Погружение вибропогружателем стальных свай

Обновлено: 29.12.2024

Фундамент на железобетонных сваях - один из наиболее распространенных типов оснований как индивидуальном, так и в крупномасштабном строительстве. Существует несколько методов погружения ЖБ свай - ударный, статический, вибрационный. Именно о последнем из них пойдет речь в данной статье.

В материале мы детально рассмотрим особенности метода вибропогружения, его преимущества и недостатки, а также технику, которая используется для реализации данной технологии.

Особенности метода

Суть метода вибропогружения заключается в воздействии на сваю высокочастотных низкоамплитудных колебаний, вырабатываемым специальным оборудованием - вибропогружателем. В процессе погружения вибрационные нагрузки, испытываемые сваей, передаются на грунт, контактирующий со стенками и острием железобетонной конструкции. Вибрация оказывает на грунт разуплотняющее воздействие - нарушаются структурные связи в почве под острием сваи и уменьшаются силы трения с ее стенками.

При уменьшении сопротивления грунта свая, за счет своей массы и массы закрепленного на ней вибропогружателя, опускается в почву. То, насколько эффективным будет процесс вибропогружения, на практике зависит от четырех факторов: количества вибрационных колебаний, вырабатываемых сваепогружателем (число колебаний может варьироваться в пределах от 400 до 2500 в минуту), массы вибропогружателя, массы самой сваи и типа грунта.

Рис: Процесс погружение сваи под воздействием вибрационных колебаний

Важно! Наибольшее влияние на процесс погружения оказывает тип грунта, в зависимости от которого эффективность вибропогружения может кардинально отличаться. Данный метод рационально использовать при погружении железобетонных свай в несвязные (супеси, песчаную почву) и низкоплотные водонасыщенные грунты.

Под воздействием вибрационных колебаний острие сваи легко вскрывает и проходит вышеуказанные типы почвы, тогда как при реализации метода в высокоплотных глинистых и суглинистых грунтах под острием сваи, в процессе погружения, скапливается слой уплотненной почвы, который сводит эффективность вибропогружения к минимуму. В таких грунтовых условиях вибропогружение должно дополняться бурением лидердных скважин либо заменяться ударной забивкой.

Используемая техника

Для реализации метода вибропогружения железобетонных свай используется одноименное оборудование - вибропогружатели, которые производят и передают на сваю низкоамплитудные колебания. Вибропогружатели представляют собой навесное оборудование, которое устанавливается на копровую мачту сваебойной машины.

Электропривода, который приводит устройство в действие;
Вибратора, внутри которого расположены неотцентрированные разнонаправленные дебалансы, закрепленные на вращающихся валах. В процессе движения дебалансов вырабатываются вибрационные колебания;
Наголовника - элемента, жестко фиксирующегося на голове железобетонной сваи, который соединяет две конструкции между собой.

Важно! Классификация вибропогружателей выполняется исходя из двух факторов: мощности и особенностей конструкции. Согласно мощности выделяют: низкочастотные (от 300 до 500 колебаний в минуту), среднечастотные (от 500 до 1500) и высокочастотные (от 1500 до 2500 к/м) вибропогружатели.

Согласно особенностей конструкции вибропогружатели делятся на простые (жесткие) и подрессоренные. Отличия между ними заключаются в том, что в жестких конструкциях электрический привод установлен непосредственно на корпусе вибратора, тогда как в подрессоренных двигатель смонтирован поверх установленной на пружинах платформы. Данное, казалось бы, незначительно отличие, существенно увеличивает ресурс работы выбропогружателя, поскольку привод устройства не подвергается деструктивным вибрационным воздействиям.

Какие сваи погружаем таким методом

Технология вибропогружения применима для работы со всеми видами железобетонных свай, кроме составных изделий. Обуславливается это повышенными требованиями к жесткости конструкции, которая будет испытывать вибрационные воздействия. За счет высокочастотных колебаний сварное соединение составных свай в процессе погружения может деформироваться либо разломаться, что приведет к полной негодности сваи.

Метод вибропогружения является предпочтительной технологией при работе с полыми сваями оболочками с открытой нижней частью. В таком случае вибрационное погружение демонстрирует на порядок большую эффективность, чем ударная забивка свай. Также технология широко востребована при погружении шпунтового металлопроката - полых стальных труб, корытообразного и прямого шпунта. На практике наблюдается следующая взаимосвязь - чем меньше сечение стенки погружаемой конструкции, тем более эффективным будет вибропогружение.

Важно: рациональность применения данной технологии для свай сплошного квадратного и прямоугольного сечения определяется исходя из особенностей грунта и места проведения работ - при работе в низкоплотных грунтах либо в черте городской застройки данный метод является приоритетным.

Технология вибропогружения

Реализации технологии вибропогружения при проведении свайных работ предшествует подготовительный этап, в процессе которого выполняется планировка строительной площадки, обустройство путей передвижения копровых установок по объекту, геодезическая разбивка свайного поля и распределение железобетонных свай по расходным складам.

Помощник оператора копра наносит краской на ствол железобетонной сваи размерные пометки с шагом в 1 метр, которые дают возможность определять глубину погружения столба;
Расположенную на расходном складе сваю цепляют за монтажные петли с помощью карабина лебедки копра и подтягивают к сваебойной машине;
Сваю стропуют с помощью кольцевого и страховочного стропа и поднимают в воздух. Посредством манипуляций стрелового крана копровой установки свая устанавливается в вертикальное положение, ее острие упирается в почву а верхняя часть подводится под наголовник вибропогружателя;
Свая фиксируется в наголовнике, после чего операторы проверяют вертикальность ее расположения на точке погружения;
Начинает работать вибропогружатель. В процессе опускания железобетонной конструкции в грунт производится постоянный контроль вертикальности ее вхождения, возникающие перекосы устраняются посредством оттяжки ствола лебедками либо установкой боковых упоров-кондукторов.

Важно: вибропогружение сваи осуществляется до наступления указанного в проекте отказа (момента, когда величина заглубления сваи в почву за одну минуту будет соответствовать расчетным данным).

Рис: Вибропогружение корытообразного шпунта

Журнал вибропогружения свай

В процессе выполнения вибропогружения в обязательном порядке должен заполняться "Журнал вибропогружения свай", для ведения которого предусмотрена форма Ф-42. В данном журнале указываются все технологические особенности проведения работ, которые по завершению реализации проекта сдаются заказчику вместе с готовым свайным полем.

Тип используемого вибропогружателя и наголовника;
Тип стыковки наголовника и свайного столба;
Реализуемый метод защиты оборудования от гидравлического удара;
Мощность двигателя и частота колебаний вибропогружателя;
Модель сваебойной установки и копровой мачты;
Уровень грунтовых вод на строительной площадке;
Тип, длина и сечение погружаемых свай;
Проектная глубина погружения столбов;
Результаты пробного вибропогружения свай: скорость погружения, амплитуда движения вибпропогружателя, глубина забивки сваи в грунт, сила подаваемого на вибропогружатель тока.

Номер залога (периода времени, за который высчитывается отказ сваи);
Время продолжительности залога;
Величина погружения сваи от одного залога;
Отдых сваи между проведением последующих залогов;
Информация о работе вибрационного погружателя: частота колебаний, сила и напряжения подаваемого тока.

Важно: журнал должен заполняться непосредственно на месте проведения работ, последующий перенос черновых записей в журнал строго запрещается.

Преимущества метода

Невысокий уровень шума в процессе погружения (не превышает 50 дБ, тогда как при забивке дизельмолот вырабатывает шум свыше 100 дБ);
Минимальная величина деструктивных динамических нагрузок на фундаменты близстоящих зданий, что позволяет погружать сваи вблизи существующих сооружений;
Высокая эффективность и производительность при работе в несвязных водонасыщенных грунтах;
Себестоимость вибропогружения аналогична ударной забивки, что делает этот метод равносильно экономически выгодным.

Важно: не лишена технология вибропогружения и недостатков, к которым можно отнести низкий уровень эффективности в плотных глинистых грунтах и ограничения на погружение составных железобетонных конструкций.

Заказ вибропогружения свай в Москве

Вибропогружение - одно из ключевых направлений деятельности СК "Установка свай". Если вы заинтересованы в услугах по погружению ЖБ свай либо металлического шпунта вибрационным методом, обращайтесь к нам, и мы выполним все работы быстро и качественно.

Наша компания обладает парком современной копровой техники, в который входят Junttan PM20, УСА (универсальный сваебойный агрегат) и БМ-811 - это высокопродуктивные сваебойные машины, способные погружать до 50 свай в течении одного рабочего дня.

Полезные материалы

Вибропогружатели для свай

Вибропогружатель - это техника, используемая при погружении свай в грунт.

Вибропогружатели шпунта ларсена

Для установки шпунтов используются механизмы, в основе которых лежит молот или вибропогружатель.

Погружение железобетонных свай

В данной статье будут рассмотрены технологии погружения железобетонных свай.

Погружение вибропогружателем стальных свай

Toggle navigation

Ремонт в регионах

Метод вибрационного погружения отличается от ударного или виброударного тем, что при вибропогружении свай необходимо иметь жесткое скрепление погружаемой сваи с вибропогружателем. Эта особенность вызвала новую технологию работ, основой которой является скрепление сваи или шпунта, находящегося в горизонтальном положении на уровне земли или на специальных подмостях, с вибропогружателем и одновременный подъем вибропогружателя со сваей.

Для этих целей используются стреловые краны на гусеничном, автомобильном или железнодорожном ходу и свайные копры. Нужное направление вибратору и жестко связанной с ним свае придается перемещением их по направляющей раме, прикрепленной к стрелке крана, или по стреле копра.

На рис. 1, а показана схема присоединения направляющей рамы вибропогружателя без подрессоренной пригрузки к стреле копра. Направление вибропогружателя фиксируется с помощью четырех роликов, установленных для этой цели на его корпусе. Если вибропогружатель подвешивается к крану (рис. 1,6), то для направления вибратора служит подвесная стрела. Опыт показал, что вибраиогружателями можно забивать не только вертикальные, но и наклонные сваи.

Для работ по вибропогружению металлического шпунта, кроме вибропогружателя, в состав основного оборудования входят грузоподъемный кран или свайный копер, электрооборудование к вибропогружателю, такелаж, оборудование для бензогазорезми металла, легкие переносные лестницы, а также иструмент для эксплуатации механизмов и ухода за ними.

Вибропогружатель зацепляется подвеской предохранительному стропу, который подвешивается за крюк крана, причем крюк оборудуется запорным устройством, исключающим самопроизвольное снятие стропа. Электрокабель вибропогружателя подвешивается стреле, чтобы он не мешал подъему, спуску крюка и повороту крана.

Рис.1. Схема присоединения вибропогружателя к стеле копра.

а - присоединение рамы вибропогружателя: l - вибропогружатель, 2 - направляющие ролики, 3 - швеллеры № 20направляющей рамы, 4 - стрела копра, 5 - соединительные планки, б - установка направляющих стрел.

Подготовка шпунтовых свай к вибропоружению заключается в осмотре сваи и ее замов, обрубке заусениц и наплывов на торцах сваи и ее замках, разметке по шаблону и вырезке отверстия в голове сваи для скрепления ее с наголовником вибропогружателя.

Вырезка отверстия (окна) в голове сваи должна выполняться тщательно, ибо при неправильно вырезанных отверстиях не обеспечивается жесткое соединение сваи с вибропогружателем, что влечет за собой снижение скорости погружения и поломку наголовника вибропогружателя, а иногда даже стенки шпунтовой сваи выше окна.

Отверстие должно быть строго согласовано с размерами наголовника вибропогружателя. На рис. 2 приводятся размеры отверстия в металлических шпунтовых сваях.

После вырезки отверстия (автогеном или бензогазорезкой) верхние грани его выравниваются зубилом.

Особенность погружения металлических и тяжелых железобетонных свай

Вибропогружение металлических трубчатых свай (диаметром до 300 мм), закрытых снизу, осуществляется теми же приемами, что деревянных и легких железобетонных. Отличие заключается в конструкции приспособления для жесткого присоединения погружаемого элемента к вибропогружателю.

Практика показала, что можно легко приспособить наголовник, предназначенный для деревянных свай, к соединению вибропогружателя с трубчатыми стальными сваями. Для этого достаточно к подвижной тарелке приварить балочку, длина которой несколько превышает ширину сваи.

Дополнительная легкая балочка такой же длины, изготовленная из швеллеров, заводится в специально вырезанные квадратные отверстия в верхней часта сужаемой трубчатой сваи.

Для вибропогружения тяжелых (свыше 2 т) железобетонных свай (сплошного сечения или полых) в настоящее время используются вибропогружатели ВП-1 и ВП-3 (продольного действия, при котором колебания производятся только вверх и вниз).

Рис. 1. Присоединение вибропогружателя к железобетонной свае
1 — свая; 2 — рабочая арматура сваи; 2 — конус; 4 — конусный стакан вибропогружателя; 5 — конусная плита

Особенность погружения тяжелых железобетонных свай заключается в том, что вибропогружатель и свая поднимаются раздельно. Вначале обычно поднимают вибропогружаель, затем сваю, удерживая ее на тросе.

После скрепления с погружателем свая при погружении удерживается в вертикальном положении стрелами копра, но которым движутся оправляющие ролики погружателя.

Для скрепления железобетонных свай с вибраторами может применяться наголовник конструкции К.Г. Протасова и Б. П. Татарникова (рис. 1). Он представляет собой конусное замозаклинивающееся приспособление, стоящее из стакана с конусным гнездом, соединенным с днищем вибратора, и конуса, закрепленного на плите, которая болтами крепится к свае.

Способ погружения свай задавливанием статической нагрузкой

Этот способ состоит в том, что свая нагружается весом пригрузочных плит или подвергается иному усилию (например давлению гидравлического домкрата), достаточному для преодоления сопротивления грунта.

Под действием такой силы свая должна дойти до заданной отметки и прочно выдержать проектную нагрузку. Этот способ может быть использован в тех случаях, когда в целях сохранности конструкций и оборудования, находящихся вблизи погружаемой сваи, нельзя допускать никаких сотрясений и ударов.

Рассматриваемый метод трудно осуществим, когда продвижению сваи препятствуют плотные слои грунта или всякого рода твердые включения.

Наиболее благоприятные условия обеспечиваются: при слабых грунтах, при погружении сваи на небольшую глубину и открытых снизу свай-оболочек. Задавливание с одновременным подмывом при соблюдении всех необходимых мер предосторожности может обеспечить успешное погружение сваи.

Способ вибропогружения свай-оболочек

Вибропогружение в грунт железобетонных сай-оболочек производится вибропогружателями ВП-6, НВП-56, ВПУ-А и ВПУ-Б. Крепление вибропогружателя к оболочке осущетавляется при помощи сварных наголовников. Последние по форме представляют собой усеченные конусы, сваренные из листовой стали и усиленные ребрами. В верхней и нижней плоскостях они имеют фланцы. У верхнему фланцу болтами крепится вибрато. Нижний фланец крепится болтами к стальному верхнему кольцу сваи-оболочки.

При изготовлении сваи-оболочки к верхнему ее кольцу привариваются шпильки с ботовой нарезкой. Они размещаются в соответствии с болтовыми отверстиями нижнего фланца наголовника. Для разметки шпилек обычно используется шаблон (из тонкой стали), все размеры и отверстия которого точно соответствуют фланцу.

Иногда при погружении оболочек требуется одновременно удалить грунт из внутренней плоскости оболочек. Для этого грунт размывается водой. Вода и грунт из глубоких колодцев извлекаются эрлифтом. Работа последних основана на том, что в одну трубу, опущенную в скважину, вставляют другую трубу, по которой подается сжатый воздух ниже горизонта воды. Образуется смесь воздуха с водой, имеющая объемный вес меньше, чем вода в скважине. Таким образом, при непрерывной подаче воздуха воздушная смесь будет подниматься вверх по трубе и, достигнув ее устья, изливаться из трубы.

Работы выполняются в следующем порядке. На свае-оболочке закрепляется наголовник и во внутреннюю полость устанавливаются эрфлит и трубка для размыва грунта, после чего свая помещается на место ее погружения и расчаливается тросами от лебедок. Затем подключается воздушный (для эрлиэта) и водяной шланли, вибропогружатель устанавливается краном на голову оболочки л включается электродвигатель вибропогружателя, при этом свая-оболочка погружается в грунт.

Если на некоторой глубине образуется грунтовая пробка, погружение останавливается. Тогда при помощи эрфлита выбирают грунт из оболочки (на глубину 40—50 см ниже ножа оболочки), вновь включают электродвигатель и движение сваи возобновляется до образования новой пробки; таким образом, цикл повторяется, пока свая не дойдет до заданной глубины.

Хорошие результаты погружения трубчатых свай диаметром 400 мм, длиной 6 м, :со стенками в 60 мм получены при устройства монолитного бетонного ростверка для пятиэтажных.

Сваи сначала забивал вибропогружателем ВПП-2, но его работа была малоэффективной, так как грунт оказался насыпным и сваи при погружении наталкивались на кирпичи, доски, бревна в другие предметы. Для дальнейшей забивки свай был применен дизель-молот С-268. Работы были выполнены за 21 машино-смену. что более чем в два раза превышает нормативные данные.

Погружение свай вибропогружателем

При применении вибропогружателей В-104 и В-108 свая опускается на грунт и подъемный трос крана ослабевает; тогда вибрации передаются стреле. При этом свая погружается в грунт под действием собственного зеса и веса вибропогружателя.
При работе по вибропогружению свай бригадир обязан систематически проверять правильность положения погружаемой сваи и производить контрольные промеры, особенно в начальной стадии работы. При контрольных промерах пользуются отвесом.

Вибропогружение шпунта при помощи копров менее удобно, чем кранами, вследствие малой маневренности копров; только применение более современной технологии позволяет с успехом пользоваться и копрами, особенно универсальными.

На рис. 1 дана примерная схема организации работ по погружению шпунта вибропогружателем ВПП-2 при помощи универсального свайного копра. В этом случае подтаскивание шпунта к копру и укладка его для захвата вибропогружателем производится свайным тросом копра или вспомогательным краном.

Работа по погружению сваи при этом аналогична схеме забивки шпунта ударными молотами. Вибропогружатель, не соединенный с направляющими стрелами копра, поднимается в верхнее положение, затем свайным тросом поднимают шпунтовую сваю и заводят ее в замок ранее погруженной. После этого вибропогружатель опускается на голову сваи.

Двое рабочих, находящихся на боковых площадках копра, заводят клин в отверстие сваи, скрепляя ее с наголовником вибропогружателя, и снимают свайный трос, после чего начинается погружение сваи в грунт. При работе вышеуказанным способом для предотвращения веерных отклонений и «завалов» стенок на копер или от копра рельсы, по которым передвигается копер, должны быть уложены так, чтобы ось вилки наголовника подвешенного вибропогружателя примерно совпадала с осью стенки и ось погружаемой сваи, заведенной в замок соседней, ранее погруженной, была бы строго отвесной.

Рис. 1. Схема организации работ по погружению шпунта
1 — вибропогружатель; 2 — шпунт; 3 — копер

Вибрационное погружение (весом до 2 т) производится в основном тем же оборудованием, что и шпунта; при этом грузоподъемность крана или копра должна соответствовать общему весу сваи и вибропогружателя, высота подъема крюка — длине погружаемых свай вместе с присоединенным к ней зибропогружателем.

Подготовка деревянных свай к вибропогружению заключается в обработке головы для закрепления в наголовнике вибропогружателя. Обработка заключается в том что верхний конец сваи отпиливается перпендикулярно ее оси и стесывается на два каната по длине около 0,5 м (рис. 2). В затесанной плоскости просверливается отверстие диаметром 51 мм на расстоянии 350 мм от торца.

Работы по вибропогружелию протекают в такой последовательности: устанавливают кран или копер с вибропогружателем на место погружения сваи. Затем ее подтаскивают и соединяют с наголовником вибропогружателя при помощи шкворня (болта).

После этого поднимают вибропогружатель вместе со сваей, и включив элекг» двигатель вибратора, погружают сваю до требуемой глубины. Затем освобождают наловник от сваи и переставляют кран ил пер к месту погружения следующей сваи

Рис. 2. Схема заделки головы деревянной сваи под вибропогружатель

Вибропогружение брусчатого деревянного шпунта производится в основном теми же приемами и в той же последовательности, что и деревянных свай. Несколько отличается только погружение шпунта пакетами.

В этом случае успешно применяются вибропогружатели ВПП-4А, ВПП-2, В-108, ВПГ-5, которые легко переводятся в горизонтальное положение. Процесс работ аналогичен погружению металлического шпунта с той лишь разницей, что способ крепления пакета с вибропогружателем несколько иной и производится с помощью специального наголовника.

Железобетонные легкие сваи скрепляются с вибропогружателем с помощью стального колпака с отверстием диаметром 52 мм для соединительного шкворня.

Вибропогружатели свай и вибромолоты, только в последнее время разработанные и внедренные в строительную практику. Позволили применить новый способ погружения свай и шпунта в грунт с помощью вибрации.

Этот способ основан на том, что при вибрировании значительно уменьшаются силы трения и сцепления между сваей и грунтом, а потому значительно уменьшаются силы сопротивления погружению сваи в грунт. Вибропогружатели свай разделяются на две основные группы: с жестким соединением основных узлов и с подрессорной пригрузкой.

Вибропогружатель свай (рис. 1, а) состоит из электродвигателя 1, вибратора 2, наголовника, 3 и пригрузочных плит 4 (в некоторых конструкциях они отсутствуют). Вибропогружатель простейшейшего типа (рис. 1, а) имеет отличительную особенность, заключающуюся в том, что все его части жестко соединены между собой и плотно крепятся к погружаемой свае, составляя с ней одно целое.

Вибратор состоит из корпуса, в котором вращаются два вала с посаженными на них - эксцентриковыми грузами (дебалансами). Валы связаны между собой зубчатой передачей и вращаются в противоположных направлениях.

На корпусе вибратора жестко креплен редуктор (передаточный механизм), предающий вращение от электродвигателя залу с дебалансами. При вращении эксцентриковых грузов возникает центробежная сила, направление и величина которой зависят от местонахождения эксцентриковых грузов при вращении.

Рис. 1. Схемы вибропогружателей, а — простейшего типа; б—с подрессорной пригрузкой

При движении эксцентрика верх центробежные силы стремятся поднять вибратор, при движении вниз — спустить. В результате при вращении валов создаются колебания, которые в свайном вибропогружатели свай имеют значительную частоту (от 300 до 1500 колебаний в минуту).

Для передачи колебаний свае вибратор крепится к ее голове. При работе вибратора свая начинает перемещаться (вибрировать) вверх и вниз, проходя путь (так называемая амплитуда колебаний) в каждую сторону з пределах от 1 до 14 мм.
Под влиянием (вибрации сопротивление некоторых видов грунтов продвижению сваи уменьшается настолько, что она погружается в грунт под действием собственного веса веса вибропогружателя.

По простейшей схеме (рис. 1, a) paзработаны конструкции ряда вибрологружатлей типа БТ, ВП и В, конструкции Д. Д. Баркана и Б. П. Татарникова. Вибропогружатели типа. В предназначены главным образом для погружения металлического шпунта и труб. Наиболее совершенной является конструкция В-108.

Вибропогружатели с подресной пригрузкой конструкции О. А. Санова и А. Я. Лускина (рис. 1, б) в отличиее от машин простейшего типа с жестко-соединенными элементами состоят из двух частей — нижней вибрирующей, в которую входит вибратор 2 и наголовник 3, и верхней изолированной от вибраций. Верхняя часть состоит из пригрузочных плит 4 и электродвигателя 1. Обе части соединяются системой пружин 5.

Примером такой машины является виброружатель типа ВПП-2.. Вибратор с наголовником жестко скреплены между с собой болтами и совершают колебания вместе с погружаемой сваей. Все остальные узлы благодаря пружинным рессорам в процессе работы практически не вибрируют.

При погружении свай вибропогружателем все операции сводятся к его подъему и опусканию. Наиболее длинные сваи погружаются с применением направляющих копровых стрел.

Для захвата металлических шпунтовых свай приходится разворачивать вибропогружатель в горизонтальное положение. Конструкция вибропогружателя ВПП-2 обеспечивает выполнение этого условия. Он имеет наголовник, позволяющий быстро и надежно скреплять сваю с вибратором.

Вибраторы для погружения легких свар имеют вес от 0,75 до 2 т, число оборотов вибратора — в пределах 700—1500 в минуту, электродвигатель — мощностью 11—28 квт. Вибраторы для погружения свай и свай-оболочек большого диаметра имеют вес от 12 т, число оборотов грузовых валов 250 -1000 -в минуту, электродвигатель мощностью 22—240 квт.

Погружение железобетонных свай

В данной статье будут рассмотрены технологии погружения железобетонных свай. Вы узнаете, как выполняется погружение свай методом ударной забивки, статического вдавливания и вибрационных воздействий. Также будет приведена последовательность выполнения работ по обустройству лидерных скважин и созданию буронабивных свай.

Свайный фундамент особенно необходим там, где состояние грунтов не позволяет выстроить надежное основание под здание другими способами. Сваи позволяют передать нагрузку от строения на более твердый грунт, находящийся на значительной глубине.

Наша компания осуществляет погружение железобетонных свай на любом участке, даже если он находится в районе с плотной застройкой и имеет различные геологические характеристики грунта (кроме скального).

Технология забивки железобетонных свай

В принципе, сама технология забивки железобетонных свай уже многие годы остается неизменной. За эти годы накоплен большой опыт производства свайных работ, и настоящие профессионалы знают его до тонкостей.

Основными мероприятиями, отражающими весь технологический процесс, являются:

Составление плана производства работ: устанавливаются пути передвижения копровых установок по строительной площадке. Подбираются места обустройства расходных складов свай, они должны находиться в зоне досягаемости копровой установки, чтобы сваебой с помощью лебедки имел возможность подтянуть ЖБ сваю к месту забивки; Устанавливаются пути передвижения копровых установок по строительной площадке. Подбираются места обустройства расходных складов свай, они должны находиться в зоне досягаемости копровой установки, чтобы сваебой с помощью лебедки имел возможность подтянуть ЖБ сваю к месту забивки;
Доставка и монтаж необходимого сваебойного оборудования (если Вы заказываете погружение свай у нас – этот пункт сводится к прибытию на место мобильной сваебойной установки). Колесные сваебойные машины (УСА, БМ-811) перебазируются на место строительства своим ходом, транспортировка гусеничных осуществляется с помощью тягачей, оборудованных траловыми прицепами.Колесные сваебойные машины (УСА, БМ-811) перебазируются на место строительства своим ходом, транспортировка гусеничных осуществляется с помощью тягачей, оборудованных траловыми прицепами.

Рис: Перевозка гусеничного сваебоя

Разработка очередности забивки свай и схемы передвижения сваебойной установки. Схема забивки ЖБ свай подбирается на основе проектного плана свайного поля и характеристик почвы на территории объекта. В несвязном грунте применяется рядовая последовательность, при которой копр по очереди забивает все ряды свайного поля. В глинистой и суглинистой почве средней плотности реализуется спиральная схема, в высокоплотном грунте - секционная;
Планировка строительной площадки (если это необходимо). Вертикальная планировка площадки предусматривает обустройство котлована на указанную в проекте глубину. Для его создания привлекаются гусеничные экскаваторы и грузовые машины для перевозки выработанной почвы. Также может использоваться грейдер, в таком случае извлекаемый грунт экскаватор выгружает на бровке котлована, после чего почва передвигается грейдером на место складирования, откуда разгружается по грузовикам для дальнейшей транспортировки. Разработка котлована проводится последовательно, ярусами глубиной в 1-1.5 метра;
Разбивка осей свайных рядов с применением геодезических приборов. Также размечаются базисные оси свайного поля (его крайние контуры) и нулевой уровень погружения свай (высота расположения их голов над почвой). Для выполнения разметочных работ используются обносные доски, между которыми натягивается мягкая проволока либо бечевка;

Рис: Схема разбивки свайного поля

Осуществление пробной забивки. Пробная забивка свай необходима для выявления высокоплотных глубинных слоев грунта, которые могут стать помехой для реализации метода забивки. При их обнаружении принимается решение о выполнении последующих свайных работ с применением технологии лидерного бурения. Пробные сваи забиваются в количестве 4-6 штук на противоположных участках и в центре свайного поля.
Последовательная забивка свай.

Смотрите так же:

На стволе сваи с шагом в 1 метр с помощью краски наносятся размерные отметки, по которым инженеры визуально определяют уровень погружения конструкции;
Находящаяся на расходном складе свая зацепляется с помощью лебедки копровой установки (на самой свае расположены монтажные петли под грузовой крюк), после чего копр подтягивает столб к месту погружения;

Рис: Схема строповки свай

Выполняется строповка сваи. Конструкция фиксируется за верхнюю монтажную петлю с помощью карабина лебедки стрелового крана, дополнительно закрепляясь скобой страховочного стропа в нижней части;
Свая поднимается в воздух, перемещается в вертикальное положение и упирается острием грунт, после чего ее верхняя часть подводится под наголовник дизельного молота;
Молот опускается по копровой мачте и фиксируется на свае, производится корректировка положения столба и сопоставление его вертикальной оси с осью ударной части дизель-молота;
Оператор копрой установки запускает дизель-молот. До тех пор, пока столб не погрузится в почву на глубину 1.5-2 метров, молот наносит удары с амплитудой движения в 30-40 сантиметров с мощностью в 25-30% от максимальной. Такие удары выполняют направляющую функцию;

Рис: Установка сваи в исходное положение

Далее дизель-молот начинает работать на полной мощности, осуществляется погружение сваи до наступления рассчитанного в проекте отказа. Во время забивки постоянно проверяется вертикальность вхождения столба в грунт, при выявления отклонений от вертикальной оси его положение корректируется с помощью оттяжки тросом либо боковых упоров.

Важно! Если проектный отказ сваи не удается получить с первого раза (причиной тому может стать чрезмерное уплотнение грунта), столб оставляется на 3-7 дневной "отдых", в процессе которого грунт под острием разуплотняется, после чего свая добивается повторно.

Рис: Забивка железобетонных свай

Методы погружения свай

Ударный – наиболее широко применяемый в строительстве.

По ударной технологии могут погружаться сваи всех сечений (квадратные, круглые и прямоугольные). Наибольший возможный вес погружаемой конструкции зависит от массы ударного бойка сваебоного молота: если забивка происходит в плотной почве, масса ударного бойка молота должна соответствовать 1.5 массы сваи, в среднеплотной почве - 1.25.

Рис: Забивка свай штанговым дизельмолотом

Технологические особенности ударной забивки при использовании дизельных и гидравлических молотов отличаются. При погружении свай дизель-молотами на столб передается не только ударная энергия от падающего бойка, но и взрывная энергия от детонации воздушно-топливной смеси в камере сгорания, расположенной на шаботе (неподвижно зафиксированной на свае части молота).

Часть ударной энергии используется для подкидывания ударной части в верхнее положение, после чего боек падает повторно, еще часть - передается на ствол сваи.

Рис: Забивка свай гидравлическим молотом

Особенности конструкции гидромолотов позволяют контролировать как падение, так и поднятие ударного бойка, что делает технологию забивки более эффективной - оператор может точно задать требуемую амплитуду движения и энергию удара молота. Это позволяет подобрать оптимальный режим ударной забивки сваи исходя из конкретного типа грунта.

Вибрационный метод погружения свай.

При этом в самом грунте из-за вибраций нарушаются структурные связи, он разуплотняется и железобетонная конструкция под собственным весом и массой вибропогружателя опускается в почву.

Рис: Вибропогружение стальной трубчатой сваи

Частоты колебаний, которые вырабатывает вибропогружатель. Она может варьироваться в пределах от 400 до 2600 колебаний в минуту;
Веса вибропогружателя;
Веса самой сваи.

Важно! Вибрационный метод менее продуктивен, чем ударная забивка, однако в некоторых случаях он является единственно возможной технологией погружения. Поскольку забивка свай в черте плотной городской застройки не допускается из-за деструктивных воздействий на фундаменты уже существующих зданий.

Важно! Данная технология считается наиболее прогрессивной, она обладает высокой эффективностью в любых типах грунтов, при этом вдавливание свай не сопровождается негативными воздействиями на фундаменты близстоящих сооружений.

Рис: Установка для вдавливания железобетонных свай

Свая устанавливается в технологическом отверстии СВУ (сваевдавливающей установки) и фиксируется в нем с помощью гидравлических цилиндров;
После того как цилиндры зажимают сваю они начинают двигаться вниз (величина их передвижения зависит от характеристик СВУ, стандартный ход - 1 м.), после первого цикла вдавливания узел разжимается и поднимается в первоначальное положение, после чего вновь сжимает сваю и операция выполняется повторно.

Необходимость использования лидерного бурения возникает в случае невозможности погружения свай обычными методами из-за высокой плотности грунта, наличия глубинной песчаной прослойки либо при проблемах с вертикальным позиционированием погружаемой сваи (в таких ситуациях лидерная скважина выполняет направляющую функцию).

Рис: Лидерное бурение при погружении ЖБ свай

Важно! Лидерное бурение позволяет реализовывать метод ударного погружения вблизи существующей застройки, поскольку при забивке столбов в скважины значительно уменьшается динамическая нагрузка, которая через почву передается на основания зданий.

С помощью установки шнекового бурения создается скважина проектной глубины. Бурение ведется под защитой обсадных труб, которые препятствуют осыпанию почвы и заполнению скважины грунтовыми водами;
В скважину устанавливается арматурный каркас цилиндрической формы;
Производится закачивание бетонной смеси в скважину, по мере ее заполнения изымается обсадная труба.

Важно! Единственным недостатком данного метода является необходимость выжидать время, необходимое для отвердевания бетона (свыше 28 дней), тогда как на фундаменте из забивных ЖБ свай можно начинать строить сразу же после его обустройства.

комплексные (сочетающие различные методы погружения свай)

Наша компания погружает железобетонные сваи 300х300 мм. длинной до 12 метров и 350х350 мм длинной до 8 м . ударным способом или с производством лидерного бурения (там, где обычный ударный метод невозможен из-за близости других строений). Свяжитесь с нами и получите грамотную консультацию: Контакты.

Ударный метод забивки железобетонных свай

Для применения ударного метода нужна копровая установка, оборудованная специальным молотом. Сама установка необходима для подъема и установки сваи в нужном месте. Для этого копровая установка имеет мачту. Молот же осуществляет непосредственную забивку свай. Для этого применяются различные молоты:

дизель-молот – наиболее распространенный вид молотов
механический молот (на сегодняшний день безнадежно устарел)
паровоздушный (так же редко применяется в современном строительстве)
гидравлический (наиболее мощный молот, применяемый на копровых установках на гусеничном ходу при крупномасштабном и многоэтажном строительстве)

Заказать погружение железобетонных свай

Наша компания использует мощный дизель-молот, установленный на автомобильную копровую установку с поворотной платформой, что позволяет погружать 16 свай, длиной до 12 метров с одного места. Таким образом, наша бригада может за один день погрузить до 30 железобетонных свай, что подтверждает высокую эффективность применяемого нами оборудования.

Благодаря профессионализму наших сотрудников и мобильности нашей техники, забивка необходимого количества свай производится в самые короткие сроки. Обращайтесь, мы будем рады Вам помочь в Контакты либо заполнив форму ниже:

Все, что нужно знать о технологии вибропогружения свай

Виды, способы и технология свай используются для создания фундаментов, что способны правильно стоять на нестабильных и сыпучих грунтах.

Правильно сделать фундамент на забивных сваях можно с помощью нескольких способов и один из самых популярных — это метод их вибропогружения.

В данной статье будут рассмотрены особенности технологии вибрационного погружения свай, методы погружения свай, СНИП, согласно которому правильно регламентируется технология проведения всех работ, а также акт осмотра свай, который является их нормативной документацией, необходимой для начала проведения любых сваепогружных работ. По окончании работ также составляется соответствующий акт.

Также вы узнаете такое устройство для забивания свай, как вибропогружатель (гидромолот) железобетонных свай, и ознакомитесь с их видами, принципом работы, а также особенностями этой машины.

Виды и способы технологии

Забивка сваи вибрационным методом их завинчивания является наиболее эффективным вариантом для выполнения работ по обустройству железобетонных свайных фундаментов своими руками в несвязных, либо водонасыщенных грунтах.

Данный способ или технология базируется на применении машины с направленной вибрационной нагрузкой закручивания (гидромолот), с помощью которой достигается эффективное разрушение породы вдавливанием, вследствие снижения коэффициента трения их между железобетонных элементов и почвой скважины.

Такие способы погружения железобетонных свай вибрационным вдавливанием машины имеют свои преимущества:

технология закручивания железобетонных свай своими руками имеет высокий КПД работы в слабых грунтах (в водонасыщенной почве вибрационный способ вдавливанием показывает лидерные, в 2-3 раза большые показатели, чем погружение посредством дизель-молотов (гидромолот));
их маневренность – сваевдавливающая установка (гидромолот) может проходить в черте города, так как их оборудование имеет достаточно компактные размеры, и не создает сильный шум;
забивные сваи своими руками имеют небольшую материалоемкость;
их экономичность закручивания – агрегаты для вибропогружения (гидромолот, дизель-молот) оборудованы электрическими приводами, которые не требуют горюче-смазочных материалов, что существенно снижает сопутствующие расходы завинчивания;
забивные сваи имеют большую эффективность при работе с почвой, содержащей высокий уровень грунтовых вод;

Погружение свай вибрационной установкой

Также такие способы завинчивания имеют недостатки:

низкий расчет КПД скважины в твердых и скальных грунтах (в таких случаях вибрационное погружение дополняется использованием ударных дизель-молотов или берется гидромолот);
СНИП 2.02.03-85 не предусматривает расчет вибрационного завинчивания составных винтовых свай своими руками, что гарантирует отказ от максимально возможной глубины монтажа фундаментов, при этом используются ленточные основания;
карта потери структуры тиксотропными грунтами (по-простому – когда определенные виды грунтов переходят в жидкое состояние под воздействием вибраций);

Оборудование и нюансы работы

Погружение свай вибрационным методом выполняется вибропогружателем (гидромолот, дизель-молот) – устройством, которое оборудовано силовым агрегатом и функциональной частью, оказывающей на сваю динамическое вибрационное воздействие.

Данное оборудование чаще всего выполняется в виде дополнительной конструкции, которая монтируется своими руками на сваепогружающую установку в скважины, однако существуют и полностью автономные вибропогружатели. Вибропогружателем в копер скважины достаточно удобно пользоваться и он может пригодится в разных ситуациях.

Все оборудование для вибрационного погружения свай своими руками в копер скважины классифицируется по двум категориям: в зависимости от динамического влияния на грунт, и в зависимости от конструкционных особенностей.

Исходя из особенностей конструкции выделяют — классический (простой) вибропогружатель своими руками (гидромолот, дизель-молот) с жестким соединением узлов.

Основными элементами конструкции данной машины являются электрический силовой агрегат на гидромолот, который жестко вмонтирован в верхнюю часть корпуса устройства.

Вибратор, с двумя либо четырьмя валами, на которые насаживаются металлические дебалансы – неуравновешенные лидерные металлические конструкции с зубчатым соединением, двигающиеся в противоположном друг другу направлении.

Наголовник — заменяемый элемент, посредством которого выполняется подсоединение к устройству свкажины винтовых, шпунтовых либо железобетонных свай своими руками (в зависимости от формы сваи, выбирается необходимая пробная карта наголовника).

Вибропогружение свай в городе

Основными недостатком вибропрогружателей с жестким методом соединения узлов является невозможность сделать расчет точной регулировки амплитуды количества колебаний для скважины своими руками, от которых непосредственно зависит скорость погружения сваи в скважины.

Вибропогружатель в скважины с подрессорной пригрузкой.

Такие машины имеют дополнительные металлические элементы – подрессорный груз, который представляет собою сменную плиту, расположенную между верхней частью корпуса и силовым агрегатом. На корпус плита монтируется посредством нескольких спиральных пружин, которые выполняют амортизирующую функцию.

Такой способ крепления силового агрегата позволяет гасить нежелательные вибрации, передающиеся на привод, в верхнюю части корпуса, что существенно продлевает ресурс его работы.

Более того, конструкция таких механизмов предусматривает возможность точной регулировки режима вибрации, за счет двухкомпонентного эксцентрика вибратора, состоящего из неподвижной и подвижной части, при перемещении которой изменяется кинетический момент и карта амплитуды колебаний.

Такое оборудование является оптимальным вариантом для погружения винтовых и железобетонных свай.

Вибрационный погружатель направленного действия

Данная пробная категория механизмов для погружения свай вибрационным методом является наиболее распространенной в виду простоты своей конструкции и достаточной эффективности для работы без отказа в мягких грунтах.

Основным конструкционным элементом такой техники является копер-вибратор, который состоит из двух независимых валов, соединенных друг с другом зубчатой передачей (валы вращаются по противоположном друг другу направлению) и дебалансов.

Направленные погружатели чаще всего комплектуются электрическим приводом. Свая к ним крепится посредством наголовника, который состоит из двух щек, жестко фиксирующих сваю.

Вибропогружатель направленного действия крепится к сваепогружной машине посредством такелажа, для которого на верхней части корпуса устройства предусмотрены специальные проушины.

В процессе вращения дебалансных валов, в вибраторе создаются направленные колебания, которые посредством наголовника через копер передаются на сваю.

Данное оборудование является оптимальным вариантом для работы со стальными сваями, также способ направленной вибрации нередко используется для погружения железобетонных свай в несвязные песчаные грунты, которые насыщены водой, после отказа других способов.

Такой способ в данных условиях считается оптимальным, так как он позволяет нивелировать все препятствия во время работы без отказа.

Вибропогружатель ударного типа

Оборудование для установки свай ударно-вибрационным методом помимо направленной вибрации использует дополнительную силу удара без отказа, что гарантирует большую эффективность процесса и высокую скорость выполнения работ.

Вибропогружение свай зимой

По сути, такая пробная карта совмещает в себе все преимущества вибрационных агрегатов, и дизель-молотов для ударного погружения.

Такой копер-агрегат состоит из вибрационного элемента, который оборудован двумя электрическими двигателями, с подсоединенными к ними дебалансными валами (валы вращаются в противоположных направлениях параллельно друг к другу без отказа).

Ударного элемента – бойка, и пружин, посредством которых выполняется соединение ударного элемента и наголовника, в котором крепятся сваи.

Принцип работы копер-вибромолотов следующий: в процессе вращения дебалансов происходит передача вибрационной энергии к ударной части, которая выполняет движение вниз до отказа, и бьет по наковальне, энергия которой передается на удерживающий сваю копер-наголовник.

Частота, с которой копер-выбромолот выполняет удары до отказа, зависит от количества оборотов силового агрегата. Оборудование для установки свай данным способом имеет эффективность, которая превышает расчет КПД как обычной вибрационной, так и буроопускной и бурозабивной техники (дизель-молотов).

Расчет показывает, что погружение до отказа вибрационным копер-молотом происходит, в среднем, в 3-4 раза быстрее, чем любым другим методом.

Такие машины оптимально подходят для винтовых, шпунтовых и железобетонных свай.

Вибровдавливающие машины

Данные установки, в дополнение к вибрационному колебанию, оказывают на сваю статические давление, что обеспечивает высокоэффективное погружение шпунтовых и винтовых свай в мягких породах, как предполагает расчет.

Дизель-молот для погружения свай вибрационным способом

Такие машины в основном выполняются в виде двухрамных конструкций, где на задней раме располагается электрический силовой агрегат, к которому подсоединяется двухбарабанная лебедка, передающая статическое давление на сваю, а на передней раме установлена направляющая стрела, на которую монтируется вибропогружатель.

Впрочем, дизель-молот имеет свои преимущества, но это явно не скорость.

Любое оборудование для установки свай вибрационным методом имеет две основные характеристики:

Величина возмущающей силы, которая создается вследствие работы дисбалансов (согласно расчет СНИП данный показатель вычисляется как соотношение между силой воздействия неуравновешенной части дисбаланса и расстояние между центром его тяжести и оси вращения).
Амплитуда колебания, которая создается вибрационным элементом буроопускной техники.

Данный показатель, помимо технических характеристик машины, зависит также от свойств почвы, в которой выполняется вибропогружение свай.

Согласно СНИП 2.02.03-85, в зависимости от количества колебаний выделяют: низкочастотное (от трехсот до пятисот колебаний в минуту) и высокочастотное оборудование (от семисот до полутора тысяч колебаний в минуту).

По окончании работ составляется соответствующий акт.

Использование электрического вибропогружателя (видео)

Нормативная документация

Вибропогружение свай регламентируется согласно СНИП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», в котором указаны все особенности и нюансы технологии, а также требования, в соответствии с которыми должны выполняться погружные работы. По окончании работ составляется соответствующий акт.

Перед любыми монтажными работами сваи, которые будут использоваться для обустройства фундамента, должны получить «Акт осмотра оснований до погружения». Данный акт осмотра свидетельствует о том, что их конструкция и материалы не имеют никаких дефектов, и сваи могут использоваться для строительных работ.

Акт осмотра является необходимым правовым документом, без которого заказчик не может давать подрядчику добро на начало монтажа фундамента.

Составляя акт осмотра, группа уполномоченных лиц выполняет проверку геометрических характеристик сваи, её целостности и соответствия её маркировки требованиям СНИП и существующей нормативно-технической документации. Важно убедится в том, что акт составлен правильно и в нем указаны все необходимые моменты.

Читайте также: