68.Выбор сваепогружающего оборудования по рабочим параметрам.

Молоты для забивки свай выбирают исходя из несущей способности сваи, ее размеров и массы.

При погружении свай основными факторами, определяющими выбор метода, являются физико-механические свойства грунта, вид свай, глубина погружения, производительность применяемых сваепогружающих установок и свайных погружателей, а также объем свайных работ. От длины, формы и массы погружаемых свай зависит выбор основных параметров сваепогружающего оборудования. Кроме того, для правильного выбора оборудования следует определить необходимую производительность установки. Данные о норме времени на погружение свай различными установками (на базе экскаваторов, тракторов, копрами и т. д.) для разных типов молотов и погружателей, а также составы рабочих звеньев приведены в ЕНиР. Помимо основного условия — максимальной механизации

основных и вспомогательных операций — сваепогружающие установки должны иметь небольшую массу, минимальную транспортную высоту и максимальную маневренность, их конструкция должна позволять в короткие сроки выполнять монтаж и демонтаж установки; затраты труда и времени на их обслуживание должны быть минимальными. Большое значение для повышения производительности сваепогружающих установок имеет

автоматизация операций. Тип выбираемой сваепогружающей установки во многом зависит от объема свайных работ. Это объясняется тем, что для

копров башенного типа, мостовых сваебойных и некоторых других установок необходимы рельсовые пути, которые целесообразно укладывать только при большом числе погружаемых свай. Кроме того, монтаж копра является более трудоемким процессом, чем подготовка мобильной установки. Число машин, необходимых для выполнения свайных работ,

определяют, исходя из эксплуатационной сменной производительности Псм сваепогружающей установки:

Псм = Кв-492/(tо + tв),

где Кв — коэффициент использования установки по времени (можно принимать 0,9); 492 — продолжительность смены, мин; tо — выполнение основной операции — погружения свай, мин; tв — продолжительность вспомогательных операций, включая перемещение установки, мин.

Зная Псм и установленный срок производства свайных работ, необходимое число сваепогружающих установок N определяют по формуле

N = S/( Псм *T),

где S — число свай в свайном сооружении; Т — установленный срок

производства свайных работ, смена.

В соответствии с [Земляные сооружения, основания и фундаменты: СНИП 3.02.01-87] для свай длиной до 25 м необходимую минимальную энергию удара молота Eh, кДж следует определять по формуле:

где N - расчетная нагрузка, передаваемая на сваю, кН.

При забивке наклонных свай расчетную энергию удара молота следует определять с учетом повышающего коэффициента, значение которого прини-мается для свай с наклоном 5:1; 4:1; 3:1; 2:1 соответственно равным 1.1; 1.15; 1.25 и 1.4.

При длине железобетонных свай более 12 м масса ударной части молота одиночного действия и дизель-молота должна быть не менее массы сваи, а при длине свай менее 12 м - не менее 1.25 и 1.5 массы сваи (соответственно в грунтах средней плотности и плотных).

На основании минимальной энергии удара и массы ударной части молота принимается конкретная марка молота (см. [НЗТ. Сборник Е12. Свайные работы], с. 6-7, табл. 2…4 или прил. 2).

Принятый тип молота с расчетной энергией удара Ed ≥ Eh, кДж, должен удовлетворять условию:

где: К - коэффициент применимости молота, значения которого приведены в табл. 1;

m1 - масса молота, т;

m2 - масса сваи с наголовником, т;

m3 - масса подбабка, т.

В предварительных расчетах масса наголовника вместе с подбабком принимается 0.4 т.

Примечание. При погружении свай любого типа с подмывом, а также свай из стальных труб с открытым нижним концом указанные значения коэффициентов увеличиваются в 1.5 раза.

Свайные наголовники предназначены для предохранения голов свай от разрушения в процессе их погружения, а также для удержания сваи в начальный момент забивки в стрелах копра. Внутреннее сечение наголовника должно соответствовать форме погружаемого элемента и не более чем на 20 мм превышать его размеры.

Наголовники бывают сварные (рис. 1), литые и клепанные. Внутри наголовника укладывают амортизирующую прокладку из двух слоев деревянных брусков или реже из пластмассы, войлока и других материалов.

Для забивки свай штанговыми дизель-молотами применяют универсальный амортизирующий наголовник (см. [4], рис. 63).

Забивку свай до проектных отметок следует выполнять, как правило, без применения лидерных скважин и без подмыва путем использования соответствующего сваебойного оборудования. Применение лидерных скважин допускается только в тех случаях, когда для погружения свай до проектных отметок требуются молоты с большой массой ударной части, а также при прорезке сваями просадочных грунтов.

Значение необходимой энергии удара молота Eh, кДж, обеспечивающей погружение свай до проектной отметки без дополнительных мероприятий, следует определять по формуле:

где: Fi - несущая способность сваи в пределах i-го слоя грунта, кН;

Hi - толщина i-го слоя грунта, м;

B - число ударов молота в единицу времени, ударов в 1 мин;

t - время, затраченное на погружение сваи (без учета времени подъемно-транспортных операций);

B⋅t- число ударов молота, необходимое для погружения сваи, принимаемое обычно равным не более 500 ударов;

n - параметр, принимаемый равным n = 4,5 - при паровоздушных, механических и штанговых дизель-молотах и n=5,5-при трубчатых дизель-молотах;

mc - масса сваи, т;

m4 - масса ударной части молота, т.

Выбранный молот следует проверить на минимально допустимый отказ свайного элемента Smin, который принимается равным минимально допустимому отказу для данного типа молота, указанному в его техническом паспорте, но не менее 0,002 м – при забивке свай, и не менее 0,01 м - при забивке шпунта. Выбор молота при забивке свай длиной свыше 25 м или с расчетной нагрузкой на сваю более 2000 кН производится расчетом, основанном на волновой теории удара. При наличии разных молотов с одинаковой энергией удара предпочтение следует отдавать молоту с большей массой ударной части, обладающему большей погружающей способностью и вызывающему более низкие динамические напряжения в свае при ее забивке.