Разработка грунта в зимних условиях



1) Предохранение грунта от промерзания осуществляют рыхлением поверхностных слоев, укрытием поверхности различными утеплителями (древесными листьями, сухим мхом, стружками и опилками, укладываемых слоем 20…40 см). Рыхление грунта вспахиванием и боронованием. В результате верхний слой грунта приобретает рыхлую структуру с замкнутыми пустотами, заполненными воздухом, которая обладает достаточными термоизоляционными свойствами.

2) Рыхление мерзлого грунта с последующей разработкой землеройными или землеройно-транспортными машинами осуществляют механическим или

Взрывным методом. Механическое рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе слоя мерзлого грунта статическим (воздействие непрерывного режущего усилия в мерзлом грунте специальным рабочим органом-зубом. Тяговое усилие создается трактором-тягочем) или динамическим воздействием (основано на создании ударных нагрузок на открытой поверхности мерзлого грунта. Грунт разрушают молотами свободного падения либо направленного действия).

 Рыхление взрывом эффективно при глубинах промерзания 0,4…1,5м. и при значительных объемах разработки. Применяют преимущественно на незастроенных участках. Грунт нарезают на щели, которые заряжают удлиненными или сосредоточенными зарядами, после чего их забивают песком.

3) Непосредственная разработка мерзлого грунта а) блочным методом. Грунт режут на блоки, которые потом удаляют экскаватором, строительным краном или трактором. Б) механический метод основан на силовом воздействии на массив грунта.

4) Оттаивание осуществляют тепловыми способами, характеризующимися большой трудоемкостью и энергоемкостью. Его применяют когда другие методы неприемлемы: вблизи действующих коммуникаций и кабелей; при аварийных и ремонтных работах.

 а) по направлению распространения теплоты в грунт:

 1. способ оттаивания грунта сверху вниз неэффективен, т.к. источник теплоты размещается в зоне холодного воздуха. При этом способ достаточно прост.

2. оттаивание грунта снизу вверх требует минимального расхода энергии, т.к. оттаивание происходит под защитой льдоземляной корки и теплопотери при этом практически исключаются. Недостаток- необходимость выполнения трудоемких подготовительных операций.

3. оттаивание грунта по радиальному направлению. По экономическим показателям занимает промежуточное положение между описанными методами. Требует значительных подготовительных работ.

б) по виду теплоносителя различают:

1. огневой способ применяют для отрывки зимой небольших траншей. Для этого используют звеньевой агрегат, состоящий из ряда металлических коробов.

 2. способ электропрогрева основан на пропуске тока через разогреваемый материал. Технические средства - горизонтальные или вертикальные электроды.

 3. паровое оттаивание основано на выпуске пара в грунт, для чего применяют паровые иглы.

 4. оттаивание электронагревателями осуществляется контактным способом. Применяют электроиглы, представляющие собой стальные трубы. Теплота распространяется в радиальном направлении

 

 

Способы погружения свай

С предприятий сваи доставляют в готовом для погружения в грунт виде. В зависимости от характеристик грунта существует ряд методов устройства свай, в том числе ударный, вибрационный, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также различными комбинациями этих методов.

Ударный метод основан на использовании энергии удара (воздействие ударной нагрузки), под действием которой свая своей нижней заостренной частью внедряется в грунт. По мере погружения она смещает частицы грунта в стороны, частично вниз или наверх. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальные механизмы:

Паровоздушные молоты, которые приводятся в действие силой сжатого воздуха или пара, непосредственно воздействующих на ударную часть молота;

Дизель-молоты, работа которых основана на передаче энергии сгорающих газов ударной части молота;

Вибропогружатели - передача колебательных движений рабочего органа на сваю (использование вибрации);

Вибромолоты - сочетание вибрации и ударного воздействия на сваю.

Рабочий цикл молотов всех типов состоит из двух тактов: холостого хода, в течение которого происходит подъем ударной части на определенную высоту, и рабочего хода, в течение которого ударная часть с большой скоростью движется вниз до момента удара по свае. В ряде свайных молотов рабочий ход происходит только под действием массы ударной части, такие молоты называются молотами одиночного действия.

В молотах двойного действия в точке максимального подъема ударная часть получает дополнительную энергию, на сваю действуют эта энергия и масса ударной части молота.В процессе работы та корпус его остается неподвижным на голое погружаемой сваи, ударная часть молота движется внутри корпуса. Энергия сгорания не только поднимает ударную часть молота на предельную высоту, но и воздействует на нее ударом, когда она под действием на нее ударом, когда она под действием силы тяжести падает вниз. Подача топлива и его возгорание в зависимости от положения ударной части выполняются автоматически.

На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель- молоты. Ударная часть штанговых дизель- молотов – подвижный цилиндр, открытый внизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и топлива. Образовавшиеся в результате сгорания смеси газа подбрасывают цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется.

В процесс забивки сваи входит установка сваи в проектное положение, надевание наголовника, опускание молота и первые удары по свае с высоты 0,2…0,4 м, после погружения сваи на глубину 1 м – переход к режиму нормальной забивки. От каждого удара свая погружается на определенную глубину, которая уменьшается по мере заглубления сваи. Практически свая погружается в грунт на одну и ту же малую величину, называемую отказом.

Отказ – глубина погружения сваи за определенное количество ударов.

Залог – серия ударов, выполняемых для замера средней величины отказа: для паровоздушных 20…30 ударов; для дизель-молотов в залоге 10 ударов; для дизель-молотов двойного действия отказ определяется за 1 мин. Забивки.

Погружение свай вибрированием осуществляют с использованием вибрационных механизмов, оказывающих на сваю динамические воздействия, которые позволяют преодолеть сопротивление трения на боковых поверхностях сваи, лобовое сопротивление грунта, возникающее под острием сваи, и погрузить сваю на проектную глубину. Для погружения свай в грунт вибрированием используют вибропогружатели, которые подвешивают к мачте сваепогружающей установки и жестко соединяют с наголовником сваи. Способ наиболее приемлем в песчаных грунтах, водонасыщенных мелких и пылеватых грунтах, где скорость погружения 3,5…7 м /мин.Этим методом погружают сплошные и полые железобетонные сваи, сваи-оболочки, металлический шпунт.

Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вибромолотов. При работе вибромолота наряду с вибрационным воздействием на сваю периодически опускается ударник, оказывая и динамическое воздействие на голову сваи.

Наиболее распространены пружинные вибромолоты. В них при вращении валов с дебалансами в противоположных направлениях создаются постоянные колебания.

Виброударный способ применим в связанных плотных грунтах, и позволяет в 3..8 раз быстрее при одинаковой мощности с вибрационным способом осуществлять погружение свай в грунт за счет одновременной вибрации и забивки. При этом должно быть обеспечено жесткое соединение вибропогружателя со сваей.

Метод вибровдавливания основан на комбинации вибрационного или виброударного воздействия на сваю и статического пригруза. В рабочем положении вибропогружатель, расположенный над местом погружения сваи, поднимает сваю и устанавливает ее вместе с закрепленным наголовником на место ее забивки. При включении ибропогружателя и лебедки свая погружается за счет собственной массы, массы вибропогружателя и части массы трактора, передаваемой вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем . метод вибровдавливания не требует устройства путей для передвижки рабочего агрегата, исключает повреждение и разрушение свай. Особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

Погружение свай вдавливанием применяют для коротких свай сплошного и трубчатого сечения (3…5м). Статическое вдавливание осуществляется в такой последовательности: сваю устанавливают в вертикальное положение в направляющей стреле агрегата. Далее на голову сваи опускают и закрепляют наголовник, передающий давление от базовой машины (трактора, экскаватора) через систему блоков и полиспастов непосредственно на сваю, которая благодаря этому давлению постепенно погружается в грунт. После достижения сваей проектной отметки погружение прекращают, снимают наголовник, агрегат переезжает на новую позицию. Применимо статическое вдавливание с использованием одновременно задействованных двух механизмов.

Погружение свай завинчиванием основано на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальным наконечником с помощью мобильных установок, смонтированных на базе автомобилей или других самоходных средств. Метод применяют чаще всего при устройстве фундаментов под мачты линии электропередачи, радиосвязи и других сооружений.

Рабочие операции при завинчивании сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении сваи методами забивки или вибропогружения. Только вместо установки и снятия наголовника при этом методе одевают и снимают металлическую оболочку.

После завинчивания винтовой сваи (диаметр труб достигает 1м), ее внутренняя полость заполняется бетоном. Скорость погружения винтовых свай зависит от диаметра лопасти и характеристик грунта и находится в пределах 0,2…0,6м/мин.

Достоинства винтовых свай в их высокой несущей способности.

Погружение свай подмывом грунта применяют в несвязных и малосвязных грунтах – песчаных и супесчаных. Целесообразно подмыв использовать для свай большого поперечного сечения и большой длины, но недопустимо для висячих свай. Способ заключается в том, что под действием воды, вытекающей под напором у острия сваи из одной или нескольких труб, закрепленных на свае, грунт разрыхляется и частично вымывается .При этом сопротивление грунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль сваи вода размывает прилегающий грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям и. В результате свая погружается в грунт под действием собственной массы и массы установленного над ней молота.

Расположение трубок для подмыва грунта может быть боковым, при боковом подмыве, по сравнению с центральным подмывом, создаются более благоприятные условия для уменьшения сил трения по боковой поверхности свай. При боковом расположении подмывные трубки крепят таким образом, чтобы наконечники находились у сваи на 30..40см выше острия.

Для подмыва грунта воду в трубки подают под давлением. При подмыве нарушается сцепление между частицами грунта под подошвой и частично по боковой поверхности свай, что может в последующем привести к снижению несущей способности сваи. Погружение с подмывом осуществляется до заданного уровня, а затем с помощью сваебойной установки ее забивают до проектной глубины (на 0,5…0,2м).

Погружение свай с использованием электроосмоса применяют в водонасыщенных плотных глинистых грунтах. Погруженную сваю присоединяют к положительному плюсу (аноду) электрической сети постоянного тока, а соседнюю с ней, подготовленную к погружению в грунт – к отрицательному полюсу (катоду). При включении тока вокруг сваи с положительным полюсом резко снижается влажность грунта, а у соседней с отрицательным полюсом она наоборот резко увеличивается. В более влажной среде свая быстрее погружается в грунт, что позволяет применить сваебойное оборудование меньшей мощности.

При погружении свай основными факторами, определяющими выбор метода и сваепогружающего оборудования, являются физико-механические свойства грунта, объем свайных работ, вид свай, глубина их погружения, производительность применяемых сваебойных установок и свайных погружателей.

Объемы предстоящих работ измеряют числом свай, которые необходимо забить, или суммарной длиной погружаемой в грунт части свай. От этих объемов зависит выбор оборудования для погружения свай и количество сваепогружающих установок.

 


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 577;