Технология устройства свайных опор магистральных трубопроводов в условиях многолетнемерзлых грунтов

без обсадной (чертеж 2 рис. в) предусматривают: лидирующей скважины меньше на 1-2 см диаметра и забивку с отжиманием грунта к сваи. Применение скважин позволяет точность свай, обеспечивает их на проектную глубину, сваи от поломок при [1].в) Ускорениетемпературного режима,окружающего сваюПри свайных фундаментов с грунтов в мерзлом состоянии не только погрузить в вечномерзлый грунт, но и их вмерзание и расчетного температурного , обуславливающего заданную способность свай.после на них можно передавать нагрузки. По этой стоимость и сроки обычно в раз больше, чем в средней .Несущая способность в вечномерзлых грунтах от температуры.температура мерзлых поднимается выше , то несущая способность становится проектной. Особенно она понижается при оттаивании грунта. И, наоборот, температура грунтов опускается расчетной, то их строительные улучшаются и несущая ь свай увеличивается.Существует ускорения вмерзания, погруженных различными в условиях мерзлоты. Сваи погружать как в предварительно скважины, так и в предварительно . Исходя из встает задача, как вмерзание свай для быстрой передачи нагрузки на , и соответственно, убыстрение .г)Забивка свай ударного метода свай, чтометодоснован на свай специальнымимолотами,паровоздушными и двойного и дизель – молотами, работы, которых навзаимодействии с копрами или копровыми () установками, которыеобеспечитьнаправленное свай и молота, за механизации операций.Данным можно погружать виды свай, как железобетонные (сплошные, трубчатые, ),а кромеэтого свай, стальныеи шпунты.Приработ по забивке , необходимо руководствоваться м: необходимо пере сваебойную к месту погружения сваи;далее произвести выверку, , подъема и установитьее в плане, ее как в проектном положении; забивку сваи; операцию по погружения сваи; динамическое испытание.Конструктивные особенностисваебойной установки накладываютопределенные трудности и приводяткпродолжительному перемещению,а также накладываюряд ограничении навыверкуустановки. Металлические копры башенного типа очень универсальны, они размещаются наплатформах-тележках, механизм передвиженияоснован на колесахпо рельсам, это позволяетобеспечитьбольшую грузоподъемность с учетоммассысваи и молота, а такжесобственную массу (вместе слебедкой до 20 000 кг). Процесс монтажа и демонтажекопровдостаточнотрудоемок, таккак необходимо обустройство рельсовых путей.В связи с этим данныйвидприменяют длязабивки свай при длине свай превышающем 12 ми прибольших объемах работ по забивке свай на объекте.Широкое распространение оно получило в промышленном и гражданском строительстве, так как тамприменяться сваи длиной от 6 до 10м, их необходимо забиватьс помощью самоходных сваебойных установок, которые базируются на кранах, тракторах, автомобилей и экскаваторов. Данные сваебойные машиныочень маневренные иимеют механизмвыравниваниястрелы,это оченьупрощает установку,а также выверку. При выполнении операции по подтаскиванию и подъемужелезобетонныхсвай является достаточно трудоемким процессом. При выполненииоперации позабивкедлинных свайуниверсальнымкопромнеобходимо включатьв комплектмеханизмаавтомобильный кран,для поддержания свай за частьскобы, инеобходимопостепенноеприближение к копру.Происходит следующее,сваяподниматсяза верхнюю петлюподъемнымустройством, имеющимсяна копре.Другим методом поднятия сваи , если отсутствуетавтокран, заключается в следующем: берут двевагонетки и специализированное подъемное приспособление. Данное решение более трудоемкое, илипритаких манипуляциях свай часто повреждаются.Анализ современных сваебойных установок показал, чтоданные установки имеют специальные устройства,которые механизируют процесс подачи и подъема свай,а также установку дляподачи головы свайв наголовник. Отметим, что копроваяустановка,состоит из выбросной стрелы, вылет которой изменяется с помощью гидравлического привода. Свай длина, которых не превышает 6-8 м, можно подаватьтаким образом, чтобы их острие скользило по грунту.Эффективность выполнения операции по забивке свай зависит оттипа свайногомолота ихарактеризуется, прежде всего,правильностью определениясоотношениямеждуегомассой и массой свай, выделим, чтомолот должен быть выбран в строгом соответствиис видом грунта,а такжесоздавать определенноеусилие на голову сваи.При выполнении небольших объемах свайных работрекомендуется применять механические (подвесные) молоты с (10... 15 ударов в 1 .мин) .Выделим, чтовесударной части свободного падающего молота при забивкесвай длинной 12 мплотные грунту должнаравняться 1,5 массы свай снаголовником, а призабивке в грунтысредней плотности1,25 это массы.д) Вибропогружение свайПринципвибрационного метода состоит в следующем, сваю погружаютс помощью вибрационной машины, которая оказываетнасваюдинамическое воздействие. Отметим, что данныевоздействия позволяют преодолеть сопротивление трениюна боковуюповерхность свай,а также снижают лобовое сопротивлениегрунта,которое возникает подостриемсваи,таким образом, данный метод позволяет погрузить сваю на проектную глубину[2]. Рассмотримосновныеузлы, которые входят в состав:вибропогружаетль -представляет собойэлектромеханическую машинувибрационного действия,который подвешен кмачте вместесо сваей исоединяется с наголовникомсваи.Принцип работывибропогружателяоснован на механизме, при которомвызывается дисбаланс вибраторагоризонтальнымицентробежнымисилами, которыевзаимно ликвидируются, в то время каквертикальнаяобразует суммусил.Колебанияпроисходятс определенной амплитудойсучетом массы вибросистемы (т.е. вибропогружаетель + наголовник + свая),что должно обеспечиватьразрушениеструктурыгрунта с необратимыми деформациями. При использованиинизкочастотных погружателей( 420 колебаний в1 мин),рекомендуется применятьтяжелыежелезобетонные свай и оболочек (трубчатыесваи D=1000мм и более), такженеобходимо, что бы число выражающеемоментэксцентрики вкг/м, превосходило число,выражающеемассувибросистемы, не менеечем7 -8 раз для легких грунтов, и для средних т тяжелыхпорядка 11 раз[2].Для вибрационногопогружения в глину или тяжелые суглинокпри образованиипод нижним концом сваиглинястой подушки,необходимо учитывать чтоданноеявлениеприводит к снижениюнесущей способностисвайна40%. При ликвидациитаких последствии идальнейшегоизбеганиятаких ситуации необходимопогружатьсваюна15-20 смударным методом.Отметим, что дляпогружения легких свай, то есть массасвай > 3 000 кг, и металлическиешпунтыв грунты,которые неоказывают больших лобовыхсопротивлениипод острием сваи, необходимо применятьвысокочастотные вибропогружатели (1500 и более колебании в 1 мин.) сподрессорнойпригрузкой, которые имеютюконструкциюсостоящую извибратораиприсоединенной к немус помощью системы пружин дополнительногогруза ипроводного электродвигателя.Эффективность вибрационного методапринесвязныхводонасыщенныхгрунтанесомненна. Атакжеотметим, что применениевибрационного метода при погружении сваи в маловлажныеплотные грунтывозможнолишь присооружении лидирующей скважин, то естьприпредварительнойподготовке другогопроцесса, который включает в себябуровыеработы и требуетбурового оборудования. На этом фонеможноотметить, универсальностьвиброударного методапогружениясвай с помощьювибромолота, который по видамприводов имеют разделение, на электрические, пневматические, гидравлическиевибромолоты и с двигателем внутреннего сгорания [2].Выделим еще один типдостаточношироко распространенный, это пружинные вибромолоты, которые работаютследующим образом. Принцип работы таков, что вибровозбудитель при вращениивалов с дисбалансамив противоположных направлениясовершаетпериодическиеколебанияс определеннойчастотой.Приусловийчто зазормеждуударниками вибровозбудиетля и свайменьше амплитудыколебаний вибровозбудителя,ударник совершаетработу ударяя понаковальненаголовника сваи. Вибромолоты могут применяться разные например, самонастраиваемые, которыемогут увеличиватьэнергию удара с повышениемсопротивления грунта погруженной сваи.Отметим, что вес ударной части(вибровозбудителя) вибромолотав соотношении с погружаемой железобетоннойсваейне должен превышать50веса свай и составлять порядка650-1350 кг.Следующее вид этостатистическое ивибрационноевдавливаниесвай, которое осуществляетсяпри использовании специальных установок,которые действуют на сваюили создают нагрузку,а также они могукомбинироватьнагрузку свибрацией одновременно.При погружении свайданнымметодом, которыйназывается статистическое вдавливание, используют установки, которые имеют в своем составе два трактора,оборудованные направляющей рамой, опорной плитой, наголовником для передачиусилия, соединенной свдавливающимполиспастом.Выделяячтона одном изтракторовнеобходима наличие5 тоннойлебедки, ана другом на другом -лебедка с тяговым усилием 0,15 мН.Анализ технологийвдавливания свайных опорпозволилвыявитьопределенные недостатки. Специализированнаятехника на базе тракторасо специальнооборудованноймачтойподъезжает к местуустановкисвай и используя малую лебедку начинаетвыгрузкуназемлю опорную плиту.Следующим этапомявляется установка на плитупригруз. Но перед этимс помощью малой лебедки трактора в проеммачты трактора помещают сваю,который расположен на грунте. Путемпередачиусилияот большей лебедкина наголовник, начинается процессперемещенияпо направляющим,чтообеспечиваетусилие длявдавливаниесваи. Подобный механизм обеспечивает усилие порядка350кН ипозволяет погрузитьза смену 13-15 свай, которые имеют длину до 6 м.Таким образом, данныйспособимеетдостаточно высокуюточность благодаря устройству«лидирующих» направляющих скважин. Разработка таких скважин ведется специальными буровыми станкамина глубину меньшую, чем проектные отметки погружения свай,порядка от 0,5 до 1 м. Отметим, преимущества данного метода – этопростотамонтажаустановкина строительных площадках, к недостаткам отнесемнизкупроизводительность из-за плохих качествпо маневренности[2].Эффективным методомпо сравнению с выше описанным является динамическое(вибрационное) вдавливание сиспользованием вибровдавливающих установок,механизм подобных установокдостаточно простсваяпогружаетсяот комбинированных действий вибрациии статических нагрузок создаваемыхустановкой. Конструктивные особенности вибровдавливающих установоквключает две рамы, отметим, чтоназаднейраме расположенэлектрогенератор, который работает от двигателя трактора, и состоит из двухбарабанных лебедок. На передней раменаходиться направляющая стрела с вибропогружателем испециальные блочки,которые обеспечиваютпроход к вибропогружателювдавливающего каната лебедки.Подготовкаи начало работывибровдавливающей установкиначинается стого, что установка занимает рабочее положение, то естькрюкподвески вибропогружателя должен находиться над местомпогружения сваи, что обеспечивает точно работы. Далееопускают вибропогружательвниз, наголовник соединяю со сваейи поднимают в верхнее положение дляобеспечения максимального хода, а сваю устанавливают на место забивки. Послезапускав работувибропогружателяи лебедки установки, сваяпогружаетсяза счетсобственноймассы,частимассы вибропогружателя ичасти массытрактора,который передается через вдавливающийканат черезвибропогружатель на сваю.Выделим, что одновременно насваю действуетвибрация, создаваемая низкочастотнымпогружателемс подрессоренной плитой.Данный метод не требуетустройства каких – либо путей для рабочихпередвижек,исключается возможностьразрушениясвайиснижается нагрузкапри погружениисвайдлиной до 6 м.заключениеТакимобразом, в данной работе приводится описаниеметодов проектирования и расчета свайныхопор магистральныхтрубопроводов в условияхмноголетномерзлых грунтах.Выделеныосновные аспектыпроектирования и технологические методы,погружениясвай в многолетномерзлые грунты. Проанализированы методы забивкисвайв грунт, рассмотрены механизмывибропогружениясвай.СпецвопросКонтроль качества работК отрытым работам можно отнести работы поустройству фундаментов и шпунтовых ограждений, атакже определить качества данного вида работ можнопотехнической отечности данного вида работ.Перед темкак принять данныйвид работ необходимо удостовериться в качествеприменяемых материалов, а такжепри выполнении всехвидовработ сопутствующих выполнению данного вида работ. Изучит проектнуюдокументации,установитьнесущуюспособностьустановленных свайих соответствие проектному положению.Привозникновениисомнения в несущей способности установленных свай или если впроектепредусмотрены специальныеуказания, то необходимопровестидополнительные испытания,которые заключатся в контрольнойдобивке или применить статистическую нагрузку. Механизмконтрольной добивкезаключается вреализации 3-5 ударов молотапо определениюфактического отказа сваи. Данныйвид испытания статистической нагрузкой рекомендуется выполнять гидравлическими домкратами путемукладкидополнительного груза, с использованием натяжныхмуфт или лебедки. Монтажные работыилинаоборот демонтажные работыиперемещение копровых установокнеобходимовыполнятьв строгом соответствии со схемами, которые разработаныи приведены в технологических картах. При скоростях 15 м/с ивышенеобходим прекращение данных работ.Осмотр технического состояния буровых вышеки копров необходимо производить перед началомкаждойсменыс записью в журнале.Отметим, чтокаждыйкопер и буроваявышкаоснащаютсяспециальнойсигнализацией.Перед началом работ и пускомподается определенныйзвуковой сигнал. При выполнении пуска иизвлечении обсадных труб, лицакоторые непосредственно не задействованы в выполненииданных работ,в зоне производстваработне должны находиться. Осмотр производитьсятолько тогда когда,копровая установкаи буровойинструментнаходятсяв устойчивомположении, при выключенномдвигателе.Послевыполнения буровых работ, скважина котораябыла пробурена должна бытьнадежно изолирована от доступа посторонних,закрыта специальными щитамиили ограждена.Наограждения и щитахнеобходимо нанесение или установкапредупреждающихзнаков илиспециальногосигнально освещения. Передвижениекопровпроизводитьсяпоспециально спланированнойплощадкеприопущенном молоте.Перед выполнением передвижениякопра необходимоосуществить проверкупутей передвижения копры. При выполнении работ позабивке сваи и после завершения копердолжен бытьзакреплен противоугонными устройствами.При выполнений подъемасваебойногомолота одновременно со сваями не допускается.При выполнении работ по срезке свай необходимо исключить возможностьвнезапногопадения срезаемой частисвай. Привыполненийоперациипо забивке свай плавучим копромнеобходимо соблюдениерасчаливания по якорям,которые закреплены на берегу или на дне,а также необходимообеспечить связь с берегом с помощью плавучих средств испециализированных мостиков. Привыполении работсо ледовой площадки необходимо выполнить очистку от снежного покрова, а пробитые на льду лункидолжны быть закрыты специальными щитами или ограждены отдоступа .Список литературыТехнологиястроительного производства:учебн. пособие для студ. высш. учебн. заведений/Г.К. Соколов .-2-е изд., перераб. -М.: Издательсвкий центр " Академия", 2007. -544с.Технология строительного производства: Учебник для вузов/ С.С. Атаев, Н.Н. Данилов, Б.В. Прынкин и др.- М.: Стройиздат, 1984.-559с.,ил.СНиП 2.02.04-88. Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтахСП 32-101-95. Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов / ОАО «ЦНИИС». -М. : Корпорация «Трансстрой», 1996. – 69 с.Бахарев, И.И. Проектирование фундаментов глубокого заложения : учеб.пособие / И.И. Бахарев, Ю.С. Рязанов. – Хабаровск : изд-во ДВГУПС, 2000. – 107 с.СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооруженийСНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика / Госстрой СССР. -М. : Стройиздат, 1983 –136 с.СНиП 23-01-99. Строительная климатология / Госстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1999. – 214 сСНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты / Госстрой России. – М. : ГУП ЦПП, 2002. -48 с.СП 32-101-95. Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов / ОАО «ЦНИИС». – М. : Корпорация «Трансстрой», 1996. – 69 с.