетона, находящегося внутри трубы он открывается и бетон заполняет затрубное пространство скважины.
Технология формования и бетонирования головы свай в обводненных неустойчивых грунтах не имеет, почти никаких отличий от аналогичных технологий применяемых в устойчивых сухих грунтах.
Сваи с кондуктором что это
Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано при забивке свай.
Известен кондуктор для удержания забиваемой копром сваи, являющийся частью устройства для погружения свай, соединенного с копром сваебойного оборудования, содержащий опорную плиту, на которой шарнирно закреплены рычаги для обхвата сваи, взаимодействующие с гидроприводом и снабженные опорными роликами (Авторское свидетельство СССР № SU 1636523, дата приоритета 10.05.1988, дата публикации 23.03.1991, авторы: Екинеев А.Х. и др.).
Недостатками известного аналога являются сложность конструкции и сложность монтажа/демонтажа.
Известен кондуктор для забивки свай, принятый в качестве прототипа, содержащий опорную плиту с гнездом для заведения сваи и взаимодействующие с боковой поверхностью сваи в процессе ее забивки вертикальные плиты, при этом к опорной плите соосно гнезду жестко прикреплен патрубок с наклонными внутренними поверхностями и ребрами жесткости, вертикальные плиты выполнены в виде клиньев, установленных между стенками патрубка и сваей, причем патрубок оборудован устройствами для выемки клиньев (Патент № BY 1171 U, дата приоритета 02.05.2003, дата публикации 30.12.2003, авторы: Пчелин В.Н. и др., BY, прототип).
Технической проблемой, решаемой изобретением, является ускорение производства работ, увеличение срока эксплуатации кондуктора, а также упрощение конструкции кондуктора с возможностью изготовления его непосредственно в условиях строительной площадки.
Для решения технической проблемы предложен кондуктор для забивки свай, включающий закрепляемую в грунте опорную конструкцию с отверстием под сваю и взаимодействующие с боковой поверхностью сваи в процессе ее забивки вертикальные элементы. Новым является то, что кондуктор выполнен сборно-разборным из металлопрокатных элементов с возможностью изготовления на стройплощадке и сборки в рабочее положение после установки сваи в точке погружения. При этом опорная конструкция выполнена в виде рамы из швеллеров, соединенных между собой с помощью сварных и болтовых соединений. Внутри опорной рамы на двух противоположных стенках швеллеров закреплены посредством сварных соединений направляющие вертикальные уголки, образующие со стенками швеллеров отверстие под сваю. Концы вертикальных уголков снабжены верхней обвязкой из горизонтальных направляющих уголков, выполненной с помощью сварных и болтовых соединений, причем обвязка снабжена раскосами.
Согласно изобретению, опорная рама состоит из двух Г-образных частей, соединенных между собой с помощью болтовых соединений.
Согласно изобретению, кондуктор состоит из двух одинаковых сварных конструкций, соединенных между собой с помощью болтовых соединений, каждая из которых содержит Г-образную часть опорной рамы, два направляющих вертикальных уголка, три горизонтальных направляющих уголка верхней обвязки и раскос верхней обвязки.
Согласно изобретению, направляющие вертикальные и горизонтальные уголки расположены по отношению к установленной на точку свае с зазором, не превышающим 5 мм.
Согласно изобретению, сборно-разборный кондуктор для забивки свай выполнен из металлопрокатных элементов с возможностью изготовления на стройплощадке и сборки в рабочее положение после установки сваи в точке погружения. При этом кондуктор содержит четыре швеллера 1, образующих сборную опорную раму; четыре направляющих вертикальных уголка 2, закрепленных на противоположных швеллерах внутри рамы; шесть направляющих горизонтальных уголков 3, образующих верхнюю обвязку с двумя раскосами 4; стержневые шипы 5, фиксирующие опорную раму, и болтовые соединения 6 для сборки частей кондуктора в рабочее положение после установки сваи 7 в точке погружения (фиг. 1, фиг. 2).
Для удобства изготовления, перемещения по стройплощадке и монтажа кондуктор состоит из двух одинаковых частей в виде сварных конструкций (фиг. 3). Каждая конструкция содержит Г-образную часть опорной рамы из швеллеров 1, два направляющих вертикальных уголка 2, три горизонтальных направляющих уголка 3 верхней обвязки и раскос 4 верхней обвязки. Обе части кондуктора соединяются между собой с помощью болтовых соединений 6 непосредственно перед началом забивки сваи, охватывая ее с зазором, не превышающим 5 мм. Такое конструктивное решение уменьшает трудоемкость всего рабочего процесса, осуществляемого на строительной площадке, и повышает срок эксплуатации кондуктора.
Работы по забивке свай с помощью заявляемого кондуктора производятся следующим образом:
1. Сваю устанавливают в проектное положение, при этом оголовок сваи фиксируется наголовником сваебойного оборудования.
2. Производят выверку сваи по вертикали с помощью пузырькового, электронного уровней или с помощью отвесов.
3. Производят сборку двух частей кондуктора вокруг установленной сваи.
4. Распирают кондуктор в грунте с помощью стержневых шипов 5.
5. Производят забивку сваи на 2/3 ее проектной глубины.
6. Вытаскивают стержневые шипы.
7. Демонтируют кондуктор с места производства работ.
8. Продолжают процесс забивки сваи до проектной глубины.
Таким образом, забиваемая свая удерживается от смещения до приобретения ею устойчивого положения в массиве грунта.
Преимущества предлагаемого кондуктора для забивки свай по сравнению с известными аналогами и прототипом заключаются в простоте конструкции, обусловленной отсутствием сложных частей и соединений повышенной точности. Вся конструкция кондуктора состоит из профилей металлопроката, что является доступным материалом в условиях строительного производства. Также преимуществом является возможность сборки и разборки кондуктора, что дает ряд положительных эффектов, а именно: ускорение процесса производства работ за счет облегчения установки кондуктора; удобство перемещения отдельных частей кондуктора по территории строительной площадки, что может производиться вручную одним или несколькими рабочими.
Технический результат, обусловленный отличительными признаками и указанными преимуществами, заключается в упрощении конструкции кондуктора для забивки свай, увеличении срока эксплуатации, снижении трудозатрат и повышении производительности труда непосредственно на строительной площадке.
Вибрационное погружение шпунта
Широкое распространение вибрационной техники и соответствующей технологии погружения шпунта происходило в 1960-70 годы. Отечественные инженеры и ученые разработали на основе экспериментальных и теоретических исследований необходимые технические средства и аргументировано обосновали эффективность такого метода. Впоследствии вибропогружение стала широко использоваться во всем мире.
При выполнении строительных работ или прокладке коммуникаций рядом с уже существующими фундаментами, у последних возникает дополнительная осадка. Это особенно опасно, если на участке слабый грунт. Величина осадки зависит от того, насколько сильные динамические воздействия оказывались в ходе работ. Вибропогружение в этом плане относится к щадящим методам монтажа шпунта.
К специализированной вибрационной технике предъявляются очень высокие требования, так как уровень производимых колебаний необходимо свести к минимуму.
В современном строительстве часто требуется выполнить погружение шпунта в грунт. Например, Она необходимо для укрепления стенок котлованов и траншей, обеспечения их защиты от осыпания и подтопления. Существует несколько методов погружения шпунта, но чаще всего применяют именно вибропогружение. Нужно учесть что вибрации могут произвести деструктивное влияние на фундаменты расположенных рядом с местом проведения работ сооружений. Такой опасности не возникнет, если расстояние от техники до здания будет составлять не менее 20 м. Если расстояние до здания меньше, чем это величина, то требуется предварительная оценка возможных рисков специалистами. В таких случаях необходимо производить постоянный мониторинг состояния находящихся поблизости от места проведения строительных работ сооружений. Статистика доказывает, что вибропогружение имеет высокую эффективность при минимальном динамическом воздействии. При выполнении работ рядом с уже существующими фундаментами рекомендуется применять высокочастотные модели вибропогружателей.
Еще одно важное преимущество вибрационные техники состоит в том, что ее можно использовать не только для погружения но и для демонтажа шпунта.
Статический момент массы дебалансов отрегулировать гораздо сложнее, чем частоту производимых колебаний. Нужно чтобы шпунт свободно проскальзывала и к нему не присоединилась масса грунта. На начальном этапе элемент колеблется вместе с прилегающим грунтом. Увеличение вынуждающей силы приводит к повышению амплитуды таких колебаний. Затем амплитуда колебаний шпунта резко увеличивается, и он либо уходит в грунт, либо наоборот извлекаются из него. Далее происходит процесс стабилизации колебаний.
Сильное влияние на расположенные рядом с местом проведения строительства фундаменты оказывают и колебания, производимые во время запуска и установки спецтехники. При выполнении шпунтовых работ в черте города рекомендуется использовать технику с безрезонансным пуском. Во время запуска статический момент их дебалансов равен нулю. В ходе работы он увеличивается до необходимых величин.
Некоторые из современных вибропогружателей работают от дизельных агрегатов или от гидравлических систем экскаваторов. Существуют такие модели вибропогружателей, работу которых можно регулировать дистанционно. Специальные наголовники позволяют погружать не только единичный, но и собранный в секции шпунт.
Широко распространены экскаваторные вибропогружатели с гидравлическим приводом. Их использование значительно облегчают и ускоряют процесс выполнения шпунтовых работ. Наличие экскаваторного вибропогружателя позволяет выполнять шпунтовые работы различной степени сложности. Особенно удобны в использовании модели с боковым захватом.
Выполнение работ по погружению шпунта состоит из следующих последовательных этапов:
Если необходима повышенная точность, то погружение производится с использованием кондуктора, который состоит из направляющих маячных шпунтин. Их устанавливают первыми и располагают по оси ограждения. С помощью сварки или болтов к ним крепят две направляющие балки, расположенные горизонтально. Погружение шпунта производится между направляющими. После выполнения работы на одном участке кондуктор передвигают на следующий.
Если необходимо обеспечить более точную вертикальность погружения, то используются двухъярусный кондуктор. Его длина составляет 8-10 м. Он сделан из двух вертикальных развернутых форм, которые связаны между собой с одного торца постоянным соединением с другого тира легко демонтируемый съемной диафрагмой. Расстояние между их поясами по вертикали составляет направляющую базу каркаса и должно быть не менее 3 м. Горизонтальное расстояние между верхним и нижним поясами зависит от высоты профиля шпунта. Она регулируется с помощью специальных брусьев вкладышей. Кондуктор ставятся на поперечные балки, которые закреплены на погруженных в грунт инвентарных шпунтинах.
После погружения шпунта задняя диафрагма кондуктора демонтируется. Кондуктор переставляют вперед и закрепляют на ряде погруженного шпунта.
Если изначальной длины шпунта недостаточно для погружения на проектную глубину, то выполняется наращивание.
С помощью вибропогружателей можно не только монтировать, но и демонтировать шпунт, который после аккуратного извлечения из земли допустимо повторно использовать на другом объекте.
Вибропогружение шпунта с использованием направляющего кондуктора
Существуют различные способы выполнения погружения шпунта в грунт. Чаще всего используется вибропогружение. Она выполняется с помощью специализированной техники, производящей вибрации различной амплитуды и частоты. Статья рассказано, в каких случаях применяется вибропогружение шпунта с использованием направляющего кондуктора и рассмотрены его отличие от стандартной процедуры монтажа.
Работы по выбору погружению шпунта состоят из следующих последовательных этапов:
Аналогичным образом погружается необходимое количество единиц шпунта.
Если необходимо повысить точность установки, то используют направляющий кондуктор. Он состоит из маячных шпунтовых свай, которые устанавливаются в первую очередь. Маячные сваи ставятся по оси ограждения. К ним сваркой или болтами крепят две направляющие: горизонтально расположенные балки. Между ними выполняется погружение шпунта. После завершения работы на одном участке кондуктор или базируется на следующую точку погружения.
СВАЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Кондуктор для бетонирования забивной сваи
Кондуктор для бетонирования забивной сваи — забивные сваи – это одна из самых востребованных конструкций в современном строительстве. Чаще всего используют железные и железобетонные изделия. Неотъемлемой частью их монтажа являются кондукторы для бетонирования забивной сваи. Это элементы, упрощающие процесс строительства. Они позволяют получить надежную, прочную опору с долгим сроком службы.
Изделия обеспечивают оптимальную геометрию закладных стыков во время заливки на ЖБИ.
Существенно понижают трудоемкость и увеличивают производительность линий на заводе.
Особенности технологии
С помощью направляющей для заливки, стык можно расположить перпендикулярно свае. Это обеспечивает правильное положение стыка на свае и способствует успешному результату укладки.
Применение кондуктора для бетонирования забивной сваи
Забивные сваи отличаются квадратным либо круглым сечением. Длина конструкции находится в пределах 3-6 м. Как правило, такие изделия необходимы для строительства многоэтажных и частных загородных домов. При их монтаже используется специальная сваебойная техника.
Такой способ строительства имеет свои плюсы, к ним относится:
Главные сферы использования данной конструкции – это забивка свай и закладывание фундамента.
Данный Кондуктор для бетонирования забивной сваи относится к сборно-разборному типу. Для его изготовления используются металлопрокатные профили, что повышает эффективность работы на стройплощадке и позволяет экономить время.
Опорная конструкция сделана в виде швеллеров, которые соединяются между собой с помощью болтовых и сварных соединений. Внутри опорной рамы на противоположных стенках швеллеров установлены вертикальные углы, благодаря которым образуется место для установки сваи. Также присутствует обвязка, которая состоит из горизонтальных направляющих углов. Она выполнена с помощью болтовых и сварных креплений, также обвязка снабжена раскосами.
Преимущества использования кондуктора для бетонирования забивной сваи
Преимущества данного кондуктора для бетонирования забивных свай заключается в том, что это простая конструкция, которая не имеет сложных составных частей. Но при этом обеспечивается высокая точность соединения. Все изделие сделано из профилей металлопроката, что остается доступным материалом для строительной сферы.
Основной технический результат заключается в том, что существенно упрощается процесс сборки свай, увеличивается надежность и срок эксплуатации фундамента. Также кондуктор отличается тем, что сделан с помощью сборно-разборного металлопроката. Благодаря этому профили можно собрать прямо на строительной площадке.
Особенности монтажа
Болты для крепления ЖБИ устанавливаются в кондукторе с помощью гаек, нижние болты дополнительно фиксируют с помощью тонких стержней или проволоки. Так они не сдвинутся с места во время бетонирования. К основанию каркаса кондуктор крепят электросваркой.
При этом важно правильно проводить разметку отверстий для кондукторов и их установку по высоте и осям. Точность монтажа кондуктора полностью зависит от правильности установки болтов, поэтому важно ответственно подходить к данному этапу.
В верхней части заливных болтов оставляют колодец глубиной 300-400 мм. Он может быть полезен для незначительного исправления местоположения болта. Чтобы повысить жесткость во время вальцевания пробок возле краев накатывают по два валика. Таким же образом к кондуктору крепят металлические пробки для получения колодцев для закладных болтов.
В фундаменте габаритных зданий кондукторам приходится выдерживать большой вес, особенно если на конце присутствуют литые плиты. С елью разгрузки под каждую болт устанавливают стойку. Она производится из отходов швеллеров, труб или любого другого металла. Длина детали должна быть достаточной, чтобы установить под нее болт и снизить нагрузку на каркас.
Сваи с кондуктором что это
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ В УСЛОВИЯХ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ЗАСТРОЙКИ И РЕКОНСТРУКЦИИ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Типовая технологическая карта разработана на устройство фундаментов из буронабивных свай в условиях существующей застройки и реконструкции.
Предназначена для использования строительно-монтажными организациями при разработке проектно-сметной документации и проектов производства работ.
При возведении зданий на свайных фундаментах в стесненных условиях городской застройки серьезную проблему представляют динамические нагрузки, воздействующие на расположенные поблизости здания. Решение этой проблемы возможно с использованием технологии устройства буронабивных свай.
Область применения буронабивных свай во всех грунтах, кроме скальных и крупнообломочных, в т.ч. обводненных, структурно-неустойчивых без применения инвентарных обсадных труб или тиксотропных растворов в стесненных городских условиях с приближением к существующим зданиям до 1 м. При этом при проведении инженерно-геологических изысканий должно быть обращено особое внимание на обследование мест возведения фундаментов с целью выявления в грунте различного рода препятствий (скальных прослоек, валунов размером более 25 см и т.п.).
Работы могут производиться по устройству буронабивных свай диаметром 400-1200 мм и глубиной заложения до 25 м в различных грунтовых условиях для сооружения свайных фундаментов вблизи существующих зданий с применением импортного оборудования фирмы «Касагранда С-40» (Италия).
Технология устройства набивных свай
Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения путем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов решения таких свай. Их основные преимущества:
возможность изготовления любой длины;
отсутствие значительных динамических воздействий при устройстве свай;
применимость в стесненных условиях;
применимость при усилении существующих фундаментов.
Особенности технологии свайных работ в условиях реконструкции
Специфика производства свайных работ. При реконструкции и техническом перевооружении предприятий нередко возникает необходимость усиления фундаментов или повышения их несущей способности. В этих условиях применяют различные способы подведения дополнительных свай, метод «стена в грунте», модифицированный метод опускного колодца.
бурение до грунтового основания скважин диаметром 100. 150 мм через нижнюю ступень фундамента по его углам, а при необходимости и между углами;
опускание через пробуренное отверстие в фундаменте струйного монитора и последующая проходка скважины небольшого диаметра в грунте на проектную глубину посредством разрушения грунта высоконапорной струей от монитора;
расширение скважины до проектного сечения путем постепенного подъема монитора, через сопло которого поступает размывающая струя воды или укрепляющий грунт раствор, в результате чего образуется свая из укрепленного грунта.
Возможна установка в скважину арматурного каркаса, выходящего в существующий фундамент, последующее заполнение скважины бетонной смесью при недостаточной несущей способности грунтовых свай.
При подведении грунтовых свай под фундаменты по струйной технологии возможны три ее варианта: одно-, двух- и трехкомпонентная, отличающиеся числом составляющих, составом оборудования и несущей способностью получаемых грунтовых свай.
Однокомпонентная технология предусматривает размыв грунта одной или двумя противоположно направленными струями укрепляющего раствора. Раствор можно приготовить заранее (цементно-песчаный или цементно-глинистый), или получить необходимый состав путем раздельной подачи к соплам его составляющих. Смешение будет происходить непосредственно при выходе из сопла (жидкое стекло и отвердитель, цементно-песчаный раствор и химические добавки-ускорители твердения и др.). При однокомпонентной струйной технологии грунт размывается в радиусе 200. 350 мм от сопла, диаметр столба грунтовой сваи составляет 0,5. 0,7 м.
Двухкомпонентная струйная технология осуществляется одновременной подачей струи укрепляющего раствора и концентричной ей кольцевой струи воздуха. Размыв грунта растворно-воздушной струей происходит в радиусе 1,0. 1,5 м, а диаметр грунтовой сваи достигает 2. 3 м. В трехкомпонентной технологии дополнительно в грунт подаются добавки, ускоряющие процесс формирования сваи.
При струйной технологии можно получать сваи различного сечения: винтовые, корневидные, с поперечными дисками-диафрагмами и др. За счет развитой боковой поверхности несущая способность свай выше в 1,5. 1,8 раза, чем у свай круглого поперечного сечения.
Винтовые сваи устраивают путем подъема монитора, имеющего одно или несколько боковых сопл, расположенных одно над другим с одновременным разворотом вокруг его вертикальной оси. Число винтовых лопастей на таких сваях соответствует числу сопл на мониторе шаг винтовых лопастей определяется скоростью подъема монитора.
Вдавливание многосекционных свай. Многосекционные сваи обычно состоят из трех и более сборных коротких элементов-секций. Эти секции последовательно стыкуют по мере вдавливания их в грунт домкратами или другими механизмами до положения, при котором обеспечивается проектная несущая способность. Домкрат устанавливают под подошву существующего фундамента, под специальную балку или инвентарное упорное устройство, анкеруемое за неподвижные конструкции и соседние здания. Для устройства многосекционных свай используют стальные трубы диаметром 245. 400 мм с башмаком или заваренным нижним концом. Секции свай длиной около 1 м по мере вдавливания стыкуются сваркой. После вдавливания полость сваи заполняют бетонной смесью. Применяют железобетонные секции свай сечением 30х30 и длиной 60, 90 и 120 см со штыревым стыком секций.
Достоинства многосекционных свай в том, что вдавливание производится в режиме статического испытания свай, отсутствуют динамические воздействия при погружении свай, обеспечивается высокая надежность усиления конструкций и постоянный контроль несущей способности сваи в процессе погружения.
Модифицированный метод опускного колодца. Этот метод позволяет повысить несущую способность массива грунта под существующим фундаментом за счет заключения грунта в железобетонную оболочку, где грунт может воспринимать большие давления, так как находится в замкнутом объеме опускного колодца и подвергается трехосному напряженному состоянию. Модифицированный метод опускного колодца отличается от традиционного тем, что грунт разрабатывается снаружи, а не внутри опускного колодца. После выемки грунта до уровня нижней ступени фундамента устраивают оболочку колодца (сборную или монолитную), опускают ее с разработкой грунта по наружному контуру, и далее стенки оболочки наращивают. Работы выполняют последовательно до погружения оболочки на проектную отметку.
Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданий глубины.
Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи А.Э.Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай включает следующие операции:
опускание в скважину обсадной трубы;
извлечение из скважины осыпавшегося грунта;
заполнение скважины бетоном отдельными порциями;
трамбование бетона этими порциями;
постепенное извлечение обсадной трубы.
В пробуренную до проектной отметки (5. 12 м) скважину осторожно опускают трубу диаметром 25. 40 см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех вор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3. 0,4 м. Снова загружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диаметр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность пробуренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполнении бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении смеси, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного молока проникнет в грунт, повысив его прочность.
Армирование свай производят только в верхней части, где на глубину 1,5. 2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металлические стержни для их последующей связи с ростверком.
Сухой способ применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины (рис.1). Скважина необходимого диаметра разбуривается методом вращательного бурения в грунте на заданную глубину. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.
Рис.1. Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом:
Используемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединить трубы. Секции бетонолитных труб длиной 2,4. 6 м в стыках скрепляют болтами или замковыми соединениями, у первой секции крепится приемный бункер, через который бетонная смесь подается в трубу. В скважину опускается бетонолитная труба до самого низа, в приемную воронку подается бетонная смесь из автобетоносмесителя или с помощью специального загрузочного бункера, на этой же воронке закреплены вибраторы, которые уплотняют укладываемую бетонную смесь. По мере укладки смеси бетонолитная труба извлекается из скважины. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе, в зимнее время дополнительно надежно защищают. Сухим способом по рассмотренной технологии изготовляют буронабивные сваи диаметром от 400 до 1200 мм, длина свай достигает 30 м.
Рис.2. Технологическая схема устройства буронабивных свай под глинистым раствором:
Скважины бурят вращательным способом. Глинистый раствор готовят на месте выполнения работ и по мере бурения подают в скважину по пустотелой буровой штанге под давлением. По мере бурения находящийся под гидростатическим давлением раствор от места забуривания, встречая сопротивление грунта, начинает подниматься вверх вдоль стенок скважины, вынося разрушенные бурами грунты, и выходя на поверхность, попадает в отстойник-зумпф, откуда снова насосом подается в скважину для дальнейшей циркуляции.
Глинистый раствор, находящийся в скважине под давлением, цементирует грунт стенок, тем самым, препятствуя проникновению воды, что позволяет исключить применение обсадных труб. После завершения проходки скважины в нее при необходимости устанавливается арматурный каркас, бетонная смесь из вибробункера по бетонолитной трубе попадает на дно скважины, поднимаясь вверх, бетонная смесь вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью производят подъем бетоновода.
В настоящее время проходит успешное испытание специальный полимерный концентрат на основе полиакриламида, который в процессе гидратации образует коллоидный буровой раствор, создающий защитную пленку на стенках скважины, что в сочетании с избыточным гидростатическим давлением предотвращает их осыпание. Бурение в сложных геологических условиях без применения обсадных труб показало целостность буронабивной сваи по всей глубине после закачивания в нее бетона и отсутствие каких-либо наплывов или впадин бетона на боковой поверхности сваи. Использование коллоидного раствора позволяет существенно увеличить производительность буровых работ, снизить их себестоимость и трудоемкость, резко сократить потребность в обсадных трубах без снижения качества работ.
Крепление скважин обсадными трубами. Устройство свай этим методом возможно в любых гидрогеологических условиях; обсадные трубы могут быть оставлены в скважине или извлечены из нее в процессе изготовления сваи (рис.3). Обсадные трубы соединяют между собой при помощи замков специальной конструкции (если это инвентарные трубы) или на сварке. Пробуривают скважины вращательным или ударным способом. Погружение обсадных труб в грунт в процессе бурения скважины осуществляют гидродомкратами.
Рис.3. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением обсадных труб:
После зачистки забоя и установки арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы. По мере заполнения скважины бетонной смесью могут производить извлечение и инвентарной обсадной трубы. Специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает трубе возвратно-поступательное движение, за счет чего бетонная смесь дополнительно уплотняется. По завершении бетонирования скважины осуществляют формирование головы сваи. Находят применение установки по изготовлению набивных свай с использованием обсадных труб с извлечением грунта из трубы виброгрейфером (рис.4).
Рис.4. Технологическая схема изготовления набивных свай с выемкой грунта под защитой обсадных труб: