Технология устройства набивных свай
Содержание
Введение
. Общие сведения
. Виды набивных свай и способы их
изготовления
. Устройство набивных свай
. Набивные сваи
.1 Буронабивные сваи
.2 Пневмотрамбованные сваи
.3 Вибротрамбоваиные сваи
.4 Частотрамбованные сваи
.5 Песчаные и гpунтобетонные сваи
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Устройство свай производится забивным и набивным
методами. При забивном методе часть процесса - изготовление свай - происходит
на заводе железобетонных изделий. При набивном методе весь процесс устройства
свай происходит на строительной площадке. По забивному методу необходимо
срезать оголовки забитых свай, что приводит к потерям железобетона. Эти потери
могут быть большими и составлять до пятой части объема забивных свай. Набивной
метод, в отличие от забивного не ограничен для применения в условиях плотной
городской застройки, а также при реконструкции и ремонте зданий и сооружений.
В последние годы набивной метод находит все
более широкое применение при устройстве свай. Применение набивных свай позволяет
не только избежать указанные выше потери железобетона, но и усилить и повысить
надежность фундаментов особенно в сложных инженерно-геологических и
гидрогеологических условиях города.
Основные способы устройства свай по набивному
методу:
буронабивные сваи;
с помощью пробивки скважины;
с помощью раскатки скважины.
Понятие «набивные сваи» объединяет
большое число различных конструкций свай и методов их изготовления. Но для всех
видов набивных свай принципиально общей является основная технологическая
схема: в грунте тем или иным методом устраивают скважину
<#"541075.files/image001.gif"> 
Рис.1.10.
Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом
а - бурение скважины; б -устройство уширенной
полости; в -установка арматурного каркаса; г - установка бетонолитной трубы с
вибробункером; д - заполнение вибробункера бетонной смесью; е -бетонирование
скважины методом ВПТ; ж -утепление оголовка сваи в зимних условиях; l-шнековая
бурильная установка; 2 '-расширитель; 3 -кран грузоподъемностью10...12 т; 4
-бетонолитная труба; 5 -загрузочный бункер
Применяемые в строиельстве бетонолитные трубы,
как правило, состоят из отдельных" секций и имеют стыки, позволяющие
быстро и надежно соединять: трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают
непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного
бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из
скважины. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных
на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины
голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее врeмя
защищают утеплителем. По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные
сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.
Глинистый раствор для удержания стенок скважин
от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай (рис. 2.11) в
неустойчивых обводненных грунтах. В этом случае скважины бурят вращательным
способом. Однако при проходке по скальным включениями прослойкам используют
сменные рабочие органы ударного типа (грейферы, долота). В скважину глинистый
раствор поступает по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического
давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2...1,3 г/см3,
устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте
производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его
нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор
попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей
циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь
подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в
скважину
Рис.
1.11. Технологическая схема устройства буронабивных свай пoд глинистым
раствором
а - бурение скважины; б -устройство уширенной
полости; в -установка арматурного каркаса; г -установка бетонолитной трубы с
вибробункером и воронкой; д -бетонирование скважины методом ВПТ; (' -утепление
оголовка сваи в зимних условиях; J -буровой станок; 2 -глиносмеситель; 3
-насос; 4 -расширитель; 5 -бетонолитная труба с вибробункером
Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину,
вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью
бетоновод извлекают.
Устройство буронабивных свай с креплением стенок
скважин обсадными трубами (рис. 1.12) возможно в любых геологических и
гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или
извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции
обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с
помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины
гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением.
Бурят скважины специальными установками вращательным или ударным способом.
После зачистки забоя и установки в скважине
арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы
(ВПТ). По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную
трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных
на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и
полувращательное движение, дополнительно уплoтняя бетонную смесь. По окончании
бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном
кондукторе.
Для устройства уширений в основаниях свай, как
правило, применяют взрывной способ. Для этого в пробуренной скважине
устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец не доходил до дна
скважины на 1,2...1,5 м, т. е. был за пределами действия камуфлетного взрыва. В
обсадную трубу опускают на дно скважины заряд взрывчатки расчетной массы и
выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной
смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую
полость, которая немедленно заполняется бетонной смесью из обсадной трубы.
Окончательно заполняют скважину описанным выше способом. В нашей стране
буронабивные сваи изготовляют диаметром 880...1200 мм, длиной до 35 м. для
устройства буронабивных свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса
16...20 см.
Рис.
1.12. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением обсадных
труб
а -монтаж ротора и забуривание скважины с
одновременным погружением обсадной трубы; б -проходка скважины; в -зачистка
забоя скважины; г -установка арматурного каркаса; д - заполнение скважины
бетонной смесью, извлечение обсадной трубы; е - формование головы сваи в
инвентарном кондукторе
4.2
Пневмотрамбованные сваи
Сваи применяют при устройстве фундаментов с
большим притоком воды, затрудняющим сооружение буронабивных свай. В этом случае
бетонную смесь укладывают в полость обсадной трубы при постоянном повышенном
давлении воздуха (0,25...0,3 МПа), который подается от компрессора через
ресивер. Бетонную смесь подают небольшими порциями через специальное устройство
- шлюзовую камеру, действующую по принципу пневмонагнетательных установок, при
меняемых для транспортирования бетонной смеси. Шлюзовые камеры состоят из двух
отрезков труб, соединенных фланцами, которые имеют верхние и нижние отверстия,
закрываемые клапанами. Подачу смеси через воронку в верхнюю камеру осуществляют
при закрытом нижнем клапане; после подачи порции верхний клапан верхней камеры
закрывается, а нижний -открывается и т. д.
4.3
Вибротрамбоваиные сваи
Сваи используют в сухих связных грунтах, в
которых можно укладывать бетонную смесь в открытую скважину глубиной 4...6 м.
Такие сваи устраивают следующим образом. В грунт с помощью вибропогружателя,
подвешенного к экскаватору, погружают стальную обсадную трубу, имеющую на конце
съемный железобетонный башмак.
После погружения трубы вибропогружатель снимают
и внутреннюю полость трубы заполняют на 0,8...1 м бетонной смесью. С помощью
трамбующей штанги, подвешенной к вибропогружателю, смесь трамбуют, в результате
чего она вместе с башмаком вдавливается в грунт, образуя при этом уширенную
пяту. Заполнив бетонной смесью обсадную трубу, ее извлекают из грунта с помощью
экскаватора, при работающем вибропогружателе.
Сваи устраивают пyтем забивки обсадных труб,
опирающихся на металлический (обычно чугунный) наконечник. Затем в полости,
образованной обсадной трубой, устраивают армированную (или неармированную)
сваю, уплотняя бетонную смесь с помощью ударов паровоздушного молота двойного
действия, передающихся через трубу.
Частотрамбованные сваи, (рис. 1.15) устpаивают с
помощью сцециально оборудованного копра в такой последовательности. На копер
лебедкой поднимают паровоздушный молот двойного действия и обсадную трубу,
которая в верхней части имеет оголовок. На нижний конец обсадной трубы
насаживают металлически башмак со смоляным канатом, чтобы исключить
проникновение в трубу воды. Под действием удара молота обсадную трубу погружают
до проектной отметки. Погружаясь, труба раздвигает частицы грунта и уплотняет
его. Затем молот поднимают, а в полость трубы опускают арматурный каркас (если
сваи армируются). Из вибробадьи через воронку подают в полость обсадной трубы
бетонную смесь с осадкой конуса 8...10 см.
Параллельно с yкладкой смеси извлекают
(вытягивают) обсадную трубу из грунта, причем металлический башмак остается в
основании сваи. В это время молот двойного действия, вновь соединенный с
обсадной трубой, уплотняет бетонную смесь при этом сила его погружающего удара
в два раза меньше выдергивающих усилий, передаваемых на обсадную трубу. При
ударах молота, направленных вверх, труба должна извлекаться на 4...5 см из
грунта, а при ударах, направленных вниз, - погружаться на 2... 3 см.
Удары, направленные вниз, наряду с вибрационным
воздействием трубы значительно уплотняют бетонную смесь, впрессовывая ее в
стенки скважины, что, в свою очередь, также уплотняет грунт.
Рис.1.15.
Технологическая схема устройства частотрамбованных свай
а- подъем в рабочее положение обсадной трубы, и
молота; б - погружение обсадной трубы; в - установка арматурногo каркаса: г-
подача бетонной смеси в полость трубы; д - извлечение обсадной трубы с
одновременным уплотнением бетонной смеси: 1 - копер; 2 - молот двойного
действия; 3 -лебедка; 4 -обсадная трубa; 5 -арматурный каркас; б -вибробадья;
7приемная воронка
4.5
Песчаные и гpунтобетонные сваи
набивной
свая
Данный тип свай применяют для уплотнения слабых
грунтов. В этом случае используют специальные приспособления в виде стальной
обсадной трубы с коническим четырех лопастным раскрывающимся наконечником.
Трубу заполняют песком (грунтом) и с помощью вибропогружателя погружают на
проектную глубину (рис. 1.16). При движении трубы кольцо, открывающее лепестки
наконечника, спадает и остается в грунте, а песок (сухой грунт) заполняет
скважину. Песок уплотняют за счет вибрации от погружателя или трамбовками с
помощью легкого копра. Таким способом выполняют набивку скважин на глубину до 7
м.
В последние годы стали устраивать грунтобетонные
сваи, для чего при меняют бурильно-крановые машины с пустотелой буровой
штангой, имеющей на конце смесительный бур с режушими и перемешивающими
лопастями. Через штанги нагнетают растворонасосом водоцементную суспензию,
изготовляемую в растворосмесителе. Смесительный бур при обратном вращении и
извлечении послойно уплотняет грунт, насыщенный водоцементной эмульсией. В
результате образуется грунтобетонная свая, изготовленная на месте без выемки
грунта.
Рис.
1.16. Схема устройства на песчаных (грунтовых) набивных свай
а - погружение обсадной трубы; б - извлечение
трубы; в -раскрывающийся наконечник; 1 - вибропогружатель; 2обсадная труба; 3
-шарнир; 4 -створка наконечника; 5 -кольцо
Заключение
В данной работе представлена общая классификация
набивных свай. Рассмотрены основные методы их изготовления и погружения. В
реферате проанализированы все плюсы и минусы данного вида фундамента.
Проанализировав материал реферата можно выделить ряд преимуществ набивных свай.
Главное преимущество набивных свай заключается в незначительных абсолютных и
относительных осадках сооружений. Применением набивных свай значительно
уменьшается количество типоразмеров сборных элементов. Кроме того, создание
узла «свая - колонна», затрудненное при устройстве фундаментов на забивных
сваях, легко реализуется в любых вариантах набивных свай. Данный вид
фундаментирования можно применять в плотной городской застройке, а также в
промышленном строительстве.
Список
использованной литературы
1. Афанасьев А.А., Данилов Н.Н. и
др. Технология строительных процессов. М., Высшая школа. Изд.1997 г. ,2000г.
Афанасьев А.А. Технология погружения
сваи и устройство набивных свай. М., Стройиздат, 2000.
Беляков Ю.И., Снежко А.П.
Реконструкция промышленных предприятий. К., Высшая школа, 1995.