8.5.2. Подбор молота для погружения свай
Успешное применение сваепогружающих средств зависит от правильного выбора молота или вибропогружателя.
Выбрать молот (в первом приближения) можно по отношению веса ударной части молота к весу сваи, которое должно быть для штанговых дизель-молотов и молотов, одиночного действия не менее 1,5 при плотных грунтах, 1,25 при грунтах средней плотности и 1 при слабых водонасыщенных грунтах. Подбор молота производится также и по приведенной ниже методике:
Исходя из принятой в, проекте расчетной нагрузки, допускаемой на сваю, определяется минимальная энергия удара Э по формуле
(8.21)где а — коэффициент, равный 25 Дж/кН; Fv — расчетная нагрузка, допускаемая на сваю и принятая в проекте, кН,
Затем по таблицам технических характеристик молота подбирается такой молот, энергия удара которого соответствует минимальной. Далее производится проверка пригодности принятого молота по условию
(8.22)где Эр — расчетная энергия удара, Дж; Gh — полный вес молота, Н; Gb — вес сваи, наголовника и подбабка, Н; Km — коэффициент, приведенный в табл. 8.33.
ТАБЛИЦА 8.33. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА Km
| Тип молота | Km при сваях | |
| железобетонных | деревянных | |
| Трубчатые дизель-молоты и молоты двойного действия Молоты одиночного действия и штанговые дизель-молоты Подвесные молоты |
6 5 3 |
5 3,5 2 |
Примечание. При забивке стального шпунта, а также при погружении свай любого типа с подмывом значения коэффициентов увеличиваются в 1,6 раза.
Для дизель-молотов расчетная энергия удара принимается: для трубчатых Эp = 0,9G´h hm; для штанговых Эр = 0,4G´h hm (где G´h — вес ударной части молота, кН; hm — фактическая высота падения ударной части молота, м, при выборе молотов, принимаемая на стадии окончания забивки свай для трубчатых hm = 2,8 м, а для штанговых при весе ударных частей 125, 180, 250 Н — соответственно 1,7; 2 и 2,2 м).
Если при погружении ожидается прорезание сваей плотных прослоек, необходимо применять молоты с большей энергией удара.
При выборе молотов для погружения наклонных свай следует энергию удара Э увеличить на коэффициент, принимаемый равным 1,1 при наклоне сваи 5:1; 1,25 при наклоне 3:1; 1,7 при наклоне 1:1.
Необходимую марку вибропогружателя в зависимости от грунтовых условий и глубины погружения подбирают по отношению K0/Gb (где K0 — статический момент массы дебалансов; Gb — суммарная масса сваи или сваи-оболочки, наголовника и вибропогружателя, кг). Для вибропогружателей со скоростью вращения дебалансов 300–500 мин–1 отношения K0/Gb должны быть не менее приведенных в табл. 8.34.
Рекомендуемые типы вибропогружателей в зависимости от параметров погружаемых свай и грунтов приводятся в табл. 8.35.
Если сваями необходимо пройти плотные прослойки, в целях сокращения продолжительности забивки свай, обеспечения ее сохранности и погружения до заданных отметок применяются лидерные скважины или подмыв. Лидерные скважины применяются главным образом в устойчивых глинистых грунтах, где не требуется крепление стенок скважины. В остальных случаях при соответствующем обосновании применяется подмыв.
Лидерные скважины для призматических свай делаются обычно диаметром на 5 см менее диагонали поперечного сечения погружаемой сваи на глубину до подошвы плотной прослойки. Для свай, выполняемых буроопускным способом, диаметр скважины должен быть не менее диагонали поперечного сечения вставляемой сваи, а глубина скважины должна равняться проектной длине сваи.
Подмыв свай производится с помощью специальных подмывных устройств, насосов и рукавов для подачи воды под напором 50–200 м. Для подмыва обычно применяют стальные трубы диаметром 38—62 мм, снабженные наконечниками с одним или несколькими отверстиями диаметром 15 мм.
ТАБЛИЦА 8.34. ЗНАЧЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ K0/Gb
| Прорезаемые сваей грунты | Способ погружения свай | K0/Gb, см, при глубине погружения, м | |
| до 15 | более 15 | ||
| Легкие: водонасыщенные пески, илы, мягко– и текучепластичные глинистые грунты | Без подмыва и извлечения грунта из оболочек | 0,8 | 1,0 |
| Средние: влажные пески, туго- и мягкопластичные глины и суглинки | Периодический подмыв и удаление грунта из оболочек | 1,1 | 1,3 |
| Тяжелые: твердые или полутвердые глины, пески гравелистые | Подмыв с удалением грунта из оболочек ниже ножа | 1,3 | 1,6 |
ТАБЛИЦА 8.35. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТИПЫ ВИБРОПОГРУЖАТЕЛЕЙ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПАРАМЕТРОВ ПОГРУЖАЕМЫХ СВАЙ В ГРУНТЕ
| Тип сваи | Размеры поперечных сечений или диаметр сваи, см | Грунт (см. табл. 8.34) | Глубина погружения, м | Рекомендуемые марки вибропогружателей |
| Железобетонные призматические сваи | До 36×35 | Легкий Средний |
До 15 | ВП-1 ВП-1; ВП-3М |
| Легкий Средний |
Более 15 | ВП-1 ВП-3М |
||
| До 45×45 | Легкий Средний |
То же | ВП-3М ВРП-30/120 |
|
| Железобетонные полые круглые сваи | 40—60 | Легкий Средний |
До 15 | ВП-1 ВП-3М |
| Легкий Средний |
Более 15 | ВП-3М ВРП-30/120 |
||
| Железобетонные сваи-оболочки | 80—120 | Легкий Средний |
Более 15 | ВП-3М ВП-3М; ВРП-30/120 |
| Легкий Средний |
То же | ВП-3М ВРП-30/120; ВУ-1,6 |
||
| 160 | Легкий Средний |
До 15 | ВП-3М ВРП-30/120; ВУ-1,6 |
|
| Легкий Средний |
Более 15 | ВУ-1,6 ВП-170М; ВРП-60/200 |
Для создания требуемых напора и расхода воды применяются центробежные насосы податей 30—540 м3/ч, создающие напор от 50—240 м. Эти насосы имеют массу 100—200 кг и приводятся в движение электродвигателями мощностью примерно 15—100 кВт. Наиболее мощные насосы имеют массу 1550—2920 кг, а мощность электродвигателя — 125—350 кВт. Для подачи воды применяются резинотканевые напорные рукава внутренним диаметром от 9 до 65 мм, рассчитанные на рабочее давление 0,15—0,2 МПа.
Отметка подошвы размыва должна быть не менее чем на 2—3 м выше проектной отметки низа свай, что устанавливается опытным путем.