В строительной практике в условиях реконструкции действующих предприятий, а так же при возведении жилых зданий в густонаселенных районах города широко применяются свайные фундаменты. Однако в большинстве случаев методом погружения свай в грунт выбирается ударный или вибрационный способ. В результате возникающих колебаний, динамических нагрузок и выпора грунта с одновременным развитием неравномерных осадок фундаментов в надземных конструкциях близко расположенных зданий обычно обнаруживаются повреждения. Кроме того сопровождающий забивку шумовой эффект и загрязнение окружающей среды не редко превышает допустимый уровень, установленный государственными стандартами. Озвученные выше недостатки легко исключаются при применении безударных технологий погружения свай и шпунта.
Термин «безударные технологии» определяет технологии, построенные на использовании специальных мобильных установок, работающих в режимах квазистатического вдавливания сборных бетонных, железобетонных, деревянных и стальных конструкций и поскольку нет никаких ограничений данные технологии могут применяться практически везде (новое строительство, реконструкция и усиление существующих сооружений, при строительстве вблизи сооружений, действующих коллекторов и других подземных сооружений, вблизи нефтегазопроводов и пр.) Метод вдавливания.
Вдавливание - один из наиболее щадящих способов погружения свай с минимальными размерами зоны расструктуривания грунтов (порядка 3-х диаметров
сваи) и минимальными показателями взаимного влияния. В отличие от способа забивки он практически не оказывает динамического воздействия на массив грунта, исключая неравномерные осадки, трещины и разрушения. Данный метод позволяет в несколько раз уменьшить напряжение в материале свай, что позволяет отказаться от дорогостоящего продольного армирования (особенно ее головной части), значительно снизить объем разрушения стволов сваи и срубки голов, надежно контролировать несущую способность каждой сваи. Вдавливание свай может осуществляться в тех же грунтовых условиях, что и погружение ударным, вибрационным или другими способами. По данным экспериментальных исследований ВНИИГС несущая способность свай погруженных вдавливанием на 10-15% выше несущей способности свай, погруженных в те же грунты ударным способом. Доказано также, что вдавливание наименее энергоемкий процесс по сравнению с забивкой и вибропогружением. В 1988 г. во ВНИИГСе экспериментально определено, что энергоемкость погружения сваи длиной 12 м.
сечением 35х35 в глинистые грунты составляет: 19000 кДж при вдавливании, 29000 кДж при забивке механическим молотом массой 4 т., 60600 кДж при
забивке дизель молотом С-1047, 67000 кДж при вибропогружении ВП-1. Гораздо
эффективнее применять способ вдавливания, поскольку стоимость фундаментов
с применением вдавливания сборных железобетонных свай до двух раз ниже по сравнению с монолитными, устраиваемыми на месте. Бесшумность технологии позволяет организовывать работы по устройству фундаментов в густонаселенных районах в две, три смены. Однако, при всей привлекательности метода вдавливания до последнего времени у оборудования для его реализации имелись серьезные недостатки. Прежде всего следует отметить низкую производительность, обусловленную большим количеством вспомогательных операций. И только сегодня можно с гордостью сказать что российским инженерам удалось решить весь комплекс описанных выше задач. Результатом этой работы является сваевдавливающая установка для погружения свай и шпунта СВУ-В-6.
Сваевдавливающая установка для погружения свай и шпунта СВУ-В-6.
Сваевдавливающая установка СВУ-В-6 предназначена для погружения свай, шпунта и других подобных им элементов вдавливающими усилиями в грунты I-II категории в условиях, где недопустимы динамические и шумовые воздействия на окружающую среду (вблизи существующих зданий и сооружений, в оползневых зонах и т.д.). Несущая способность свай погруженных с применением данной установки на 10% выше, чем у забитых свай.
Установка СВУ-В-6 является автономным полноповоротным агрегатом, выполняющим все технологические операции по погружению: подтаскивание, подъем и установка сваи на точку погружения, вдавливание сваи и перемещение на следующую точку вдавливания. Использование опорной плиты позволяет равномерно распределить нагрузку от веса установки на ходовую часть крана, а также значительно уменьшить удельное давление на дно котлована. При необходимости получения усилия вдавливания до 400 кН использование установки СВУ возможно без опорной плиты и пригрузов. Первичный монтаж навесного сваевдавливающего оборудования на базовую машину выполняется в течение 12 рабочих дней, включая комплекс заводских испытаний и обучение персонала Заказчика работе на установке. По результатам статических испытаний свай (более 100), выполненных в различных грунтовых условиях при конечных усилиях вдавливания от 400 до 800 кН несущая способность сваи составляет от 400 до 1200 кН. Все детали и комплектующие изделия высокого качества производства России, что упрощает процесс эксплуатации и последующего ремонта. Базовой машиной выбран хорошо зарекомендовавший себя РДК-250 немецкого производства.
На сегодняшний день ведется конструкторская работа по доработке вновь вышедшей продукции Челябинского Механического Завода - ДЭК 401. Применение оборудования СВУ-В-6 гарантирует уменьшение загрязнения окружающей среды, улучшение условий труда рабочих, экономию материалов на изготовление свай, осуществление контроля несущей способности каждой сваи в процессе погружения, погружение сваи в грунты, обладающие амортизационными свойствами.
В настоящее время установки СВУ-В-6 успешно эксплуатируются в Москве, Саратове, Астрахани, Перми, Казани, Калининграде, Самаре, Волгограде, Ростове-на-Дону, Ярославле, Ижевске, Челябинске, Сургуте и других городах России и странах ближнего зарубежья.
ПРЕИМУЩЕСТВА УСТАНОВКИ СВУ-В-6
- Применение сваевдавливающего комплекса СВУ-В-6 абсолютно допустимо в тех же грунтовых условиях, что и погружение конструктивных элементов иными способами, плюс возможность производить строительно-монтажные работы в оползневых зонах и грунтах обладающих амортизационными свойствами.
- СВУ-В-6 полностью автономна, способна работать на отдаленных площадках без вспомогательных машин и механизмов (автокранов, бульдозеров и т.п.), без источников электроэнергии. Установка способна разгружать сваи и подтаскивать их в монтажную зону.
- СВУ-В-6 самостоятельно погружается на транспортные средства и разгружается с них.
- СВУ-В-6 погружает сваи практически вплотную с существующими стенами (расстояние от оси сваи до стены существующего здания составляет 370 мм.).
- Возможность погружения элементов под углом до 20 градусов, в том числе от себя и под себя.
- Возможность работы и перемещения на неровных площадках, с плохим покрытием, давление на основание под опорами установки не превышает 10 т/кв.м.
- СВУ-В-6 работает в режиме исключающем любые динамические, вибрационные и импульсные воздействия на окружающую среду.
- СВУ-В-6 имеет возможность погружать головы свай ниже поверхности грунта.
- Использование в СВУ-В-6 канатно-блочной системы позволяет непрерывно погружать и одновременно контролировать процесс погружения каждой сваи.
- При работе в центре города с повышенными требованиями к уровню шума и вибрации СВУ-В-6 не имеет каких-либо ограничений и выполняет работы без использования дополнительных подмостей и плит.
- Метод работы не огнеопасен. Следовательно, СВУ-В-6 можно использовать в местах с ограниченным допуском по пожаровзрывобезопасности (на нефте- и газоперерабатывающих предприятиях и хранилищах).
- Статические испытания свай выполняются в полном соответствии с ГОСТ
5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями», с той лишь разницей, что вместо площадки с пригрузами или упорной балки с анкерными сваями, используется сваевдавливающая установка СВУ.