Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Виды набивных свай и технология их устройства.

Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения пу­тем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов реше­ния таких свай. Их основные преимущества:

■ применимость при усилении существующих фундаментов.

Набивные сваи изготовляют бетонными, железобетонными и грун­товыми, причем имеется возможность устройства свай с уширенной пятой. Способ устройства свай прост - в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты, в ос­новном песчаные.

Применяют следующие разновидности набивных свай - сваи Страу­са, буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, вибронабивные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай дости­гает 20...30 м при диаметре 50... 150 см. Сваи, изготовляемые с примене­нием установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до задан­ной глубины.

Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются все существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай вклю­чает следующие операции:

  • пробуривание скважины;

  • опускание в скважину обсадной трубы;

  • извлечение из скважины осыпавшегося грунта;

  • заполнение скважины бетоном отдельными порциями;

  • трамбование бетона этими порциями;

  • постепенное извлечение обсадной трубы.

В пробуренную до проектной отметки (5... 12 м) скважину осторож­но опускают трубу диаметром 25...40 см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех пор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3...0,4 м. Снова за­гружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диа­метр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность про­буренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполне­нии бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении сме­си, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного мо­лока проникнет в грунт, повысив его прочность.

Недостатки способа - невозможность контролировать плотность, и монолитность бетона по всей высоте сваи, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами.

Армирование свай производят только в верхней части, где на глу­бину 1,5...2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металличе­ские стержни для их последующей связи с ростверком.

Методы виброштампования и виброформирования

Нашел применение метод выштамповывания с использовани­ем станка ударно-канатного бурения (рис. 6.1). Сначала на глубину до '/2 длины будущей сваи пробуривают скважину-лидер, затем скважину пробивают ударным снарядом на требуемую глубину. Загружают в нижнюю часть скважины жесткую бетонную смесь столбом 1,5...2 м и ударами трамбовки устраивают в основании сваи уширенную пяту. В устье скважины устанавливают обсадную трубу, монтируют арматурный каркас и осуществляют бетонирование верхней части сваи.

Метод виброформирования свай характерен наличием виброформователя. Его полый наконечник имеет лопасти в нижней части и соеди­няется через жесткую штангу с вибропогружателем. Под действием последнего наконечник погружается в грунт и образует скважину, ко­торая по мере погружения наконечника заполняется бетонной смесью из бункера, установленного над устьем скважины. После пробуривания скважины наконечник немного приподнимают, при этом его лопа­сти раскрываются, сквозь полость наконечника бетонная смесь попада­ет на дно скважины. Вместо самораскрывающихся створок может быть использован теряемый чугунный башмак.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Рис. 6.1. Технологическая схема устройства буронабивных свай с выштампованной

пятой:

а - бурение скважины; б - установка в скважину обсадной трубы; в - засыпка в скважину жесткой бетонной смеси; г - втрамбовывание бетонной смеси в основание; д - извлечение обсадной трубы и установка арматурного каркаса;

е - бетонирование ствола сваи с уплотнением глубинным вибратором; ж - устройство опалубки оголовка сваи;1 - буровая машина; 2 - рабочий механизм с навесным оборудованием для устройства уширенной пяты; 3 - обсадная труба; 4 - лоток для за­грузки жесткой бетонной смеси; 5 - трамбовка; 6 - стреловой кран; 7 - арматурный каркас; 8 -бадья с бетонной смесью; 9 - воронка; 10 - выштампованная уширенная пята; 11 - опалубка ого­ловка

Вытрамбованные сваи используют в сухих связанных грунтах. В пробуренную скважину с помощью вибропогружателя, закрепленно­го на экскаваторе, погружают до проектной отметки стальную обсад­ную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак. По­лость трубы заполняют на 0,8...1,0 м бетонной смесью, уплотняют ее с помощью специальной трамбующей штанги, подвешенной к вибро­погружателю (рис. 6.2).

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Рис. 6.2. Технологическая схема устройства вытрамбованных свай:

а - образование скважины; б - укладка первой порции бетонной смеси; в - уплотнение бетонной смеси трамбующей штангой, жестко соединенной с вибропогружателем; г - укладка и уплотнение последующих слоев бетонной смеси; д - извлечение обсадной трубы и установка арматурного каркаса в голове сваи

В результате башмак вместе с бетонной сме­сью вдавливается в грунт, при этом образуется уширенная пята. Обсадная труба заполняется бетонной смесью порциями с постоянным уплотнением. По мере заполнения скважины бетонной смесью осуще­ствляется подъем обсадной трубы экскаватором при работающем виб­ропогружателе, который значительно снижает адге-зию трубы с бето­ном в процессе ее извлечения. Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадной трубы в пробу-ренную скважину вместе с

надетым на конце чугунным башмаком, который остается в грунте (рис. 6.3.).

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Pис. 6.3. Технологическая схема устройства частотрамбованных свай:

а - погружение обсадной трубы; б - установка арматурного каркаса; в - подача бетонной смеси в полость трубы; г - извлечение обсадной трубы с одновременным уплотнением бетонной смеси; 1 - обсадная труба; 2 - копер; 3 - молот двойного действия; 4 - арматурный каркас; 5 – бадья с бетонной смесью; б - приемная воронка; 7 - чугунный башмак

Загружение бетонной смеси в обсадную трубу осуществляют порциями за 2...3 приема. Сечение сваи формируется и обсадная труба извлекается из скважины с помощью молота двойного действия, передающего усилия через об­садную трубу.

Обсадную трубу с чугунным башмаком под действием ударов мо­лота погружают в грунт до проектной отметки. Погружаясь, труба раз­двигает частицы грунта и уплотняет его. Когда труба достигает ниж­ней точки в ее полость опускают арматурный каркас (при необходимо­сти), далее через воронку из вибробадьи подают в полость обсадной трубы жесткую бетонную смесь с осадкой конуса 8... 10 см. После заполнения обсадной трубы на высоту 1 м ее начинают под­нимать, при этом башмак сос-

кальзывает под действием давящей на него бетонной смеси, которая начинает заполнять скважину. Молот двойного действия, соединенный с обсадной трубой при этом произво­дит частые парные удары, направленные попеременно вверх и вниз. От ударов, направленных вверх за 1 мин труба извлекается из грунта на 4...5 см, а от ударов, направленных вниз, труба осаживается на 2...3 см. Трамбование бетонной смеси, поступающей в скважину под действием собственной массы, осуществляется за счет ударов нижней кромки обсадной трубы и трения бетона о стенки трубы в результате вибрационного воздействия молота, в связи с чем вся бетонная смесь постоянно находится в процессе вибрации и в итоге оказывается хорошо уплотненной. В результате уплотняется грунт в нижней части скважи­ны, часть бетонной смеси впрессовывается в стенки скважины, повы­шая их прочность.

Такое трамбование бетона в обсадной трубе продолжают до полно­го извлечения трубы из грунта. При необходимости на извлекаемую обсадную трубу закрепляют наружные вибраторы, которые позволяют более качественно уплотнить верхние слои бетонной смеси. Частотрамбованные сваи можно изготовлять армированными. Армирование осуществляется по расчету, но в большинстве случаев арматурный каркас применяют только в верхней части сваи для соединения с арми­рованием монолитного ростверка.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Рис. 6.4. Схема устройства песчаных

(грунтовых) набивных свай: а - погружение обсадной трубы; б - извлече­ние трубы; в - раскрывающийся наконечник; 1 – вибро-погружатель; 2 -обсадная труба; 3 - шарнир; 4

- створка наконечника; 5 -кольцо

Если армирование предусмотрено на всю высоту сваи, то арматурный каркас опускают в обсадную трубу до начала бетонирования.

Песчаные набивные сваи - наиболее дешевый способ уплотнения слабых грунтов. Стальная обсадная труба с башмаком погружается в грунт с помощью вибропогружателя (рис. 6.4). Достигнув проект­ной отметки, она частично заполняется песком, при подъеме обсадной трубы за счет массы песка она отделяется от башмака, и с помощью вибро-погружателя извлекается на поверхность, при этом грунт от виб­росотрясений уплотняется. Допол-нительное и эффективное уплотнение может быть достигнуто проливом скважины водой. Применяют трубы диаметром 32...50 см; при извлечении в трубе всегда должен находить­ся .

слой песка высотой 1,0..1,25 м. Способ применим для скважин глу­биной до 7 м.

studfiles.net

Конструктивные особенности фундаментов из набивных свай

Конструкции фундаментов и подземных частей зданий на сваях отличаются от ленточных фундаментов точечным характером пере­дачи нагрузки на грунты основания. В этом отношении столбовые фундаменты, забивные и набивные сваи различных видов имеют много общего.

Особенности конструкции набивных свай состоят в следующем. Набивная свая может воспринимать значительные сосредоточенные нагрузки, доходящие до 1000 Т, что дает возможность в ряде слу­чаев отказаться от устройства ростверка, необходимого при любом другом решении, или значительно сократить его размеры. Набив­ные сваи особенно целесообразны при возведении высотных зданий с большими нагрузками на их фундаменты.

В цехах и промышленных зданиях точечные нагрузки на объек­тах металлургии достигают 4000 Т, в главных корпусах электростан­ций - 1000 Т.

Применение конструкций с нагрузками на колонну порядка 400-600 Т в ряде отраслей составляет примерно 30%. В жилом и гражданском строительстве при высоте зданий в 16-25 этажей колонны несут нагрузки 600 Т и более. В то же время набивные сваи можно устраивать и под небольшие нагрузки, что важно в сельском строительстве.

Конструкции набивных свай можно легко видоизменять в соот­ветствии с различными грунтовыми условиями, схемами, нагрузка­ми и т. д. Более того, у таких систем набивных свай, как камуфлетные, пневмо- и гидронабивные, в процессе сооружения можно изме­нять размеры в обратной зависимости от несущей способности грунта.

С целью обеспечения надежной работы конструкций стен и эф­фективного использования несущей способности материалов свай­ных фундаментов при привязке проектов можно изменять шаг свай, сечение ствола (комплект рабочих органов различного диа­метра), величину уширения, глубину бурения (в пределах характе­ристики бурового агрегата), марку бетона и т. п.

Главное преимущество набивных свай заключается в незначи­тельных абсолютных и относительных осадках сооружений. Кроме того, создание узла «свая - колонна», затрудненное при сооруже­нии фундаментов на забивных сваях, легко реализуется в любых вариантах набивных свай. Верх набивной сваи и соответственно ростверк (монолитный или сборный) можно расположить на любой отметке без устройства дополнительных переходных элементов, что затруднительно при забивных сваях.

Высокая несущая способность набивных свай нередко позволяет обойтись одиночной сваей вместо куста и необходимого для него ростверка, сводя земляные работы к срезке растительного слоя, благодаря чему монтажные работы можно вести на неразрыхленной поверхности. При этом нет необходимости в ручной доработке грунта, уплотнении оснований; исключается просадка полов и отмосток. Важно и то, что с применением набивных свай значительно уменьшается количество типоразмеров сборных элементов.

Набивная свая состоит из следующих элементов: ствола (тела) сваи, головы (верха) сваи и пяты, которая может оканчиваться уширенным основанием.

Ствол сваи, как отмечалось выше, можно изготавливать из раз­личных однородных материалов монолитной или сборно-монолитной конструкции. В последнем случае в отечественной практике стволы обычно имеют, вид железобетонных стоек-колонн заданной длины, погруженных на проектные отметки в монолитные уширенные пяты. В случаях значительной длины и больших нагрузок или в неблаго­приятных гидрогеологических условиях стволы свай имеют оболочки из металла, железобетонных   труб или колец. В зарубежной практике смешанные кон­струкции применяют чаще всего в виде свай Рай­монда - гофрированных стальных оболочек, запол­ненных бетоном.

Армируют ствол набив­ной сваи преимущественно в оголовке для связи с опирающейся на нее кон­струкцией. Сплошное ар­мирование ствола тре­буется только при значи­тельных изгибающих уси­лиях, а также использо­вании свай в качестве анкеров. В этом также од­но из отличий набивных свай от забивных, где ар­мирование необходимо для сохранности сваи при транспортировке и в про­цессе забивки.

Возможность значи­тельного увеличения, пяты является одним из основ­ных преимуществ набив­ной сваи и источников ее экономичности. Диаметр уширения больше диаметра ствола обычно в 2,5-3,5 раза, что соответствует

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента
Рис. 11.2. Набивные сваи различной кон­струкции, извлеченные из грунта:
а - свая с камуфлетной  пятой;  б - свая с пятой,  образованной сухим  разбуриванием

7-12-кратному увеличению площади опирания на грунт. Пределы уширения и геометрия пяты обусловлены избранным типом набивной сваи и при­меняемым оборудованием (рис. 11.2).

Увеличить несущую способность сравнительно коротких набив­ных свай можно путем устройства нескольких уширений на стволе (рис. 11.3).

Лабораторией оснований и фундаментов Уралпромстрой-НИИпроекта проведены исследо­вания несущей способности на­бивных свай. Данные этих испы­таний с разным числом уширений свай приведены в табл. 11.1.

Голова набивной сваи в за­висимости от конструкции, опира­ющейся на нее, и нагрузки может иметь два варианта: под ростверк (бетонная площадка, арматурные выпуски) и под колонну - штыревой, монтажный столик, монтажный стакан.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента
Рис. 11.3. Схема набивной сваи с не­сколькими уширениями на стволе

На рис. 11.4 показаны основ­ные конструкции оголовков набив­ных свай, а на рис. 11.5 - возмож­ные варианты стыков сборных рандбалок. Монолитные  ростверки по набивным сваям ничем не отличаются от аналогичных реше­ний на забивных сваях.


Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента
Рис. 11.5.   Конструкции стыков сборных рандбалок:
а - с выпусками арматуры для монолитного стыка; б - со сквозными каналами для пропуска арматуры сваи; в - с закладными деталями для последующей сварки между

В элементах сборных ростверков - рандбалках - узлы сопря­жений (стыков) имеют два варианта: при сборном стыке - заклад­ные детали, свариваемые между собой накладными пластинами, или арматурные выпуски, фиксирующие положение рандбалки через специальные каналы; при сборномонолитном стыке - арматурные выпуски.

Таблица   11.1 Предельные сопротивления свай при различных видах нагрузки

Ниже описаны характерные конструкции фундаментов на набив­ных сваях. Примерами таких фундаментов для зданий могут слу­жить подземные части основных конструктивных схем домов с тех­ническим подпольем и бесподвальные с продольными несущими сте­нами, поперечными несущими перегородками и каркасные.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента
Рис. 11.4. Конструкция элементов сопряжения набивных свай:
а - сваи с арматурным стержнем для сопряжения с рандбалкой; б - свая со штыревым сопряжением с колонной; в - свая с монтажным столиком; г - свая со стаканом для колонны; 1 - армокаркас; 2 - стержень; 3 - тело   сваи;  4 - стакан;     5 - пластина;     6 - колонна;     7 – фундаментный башмак

На рис. 11.7 показаны план, разрез и развертки стен подземной части 5-этажного дома на набивных сваях, построенного в Москве.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Рис. 11.7. Подземная часть жилого дома с продольными несущими стенами на набивных камуфлетных сваях:
а - план; б - разрез; в - развертки продольных стен

Набивные (камуфлетные) сваи соединены сборным железобе­тонным ростверком.

Все сваи рассчитаны на нагрузку в 50 Т, запроектированы одного размера и отличаются только характером закладных элементов. Диаметр сваи - 40 см, уширения - 100 см; длина сваи с учетом радиуса пяты - 3,0 м. Всего под трехсекционное пятиэтажное зда­ние площадью 1790 м2 жилой площади потребовалось 111 свай.

В типовом проекте было предусмотрено три варианта конструк­ции подземной части с применением камуфлетных свай: сборные стойки и рандбалки; монолитные сваи и рандбалки и смешанный - монолитные сваи и сборные рандбалки. Осуществлены два послед­них варианта.

Расположением свай в плане (рис. 11,7, в) было предусмотрено равномерное распределение нагрузок. Шаг свай под наружные стены - 2,40 м (21 т/м х 2,4м =50 Т), под внутренние-1,75 м (28,6 т/м х 1,5 м = 50 Т). Расстояние между свая­ми под внутренние поперечные стены принято в 3,18 м.

Сборный железобетонный ростверк расположен на отметках в двух уров­нях: под наружные стены непосредственно по сваям, а под продольную среднюю стену поднят на отметку - 0,73. Весь ростверк смонтирован из 49 рандбалок пяти марок. Для соединения их со сваями в балках предусмотрены вертикальные ка­налы сечением 80x80 мм. Каналы после монтажа были заполнены раствором, а балки соединены сваркой.

Для того чтобы свести к минимуму земляные работы, отметка пола техподполья поднята до -1,40 м по всему подвалу, кроме помещений элеваторного пунк­та и щитовой, где грунт разрабатывается до отметки - 2,60 м. Высота подполья, предназначенного для коммуникаций, составляет 1,1-1,2 м.

При таком решении на нет сводятся ручные земляные работы по засыпке, уплотнению пазух внутри и вне здания, планировке полов в техподполье.

Работы по устройству фундаментов (бурение, монтаж и т. п.) ведутся с неразрыхленной поверхности, что создает благоприятные условия, особенно при производстве ра­бот в условиях глинистых грунтов.

Несколько иное конструктивное решение имеет фундамент на камуфлетных сваях дома серии 1-480. Камуфлетные сваи применены здесь двух типов при од­ной глубине заложения - 2,5 м до центра заряда - и отличаются друг от друга величиной камуфлетного уширения (100 и 120 см).

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента
Рис.   11.8.  Подземная часть каркасно-панельного жилого дома на набивных сваях:
а - план; б - сечения

Расположение свай в плане сделано иначе, чем в жилом доме серии 1-515. - Здесь сваи и соответственно рандбалки размещены в строгом соответствии с кон­струкцией надземной части здания в точках пересечения осей. Для равномерного распределения нагрузок введен второй тип камуфлетного уширения. Шаги свай под наружные и внутренние продольные стены приняты 2,60 и 3,20 м, под попе­речные - 2,5 м.

В проекте серии 1-515 ростверк по оси Б поднят на отметку низа перекрытия в отличие от проектов, описанных выше. Хотя технометия производства работ несколько усложнена, однако при такой конструкции меньше расходуется сборно­го железобетона, так как низ средней продольной стены до отметки перекрытия заменяется сваями.

В фундаменте описываемой конструкции дома ростверк устроен сборно-монолитный. Рандбалки соединены между собой сваркой выпусков арматуры, к которым приварены два стержня, выходящие из сваи.

Затем стык был обетонирован. Сборно-монолитный ростверк жестче сборного, он легче воспринимает воз­можные неравномерные напряжения. Недостатком такого сопряжения является большая его трудоемкость, особенно в зимний период.

Конструкцию фундамента для каркасно-панельного дома можно применять для любых других каркасных зданий с нагрузками на колонну в пределах несу­щей способности одной сваи (рис. 11.9). Обычно фундаменты для таких домов выполняют из сборных железобетонных башмаков-подколонников и колонн с кон­солями, на которые опираются цокольные панели.

В проекте предусмотрено три типа свай. Свая типа КС-1 для внутреннего ряда колонн имеет уширение 120 см. Верх сваи оканчивается монтажным столиком 50х50 см из стального листа толщиной 10 мм, приваренного к выпускам арма­турного каркаса.

Свая КС-2 для наружного ряда колонн в соответствии с меньшей нагрузкой имеет меньшее уширение - 90 см. Оголовок сваи увеличен до 70х70 см, прилив 70х20 см служит консолью для опирания цокольных панелей. Уширение сваи КС-3 под балконные стойки ввиду незначительных нагрузок ограничено 60 см. Сборные колонны сечением 30x20 см оканчиваются монтажными столиками.

Сваи с колоннами стыкуют путем сварки монтажных столиков. Ряд аналогичных зданий построен со сборными железобетонными стойками (рис. 11.9).


Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента
Рис.  11.9. Сечения набивных камуфлетных свай со сборными
стойками: слева - по внешней стене; справа - по внутренней

svaika.ru

Набивные сваи - технология применения, особенности набивных свай.

Конструкций набивных свай и способов их устройства очень много. Общим остается только технологическая схема, при которой в грунте каким-то методом устраивают скважину и заполняют ее бетоном. Если перед заполнением размещают в ней арматурный каркас, то получают железобетонную набивную сваю. Конкретный метод ее возведения зависит от многих факторов. Это механовооруженность строительной организации, геологические и гидрологические условия площадки, эксплуатационные требования к фундаменту и другие.

 
Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундаментаВпервые набивные сваи из железобетона применены при возведении зданий управления железными дорогами российским инженером А.Э.Страубе в 1899 г. В начале прошедшего века в различных странах появились другие конструкции, которые используются до сих пор. Сегодня предлагается к реализации почти 190 типов свай. Вначале их применяли ограниченно из-за высокой стоимости работ по сравнению с другими конструкциями. Сегодня они, благодаря внедрению машинных технологий их устройства и новых конструкций, сравнялись с ними в стоимости, а в некоторых случаях являются значительно более дешевыми.

 По материалу, из которого они изготавливаются, набивные сваи бывают бетонными, железобетонными, грунто- и пескобетонными, песчаными, грунтовыми, комбинированными (применяются металлические, синтетические или асбоцементные оболочки), деревянными и из сборного железобетона. По размеру они делятся на короткие (меньше 6 м) и длинные (больше 6 м). Располагаются в плане одиночно, в виде свайных кустов, полос или полей. А в грунте – вертикально или наклонно. Их голова может быть свободной или заделанной в ростверк или фундаментную плиту.

 В поперечном сечении их устраивают сплошными круглыми или кольцевыми. В вертикальном – цилиндрическими, гофрированными, коническими, с уширением пяты. Работать они могут как висячие, как сваи-стойки и как анкерные.

 Образование скважин под сваи производят, практически двумя методами: бурением и пробивкой. Бурение используют механическое, вибромеханическое, под глинистым раствором. Пробивку осуществляют лидерной трубой или конусом. Существует также более затратный взрывной метод.

 При устройстве тела сваи из бетона, заполнение полости ведут с применением перемещающейся вертикально трубы, под защитой глинистым раствором или обсадной трубы, с трамбованием или пневмо- или гидропрессованием, с раздельным бетонированием. Уширения пяты сваи делают механическим трамбованием, механическим бурением (сухим способом или с применением глинистого раствора), термомеханическим бурением, гидро- и пневмопрессованием, взрывными методами, электромеханическим или пневмораздавливанием.

 Бурение скважин в плотных грунтах производят, не укрепляя стенки. При слабых грунтах их укрепляют глинистым раствором или ведут работы, опуская в образуемую полость обсадные трубы. Пробивку, в зависимости от состояния грунта, делают трубами, имеющими глухой нижний конец, или специальными сердечниками. При применении труб их нижний конец может снабжаться башмаком, который остается в толще грунта. Трубы также могут оставаться в грунте, выполняя роль оболочки.

lepata.ru

Устройство набивных свай

В отличие от забивных железобетонных устройство набивных свай, состоит в том, что их изготовляют непосредственно на месте их расположения в сооружении.

Процесс изготовления набивных свай заключается:

  1. в погружении в грунт обсадной трубы с образованием при этом скважины соответствующей глубины и сечения;
  2. в заполнении скважины бетонной смесью;
  3. в удалении обсадной трубы с одновременным уплотнением смеси.

Боковая поверхность набивной сваи не имеет правильной формы и зависит от характера напластований грунтов, в которых изготовляется свая, а так­же от интенсивности уплотнения бетона.
В слабых прослойках грунта образуются местные уширения сваи, способствующие значительному повышению ее несущей способности.

При одной и той же глубине погружения набивные сваи могут быть изготовлены при помощи более простого и более легкого оборудования, чем забивные железобетонные сваи.
В нашей строительной практике имело место применение набивных свай системы Страуса и пневмонабивных свай, изготовляемых с применением давления сжатого воздуха.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Новым прогрессивным типом набивных свай являются часто-трамбованные. В этих сваях уплотнение бетонной смеси и удаление обсадной трубы производятся тем же ударным механизмом, которым погружалась обсадная труба.
Для изготовления частотрамбованных свай применяются трубы диаметром 400—450 мм. Нижний конец трубы утолщают путем приварки кольца.

При погружении обсадную трубу закрывают снизу литым чугунным башмаком, который остается в грунте в качестве основания сваи. Для обеспечения водонепроницаемости место соединения трубы и башмака уплотняют просмоленным канатом.
В зависимости от длины сваи загрузку погруженной обсадной трубы бетонной смесью производят в один или два приема. Вторую часть смеси загружают после подъема обсадной трубы примерно на половину высоты уложенного ранее бетона. Уложенную смесь пригружают слоем песка высотой 1,2—1,5 м.

Уплотнение бетонной смеси производится по мере выдергивания обсадной трубы. Для этой цели с обеих сторон молота подвешивают серьги, которые при подъеме молота захватывают обсадную трубу за приваренные к ней крюки, чем одновременно ограничивается высота подъема молота. Такое устройство обеспечивает выдергивание обсадной трубы при каждом подъеме молота на некоторую величину (шаг).

При подъеме трубы бетон под воздействием веса вышележащего столба его выходит за пределы трубы и вдавливается в грунт. При падении молота обсадная труба несколько осаживается, уплотняя бетон сваи. В результате каждого подъема и падения молота происходит подъем обсадной трубы на 3—4 см, сопровождающийся созданием своеобразной складки на боковой поверхности сваи.

Набивные грунтовые сваи изготовляют путем заполнения песком или песчано-гравийной смесью с тщательным трамбованием скважин, образуемых забивкой деревянного или металлического сердечника.

Рис. 3. Четырсхстворчатый башмак обсадной трубы для изготовления грунтовых свай
1 — труба; 2 —створка; 3 — уголок упора

Индустриальный метод изготовления песчаных свай, обеспечивающий глубинное уплотнение грунтов при высокой производительности работ, осуществляется с применением вибропогружателя (вибратор, подвешенный к крану), при помощи которого погружается обсадная труба.

Низ трубы закрыт башмаком, состоящим из четырех раскрывающихся створок. После погружения на проектную глубину трубу загружают песчано-гравийной смесью, а затем при помощи того же вибратора извлекают из грунта. При подъеме створки башмака раскрываются и песчано-гравийная смесь заполняет скважину (рис. 3).

Устройство набивных свай заключается в том, что Вибро набивные сваи изготовляются с помощью вибраторов и бывают без уширения и с уширенной пятой.
Вибропогружателем на нужную глубину пускается труба с башмаком. Чаще всего применяются металлические башмаки, которые бывают двух видов: лепестковые и сплошные.

Лепестковое коническое острие сваи (рис. 1, а) составляется из четырех лепестков, шарнирно укрепленных к низу трубы. Сложенные лепестки в нижней части охватываются кольцом, которое при извлечении трубы остается в грунте, причем лепестки раскрываются и свободно пропускают бетонную смесь. Такой вид острия преследует цель сберечь металл (все остальные наконечники при извлечении трубы теряются). Однако лепестковые башмаки малопрочны и при встрече с препятствием разрушаются; они не герметичны и пропускают воду, что усложняет бетонирование и ухудшает качество бетона.

Для смягчения удара, а также для изоляции от грунтовых вод в паз всех видов теряемых башмаков (рис. 1,6) предварительно укладывается специальная прокладка (прорезиненная ткань, просмоленный жгут и др.). Труба после заполнения пластичной бетонной смесью извлекается вибрированием, в процессе которого бетонная смесь уплотняется.

Процесс устройства набивной бетонной сваи состоит в следующем: на место погружения сперва устанавливают инвентарную трубу; соединяют лепестки раскрывающегося башмака и опускают трубу на грунт; затем погружают трубу; по окончании погружения открепляют вибропогружатель и заполняют трубу бетоном; вновь прикрепляют вибратор к трубе, извлекают трубу из грунта и очищают башмак.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Рис. 1. Наконечники
а — лепестковый закрытый и открытый: 1 — шарниры; 2 - кольцо; 3 — лепестки; б — чугунный башмак: 1— труба; 2—башмак; 3 — уплотняющая набивка

Такие сваи обычно изготовляются длиной от 6 до 12 м и диаметром от 325 до 400 мм

Вибронабивные сваи с уширенной пятой (рис. 2) изготовляются в основном тем же оборудованием, что и сваи без уширения. Бетонное уширение выполняется при помощи вибротрамбования специальной трамбовкой после загружения в трубу бетонной смеси.

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента

Рис. 2. Вибронабивная свая с уширенной пятой
а — в процессе строительства б — готовая свая; 1—инвентарная труба; 2 — теряемый башмак; 3 — трамбовка; 4 —штанга; 5 — уширенная пята; 6 — арматура; 7 — бетонная смесь

Уширение устраивается в следующем порядке. В грунт вибропогружателем опускает инвентарная труба, имеющая в нижней части теряемый железобетонный башмак рис. 1,6).

После погружения трубы до нужной отметки поружатель снимается. В трубу загружается небольшое количество бетонной смеси и опускается на штанге трамбовка, скрепленная с вибропогружателем, с помощью которого загруженная смесь втрамбовывается вместе с теряемым башмаком в грунт и образует уширенную грушевидную пяту под трубой. Затем труба заполняется бетонной смесью и с помощью того же вибропогружателя вытаскивается краном из грунта, а бетонная смесь под действием вибрации хорошо уплотняется, образуя набивную сваю.

Вибрационный способ устройства бетонных набивных свай с уширенной пятой имеет существенные достоинства. Уширение создается в дополнительно уплотненном грунте, благодаря чему несущая способность свай повышается.

www.masterovoi.ru

Набивные сваи технология применения

Сущность изготовления набивных свай заключается в том, что свая из бетона или железобетона формуется непосредственно на месте ее расположения в сооружении путем предварительного устройства в грунте соответственной полости с последующим заполнением ее бетонной смесью.

Боковая поверхность набивной сваи имеет неправильную форму, так как бетонная смесь, уложенная в скважину, при уплотнении вдавливается в грунт, образуя местные уширения сваи.
В строительной практике применяют различные типы набивных свай, отличающиеся друг от друга способом производства работ. Различают две основные группы:

 

1. Сваи, при изготовлении которых отверстие (скважина) в грунте образуется путем бурения; к ним относятся следующие:

  • а) сваи, бурение скважин для которых производится с применением обсадных труб, извлекаемых по мере заполнения скважины бетоном; они носят название свай Страуса;
  • б) набивные сваи, бурение скважин для которых и бетонирование ведутся без обсадных труб с использованием глинистого раствора.

2. Сваи, при изготовлении которых отверстие в грунте образуется погружением стальной трубы с закрытым концом; к таким типам относятся частотрамбованные и вибрированные сваи.

Преимущества набивных свай:

Набивные сваи – виды, устройство, технология строительства и усиления фундамента.

  • а) исключается возможность повреждения сваи при ее забивке;
  • б) отсутствуют сотрясения на месте работ, что может иметь существенное значение для излежащих чувствительных к сотрясениям установок и сооружений;
  • в) отпадает необходимость оперировать тяжелыми элементами, в связи с чем и оборудование легкое;
  • г) возможно выполнять работу в стесненных условиях, например в подвалах, применяя сборные обсадные трубы из коротких звеньев (2 — 3 м).

Вместе с тем сваи Страуса обладают недостатками:

  • а) возможен обрыв бетонного ствола при подъеме обсадной трубы;
  • б) значителен расход бетона

На рис. 1 показана схема изготовления сваи Страуса. Цифрами / и // обозначен процесс опускания обсадной трубы при помощи бурения, /// — укладка бетона в обсадную трубу и IV — уплотнение бетона с одновременным подъемом обсадной трубы.
Для образования набивной сваи обычно употребляются обсадные трубы диаметром 400 мм. Длина сваи Страуса составляет от 6 до 12 м. Сваи Страуса нашли широкое применение в промышленном и гражданском строительстве.

 

Звукоизоляционные материалы — материалы для прокладок и прослоек в перекрытиях и других частях зданий, в фундаментах машин и т. д., для гашения ударных шумов (например от хождения по полу) и вибраций ( от работы машин).

Звукоизоляционные материалы являются эластичные материалы: асбестоцементные, древесноволокнистые, минераловатные плиты, резина, линолеум, натуральная пробка и др. Для гашения вибраций и шумов работающих машин служат также пружинные амортизаторы.

www.masterovoi.ru

  Бетонные набивные сваи

Завинчиваемые сваи представляют собой металлическую (или железобетонную) трубу, снабженную в нижней части винтовой лопастью. Нижняя часть сваи может иметь открытый или закрытый конец. Открытый конец облегчает завинчивание сваи и применяется в плотных грунтах. Сваи с открытым концом приходится очищать от поступившего внутрь грунта.

Винтовые сваи имеют ряд значительных преимуществ:

а) несущая способность сваи, особенно опирающейся на плотный грунт, значительно увеличивается вследствие повышенной площади передачи давления;

б) погружение сваи происходит без сотрясения грунта, что важно в отношении воздействия на соседние сооружения.

По данным, приведенным Б. Д. Васильевым, примененные под опорой одного моста винтовые сваи, имевшие, диаметр трубы 120 см и лопасти диаметром 2,5 м, выдержали при испытании нагрузку каждая.

Сваи завинчивают в грунт специальным механизмом - кабестаном, который состоит из двух частей - подвижной и неподвижной. Неподвижная часть раскрепляется тросами. Она имеет несколько моторов, которые вызывают непрерывное движение подвижной части механизма. Подвижная часть прикрепляется к стволу сваи и вызывает завинчивание сваи в грунт.

Как уже было сказано выше, забивные железобетонные сваи больших размеров требуют мощной механизации для транспорта, подъема и погружения. При их погружении возникают явления сотрясения грунта, которые могут оказаться вредными для расположенных вблизи зданий и сооружений. Поэтому в ряде случаев применяют бетонные набивные сваи.

Эти сваи изготовляют, устраивая в грунте скважины, которые затем заполняют бетоном. Бетонные набивные сваи бывают следующих видов:

а) изготовляемые в скважине, закрепленной временной оболочкой,- извлекаемой из грунта;

б) изготовляемые в скважине, закрепленной постоянной, остающейся в грунте оболочкой;

в) изготовляемые в незакрепленной скважине. Наибольшим распространением пользуются набивные сваи первого вида.

 


< Предыдущая   Следующая >

stroiki-master.ru

Набивные сваи устройство

По способу устройства набивные сваи подразделяют на следующие виды:
1) набивные, устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой, и последующего извлечения этих труб по мере заполнения скважин бетонной смесью;
2) набивные виброштампованные, устраиваемые в пробуренных или пробитых скважинах путем заполнения их жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем;
3) набивные в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением их бетонной смесью.

К набивным сваям относятся также сваи Франки, которые изготовляют забивкой в грунт стальной трубы диаметром до 0,5 м, имеющей бетонную пробку в своей нижней части. Забивку осуществляют ударами специальной трамбовки по бетонной пробке. После погружения на нужную глубину трубу слегка поднимают вверх и, сбрасывая трамбовку с большой высоты, выбивают из нее пробку. Затем скважину начинают заполнять бетонной смесью с усиленным трамбованием. Бетонная смесь при этом раздается в стороны и образует уширение в нижней части сваи. В процессе дальнейшего бетонирования с трамбованием трубу постепенно удаляют из грунта.

Сваи Франки сооружают как вертикальные, так и с небольшими наклонами.

Разновидностью набивных свай являются часто-трамбованные сваи. Их изготовляют забивкой в грунт стальной трубы с чугунным башмаком (наконечником). После погружения на требуемую глубину трубу заполняют жесткой бетонной смесью. Затем с помощью специального молота трубу удаляют из грунта. При этом ее башмак отделяется и остается в грунте. Молотом наносят по трубе частые удары, направленные попеременно вверх и вниз. От каждого удара вверх труба извлекается из грунта на некоторую величину, а от удара вниз осаживается в грунт, но на меньшую величину. При этом она уплотняет бетонную смесь и втрамбовывает ее в окружающий грунт. В нашей стране сваи Франки и частотрамбованные сваи в мостостроении не применяются.

www.stroitelstvo-new.ru