Самое популярное
Буронабивные сваи с уширенной пятой
Применяется несколько типов буронабивных свай с уширенной пятой. Одними из первых начали применяться сваи системы ЦНИИС, предложенные проф. Е. Л. Хлебниковым. Они выполняются с помощью специальной установки, состоящей из копра, буровой колонны, ротора, бурового долота и системы раскрывающихся ножей для образования уширенной пяты.
Буровой механизм подвешивают к копру (например, универсальный копер СССМ-680) или к крану, снабженному направляющими стрелами. Сваи могут выполняться вертикальными или наклонными (наклон до 1. 4).
Ствол скважины разбуривают при закрытых ножах. На заданной глубине ножи постепенно раскрывают с помощью гидравлического устройства и производят разработку полости для уширенной пяты.
Подаваемый в скважину глинистый раствор благодаря большему удельному весу (1,2-1,4 т/м3), чем у воды, создает гидродинамическую силу, направленную в сторону грунта, которая удерживает стенки скважины от обрушения во время бурения и бетонирования; одновременно происходит кольматация грунта глинистыми частицами. Другое назначение глинистого раствора - промывка забоя скважины и вынос разбуренного грунта, а также охлаждение и смазка рабочей части бурового механизма. Уровень глинистого раствора в скважине в процессе ее бурения, очистки и бетонирования не должен быть ниже уровня грунтовых вод и низа обсадного патрубка, закрепляющего устье скважины.
В зимнее время глинистый раствор подогревают, чтобы предохранить его от замерзания. Заливка глинистого раствора в скважину производится по шлангам. Буровая колонна является одновременно пульповодом и по ней происходит подъем пульпы, которая через верхнюю отводящую трубу поступает в очиститель отработанного раствора. Разбуренная порода из несвязных грунтов удаляется эрлифтом, размещенным под ножами расширителя.
Глинистые породы разрабатывают фрезой-буром грейферного типа. По мере накопления грунта фрезу вместе с буровой колонной периодически поднимают на поверхность и очищают от грунта. В связи с этим максимальная глубина бурения в связном грунте ограничивается высотой копра и не превышает 25 м.
Купол уширения, разрабатываемый ножами, может иметь сферическую или параболическую форму, что достигается соответствующей скоростью перемещения колонны с ножами по вертикали в процессе устройства уширения.
- Современная механизированная штукатурка в Москве позволяет существенно ускорить процесс отделки стен и потолков в строительных проектах.
- С помощью современных механизированных систем штукатурки возможно достичь высокой точности и качества отделки, сократив при этом затраты на ручной труд и материалы.
- Механизированная штукатурка в Москве используется как в жилищном строительстве, так и в коммерческих проектах, позволяя создать эффективное решение для любого проекта отделки.
При песчаных грунтах предпочтительней форма параболоида, как более устойчивая.
По окончании бурения скважину заполняют литым бетоном с осадкой конуса не менее 18 см; марка бетона должна быть не ниже 200 при расходе цемента не менее 400 кг на 1 м3 бетона.
Бетонирование ствола и уширения сваи производится под глинистым раствором (подводным способом) методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Одновременно с бетонированием подающая бетон труба постепенно извлекается из скважины.
При необходимости перед бетонированием в скважину устанавливается арматурный каркас. Его диаметр и закрепление в скважине должны обеспечить защитный слой бетона толщиной не менее 50 мм.
Следует отметить, что литой бетон, из которого выполняют буронабивные сваи, хуже сопротивляется воздействию агрессивной среды, чем забивные железобетонные сваи.
При глубине погружения менее 12-15 м применение свай ЦНИИС невыгодно. Уширенные пяты свай целесообразно опирать на глубоко расположенные прочные напластования грунтов.
Бурение может выполняться в нескальных грунтах (вплоть до твердых глин). Наличие валунов в зоне уширения препятствует его устройству.
Буровые установки ЦНИИС используют главным образом при строительстве крупных гидротехнических сооружений и мостов. Что касается других видов строительства, то здесь используют более легкое маневренное самоходное оборудование, серийно выпускаемое нашей промышленностью для геолого-разведочного бурения.
В зависимости от грунтовых условий применяют так называемый «сухой» способ или же бурение под глинистым раствором (рис. 18 и 19).
Рис 18 Устройство набивных свай с уширенной пятой сухим способом
I - шнековое бурение скважины диаметром 400-600 мм агрегатом УГБХ 150, II - устройство уширенной полости при помощи расширителя, III - установка инвентарной обсадной трубы с воронкой, IV - опускание арматурного каркаса, V - заполнение скважины бетонной смесью марки 200 с осадкой конуса 14-16 см; VI - извлечение инвентарной обсадной трубы с воронкой, VII - утепление головы сваи
Рис.19 Устройство набивных свай с уширенной пятой под глинистым раствором
I - бурение скважины диаметром 500-800 мм под глинистым раствором буровым агрегатом УРБ ЗАМ, II - устройство расширенной полости при помощи расширителя, III -установка арматурного каркаса, IV - установка трубы для бетонирования, V - установка клапана и вибробункера, VI - бетонирование с одновременным подъемом трубы; VII -узел утепления, 1 - буровой агрегат УРБ ЗАМ, 2 - насосная установка, 3 - глиномешалка, 4 - расширитель, 5 -арматурный каркас, 6 - крюк стрелы автокрана, 7 - труба для бетонирования, 8 - клапан для спуска бетонной смеси, 9 - проволока 2,5-3 мм, 10 - бункер с вибратором для бетонирования, 11 – клапан, 12 - толь, 13 - опилки, 14, 15 - земля, 16 - обрезки досок
Для бурения «сухим» способом наиболее подходящим оборудованием является установка УГБХ-150, созданная на базе трелевочного трактора ТДТ-60, или буровой агрегат УРБ-3АМ. После достижения проектной отметки к вращателю станка вместо шнеков присоединяется расширитель, с помощью которого можно выполнить уширение диаметром от 80 до 160 см. К расширителю снизу присоединена на шарнирах емкость для разбуренной породы, опускаемая на дно скважины. Высота емкости принимается от 0,7 до 1м, а диаметр - по скважине. После заполнения емкости грунтом ее извлекают вместе с расширителем на поверхность, поднимая штангу без вращения. Такую операцию приходится проделывать несколько раз, и это отнимает значительное время, а кроме того, приводит к обваливанию грунта на дно скважины при опускании емкости.
При бурении под глинистым раствором, после того как извлекут долото в скважину опускают расширитель, имеющий специальную опорную пяту для центрирования и восприятия давления буровых штанг.
Разбуривание уширенной полости отнимает 30-40 мин. После извлечения расширителя в скважину опускают арматурный каркас и производят бетонирование методом вертикально перемещающейся трубы. Для этого в скважину опускают обсадную трубу, которую не доводят до дна на 30-40 см, и сверху к ней прикрепляют вибробункер. В трубу помещают воронку-разделитель, подвешенную на проволоке, и бункер загружают бетоном с осадкой конуса 16-18 см.
Бетон из бункера движется по трубе вместе с опускаемой воронкой-разделителем. При этом глинистый раствор из трубы вытесняется в затрубное пространство и вытекает из скважины в лотки, по которым поступает в отстойник.
Как только из устья скважины перестает вытекать глинистый раствор, включают вибратор и постепенно извлекают из скважины бетоноподающую трубу.
Бетонирование сваи ведут до отметки, превышающей проектную на 30-40 см. Впоследствии этот верхний слой бетона с примесью глинистого раствора срезают.
За смену одним агрегатом «сухим» способом выполняют до 4-5 буронабивных свай с уширенной пятой, а при бурении под глинистым раствором - 2-3 сваи.
При устройстве буронабивных свай особое внимание необходимо уделять тщательной очистке уширения от остатков грунта и по окончании бурения обязательно проверять размеры и форму скважины для ствола и проема для уширения. При длительном перерыве необходимо производить повторную очистку скважины.
Армирование и бетонирование должны производиться не позднее чем через 16 ч по окончании бурения. Это особенно важно в тех случаях, когда основанием свай служат глины или суглинки, а бурение ведется под глинистым раствором, и основание под пятой сваи может быть значительно ослаблено из-за дополнительного увлажнения и набухания грунта и оседания на дно частиц из тиксотропного раствора.
Устройство уширенной пяты обеспечивает значительное повышение несущей способности буронабивных свай и снижение затрат на устройство фундаментов. В то же время усложняется технология устройства, поскольку бурение уширенных полостей труднее поддается индустриализации по сравнению с бурением самой скважины.
Рис.20 Способ повышения несущей способности сваи нагнетанием под ее пяту цементного раствора
1 - бетонная свая, 2 - цементный раствор, 3 - трубка, 4 - пробка выталкиваемая при нагнетании цементного раствора
Следует сказать и о том, что при устройстве уширения «сухим» способом под емкостью (бадьей) на дне скважины образуется слой обвалившегося рыхлого грунта, а при бурении под глинистым раствором - слой осевшего глинистого шлама, что приводит к увеличению осадок основания.
Избежать это можно, применяя предварительное уплотнение грунта под пятой с помощью нагнетания туда цементного раствора (рис. 20). Для этого в процессе бетонирования сваи в ее стволе создается канал, например, путем замоноличивания в бетоне трубы диаметром 40-50 мм с короткой пробкой на нижнем конце. По окончании бетонирования через этот канал под пяту свай нагнетается под большим давлением порядка 20-25 атм цементный раствор, который в начале своего движения выталкивает пробку. Нагнетаемый под пяту сваи раствор отжимает глинистый шлам в стороны и уплотняет грунт основания.
Максимальное возможное давление на грунт зависит от веса сваи и реактивного сопротивления грунта подъему сваи при давлении на ее пяту цементного раствора. Для повышения эффекта предварительного уплотнения грунта и уменьшения в нем остаточных деформаций целесообразно применить повторное (цикличное) повышение давления в нагнетаемом растворе до максимума и его снижение.
Рекомендуемый прием прост и обеспечивает значительное уменьшение осадок основания после приложения эксплуатационной нагрузки. Таким путем несущая способность свай может быть еще более повышена.
По материалам сайта: http://prosvai.ru