VI.5.4. Машины и оборудование для устройства свайных и траншейных стен в грунте

Для проходки скважин при устройстве стен в грунте, состоящих из секущихся свай, могут быть использованы практически все буровые машины, применяемые для устройства буронабивных свай, описанные в главе VI. Наибольшее распространение при устройстве стен в грунте и противофильтрационных завес в СССР получили станки ударно-канатного бурения, такие, как УКС-22М, УКС-30М, БС-1М. Схема устройства бетоно-свайных стен показана на рис. VI-10.

Устройство непрерывных траншейных стен и противофильтрационных завес для отрывки траншей осуществляется драглайнами, грейферами (разработанными «Фундаментпроектом», НИИСП Госстроя УССР и др.), машинами ВНИИГС, ВИОГЕМ.

В энергетическом строительстве бурение скважин, образующих непрерывную, траншею производит агрегат СВД-500, разработанный Киевским проектно-конструкторским отделом института Гидропроект. Агрегат предназначен для устройства стенок различного назначения; он выпускается Челябинским механическим заводом Главэнергостроймеханизации предприятием Министерства энергетики и электрификации СССР.

Агрегат СВД-500 состоит из следующих основных частей: экскаватора Э-505 (или Э-652) со снятой стрелой, рамы, направляющего шаблона, эрлифтной системы, а также бурового агрегата, который представляет собой электробур со встроенным приводом. Для выполнения работ агрегатом необходимо также иметь два компрессора ДК-9 и глиномешалку МГ-2-4. Общий вес агрегата 480 кН. Ниже приведена техническая характеристика агрегата СВД-500.

Выбуренная агрегатом непрерывная траншея для бетонирования разделяется на отдельные элементы с помощью трубчатого разделительного шаблона, извлекаемого после твердения бетона. Методы бетонирования аналогичны применяемым при других способах устройства стенок.

VI.5.5. Оборудование для устройства траншейных стенок, применяемое за рубежом

Метод ELSE основан на использовании специального скреперного ковша, передвигающегося по жесткой направляющей мачте (рис. VI-11). Направляющая мачта опускается в траншею по мере ее разработки.

При необходимости мачта может разбивать крупные включения породы. Грунт вынимается ковшом из-под бентонитового раствора. Ширина траншеи определяется размерами ковша и может достигать 0,4; 0,5; 0,7; 0,8 м. Максимальная глубина траншеи 25  м. Траншеи чаще всего разрабатываются секциями длиной 3—6 м, но можно, переставляя агрегат, прорезать и непрерывную траншею. Преимущество метода — отсутствие шума и вибраций. Однако валуны и крепкие породы являются серьезным препятствием и ограничивают применение этого метода.

Метод «Радио — Маркони» (или «Солетанж») основан на ударном принципе бурения снарядом, совмещенным с эрлифтом (рис. VI-12).

После выемки пионерной траншеи и заполнения ее бентонитовым раствором бурят по краям траншеи на полную глубину направляющие скважины. Затем буровая машина перемещается вдоль оси траншеи и слоями разрабатывает грунт. Бурение происходит с обратной циркуляцией глинистого раствора. Ударное бурение производится долотом, скользящим по неподвижной колонне всасывающих труб. Выбуренная порода и раствор подаются на очистную систему (вибросита и гидроциклоны) центробежным насосом. Буровая машина перемещается по рельсам и может делать траншеи прямолинейные и криволинейные в плане. Стенка возводится бурением и бетонированием вначале траншеи первой очереди с последующим замыканием оставшихся промежутков элементами второй очереди. Бетон укладывают способом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Французская фирма «Солетанж» выпускает специальные агрегаты для проходки траншей и скважин. Техническая характеристика наиболее распространенного агрегата CLS-58, следующая:

Метод «ИКОС-Федер» (рис. VI-13) основан на применении грейферного бурения под бентонитовым раствором. Грейферные ковши имеют удлиненную форму и большой вес. Челюсти ковша снабжены механическим или гидравлическим приводом. Грейфер подвешивается на канате, а для небольших глубин — на жесткой штанге. Из-за цикличности процесса разработки траншеи при ее углублении производительность агрегата снижается.

Метод «Титания» основан на использовании вращательного бурения. Для бурения скважины с обратной циркуляцией глинистого раствора на полную глубину будущей траншеи колонна буровых труб оборудуется резцами, расположенными по всей ее высоте с небольшими промежутками. Одновременно с вращением буровой колонне сообщается движение вверх-вниз на 0,3—0,5 м (примерное расстояние между резцами), а весь агрегат медленно перемещается вдоль оси стенки, образуя траншею на всю глубину. Циркуляция глинистого раствора по трубам диаметром 150 мм обеспечивается насосом. Ширина траншеи 0,4—1 м. Весит агрегат около 60 кН. Рассматриваемый способ может применяться в легких грунтах при создании стенок на небольшую глубину. Бетонирование осуществляется отрезками длиной 2—6 м, которые отделяются специальным металлическим шаблоном.

Станки для бурения траншей способом, сходным с методом «Титания», выпускаются также фирмой «Зальцгиттер» ФРГ.

Оборудование аналогичного типа выпускается в ГДР, США и в других странах.