Определение требуемых технических параметров молота для забивки свай

Исходные данные:

1. Количество свай – 59;

2. Длина сваи – 4 м;

3. Размеры сечения сваи – 300х300 мм;

4. Вес сваи – 0,9 т;

5. Расчетная нагрузка на сваю – 260 кН.

Определим требуемую минимальную энергию удара молота для забивки сваи:

,

где N – расчётная нагрузка на сваю, N=260 кН

Выбирается, молот с расчётной энергией удара Еd >Eh. По таблице 4.3 прил.4 /3/ принимаем трубчатый дизель-молот С-995А со следующими техническими характеристиками:

- наибольшая энергия удара Еd=22кДж;

- масса ударной части молота - 1250кг;

- масса молота – 2,7т;

- частота работы молота – 42 ударов в минуту.

Проверяем, удовлетворяет ли выбранный тип молота условию:

,

где =2,7т. - масса молота;

=0,90+0,5=1,4 т. - масса сваи с наголовником;

- масса подбабка, т;

- коэффициент применимости молота, согласно /15/ для трубчатых дизель-молотов при забивке ж\б свай .

Так как условие выполняется, то забивка свай будет производиться трубчатым дизель-молотом С-995А.

Выбор копровой установки

Копровая установка обеспечивает выполнение следующих операций: подтаскивание, подъём, установку на точку забивки и под молот сваи, наклоны мачты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, выдвижение мачты, подъем и опускании молота, опускание мачты в транспортное и подъем ее в рабочее положение.

Выбранными конструкциями молотов для забивки свай должны оборудоваться копры и сваебойные агрегаты. С этой целью в каждом варианте производства работ копр подбирается по требуемой высоте подъема Н_к, м:

Н_к=l_с+ h_з+ l_n+ l_cх+ l± h

где l_с - полная длина сваи, м;

h_з - запас по высоте, м, принимаемый 0-0,5 м;

l_n - длина молота (вибропогружающего оборудования), м;

l_cх - длина свободного хода подвижных частей молота за пределами его

габаритов;

l - запас длины для размещения грузоподъемных устройств копра, м;

h - разница между уровнем забивки свай и уровнем стоянки копра,

принимается равной нулю (кроме копров на рельсовом ходу и ряда моделей копров на базе экскаваторов) м.

Н_к=4 + 0,5+ 3,955+ 1,2 + 0=11,655м

По требуемой высоте копра с учетом грузоподъемности, мобильности и маневренности принимают соответствующие типы и марки копров и базовые машины. Грузоподъёмность копра должна соответствовать массе сваи и сваепогружающего оборудования.

Требуемым характеристикам соответствует навесной копр КО-8 на базе автомобиля КрАЗ-257К. Его и принимаем для производства работ по забивке ж/б свай.

Определение контрольного отказа ж/б сваи

Контрольный отказ ж/б сваи определяется по формуле:

;

где - коэффициент, принимаемый в зависимости от материала сваи, для ж/б свай с наголовником ;

А – площадь поперечного сечения сваи, А=0,3∙0,3=0,9 м²;

Б_d – расчётная энергия удара молота, кДж; для трубчатого дизель-молота Еd=0,9·G;

G – вес ударной части дизель молота, кН;

Е – коэффициент восстановления удара, Е²=0,2;

Fd – несущая способность сваи,

Fd=N∙Kd ,

где Kd- коэффициент надежности, принимаемый равным 1,4.

Fd= 260∙1,4=364 кН.

Ориентировочно определим, на какую глубину погружается свая за 1минуту работы дизель - молота:

,

где n – частота работы молота (n=42 уд/мин).

С некоторым приближением определим время забивки сваи:

;

где l – длина сваи.

В соответствии со сборником /5/ Е-12-28, табл.2, п. ”Д” норма времени на погружение одиночных свай дизель-молотом копром на базе трактора составляет 0,53 маш.- час.

Трудоёмкость по забивки свай составляет:

Т=366∙0,53=193,98маш.- час.

Продолжительность забивания свай составляет:

t=193,98/8=24,2смены.

Подбор вибратора для уплотнения бетонной смеси

Уплотнение бетонной смеси осуществляется глубинным вибраторам ИЦ-65 с длиной рабочей части 210 мм и радиусом действия 145 мм.

Определяем производительность вибратора:

;

где К_ВИБР=0,85, согласно /5/;

h_ВИБР – глубина погружения вибратора:

где L_ВИБР – длина рабочей части вибратора;

t_ВИБР – время вибрирования за один приём; принимаем равным 30с;

t_{ПЕРЕМЕЩ} – время на перемещения с места на место; принимаем равным 20с.

В соответствии с календарным графиком, окончательный состав комплекта для устройства фундаментов представлен в табл.4.10.

Таблица 4.10-Машины и механизмы для устройства фундаментов

№ п/п	Наименование механизма	Марка	Количество
1	Автомобильный кран	АД-28	1 шт.
2	Трубчатый дизель-молот	С-995А	1 шт.
3	Навесной копр на базе автомобиля КрАЗ-257К	КО-8	1 шт.
4	Глубинный вибратор	ИЦ-65	1 шт.
	Итого:		4 шт.