Последние новости: Как забивают шпунтовые сваи в землю?
Установка стальных шпунтовых свай и «вбивание» их в землю может выполняться различными способами, и не все из них связаны с забиванием.
Отправной точкой для используемой методологии установки должно быть место, на котором будут установлены сваи, его уникальные требования и тип присутствующего грунта.
Проведенные геология и исследование грунта имеют основополагающее значение для разработки проекта шпунтовых свай, который будет рекомендовать, как лучше всего установить сваи и какая длина сваи требуется.
Можно использовать три типа оборудования для забивки свай:
- ударный молот – обычно используется в твердой и плотной почве
- вибрационный молот
- гидравлический пресс-машина
В некоторых случаях эти методы можно комбинировать. Например, в плотной почве вибромолот может начать работу по забиванию длинных шпунтовых свай в землю, а последние несколько метров забивки можно завершить с помощью ударного молота.
Ударная забивка шпунтовых свай
В этом методе отбойный молот использует свой падающий вес для создания «удара», который распространяется на верхнюю часть сваи с помощью приводного колпака. В настоящее время наиболее распространенным типом молота, используемого в этом методе, является гидравлический молот, но дизельные молоты все еще имеют место.
Вибрационная забивка (вибропрядение) шпунтовых свай
Здесь к верхней части шпунтовой сваи прикреплен вибровозбудитель, создающий вибрации в свае, которые уменьшают трение по ее сторонам и значительно облегчают введение в землю.
Компания Sheet Piling UK имеет большое количество телескопических направляющих буровых установок ABI и Bauer, которые поддерживают все навесное оборудование, необходимое для забивки шпунтовых свай, извлечения, статического прессования шпунтовых свай, а также предварительного бурения.
Возможности использования этого метода расширились благодаря разработке «безрезонансных» или «переменных» вибромолотов, которые минимизируют вибрационные колебания за счет регулировки эксцентриковых грузов при проходке через собственные частоты грунта. Там, где когда-то вибрация была проблемой, теперь это не обязательно, и у компании Sheet Piling UK есть подходящее оборудование.
Прессовый способ установки шпунта
При использовании метода вдавливания шпунтовые сваи забиваются в землю с помощью метода гидравлического вдавливания, при котором сваи вдавливаются в требуемое место. Этот метод основан на использовании каждой сваей ранее установленной силы реакции, чтобы вдавить сваю в землю. Как правило, одна свая устанавливается в землю, затем сила реакции этой сваи используется для вдавливания второй, которая затем создает силу реакции для вдавливания третьей и так далее.
Прессование известно как «бесшумный» метод установки шпунтовых свай или метод без вибрации, поскольку он тихий и идеально подходит для использования в чувствительных зонах и среди жилых домов.
У компании Sheet Piling UK есть свайные прессы Giken и Kowan, которые представляют собой буровые установки, которые продвигаются вдоль линии свай, устанавливая сваи методом запрессовки в режиме самохода. Для работы с машиной для запрессовки требуется только один сервисный кран, поэтому там, где для работ по забивке шпунтовых свай требуется тесное пространство, это может быть идеальным.
Компания Sheet Piling UK также имеет систему гидравлического прессования, которую можно прикрепить к телескопической направляющей буровой установке и которая позволяет безвибрационно и с низким уровнем шума устанавливать и извлекать шпунтовые сваи в уязвимых местах, особенно вблизи существующих конструкций. Hydro может забивать до четырех одиночных свай в землю во время любой установки, и могут быть установлены шпунтовые сваи как U-образного, так и Z-образного сечения.
Методы установки
Панель
Здесь возводятся жесткие временные ворота-шаблоны, и внутри них в определенной последовательности забиваются шпунтовые сваи, при этом ворота поддерживают и направляют сваи для максимального контроля и точности.
Этот традиционный метод шпунтовых свай чрезвычайно полезен, когда тип почвы может привести к «наклону» сваи, так как легче контролировать вертикальность. Сваи навинчиваются друг на друга перед установкой, и при необходимости можно использовать метод ступенчатого закрепления для усиления каждой второй сваи, чтобы компенсировать воздействие очень плотного грунта.
Этот метод занимает больше времени, чем шаг и привод (см. Ниже), из-за увеличения времени обработки и нарезания резьбы. Также требуется более длинная стрела крана для подъема шпунтовых свай.
Шаг и драйв
При этом сваи вбиваются непосредственно в землю после нарезания резьбы, что является быстрым, дешевым и более подходящим для мест с ограниченным доступом и где допуски при установке не имеют значения. Тип почвы не должен быть слишком плотным, а «скудость» не должна быть предсказуемой проблемой.
Запрессовочные машины могут использовать только этот метод установки.
Другие связанные методы
В некоторых ситуациях, например, когда невозможно использовать тяжелую технику или когда необходимо контролировать шум и вибрацию, забивка шпунтовых свай может сопровождаться водоструйной обработкой или предварительным бурением.
Водоструйная очистка
Направление мощной струи воды на основание шпунтовой сваи при низком давлении до 20 бар в гранулированном грунте и до 200 бар в жестком глинистом грунте может помочь уменьшить сопротивление (трение) при попадании шпунта в грунт. земля. Иногда используется метод водоструйной очистки, чтобы облегчить установку шпунтовых свай.
Предварительное бурение (Сваебойное бурение)
Предварительное бурение (или бурение свай) на площадке может снизить сопротивление почвы за счет бурения, которое проводится для освобождения почвы. Шнековый шнек (винтовой шнек) проникает в землю на линии укладки перед установкой шпунтовых свай, разрыхляя землю, но не удаляя ее, чтобы упростить установку шпунтовых свай в землю.
Следует отметить, что использование водяной струи или предварительного шнека в некоторых местах является нарушением правил.
ПРИМЕЧАНИЯ К РЕДАКЦИЯМ
Sheet Piling (UK) Limited — один из ведущих британских подрядчиков по установке свай. Компания Sheet Piling (UK) Ltd, владеющая и эксплуатирующая широкий спектр специализированного оборудования для забивки свай, также имеет обширные запасы новых и бывших в употреблении свай, что позволяет быстро реагировать на любые срочные требования или чрезвычайные ситуации.
Основы забивки свай, распространенные проблемы и решения
Забивка свай является важной частью строительного процесса. Вертикальные колонны из различных материалов (дерево, бетон, сталь или их комбинация) вбиваются в нераскопанный грунт. Сваи представляют собой тип глубокого фундамента, который используется для удержания больших конструкций, часто мостов. В этой статье мы обсудим основы забивки свай, распространенные проблемы и возможные решения.
Ранняя забивка свай
Раньше забивка свай производилась вручную. Энергия, необходимая для забивания сваи, создавалась за счет веса тарана, падающего через гравитационное поле. В двадцатом веке большая движущая сила была достигнута за счет использования пневматических или паровых машин для ускорения движения тарана вниз. Многие современные сваебойные молоты приводятся в действие дизельными или гидравлическими системами.
Использование свай
Мягкие почвы лучше всего подходят для забивки свай. Большая часть грузоподъемности создается за счет трения кожи. Чтобы выдерживать большие нагрузки, их группируют под фундаменты.
Кредит фотографии: Хунттан
Анатомия копра
На высоком уровне система забивки свай состоит из четырех основных частей: свинца, подушки молота, шлема и подушки сваи. Каждая часть играет роль в передаче энергии свае, что, в свою очередь, влияет на производительность молота. Подробнее читайте в нашем глоссарии.
Вести
Кожух сваи представляет собой несущую конструкцию, которая направляет сваю и молот. Они классифицируются по способу крепления к копру — подвесные, фиксированные или качающиеся. Поводки удерживают сваю и молот на одной линии.
Подушка для молота
Подушка для молотка, обычно изготовленная из искусственных материалов, помещается между ударной пластиной и шлемом.
Шлем
Шлем представляет собой временную стальную шапку, надеваемую поверх сваи и предназначенную для максимальной защиты головы во время вождения.
Ворсовая подушка
Ворсовая подушка обычно изготавливается из дерева. Его помещают между шлемом и ворсом.
Типы копров свай
Существует несколько типов копров, в том числе:
Вибрационный молот
Вибромолоты разрезают грунт, а не забивают сваи, используя технику вращения и систему противовеса. Они приводятся в действие гидравлическими двигателями. Кран или экскаватор поднимает молот. Гидравлические зажимы прикрепляют его к свае. Они забивают сваи быстрее и работают (сравнительно) тише.
Дизельный ударный молот
Этот отбойный молоток использует двухтактный дизельный двигатель. Баран поднимают, затем отпускают и позволяют ему свободно падать. Когда он попадает в кучу, энергия поднимает его обратно. Он будет продолжать работать до тех пор, пока не закончится топливо или пока он не будет остановлен вручную.
Пневматический/паровой молот двойного действия
Эти молотки увеличивают скорость удара за счет более короткого хода. Активное давление ускоряет плунжер во время хода вниз. Этот тип молота значительно увеличил скорость, с которой можно было забивать сваи.
Гидравлический ударный молот
Гидравлический молот включает в себя использование внешнего источника энергии для подъема молота в верхнюю часть его хода. В гидравлическом молоте одностороннего действия свободно падающий поршень развивает фактическую энергию, вводимую в сваю, – почти такой же рабочий ход, как у отбойного молота или пневматического / парового молота одностороннего действия.
Проект свайного фундамента
Конструкция свайного фундамента во многом зависит от грунта, в который забиваются сваи. Другие факторы включают материал свай, ожидаемую нагрузку и ожидаемый уровень использования.
Имейте в виду, что забивание свай меняет поведение почвы вокруг них. Кроме того, почва, особенно на большой территории, может сильно различаться. Определить правильный дизайн сложно. Процесс планирования должен включать всестороннее и тщательное тестирование почвы. Тестирование и оценка должны продолжаться во время строительства.
Проблемы с забивкой свай и их решения
Сложный аспект обращения с почвой представляет множество проблем, которые можно предвидеть. План снижения рисков проекта может учитывать вероятные проблемы, которые могут возникнуть. Решения могут быть включены в планирование на случай непредвиденных обстоятельств, что позволяет избежать перерасхода средств.
Проблемы со счетчиком ударов забивной сваи
Количество ударов рассчитывается заранее. Если количество ударов в поле отличается, скорее всего, есть проблема. Вот распространенные проблемы и решения, связанные с подсчетом ударов:
Увеличение количества ударов, необходимых для забивки сваи
Количество ударов, необходимое для забивания сваи на необходимую глубину, рассчитывается заранее. Он основан на почве и системе привода. Если для забивания сваи требуется намного больше ударов, чем планировалось, значит проблема в грунте и/или системе забивки.
Сначала убедитесь, что система забивки соответствует типу сваи. (Что-то, что должно быть сделано до начала работы.) Если они совпадают, убедитесь, что работа системы привода соответствует рекомендациям производителя оборудования. Проблемы с приводной системой могут быть связаны с низкой эффективностью молота или слишком мягкой подушкой. Почва может иметь большую прочность, более высокий коэффициент демпфирования или более сильные землетрясения почвы, чем предполагалось при первоначальном тестировании.
Резкое изменение числа ударов опорных свай
Когда количество ударов для группы свай резко меняется или уменьшается, используйте бурение для проверки состояния грунта. Если над скальной породой нет признаков выветривания профиля, вероятно, повреждена пятка сваи. Осмотрите внутреннюю часть сваи на наличие повреждений носка сваи. Если вы не можете провести внутреннюю проверку, вам необходимо оценить проблему с помощью динамических измерений. Или вам, возможно, придется извлечь кучу.
Чуть меньшее количество ударов
Есть две основные причины меньшего, чем ожидалось, количества ударов. Меньшее сопротивление грунта или лучшая производительность молота. Вам нужно будет провести повторное испытание в случае более низкого сопротивления грунта. Это требует установления коэффициента настройки и перехода на меньшую мощность. Оцените работу молотка и при необходимости внесите коррективы.
Значительно меньшее количество ударов
Если количество ударов намного ниже ожидаемого, проверьте отверстия в почве. Если нет признаков мягких слоев, свая может быть повреждена ниже уровня. Вы также должны оценить растягивающие напряжения вдоль сваи и сжимающие напряжения в носке. Другими причинами могут быть сросшийся ворс, препятствие или неравномерный контакт носка. Проверьте, нет ли повреждений пальцев ног.
Сваи забиваются глубже, чем предполагалось
Сваи, забиваемые в грунт намного глубже, чем предполагалось, могут быть связаны с более низким сопротивлением грунта, чем предполагалось. Или повышение производительности системы вождения. Испытание на повторный удар необходимо для определения изменений прочности грунта. Инженер-строитель определит, требуются ли изменения в системе забивки или глубине сваи.
Перемещение свай
Непредвиденное перемещение свай является еще одним признаком проблемы, которую необходимо решить до продолжения работ.
Боковое смещение в предыдущих забивных сваях
Если ранее установленные сваи сдвигаются вбок при забивке новых свай, вероятной причиной является смещение грунта. Однако причиной мог быть провал грунта на соседнем склоне. Решения включают изменение последовательности забивки свай или повторное забивание установленных свай. Вы также можете уменьшить движение грунта, предварительно забурив места для свай.
Сваи за пределами допуска выравнивания
Конструкция сваи учитывает определенный допуск на выравнивание. Частично это зависит от типа материала, из которого сделана свая. Если сваи выходят за пределы этого допуска, это, вероятно, связано с проблемами контроля выравнивания свай-молотов или состоянием грунта. Существует несколько способов регулировки контроля соосности молота и сваи. Например, можно использовать шаблон или свайный ворот. С помощью затвора свая направляет сваю в лидер. Возле поверхности также может быть препятствие. Удаление препятствия сместит почву и может выявить другие проблемы с почвой под ней. Инженер должен будет оценить почву и определить следующие шаги.
Свайные препятствия
Решение по устранению свайных препятствий зависит от глубины препятствия. Препятствие может выявить загрязненную почву.
Неглубокие свайные препятствия
Если вы обнаружите неглубокие препятствия в пределах трех футов от рабочего уровня, вы, вероятно, можете просто удалить их без значительного воздействия на окружающую почву.
Глубокие свайные препятствия
Раскопки часто не являются жизнеспособным решением, когда препятствия расположены за пределами трех футов или ниже уровня грунтовых вод. В этой ситуации можно использовать предварительное бурение мест расположения свай. Глубокие свайные препятствия могут потребовать от инженера разработки корректирующего проекта. Глубокие препятствия могут снизить расчетную несущую способность. В этом случае могут понадобиться дополнительные сваи.
Бетонные сваи
Бетонные сваи подвержены разного рода растрескиванию. Направление, расположение и серьезность трещин дают ключ к разгадке причины. Общие проблемы с бетонными сваями и их решения включают:
Частичные трещины — легкая забивка свай
Если легкая забивка сваи вызывает частичные горизонтальные трещины в бетонной свае, проверьте выравнивание сваи-молота. Другой возможной причиной является слишком высокое комбинированное натяжение и изгиб.
Полные горизонтальные трещины – легкая забивка свай
Если легкая забивка сваи приводит к образованию полных горизонтальных трещин в бетонной свае, расчетные напряжения растяжения могут быть ошибочными. Если напряжения растяжения слишком велики, добавьте амортизацию или уменьшите длину хода молотка. Если слишком низкое, это может быть связано с плохой работой молота.
Полные горизонтальные трещины в жестком вождении
Полные горизонтальные трещины при жесткой забивке требуют расчета растягивающих напряжений по длине сваи. Если они высокие, вам может понадобиться более тяжелый таран. Если слишком низко, землетрясения, вероятно, сильнее, чем ожидалось.
Использование волоконно-оптических датчиков для мониторинга сваи позволяет измерять напряжения по всей длине сваи в процессе забивки. Это обеспечивает большую точность по сравнению со стандартным мониторингом. Обратите внимание, что трещины, обнаруженные на ранней стадии, можно заделать эпоксидной смолой. В противном случае они могут оказаться в куче кучи.
Выкрашивание вблизи головы сваи
При наличии выкрашивания (выкрашивания или выкрашивания) вблизи оголовка сваи необходимо определить напряжение оголовка сваи по количеству наблюдаемых ударов по сравнению с допустимыми напряжениями. Одной из причин повреждения у оголовка бетонной сваи является недостаточная амортизация сваи. Добавление ворсовой амортизации является решением для высоких нагрузок. Однако, если ваши расчеты указывают на низкий уровень стресса, есть несколько возможных причин. К ним относятся проблемы с производительностью молота и выравниванием, а также плохое качество сваи.
Фото предоставлено: Jacobs Demolition and Carting
Стальные и деревянные сваи
Есть несколько факторов, которые могут вызвать деформацию оголовка стальной сваи или расщепление или расщепление оголовка деревянной сваи. Это включает:
- Неправильный размер или форма шлема
- Недостаточная прочность стали
- Неравномерная головка сваи
- Неправильное бандажирование
Вы можете использовать металлический наконечник или ботинок, чтобы защитить деревянную кучу. Используйте их с обвязкой в верхней части стопки, чтобы предотвратить расщепление.
Если у вас все еще есть проблема, рассчитайте нагрузку на оголовок сваи. Уменьшите ход молотка для уменьшения количества ударов; увеличение для большого количества ударов. Однако вам может понадобиться выбрать другой молот — даже другой тип сваи.
Проблемы с молотком
Иногда причиной проблем является сваебойный молот. Одним из примеров является случай, когда рабочий ход дизель-молота составляет менее 90% расчетного хода. В этом случае причиной может быть трение плунжера. Если наблюдаемое количество ударов меньше рассчитанного, сопротивление грунта, вероятно, ниже, чем первоначально предполагалось. Если они похожи, используйте более низкое давление сгорания, чтобы выровнять ход молота.
Проблемы с данными волнового анализа
При использовании программного обеспечения для анализа волн для прогнозирования поведения сваи вы можете столкнуться с проблемами данных. Если конкретный молоток, который вы используете, не указан в списке при вводе данных волнового анализа, используйте молоток того же типа. Он должен иметь аналогичный энергетический рейтинг и вес барана. Вам нужно будет изменить его данные, чтобы они соответствовали приложению. В некоторых случаях нет молотка, соответствующего пределам нагрузки и сопротивления при движении. Возможно, расчетные напряжения и количество ударов слишком велики. Один из вариантов — увеличить прочность материала или внести изменения в конструкцию. Выполните испытание на повторное включение или статическую нагрузку, чтобы подтвердить работоспособность.
Заключение
Забивка свай звучит просто — забивайте столбы в землю. Но это сложный процесс, требующий тщательного тестирования и точного расчета. От этого зависит выбор правильного материала сваи и оборудования для почвы и грузоподъемности. Есть несколько проблем, которые могут возникнуть в этой области. Подготовка и планирование на случай непредвиденных обстоятельств являются ключом к поддержанию проекта по забивке свай в соответствии с планом и бюджетом.
Что такое ворсовая подушка?
Ворсовая подушка обычно изготавливается из дерева. Его помещают между шлемом и ворсом.
Что такое вибромолот?
Вибромолоты разрезают грунт, а не забивают сваи, используя технику вращения и систему противовеса. Они приводятся в действие гидравлическими двигателями. Кран или экскаватор поднимает молот. Гидравлические зажимы прикрепляют его к свае. Они забивают сваи быстрее и работают (сравнительно) тише.
РЕГИСТРАЦИЯ на нашу рассылку
В дополнение к двухмесячной подписке на журнал, получайте еженедельные электронные письма с нашими последними статьями.
