В отличие от обычных свай, используемых для создания свайных фундаментов, сваи-оболочкипредставляют собой полые стержни значительного диаметра. Такие конструкции нашли применение в строительстве крупных сооружений, например, для закладки многоэтажных домов.
Очень часто они используются на неустойчивых и слабых грунтах, поскольку имеют достаточную площадь соприкосновения своих стенок со слоями грунта.
Также сваи-оболочки применяются в таких местах, которые регулярно подвергаются колебательным процессам. В частности, из них создают опоры для мостов и автострад. Сваи полностью оправдывают свое назначение и в условиях воздействия на них влаги, а также в геологически опасных районах.
Какие бывают сваи-оболочки?
Основная масса свай-оболочек изготавливается из бетона и армируется арматурным каркасом. Такие сваи-оболочки железобетонныемогут наращиваться до длины 48 м. Они могут иметь конусообразные наконечники, либо же обходиться без них. Высокая надежность железобетона позволяет эксплуатировать данные изделия очень длительное время.
В отличие от них, металлические сваи-оболочкиявляются, по своей сути, трубами различного сечения. Чуть реже используются другие формы профилей, создаваемые путем сварочных работ.
Погружение свай-оболочек
Для погружения свай-оболочек в грунт используется специальная вибрационная техника. За 
счет создаваемой вибрации изделия постепенно утапливаются в почву на заданную глубину. Вибрация способствует разрыхлению грунта, что дает возможность свае продвигаться вглубь земли.
Существует различие в методах погружения оболочки. Погружение может производиться с выемкой грунта или без него. В первом случае требуется наличие бурильной установки. Во втором случае вообще не производится никаких земляных работ.
Порядок действий на строительной площадке
Если рассмотреть порядок выполнения операций по заглублению нашего изделия в грунт, то можно перечислить основные этапы такой работы:
- Подготовка почвы к проведению работ, то есть, очистка и разметка участка.
- Подвоз погружаемых стержней. Поскольку стержни имеют солидный вес и внушительные габариты, для их транспортировки используется специальная техника вроде тягачей, кранов, разгрузочной техники и большегрузных платформ.
- Монтаж агрегата, который будет производить заглубление свай. Установка направляющего устройства.
- По имеющейся разметке производится заглубление изделий в почву. Каждая оболочка для сваидолжна быть установлена строго на свое расчетное место. Погружение производится посредством вибрации, создаваемой агрегатом с определенной амплитудой.
- Сваи заглубляются на требуемую глубину. Если предполагается извлечение оболочки из грунта, то данная операция выполняется при помощи специального устройства, смонтированного на кране.
В такой последовательности происходит заглубление всех стержней. Поскольку вибрация отрицательно влияет на окружающие стройплощадку постройки, использование такого метода должно быть согласовано с соответствующими органами.
Как производится наращивание свай-оболочек?
Цельная свая-оболочка обычно имеет длину до 12 м. Поэтому нередки случаи, когда требуется нарастить сваи для достижения ими требуемого размера. Выполняться такое наращивание может двумя способами, каждый из которых успешно применяется на практике.
Рассмотрим оба способа:
- Наращивание сваи производится по мере того, как погружается на определенную глубину одна из ее частей. После наращивания первой части, таким же способом заглубляется вторая свая. Так происходит столько раз, сколько потребуется. Наиболее популярный способ соединения двух свай-оболочек представляет собой фланцевое соединение. На концах соседних свай крепятся металлические фланцы, имеющие отверстия для болтового соединения. Такой вид крепления является достаточно надежным и быстрым. Кроме того, обеспечивается высокая точность соответствия осей двух свай.
- Свая-оболочка наращивается заблаговременно, до начала погружения. Рассчитывается заданная глубина, а затем, по требуемым размерам, изготавливается монолитная конструкция. Между собой отдельные участки конструкции соединяются сварным швом. Поскольку работа требует точности, ее производят на специальных стендах. Все места сварочных стыков должны быть надежно изолированы. Обычно это обеспечивается промазкой таких мест битумной или полимерной мастикой. Такой способ менее затратный в плане расхода материалов.
Мы выяснили, что такое сваи-оболочки, для чего они служат, где применяются, как производится заглубление их в грунт, наращивание свай при заглублении и соединение участков свай между собой в процессе производства.
Состав работ: 1. Стыковка секций свай. 2. Сболчивание стыка. 3. Приварка гаек и сварка стыка.
4. Антикоррозийная изоляция стыка.
Измеритель: 1 стык
5-6-1 Наращивание сплошных железобетонных свай квадратного сечения
Таблица 18 - Группа 6 Норма 1
| Шифр ресурса | Наименование ресурса | Единица измер. | 5-6 |
| чел-ч | 5,45 | ||
| Средний разряд работ | 4,3 | ||
| Затраты труда машинистов | чел-ч | 11,13 | |
| Машины и механизмы | |||
| 204-0202 | Агрегаты сварочные передвижные с дизельным двигателем, с номинальным сварочным током 250-400 А | маш-ч | 1,02 |
| 205-0501 | Станции компрессорные, давление 245 кПа , подача 40 м3/мин | маш-ч | 3,71 |
| 214-0311 | Копры универсальные с пневматическим молотом массой 8 т | маш-ч | 3,71 |
| 270-0108 | маш-ч | 0,28 | |
| Материалы | |||
| 111-0073 | т | 0,00151 | |
| 111-1530 | т | 0,00073 | |
| 111-1848 | т | 0,00385 |
Группа 7 Погружение вибропогружателем железобетонных свай-оболочек диаметром до 2 м с извлечением грунта из полости
Состав работ: 1. Контрольная сборка секций свай-оболочек. 2- Установка и снятие устройства для подвешивания оболочки в направляющий каркас. 3. Установка свай-оболочек в направляющий каркас. 4. Наращивание свай-оболочек с приваркой фланцев, гаек и антикоррозийной изоляцией стыков. 5. Установка на сваю-оболочку и снятие с нее вибропогружателя. 6. Монтаж и демонтаж эрлифтов и высоконапорных труб. 7. Погружение свай-оболочек с извлечением грунта из полости сваи-оболочки.
Измеритель: 1 м3 железобетона сваи-оболочки
Погружение вибропогружателем железобетонных свай-оболочек длиной до 12 м в грунты:
5-7-1 несвязные
5-7-2 связные
То же, длиной свыше 12 м в грунты:
5-7-3 несвязные
5-7-4 связные
Таблица 19 - Группа 7 Нормы с 1 по 4
| Шифр ресурса | Наименование ресурса | Единица измер. | 5-7 | 5-7 | 5-7 | 5-7 |
| Затраты труда рабочих-строителей | чел-ч | 21,28 | 25,9 | 24,22 | 29,4 | |
| Средний разряд работ | 3,8 | 3,8 | 3,8 | 3,8 | ||
| Затраты труда машинистов | чел-ч | 11,55 | 20,17 | 13,57 | 29,2 | |
| Машины и механизмы | ||||||
| 202-0435 | Краны козловые при работе на строительстве мостов, грузоподъемность 65 т | маш-ч | 6,76 | 10,92 | 7,31 | 12,6 |
| 204-05Ч02 | Установка для сварки ручной дуговой [постоянного тока] | маш-ч | 1,96 | 1,96 | 2,66 | 2,66 |
| 205-0201 | Компрессоры передвижные с двигателем внутреннего сгорания, давление 800 кПа , подача 10 м3/мин | маш-ч | 0,21 | 1,26 | 0,76 | 4,51 |
| 214-0411 | Вибропогружатели низкочастотные для погружения свай-оболочек | маш-ч | 3,01 | 3,84 | 3,28 | 3,89 |
| 214-0901 | Насосы для подмыва грунта, подача 60 м3/ч, напор 165 м | маш-ч | 0,21 | 1,26 | 0,76 | 4,51 |
| 270-0108 | Котлы битумные передвижные, емкость 400 л | маш-ч | 0,28 | 0,28 | 0,28 | 0,28 |
| Материалы | ||||||
| 111-0073 | Битумы нефтяные строительные, марка БН-90/10 | т | 0,0014 | 0,0014 | 0,0014 | 0,0014 |
| 111-1129 | Толстолистовой прокат из углеродистой стали обыкновенного качества горячекатаный с обрезными кромками, толщина 9-12 мм, сталь марки Ст3сп | т | 0,01 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
| 111-1530 | Электроды, диаметр 6 мм, марка Э42А | т | 0,0014 | 0,0014 | 0,0019 | 0,0019 |
| 111-1848 | Болты строительные с гайками и шайбами | т | 0,00448 | 0,00448 | 0,00448 | 0,00448 |
| 112-0293 | Клинья деревянные 50х100х400 мм | м3 | 0,002 | 0,002 | 0,002 | 0,002 |
| По проекту | Сваи-оболочки железобетонные | м3 | 1,01 | 1,01 | 1,01 | 1,01 |
| По проекту | Конструкции подвесных подмостей | т | 0,0378 | 0,0378 | 0,0378 | 0,0378 |
- Регистрация: 13.06.12 Сообщения: 7 Благодарности: 2
Как нарастить забивные сваи?
- Регистрация: 13.06.12 Сообщения: 7 Благодарности: 2
- Регистрация: 14.01.13 Сообщения: 239 Благодарности: 45
Натяжение арматуры можно осуществлять путем ее вытягивания давлением бетона на зажимную головку при его принудительном сжатии (прессовании), либо применяя расширяющийся при твердении цемент, либо, наконец, вытягивая автоматически арматуру при центробежном способе изготовления железобетонных труб.
Характерным примером изготовления железобетонных элементов из напряженного бетона с натяжением арматуры давлением бетона служат работы по изготовлению на месте установки трубчатых железобетонных свай для усиления фундаментов одного здания, расположенного на берегу моря.
Здание было построено на неустойчивом грунте и подвергалось опасности сползания в море. Хороший прочный грунт находился на глубине 20 м. Надо было передать нагрузку от здания на этот слой грунта, причем исключалась возможность забивки свай из опасения усилить вследствие вибрации грунта скорость осадки здания и, таким образом, вызвать катастрофу. Надо было сваи вдавливать домкратами в грунт и работы производить под существующим зданием.
Железобетонные цилиндрические трубчатые сваи изготовлялись на месте из напряженного бетона высокой и быстро приобретаемой прочности. Сваи были наружным диаметром 60 см и внутренним - 37 см. Арматура состояла из восьми вертикальных стержней диаметром 8 мм и спиральной обоймы из стали диаметром 6 мм. Общий вес арматуры составлял 10 кг на 1 погонный метр сваи.
Между существующими фундаментами под колоннами здания был устроен железрбетонный ростверк, соединивший все подошвы фундаментов. При помощи особых приспособлений давление от домкратов передавалось на этот ростверк и на голову сваи.
Форма для постепенного наращивания трубчатой сваи состояла из наружного металлического цилиндра 7, составленного из отдельных секций из полуколец высотой 40 см, скрепляемых между собой посредством обойм 2 с винтовыми зажимами, и внутренней стальной трубы 3 с прикрепленной к ней резиновой оболочкой 4, усиленной материей.
Пространство между двумя металлическими цилиндрами закреплялось сверху подвижным фланцем 5 с отверстиями для пропуска стержней вертикальной арматуры. В нижнем конце внутренняя стальная труба соединялась с другой стальной трубой меньшего размера, снабженной также резиновой оболочкой 7. Арматурные стержни 8, проходившие через подвижной фланец, захватывались зажимами 9, опертыми на фланец.
Процесс наращивания трубчатой сваи выполняется в следующем порядке. По изготовлении части сваи и выдерживании ее требуемое время для приобретения надлежащей прочности, ее вжимают домкратами в грунт и при этом, по мере углубления, разжимают монтажные зажимы наружных колец, кроме зажимов самого верхнего кольца. Внутреннюю стальную трубу поднимают вверх на высоту бетонируемого участка. Спиральную арматуру соединяют с вертикальной, ставят на место кольца наружного цилиндра, закрепляют вертикальные стержни арматуры зажимами с винтами и ими несколько натягивают стержни.
Класс 84с, 2
Зарегистрировано в Бю на СССР
А. М, Крюков
Сборные железобетонные свайные опоры не получили распространения в силу того, что все применявшиеся конструкции требовали большой точности выполнения свайных работ как в отношении расстояния между сваями в плане, так и в части расположения голов забитых свай на одной высотной отметке. Поэтому, как правило, после бойки свай появлялась необходимость в обработке их голов.
Эта обработка заключается либо в разрушении голов излишне длинных свай, либо в наращивании коротких.
Последняя операция является черезвычайно трудоемкой, так как для наращивания сваи необходимо разбить ее голову с тем, чтобы обнажить арматуру сваи, а затем установить арматуру и опалубку наращиваемого участка; только после этого можно производить укладку бетона. Поскольку в строительной практике почти не бывает случаев, когда головы всех забитых железобетонных свай располагаются на одной отметке, то такие работы встречаются как правило. Это настолько снижает эффект, получаемый от применения имеющихся конструкций сборных свайных опор из железобетона, что изготовление насадки на месте считается более целесообразным.
Изобретение имеет целью исключить выше отмеченные недостатки и заключается в следующем.
В железобетонных балках (насадках), соединяющих головы свай, сделаны гнезда с заплечиками в верхней их части; этими гнездами балки надеваются на головы свай, после чего гнезда заливаются бетоном.
Таким образом предложенная опора будет обладать достоинствами сборной конструкции, обеспечивая в то же время монолитность, благодаря заливке гнезд бетоном.
На чертеже фиг. 1 изображает примерную форму выполнения предложенного устройства применительно к промежуточным опорам мостов (внешний вид); фиг. 2 и 3 — разрез по 1 — I u II — II на фиг. 1; фиг. 4— продольный вертикальный разрез по опоре; фиг. 5 — балку (насадку) в аксонометрии; фиг. 6 — боковой вид балки с частичным разрезом; фиг.
7 — балку в плане.
Свайная опора, изображенная на чертеже, состоит из свай 1 и коробчатой насадки 2. Железобетонные сваи для экономии материала, а также для облегчения веса
¹ 63656 и удобства погружения с помощью подмыва делаются трубчатыми. Их можно изготовлять центробежным путем, что обусловливает большую прочность и дает возможность изготовить сваи большого диаметра и малой толщины. Насадка по длине составляется из двух совершенно одинаковых по устройству коробчатых балок П-образного сечения. Разделение насадки на две асти дает возможность при установке ее создать поперечный уклон путем соответствующего наклона каждой половины. В балках сделаны поперечные перегородки (диафрагмы) 3. Каждая пара диафрагм вместе со стенками балки образует гнездо, в которое при установке насадок входит голова сваи. Размеры гнезда в плане назначены с таким расчетом, чтобы сборка опоры была возможна при отклонении сваи от вертикали в любую сторону. Горизонтальная полка балки в пределах гнезд имеет отверстия 4 для подачи бетона, с помощью которого осуществляется заделка головы сваи. Размеры этого отверстия приняты несколько меньше размеров гнезда, благодаря чему в верхней части гнезда получаются заплечики, которыми балка может опираться на голову сваи.
В тех случаях, когда головы свай находятся на различных уровнях. насадка устанавливается в проектное положение с помощью бетонных прокладок, устанавливаемых между головами сваи и заплечиками гнезд. Прокладки выполняются в виде колец 5 или брусков 6.
После выверки положения насадок, оставшееся снизу от верстие между сваей и стенками гнезда закрывается металлической инвентарной опалубкой и отсек сверху заполняется бетоном. Если не закрыть отверстие сваи сверху, то при бетонировании вся свая будет заполнена бетоном. Во изое кание этого, отверстие в свае пкрывается бетонным кружком 7, который опускается на 40 — 50 см ниже насадки и поддерживается проволокой, имеющей на концах крючки, которые опираются на
1орец сваи. До заполнения внутренней части сваи бетоном, во избежание утечки цементного молока, на установленный бетонный кружок следует насыпать слой песка в 3—
5 см. Половинки насадок соединяются на средней свае. Здесь для более прочного соединения в стыкуемый отсек укладывается арматура.
Благодаря значительной высоте насадок и принятому способу соединения их со сваями, при разнице в высоте голов свай до 50—
60 см, сборку опоры можно производить без каких-либо дополнительных работ. B тех случаях, когда разница превышает указанный предел, необходимы дополнительные работы по наращиванию или укорочению свай.
Оба вида работ выполняются до установки насадки. Наращивание свай производится путем установки на короткую сваю отрезка сваи необходимой длины и сращивания его с новой сваей, путем устройства внутренней железобетонной пробки в месте их стыка.
Укорачивание сваи производится путем разрушения излишней высоты сваи. Следует отметить, что опасения о повреждении нижних с;юев бетона при разрушении головы сваи не являются существенными, благодаря значительной длине заделки сваи в насадку.
Предмет изобретения
Устройство железобетонных свайных опор с применением балок (насадок), связывающих сваи, отличающееся тем, что балки (насадки) имеют сквозные гнезда с
Anëå÷èêàìè в верхней части их, с целью жесткого соединения балок со сваями, путем надевания балок своими гнездами на головы свай и последующей заливки гнезд бетоном.
2. Форма выполнения устройства по п, 1, отличающаяся тем, что балки (насадки) имеют П-образное поперечное сечение с поперечными перегородками 3, образу|ощими гнезда.
Типография Госпланиздата, им. Воровского, Калуга.
Отв. редактор Д. А, Михайлов
1123569, Подписало к печати 13/VII 1946 г.
Фиг. 2 Фиг. 3
Техн. редактор М. В. Смольяковв
Тираж 500 экз. 1Лена 65 к. Зак. 105
