ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
ПОГРУЖЕНИЕ ЗАВОДСКИХ СВАЙ СПОСОБОМ ВДАВЛИВАНИЯ
Типовая технологическая карта (ТТК) составлена на вдавливание заводских свай в Санкт-Петербурге.
ТТК предназначена для ознакомления рабочих и инженерно-технических работников с правилами производства работ, а также с целью использования при разработке проектов производства работ, проектов организации строительства, другой организационно-технологической документации.
Опыт эксплуатации установок вдавливания заводских свай (УВС) показал их эффективность при работе на расстояниях до 1,2 м от конструкций существующих зданий и сооружений (при условии погружения свай в предварительно разрыхленный грунт); вблизи коммуникаций; в слабых грунтах, как альтернатива буронабивным технологиям, при рисках развития недопустимых деформаций грунтов.
К достоинствам технологии вдавливания свай относятся:
а) гарантированное заводское качество сваи в грунте (чего нет при устройстве буронабивных свай, когда бетон укладывается в грунте);
б) по конечному усилию вдавливания можно прогнозировать несущую способность сваи по грунту без дополнительных испытаний;
в) по сравнению с буронабивными технологиями нет зимнего удорожания и технологических перерывов на прогрев бетона;
г) при работе с уровня дневной поверхности есть возможность додавливания сваи на 5-6 м до уровня проектной отметки без откопки котлована (для буронабивных технологий сваи удлиняют).
К недостаткам технологии вдавливания относится следующее:
а) при вдавливании свай в примыкании к существующим конструкциям часть свай не может быть погружена;
б) наличие плотных грунтов может препятствовать погружению свай до несущего слоя;
в) по сравнению с буронабивными сваями у типовых заводских свай имеются ограничения по длине и расчетной нагрузке.
Следует рассматривать пять разновидностей УВС, эксплуатируемых в Санкт-Петербурге (табл.2.1).
Таблица 2.1
Классификационный признак | Вид УВС | ||||
УСВ 120 (160) (рис.3) | УСВ 200 (рис.4) | УВТ 200 СО 450 (рис.5) | Starke 240 (рис.6) | СВУ-В-6 (рис.7) | |
По способу передачи вдавливающего усилия на сваю | По боковой поверхности сваи (рис.1, а, 2) | По торцу сваи (рис.1, б) | |||
По непрерывности процесса вдавливания | Циклическое перемещение вдавливающего узла вниз со сваей и вверх в режиме холостого хода | Непрерывн. (рис.1, б) | |||
По способу перемещения по захватке: | На базе экскаватора ЭО 6122 | - | - | - | На базе крана РДК250 |
б) несамоходные, переставляемые краном | - | + | + | + | - |
в) ограниченно мобильные на модульных устройствах | - | - | + | - | - |
г) шагающие | - | - | - | + | - |
По способу передачи усилия на сваю | Без дополнительных анкеров за счет веса установки и инвентарных грузов | ||||
По типу вдавливающего устройства | Гидравлический | Канатно-полиспастный |
Конструктивно-технологические параметры и характеристики УВС представлены в табл.2.2.
Таблица 2.2
N | Параметр, характеристика установки | Вид УВС | ||||
УСВ 120 (160) | УСВ 200 | УВТ 200/ | Starke 240 | СВУ | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
1 | Масса установки без грузов, т | 117 | 24 | 22 (14) | 100 | 112 |
2 | Полная масса с грузами при максимальном усилии вдавливания М, т | 132 | 200 | 200 | 240 | 112 |
3 | Максимальное усилие вдавливания , т | 115 | 200 | 200 | 240 | 80 |
4 | Коэффициент полезного использования массы установки M/100, % | 87 | 95-100 | 95-100 | 95-100 | 71 |
5 | Минимальное приближение оси сваи к существующим конструкциям при максимальном усилии вдавливания, м | 3,5 (3,5) | 1,2 | 1,5 | 0,9 | 0,8 |
6 | То же при минимальном усилии вдавливания, м | 1,2 (1,2) | 1,2 | 1,5 | 0,9 | 0,8 |
7 | Площадь опорного контура УВС, м | 72 (72) | 23,75 | 14,7 | 62 | 44,7-72,0 |
8 | Средняя производительность погружения составных свай со сварным стыком, шт./см | 8 (8) | 2 | 8 | 2-8 | 8 |
9 | Максимальная длина погружаемого элемента в условиях СПб, м | 32 | 32 | 32 | 13 | 14 |
10 | Наибольшее сечение погружаемого элемента, см | 40 (40) | 40 | 45 | 50 | 120 |
11 | Возможность подтаскивания сваи по грунту без помощи крана | - | - | - | + | + |
12 | Возможность погружения шпунта | + | - | + | + | + |
13 | Возможность цикличного погружения сваи ("вниз-вверх") | + | + | - | + | - |
14 | Состав звена (с машинистом крана и прорабом), чел. | 5 | 3 | 5 | 5 | 5 |
Примечания. 1. Контроль усилия вдавливания выполняется по показаниям манометра гидравлической системы за исключением СВУ В-6. 2. Для получения максимального усилия УСВ 120 (160) применяется выносная платформа с установкой дополнительных пригрузов. 3. Установка Starke 240 оснащена крановым оборудованием, позволяющим устанавливать сваи длиной до 13 м в зажимное устройство. |
Для установок вдавливания заводских свай (УВС) непрерывного действия с передачей вдавливающего усилия на верхний торец сваи технологическая последовательность вдавливания аналогична забивному способу: подтаскиваение и подъем сваи на мачту УВС, вдавливание сваи до проектной отметки и перемещение установки на следующую точку погружения (рис.1, б).
Последовательность циклического вдавливания свай (рис.1, а):
Рис.1. Принципиальные схемы УВС по способу передачи вдавливающего усилия на сваю:
а - установки с циклическим процессом вдавливания сваи; б - то же с непрерывным вдавливанием; 1 - грунт; 2 - свая; 3 - зажимное устройство; 4 - гидроцилиндры перемещения зажимного устройства; 5 - тяговая лебедка; 6 - тяговый трос; 7 - погружатель (дополнительно может оснащаться вибрационным погружателем или гидравлическим молотом); 8 - блок; 9 - мачта (стойка) УВС
1) подъем и заводка сваи краном в зажимное устройство УВС (рис.2, а);
2) фиксация сваи гидравлическим цилиндром зажимного устройства (рис.2, б);
3) вертикальное перемещение вниз зажимного узла со сваей с помощью двух цилиндров (рис.2, в);
4) при достижении крайнего нижнего положения цилиндр зажимного устройства разжимается, высвобождая сваю, и вдавливающий узел поднимается в исходное верхнее положение, и далее цикл повторяется (рис.2, г).
Рис.2. Технологическая последовательность вдавливания свай УВС циклического действия:
а - подъем и заводка сваи краном в зажимное устройство; б, в - фиксация и вдавливание сваи; г - подъем вдавливающего узла в исходное положение
Сравнительные характеристики УВС циклического и непрерывного действия приведены в табл.3.1.
Таблица 3.1
Сравнительный признак | Тип УВС по принципу действия | |
циклического | непрерывного | |
Максимальное усилие вдавливания, тс | 200-240 | 80 |
Максимальные размеры вдавливаемого элемента, м: | ||
длина | Не ограничена | 14 |
ширина | 0,45 | 1,2 |
Установки циклического действия развивают большие вдавливающие усилия, а непрерывного действия - более маневренны при работе в стесненных условиях.
По способу перемещения по свайному полю различают следующие виды УВС:
- самоходные на базе экскаваторов и кранов;
- несамоходные перемонтируемые на каждую сваю краном и ограниченно мобильные на специальных модульных устройствах.