Методика определения параметров оборудования и дополнительных технологических мероприятий
| Вид материала | Регламент |
- Автоматическая система измерения профиля толщины дсп плит, 69.74kb.
- Размеры привязок в каркасных зданиях, 61kb.
- Методика определения технических и технологических норм расходов материальных ресурсов, 8750.4kb.
- Методика определения пористости форм Методика определения эффективного диаметра пор, 240.07kb.
- Ниижб госстроя СССР пособие по технологии формования железобетонных изделий (к сниП, 2152.15kb.
- Ниижб госстроя СССР пособие по технологии формования железобетонных изделий (к сниП, 2149.52kb.
- Оптимизация технологических параметров скважинного подземного выщелачивания драгоценных, 318.75kb.
- Применение ионометрического метода определения йодид-ионов для мониторинга йоддефицитных, 31.31kb.
- Курс 5 Группа 9631 Учебная дисциплина: «Безопасность оборудования и технологических, 101.02kb.
- Модернизации действующего оборудования, совершенствованию технологических процессов,, 151kb.
По основании расчета необходимо предварительно оценить максимальные усилия вдавливания и выбрать вдавливающее оборудование, характеристики которого обеспечивают необходимые параметры технологического процесса погружения свай. Наибольшую производительность работ обеспечивают самоходные установки вдавливания (УСВ-120, 120М, 160). Поэтому, если грунтовые условия площадки позволяют погружать сваи с усилием, соответствующим параметрам таких установок, то их применение предпочтительно. В качестве базового варианта технологического процесса принимается погружение свай в целик без применения дополнительных технологических мероприятий.
| I | | II | | III |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | - насыпной грунт | | | |
| | | | | |
| | - слабый грунт | | | |
| | | | | |
| | - пески | | | |
| | | | | |
| | - прочные грунты | | | |
Рис. 1. Характерные для Санкт-Петербурга схематичные разрезы вариантов грунтовых условий.
Требования сохранности существующих зданий и сооружений посредством применения дополнительных технологических мероприятий находятся в противоречии максимально высокой производительности работ. Следует определять зоны строительной площадки, где погружение свай может производиться без применения предварительного рыхления грунта.
Рекомендуется рассматривать несколько вариантов технологических приемов вдавливания свай, варьируя – диаметром и глубиной предварительного рыхления грунта.
Согласно п. 4.2, табл. 3 СНиП 2.02.03-85, диаметр и глубина рыхления должны определяться обеспечением проектной несущей способности сваи по грунту. Во всех случаях, для характерных для региона геологических условий можно рекомендовать устраивать диаметр обработки на 5 см меньшим диаметра сваи, а глубину – не более 0,9 длины сваи. При погружении свай в несущий слой грунта до проектной отметки должен сохраняться массив ненарушенного грунта природной структуры высотой не менее 3 – 4 размеров стороны сваи, а при погружении в песчаные, твердые и полутвердые глинистые грунты - не менее 2 размеров. Для увеличения необходимого в этом случае усилия вдавливания, необходимо применять систему статического пригруза установки.
- особенности проектирования свайных фундаментов, устраиваемых методом вдавливания
По усилию вдавливания свай можно оценить фактическую несущую способность в соответствии с одной из приведенных ниже методик:
1. По формуле, полученной преобразованием формулы (4.3) ТСН 50-302-96 «Устройство фундаментов гражданских зданий и сооружений в Санкт-Петербурге и на территориях, административно подчиненных Санкт-Петербургу»:
Fd = Fпр / Ψ [2]
где:
Fпр – усилие вдавливания сваи на последних 10 см погружения, определяемое по показаниям приборов гидросистемы установки вдавливания;
Ψ – коэффициент пропорциональности, определяемый согласно табл. 2.
Таблица 2
| Вид грунта | Твердый | Полутвердый | Туго пластичный | Мягко пластичный | |
| Значение | IL | 0,2 | 0,2-0,3 | 0,3-0,5 | 0,6-0,8 |
| Ψ | 1,1 | 0,8 | 0,6 | 0,55 | |
2. Фактическая несущая способность сваи, погружаемой вдавливанием, определяется по формуле РТМ 36. 44. 12. 2-90 «Проектирование и устройство фундаментов из свай, погружаемых методом вдавливания»:
Fd = Fпр kV kt
где:
Fпр – конечное усилие вдавливания сваи (на последних 10 см погружения), определяемое по манометру гидросистемы вдавливания установки в процессе погружения сваи;
kV – коэффициент, учитывающий влияние скорости вдавливания сваи на усилие вдавливания, при скорости вдавливания до 3 м/мин принимают kV = 1;
kt – коэффициент «засасывания», учитывающий влияние процессов стабилизации сопротивления забивных свай в конце периода интенсивного упрочения Т; для пылевато-глинистых грунтов
kt =1+вIРIL,
где: в = 16,5 – эмпирический коэффициент;
IР, IL – средневзвешенные значения по длине сваи соответственно числа пластичности и показателя текучести грунта в долях единицы.
3. Определение несущей способности свай Fd, выполняется в соответствии с рекомендациями СниП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты» п.4.2 по формуле (8).
Коэффициенты условия грунта при вдавливании свай в предварительно разрыхленный грунт рекомендуется принимать по табл. 3.
Таблица 3
| Наименование грунта | Коэффициенты условия работы грунта | |
| Песчаные грунты средней плотности |  |  |
| Глинистые грунты с показателем текучести IL=0,4…0,6 |  |  |
Минимальное расстояние от ближайшей вдавливаемой сваи до существующего фундамента при наличии в несущих слоях основания грунтов, чувствительных к нарушению природного сложения, следует принимать (4…5,5) d, где d –размер поперечного сечения сваи.
В остальных случаях Lmin= 3 d.
Продолжительность «отдыха» сваи после вдавливания до момента проведения статических испытаний определяется действующими нормативами.
- Технология погружения железобетонных призматических свай методом вдавливания
Установками, применяемыми для вдавливания железобетонных свай заводского изготовления, являются:
- стационарная установка ГД-170/112;
- самоходная установка УСВ-120;
- самоходная установка УСВ-120М;
- самоходная установка УСВ-160.
Вариант технологии вдавливания свай выбирается исходя из следующих условий:
- необходимого максимального усилия вдавливания;
- размеров свай, предназначенных для вдавливания;
- стесненности строительной площадки как по площади, так и по высоте.
Технология вдавливанию свай установкой ГД-170/112
Стационарная установка ГД-170/112 (рис. 2) обеспечивает возможность погружение свай сечением 35х35 и 40х40 см с максимальным усилием до 2000 кН (200 тс) при длине цельных свай (или звеньев составах свай) 6-16 м.
Базовой конструкцией установки является металлическая платформа из двух пространственных решетчатых балок 1, имеющих площадки для размещения съемного штучного пригруза 2 и кронштейна 3 для крепления рабочего органа с помощью пальцев 4.
Рабочий орган установки гидравлический однотраверсный, циклического действия, представляет собой траверсу, состоящую из верхней и нижней балок, на которых смонтированы механизмы зажима для вдавливания сваи.
Сваю 7 с помощью монтажного крана вводят в проемы верхней и нижней балок и зажимают посредством гидродомкрата 10, расположенного горизонтально на нижней балке 11 в передающего усилие зажима через рычаг 9 на подвижную плиту (щеку), которая прижимает сваю к стенке проема нижней балки.
Свая вдавливается двумя гидродомкратами 5, гидроцилиндры которых смонтированы вертикально и параллельно друг другу на верхней балке 6, а штоки соединены посредством нижней балки 11. При синхронном движении штоков гидродомкратов 5 вниз производится вдавливание сваи, а при движении их вверх (если освобождена свая) – холостой ход.
Установка оснащена двумя маслонасосными станциями, предназначенными для приведения в действие механизмов зажима и вдавливания сваи. Управление установкой осуществляют с пульта 12, где находятся гидрораспределители с рычагами управления механизмами зажима и вдавливания свай, а также манометры контроля усилий зажима и вдавливания.
Все грузовые операции по монтажу, демонтажу установки и загрузке свай выполняются с помощью крана, грузоподъемность которого должна быть не менее 12,5 т, а высота подъема крюка зависит от длины погружаемых свай (при длине свай 16 м, если они не составные, она должна достигать не менее 20 м). Установка может быть использована и для извлечения погруженных свай в случае, если отметки их верха расположены на 1,0- 1,5 м выше уровня строительной площадки.
Технология погружения сваи предусматривает следующие операции:
- размещение станин установки с разъемом 70 см. Станины должны быть установлены на ж/б плиты или дерево – металлические плоты.
- загрузка станин установки блоками (пригрузами) весом до 5 т каждая.
- установка вдавливающего органа с гидроцилиндром на станины и соединение его со станинами двумя пальцами диаметром 180 мм.
- заводка сваи в головку вдавливающей установки. Строповка сваи производится вертикально. При заводке сваи во вдавливающую установку обязательно пользоваться оттяжками длиной 15 – 20м во избежание раскачивания свай.
- подключение двигателя насоса с обязательным его заземлением.
- после проверки установки оператор по команде бригадира начинает процесс вдавливания.
- сваю погружают на величину хода поршня спаренных домкратов механизма вдавливания (до 1,0 м);
- осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки;
- поднимают штоки спаренных гидродомкратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход);
- вновь зажимают сваю, и цикл повторяют сначала;
- расстроповка свай производится после погружения ее в грунт на 1,5 – 2,0м, до этого кран должен поддерживать сваю.
- после погружения сваи на проектную глубину демонтируют установку (порядок операций при демонтаже обратный тому, что при монтаже), и ее перемещают на следующую точку погружения.
Основные технические характеристики установки вдавливания
ГД-170/112
| Размеры погружаемых свай: | | | ||
| сечение, см х см | 35х35; 40х40 | | ||
| длина, м | | | ||
| Полная | не ограничена | | ||
| секции составной сваи | любая по ГОСТ 19804-91 | | ||
| Максимальное усилие вдавливания, кН (тс) | до 2000 (200) | | ||
| Скорость вдавливания, м/мин | 0,5 | | ||
| Метод передачи вдавливающего усилия на сваю и характеристика механизма зажима | Через две боковые грани сваи посредством щекового зажима рычагом от гидродомкрата | | ||
| Тип механизма вдавливания и его характеристика | Гидравлический однотраверсный циклического действия | | ||
| Метод восприятия реактивного усилия при вдавливании сваи | Установка гравитационного типа с балластной платформой и съемным пригрузом (балластом) | | ||
| Характеристика пригруза и его масса, т | Инвентарные чугунные болванки массой по 5 т, применяемый для статических испытаний (общая масса до 180 т) | | ||
| Общая масса установки, т | До 200 | | ||
| Габаритные размеры установки в рабочем положении, м: | | | ||
| Б | 9,5 | | ||
| В | 3,8 | | ||
| Г | 2,5 | | ||
| Е | 1,25 | | ||
| Метод передвижения установки по строительной площадке | стационарная, перемещение краном с предварительным демонтажом | | ||
| Общая мощность электродвигателей, кВт | 170 | | ||
| Минимальное расстояние от оси вдавливания сваи до существующих сооружений, м: | 1,3 | | ||
| |   | Р  ис. 2. Схема вдавливащей установки ГД-170/112:а, б - при минимальном расстоянии от вдавливаемой сваи до стены соответственно II и I существующего здания; 1 - пространственная балка грузовой (балластной) платформы; 2 - съемный при-груз (балласт); 3 - кронштейн; 4 - палец; 5 - гидродомкрат вдавливания сваи; 6,11 - соответственно верхняя и нижняя балка рабочего органа установки; 7 - свая; 8 - маслонасосная станция; 9 - рычаг; 10 - гидроцилиндр зажима сваи; 12- пульт управления; Б, В, Г - размеры установки в рабочем положении соответственно длина, высота, ширина. | ||
Технология выполнения работ по вдавливанию свай
установкой УСВ-120, УСВ-160
Установки УСВ-120 (160) самоходные, выполнена на базе гусеничного электрогидравлического экскаватора ЭО-6122 Воронежского экскаваторного завода (рис. 3). Установка предназначена для вдавливания свай сечением 30х30; 35х35 и 40х40 см, с максимальным усилием до 1600 кН (для УСВ-160).
Для обеспечения вертикальности погружения свай установки оснащена прибором "Вертикаль-20Б", указывающим машинисту-оператору угол наклона мачты в четырех направлениях: "вперед-назад", "вправо-влево".
Для удержания УСВ-120 в горизонтальном положении при вдавливании сваи установка оснащена гидравлическими аутригерами.
Кроме того, в комплекте установки имеется рычажный механизм зажима шпунта, позволяющий использовать установку для погружения и извлечения стального шпунта Ларсен-IV и Ларсен-V.
Рис. 3. Принципиальная схема установки вдавливания свай УСВ-120М (120, 160)
1 – тяга; 2 – балка, 3 – силовая установка экскаватора ЭО-6122; 4 - сварная несущая рама; 5 - аутригер задний; 6 - гусеничная тележка экскаватора ЭО-6122.
Технология выполнения работ по вдавливанию свай
установкой УСВ-120М.
Установка УСВ-120М - модификация УСВ-120 самоходная, выполнена на базе гусеничного электрогидравлического экскаватора ЭО-6122 Воронежского экскаваторного завода. Установка предназначена для вдавливания свай сечением 30х30; 35х35 и 40х40 см, с максимальным усилием 800 кН (80 тс).
Для обеспечения вертикальности погружения свай установка УСВ-120М оснащена прибором "Вертикаль-20Б", указывающим машинисту-оператору угол наклона мачты в четырех направлениях: "вперед-назад", "вправо-влево".
В комплекте установки предусмотрен крановый подкос (стрела) с крюк-блоком и направляющей для бурового оборудования. Для удержания УСВ-120М в горизонтальном положении при вдавливании сваи установка оснащена гидравлическими аутригерами.
С целью снижения сил сопротивления грунта погружению свай установка оснащена буровым механизмом СО-2 с набором шнековых штанг для устройства лидерных скважин диаметром до 500 мм, глубиной до 24м.
Кроме того, в комплекте установки имеется рычажный механизм зажима шпунта, позволяющий использовать установку для погружения и извлечения стального шпунта Ларсен-IV и Ларсен-V.
Основные технические характеристики установок вдавливания
УСВ-120 (120М), УСВ-160
| Параметры установки | | УСВ-120 (120М) | УСВ-160 |
| Сечения погружаемых свай, см | | 30х30; 35х35; 40х40 | |
| Длина свай, м | | 4-16 | 4-16 |
| Максимальное усилие вдавливания, кН | | 1200 | 1600 |
| Скорость вдавливания, м/мин | | 2,0 | 2,0 |
| Масса установки, т | | 117 | 135 |
| Удельное давление гусениц установки на грунт, МПа | | 0,180 | 0,10 |
| Метод передвижения установки по строительной площадке | | Самоходная, на гусеничном ходу | |
| Максимальная скорость передвижения самоходом, км/ч | | 1,5 | 1,5 |
| Максимальная потребляемая мощность, кВт | | 150 | 180 |
| Габаритные размеры установки в рабочем положении, м: | | | |
| Б | | 9,50 | 9,90 |
| В | | 3,62 (13,36) | 3,62 |
| Г | | 3,80 | 3,80 |
| Ж | | 7,55 | 7,55 |
| Тип и марка погружаемого шпунта | | Ларсен-IV | - |
| Максимальный диаметр бурения, мм | | 300 | - |
Производительность установок в среднем составляет 5 – 15 свай в смену в зависимости от грунтовых условий, длины свай и принятой технологии производства работ.
Усилие вдавливания без дополнительных пригрузов – 80 т, с дополнительными пригрузами – 120 (160) т.
Для погружения свай различных сечений (40х40, 35х35, 30х30 см) установкой УСВ – 120 в зажимном устройстве применяют закладные «щеки».
Передвижение установки к точке погружения осуществляется на гусеничном ходу. Поворот установки производится как гусеничным ходом, так и с помощью аутригеров (на месте). Угол поворота 0 – 90 град.
Потребляемая мощность электроэнергии для работы установки – 200 кВт.
Для вдавливания сваи УСВ устанавливается таким образом, чтобы зажимное устройство находилось над точкой погружения сваи.
Как только УСВ установлена в точке вдавливания, монтажным краном подается свая. Для заводки сваи в зажимное устройство установки используется кран РДК – 25 с длиной стрелы 22,5 м при демонтируемом гуське. Кран может находиться как на бровке котлована, так и в котловане. Взаимное расположение установки и крана должно обеспечивать машинисту крана хороший обзор. При производстве работ в условиях непосредственной близости к конструкциям существующих зданий и сооружений заводка сваи производится грузовой стрелой установки.
Технология погружения свай состоит из операций:
- подъем сваи и заводка ее в зажимное устройство;
- зажим сваи с помощью гидравлического цилиндра в зажимном устройстве;
- вертикальное перемещение вниз зажимного узла с помощью двух цилиндров; величина хода цилиндров – 1,0 м. При достижении крайнего нижнего положения зажимное устройство разжимается, вдавливающий узел поднимается в крайнее верхнее положение, и далее цикл повторяется.
Для погружения свай до проектной отметки ниже поверхности грунта используется металлическая свая – кондуктор.
Работы производятся в строгом соответствии с технологическими картами и инструкциями для персонала.
Технология производства работ по рыхлению грунта и устройству лидерных скважин.
В непосредственном примыкании (до 8 м) к существующему зданию следует после устройства одной лидерной скважины погрузить в нее сваю.
На расстоянии более 8 м от существующего здания случае допускается бурение подряд до 8 – 10 скважин (в зависимости от грунтовых условий) с последующим погружением в них свай. В этом случае для проведения буровых работ в комплекс технологического оборудования целесообразно включать специальную буровую установку.