Погружение стального и железобетонного шпунта

Стальной шпунт, применяемый при заглублении в грунт свыше 6 м, можно погружать ударным и вибрационным способами. Для погружения стального шпунта ударным способом применяют два метода.

Первый заключается в предварительном выставлении всего ряда или его части в направляющие с последующей добивкой шпунта до проектной глубины, при втором методе шпунтовые сваи забивают сразу на всю глубину.

Шпунтовые сваи забивают паровоздушным молотом двойного действия, подвешенным на копре или к грузовому крюку стрело­вого крана. Стреловой кран при снятом или подвешенном молоте можно сначала использовать для выставления шпунта в ряд, а за­тем им же забивают выставленные сваи.

Для предварительного выставления их можно использовать второй кран. Более экономич­но применение стреловогокрана с двумя крюками, к одному из которых подвешивают молот, а второй используют для подтаски­вания и выставления шпунтовых свай.

Шпунт погружают в направляющих схватках, прикрепленных болтами к маячным сваям. Для ус­тановки шпунтовых свай на месте забивки к верхнему концу крепят скобу болтом, пропускаемым в заранее просверленное отверстие или стропуют тро­сом с захватами (рис. 5.7).

На нижнем конце шпунтовой сваи закрепляют оттяжку, предупреждающую раскачи­вание ее при повороте стрелы крана. Следующую шпунтовую сваю устанавливают строго отвесно над наружным пазом предыдущей. После попадания ее в паз и легких вращательных движений вруч­ную свая начинает под действием собственного веса скользить по пазу. Чтобы дать возможность шпунтовой свае с большой скоростью опускаться вниз, освобождают трос крана от тормоза и уже после этого приступают к забивке ее молотом.

Предварительно молот и сваю центрируют и плавно опускают ее так, чтобы голова сваи входила в паз наголовника или захват подбабка. Пока свая не войдет в грунт, молот работает при умень­шенном пуске пара, а по мере ее углубления количество ударов уве­личивают.

Для устойчивого положения молота на свае к нему прикрепля­ют деревянную или металлическую раму высотой до 3 м с отвер­стием в верхней части для продевания троса крана, к которому под­вешен молот.

Наголовник, представляющий собой стальную откры­тую коробку с уложенной деревянной подушкой, подвешивают к молоту двумя болтами и двумя серьгами так, чтобы он мог перемещаться в вертикальном направлении на 5 см.


Строповка стального шпунта при его подъеме и установке
Рис. 5.7. Строповка стального шпунта при его подъеме и установке:
а - установка скобы, закрепляемой на шпунтине бол­том; б - строповка тросом с захватами

Удары молота можно передавать через наголовник и подбабок, представляющий собой обрезок шпунтовой сваи, к широким сторо­нам которого прикреплены два швеллера, образующие захват, в который входит забиваемая свая. Подбабок присоединяют к наго­ловнику болтом.

При выполнении работ краном к крюку его бывает постоянно подвешен паровоздушный молот. Поэтому необходимо на время подъема и установки шпунта удерживать молот двумя тросами-от­тяжками, один из которых, на случай обрыва какого-либо троса, запасной. Это гарантирует от падения молота и в том случае, когда машинист по ошибке может подтянуть трос с висящим на нем мо­лотом выше высоты допускаемой длины оттяжек.

Шпунт можно погружать в естественный грунт или в намытый предварительно слой песка. В первом случае каждую шпунтовую сваю забивают вслед за ее установкой, а во втором забивку на участке ведут после установки всех свай.

В последнем случае со­кращается время на подъем молота и его оттягивания после за­бивки каждой сваи, а также на подъем молота на большую высоту, необходимую для забивки шпунта на значительную глу­бину. Кроме того, предварительная установка шпунтовых свай по­зволяет опустить (на время их установки) молот вниз и обеспечить безопасное выполнение работ.

Для забивки металлического шпунта на небольшую глубину (4-5 м) можно применять бескопровые дизель-молоты типа ДБ-45, делающие 95-100 ударов в 1 мин. Такой дизель-молот крепят к шпунту тремя штырями и двумя болтами, надеваемыми на шкво­рень, который вставляют в отверстие, заранее просверленное в шпунте. Время забивки таким молотом шпунтовой сваи в грунт средней плотности на глубину 4 м составляет 10-15 мин.

Практически вес молота должен превышать вес забиваемой шпунтовой сваи в 2,5 раза.

Применять копры-краны с подвешенными молотами нежела­тельно из-за ряда недостатков. В процессе забивки могут появиться деформации шпунта, требуется много времени на вспомогательные работы (доставка и монтаж копра, устройство рельсовых путей и др.). Более эффективен вибрационный метод погружения шпун­та. При этом каждую шпунтовую сваю погружают последователь­но на полную проектную глубину.

Шпунтовые сваи зетобразного и корытообразного профиля целесообразно погружать по две (паке­тами). Для этого сваи зетообразного профиля схватывают специ­альными сжимами, а корытообразные сваи соединяют по длине электросваркой в нескольких местах или путем сильного обжатия замков гидравлическим прессом.

Вибропогружатели позволяют погружать стальной шпунт весом до 1,5 т в водонасыщенные песчаные грунты на глубину до 12-13 м, в слабые пластинчатые глинистые грунты до 10 м. Вибромолотами такой шпунт можно погружать в водонасыщенные грунты на глубину до 18 м и в глинистые грунты средней плотности до 12 м.

Максимально    возможную глубину вибропогружения    шпунта уточняют пробным погружением. Скорость погружения задают для вибропогружателей   не   менее 0,3 м/мин, а для   вибромолотов - 0,2 м/мин.

Для погружения шпунтовых свай выполняют следующие опе­рации:

-укладывают с помощью крана сваю верхним концом на подстав­ку в положение, удобное для присоединения к ней вибромашины;

-закрепляют верхний конец сваи в наголовнике вибропогружателя,  и к ее нижнему концу подвязывают два конца каната длиной по 12-15 м;

-поднимают сваю вместе с вибрационной машиной краном и пе­реносят к месту погружения, удерживая нижний конец от раска­чивания при помощи канатов;

-опускают шпунт сначала до уровня направляющей, а затем до уровня грунта и включают электродвигатель вибрационной ма­шины;

-после погружения шпунта до заданной отметки освобождают ви­брационную машину;

-заводят очередную сваю в замок погруженной.

Шпунтовые сваи типа ШП и ШК длиной более 18 м рекоменду­ется поднимать двумя кранами. Второй кран необходим для под­держивания нижней части шпунта на стропе до того момента, пока поднимаемая свая не займет вертикального положения и строп от нее освободится.

Для обеспечения проектного положения шпунта первые три сваи устанавливают в направляющие с проверкой их положения по отвесу в двух плоскостях. Вертикальность положения шпунта в про­цессе его погружения, помимо направляющих, нужно обеспечить расчалками.

Для направления на замок сваи, ранее погруженной, кранов­щик поворачивает стрелу крана, совмещая его с частичным подъ­емом или опусканием ее и последующим стравливанием троса.

Заправлять сваю в замок можно с поверхности земли, с при­ставной лестницы или специальных передвижных подмостей (рис. 5.8).

Погружение металлического шпунта вибропогружателем
Рис. 5.8. Погружение металлического
шпунта вибропогружателем: 1 -  металлическая  шпунтовая  свая; 2 - вибропогружатель     с наголовником;     3 - крюк крана; 4 - оттяжки;  5 - подмости

Легче заводить замок шпунтовой сваи, ранее погруженной, с помощью рам­ки-ловителя. Она представляет собой отрезок длиной 15-20 смшпунта того же профиля со срезанными кулачками и приваренными четырьмя пальцами для на­садки ее на шпунтовую сваю, смежную с погружаемой. Когда рамка насажена на шпунт, к нему плотно приставляют замком вновь погружаемую сваю, и при ослаблении троса крана подвешенная шпунтовая свая скользит по рамке, а за­тем по замку погруженной ранее сваи.

После заведения шпунтовой сваи в замок к моменту погружения в грунт ее приводят краном в вертикальное положение.

При погружении в плотные грунты возможно отклонение шпун­товых свай от вертикали в плоскости стенки, веерность, которая об­разуется при попадании грунта в неплотно соединенные пазы и вы­зывает расклинивание шпунтин. В результате неточного центрирования молота или вибропогружателя по отношению к погружаемой свае она может отклоняться от проектной плоскости стенки.

Для из­бежания таких отклонений рекомендуется низ шпунтовых свай сре­зать под углом так, чтобы при погружении в грунт нижний конец их не нажимал, а отходил от ранее погруженной сваи, а также сле­дить за соосностью молота    (вибропогружателя) по отношению   к шпунтине.

Если отклонения при забивке получились на небольшую глубину, для устранения веерности оттягивают часть шпунтового ряда талью или тросом лебедки, присоединенным через  отверстие к крайней свае и вводят очередную, которую погружают на по­ловину проектной глубины. Если применяют вибропогружатель, то ряд   свай   оттягивают   одновре­менно с вибрированием, причем трос плавно натягивают в сторо­ну,    противоположную    отклоне­нию ряда до полного его выправ­ления.

Если этим приемом выправить отклонения не удается, применя­ют клиновидные сваи, изготов­ляемые из двух продольных поло­винок шпунтовой сваи, прикреп­ляемых внахлестку к вырезанно­му по шаблону листу котельной стали.

Кроме указанных видов откло­нений шпунтовых стенок, могут быть такие дефекты, как увод шпунта, т. е. погружение его ни­же проектной отметки, и свеча - погружение шпунтины выше про­ектной отметки.

Увод может быть вызван тем, что вновь погружаемая свая из-за неисправности зам­кового соединения тянет вниз соседнюю ранее погруженную, заво­дя ее на глубину ниже проектной. Для устранения этого дефекта уведенную сваю наращивают до соответствующей длины.

Недопогружение одной или нескольких свай до проектной отметки (свеча) особенно нежелательно при вибрационном способе по­гружения без последующей добивки молотом, что иногда применя­ют для погружения шпунта в плотные грунты.

Наличие свечи не позволяет вибратору погружать следующую сваю на требуемую глубину, так как размеры в плане не дают возможности вибропогружа­телю опуститься ниже верха недопогруженной шпунтины. Для устранения этого дефекта свечу срезают или очередную за свечой сваю наращивают на величину выступающей части свечи, а потом ее срезают до отметки верха шпунтового ря­да. После этого можно погружать следующие сваи нормальной длины.

В процессе работ ведут контрольные замеры глубины погруже­ния шпунта. По окончании забивки участка шпунтовой стенки не­обходимо закрепить ее прочными прижимными брусьями, а послед­ние, при необходимости, стяжками присоединить к анкерам.

После погружения шпунта для уменьшения фильтрации шпунто­вых стенок через замковые неплотности зазоры в пазах засыпают мелким песком, шлаком, смазывают тавотом или отработанным гус­тым мазутом, а при сильно фильтрующих грунтах или при наличии валунов, не позволяющих погружать шпунт на глубину более 2-3 м, с помощью водолазов укладывают у основания шпунтовой стенки мешки с песком, производят отсыпку или намыв грунта.

Железобетонный шпунт погружают в той же последовательности и такими же способами, как и металлический. Конструкция паза и гребня железобетонного шпунта позволяет совмещать паз погру­жаемой сваи с гребнем ранее забитой, не поднимая ее на большую высоту.

При погружении устанавливают сваю гребнем вперед в на­правляющие рамы, укрепленные на шпунтовых сваях (ниже их голов) на погруженной части шпунтового ряда и маячных сваях. Направляющие крепят на готовой части шпунтового ряда верти­кальными сжимами и болтами, пропускаемыми через закладные трубки в головах четных или нечетных шпунтин.

Последнее обновление 12.01.16 17:35