CC BY
59
УДК 624.1S5.15
Ю. Е. ПОНОМАРЕНКО А. С. НЕСТЕРОВ
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия,
г. Омск
ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ СВАЙ ВДАВЛИВАНИЕМ В ОМСКЕ_______________________________________________
Статья посвящена сражению эффективности применения метода вдавливания свай с использованием различного сваевдавливающего оборудования. Проведен анализ циклограмм работы вдавливающих установок при устройстве свайных оснований в различных грунтовых условиях, с применением свай различной длины, погружаемых методом статического вдавливания.
Ключевые слова: метод вдавливания, свая, грунтовый массив, пригруэ.
За гри года реализации ириоріггетиого 11 ациоі іаль-ного проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам России» произошла резкая активизация жилищного строительства. С 2000 года объемы строительных подрядных работ н Сибири возросли в •1,8 раза, ввод в действие жилых домов в 2.7 раза. В 2007 году в г. Омске и Омской области было введено 1 млн 150тыс. м* жилья. За первое полугодие 2008 года ввод вдействие жилых домов составил 535,8 тыс. кв. м, что почти на 10 % больше, чем за тот же период 2007 года 111 При тгом необходимо отметить, «подо
00 % фундаментов под вновь строящееся жилье и социальны».1 объекты возводятся с применением сваи них технологий. В условиях существующей городской застройки строительные организации сталкиваются с проблемой устройства свайных фундаментов в зонах примыкания к существующим зданиям и сооружениям. Широко применяемые в настоящее время методы погружения свай, такие как ударный, вибрационный и виброударнмй, зачастую неприемлемы в данных условиях ввиду опасных динамических воздействий на существующие здания,
В услониих плотной застройки безопасное устройство свайных фундаментов может быть достигнуто, если обеснечитъщадящий режим погружения свай в грунт. Такую возможность предоставляет метод статического вдавливания |2|
С начала 60-х годов прошлого века в г. Омске для погружения свай начал применяться метод статического вдавливания В 1960 г конструкторским бюро треста «Строймеханизация N0 2» была разработана и изготовлена (из узлов списанного башенного крана СБК 11 первая сваевдавливающая установка на рельсовом ходу с тросовым механизмом вдавливания. В 1961 г. были созданы две установки на гусеничном ходу, на базе экскаватора Э-784 (3). В 1966 г. была спроектирована и изготовлена установка на рельсовом ходу с передвигающимся мостом длиной 18 м и модернизированным башенным краном СБК-1 на траверсной тележке, с усилием вдавливания до 800 кН (рис. 1). Установка имела возможность погружать сваи сечением 300x300 мм. передвигаясь вдоль ряда свай. Это
Рис. 1. Сиасвдйклиплющ«]» установка с креним СБК-1
позволяло ускори ть перемещение установки при переходе с точки на точку, что, принимая во внимание большую массу установки, значительно повышало безопасность для существующей застройки и качество производства работ по погружению свай |3 — 5]. Производительность установки составляла 15- 25 свай в смену в зависимости от их длины, грунтовых условий и принятой технологии производства работ.
Основные преимущества погружения свай методом вдавливания - отсутствие динамических воздействий на фундаменты и конструкции рядом располо-
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ МС'ИИ» м» і «М) 200«
Рис. 3 Циклограмм«! работы сваевдлвливающей установки ГВУ-В-6:
1 - строповка спаи; 2 - подтаскивание сваи;
3 - поворот установки; 4 - установка сваи под наголовник; 5 - вдавливание; 6 - установка подбабка;
7 - додаплнванно сваи; 8 - снятие подбабка
Рис. 2. Сваевдавлнваюіцая установка СВУ-В-6 («ТаВзерп) на Строительной площадке в г. Омске (ул. Газетный переулок)
женных зданий и сооружений, отсутствие шума и загазонаниости воздуха, а также снижение энерго-ы грат но сравнению с работой традиционного сваебойного оборудовании.
Вместе с тем опыт строительства показывает, что использование метода вдавливания может сопровождаться негативными воздействиями на существующие здании, расположенные и непосредственной бди зости от места производства работ Выя плен ряд недостатков, ограничивающих сферу применения этого метода в районах с плотной застройкой. Эти проблемы известны широкому кру|-у специалистов в области геотехники, н достаточной степени изучены и освещены и научной литературе \2 — 8| При этом анализ динамики разви тия рынка строительных технологий и конструктивных параметров вновь возводимых зданий показал, что этот ме тод имеет значительный потенциал развития и совершенствования.
Вновь в Омске сваи, погружаемые методом вдавливания. начали, после длительного перерыва, примениться в 2007 году. Для этих целей в конце 2006 года, строительной компанией ОАО «Небо» была закуплена и перевезена в г Омск вдавливающая установка па рельсовом ходу СВУ «Томич». Буквально на следующий год, для устройства свайного основания торгово-офисного здания компания «Сибирский сенат» закупила изготовленную п Саратове сваевдавливающую установку СВУ В-6 «Тайэср» (рис. 2).
На объекте строительства установка СВУ-В-6 перемещается на гусеничном ходу по опорной металлической плите, подвешенной снизу к базовой машине, что приводит к снижению общего давления установки на грунт. Оборудование смон тировано на базовой машине - кране РДК-25. Масса установки около 50 т, с пригрузом — до 112 т. Для удобства передислокации с объекта на объек т установка легко разбирается на отдельные блоки, способна разгру жатмюставляемые на объект сваи |9|.
Инженерно-геологические условия строительной площадки в г. Омске являются весьма сложными, что определяется наличием текучепластичных суглинков с прослойками полутвердых глин. Поэтому выбор I конструкции фундаментов при строительстве зда-
ний, вплотную примыкающих к существующим строениям. требует внимательного подхода.
В сложившейся ситуации была принята технологическая схема устройства свайного основания с применением погружения свай методом вдавливания, который не оказывает динамического воздействия на массив грунта. По данной технологии было погружено 749 свай длиной 12 м, сечением 300x300 мм.
Реальная производительность установки СВУ-В-6 составляет 20 - 25 свай п смену. Циклограмма работы сваевдавливающей установки СВУ-В-6 («Тайзер») на строительной площадке в г. Омске (ул. Газетный переулок) показана па рис. 3.
В результате анализа циклограммы можно сделать следующий вывод: при работе установки на объекте строительства много времени затрачивайся на вспомогательные операции. Например, па строповку и подтаскивание сваи тратится до 25 —30 % времени Этого можно было бы избежать, если бы установка была оснащена вспомогательным крановым оборудованием, позволяющим складировать сваи ближе к месту непосредственного вдавливании. Установка сваи под наголовник занимает до 15 —20% времени. Это происходит в связи с тем. что оператор установки имеетоіраниченньїй обзор и не видит поверхность груш а с точкой вдавливания сваи. Эту проблему можно было бы решить установкой видеокамеры и монитора в кабине оператора. Такие попы тки делались, но не увенчались успехом, так как существует реальная опасность разбить видеокамеру подаваемой под наголовник сваей. Дополнительного времени требукэт операции с нодбабком (до 15-20 %). Это связано со сложными гидрогеологическими условиями строительной площадки. А также то, что установка, оснащенная опорной плитой, не в состоянии перемещаться по свайному полю. Высокий уровень грунтовых вод и конструктивные особенности установки СВУ-В-6, требуют планировки строительной площадки подсыпкой грунта. В результате проектная отметка головы сваи находится ниже уровня планировки, что вынуждает додаиливать сваю с помощью инвентарной вставки ниже поверхности грунта.
К недостаткам установки можно отнести и то, что наличие аутригеров с большим вылетом делает невозможным погружение свай в углах котлована. В с тесненных условиях плотной городской застройки котлованы часто имеют вертикальные стенки с креплением, ч то приводит к необходимости привлекать дополнительное оборудование для устройства свай в угловых точках котлована.
В лаборатории специальных строительных работ и технологий Томского государственного архитектурно-строительного университета разработана свае-
6 7 8 1 2 3
Рис. I Вдлплипающли установка СВУ мТомич»
вдавливающая установка СВУ «Томич» ка базе типовой ходовой тележки крана КБ-402Б (рис. 4)
Установка, обеспечивает возможность вдавлива-нин свай с максимальным усилием до 800 кН со скоростью 2,5 —3,0 м/мин. Длина погружаемых свай до 12 м. размеры погружаемых свай 300x300 мм. Производительность установки 10 спай п смену. Габаритные размеры: длина 9.5 м , ширина 6,0 м, высота 15,5 м. І Іаимсньшее расстояние от оси погружаемой сваи до стены существующего здания 0.6 .м. Установку обслуживают три человека [ 10).
Установка «Томич», закупленная ОАО «11ебо»мя работ по устройству свайных фундаментов на строительных площадках г. Омска, в процессе сборки подверглась модернизации, которая выразилась в навеске бурового оборудовании, что существенно расширило область ее применения. Также статический пригруз в виде бетонных блоков был заменен мобильным пригрузом, перемещающимся с помощью гидроцилиндра по специальным направляющим. Был установлены аутригеры и гидроцилипдр подходовой тележкой крана КБ--102Б. вывешивающий установку при перемещении рельсовою пути. К сожалению, модернизация не коснулась рабочего органа установки.
6 5 4
Рис. 5. Циклограмма работы смсяда8лииающ«й установки СВУ «Томич» ил строительной площадке п г. Омскс (ул. Ишнмск«»}:
I - перемещение к складу oi.ui; 2 - строповка спаи;
3 - подтаскивание спаи; I попорот установки;
5 — подъем наголопннка; 0 — угтанопка ш.ш под наголовник; 7 - вдавливание сваи
Замена силового полиспаста гидравлическим цилиндром могла бы значительно увеличить надежность в работе и производительность установки.
На строительной площадке в районе ул. Ишнмской было погружено более 600 свай сечением 300x300 мм. длиной 7 м. Циклограмма работы сваевдавливающей установки СВУ «Томич» на строительной площадке в г. Омске (ул. Ишимская) приведена на рис. 5.
Анализируя циклограмму работы установки «Томич». можно сказать, что вспомогательные операции также занимают много времени. На строповку, под-таскиваниесваи и перемещение к месту вдавливания тратится до 30-40 % времени. Если бы установка была оснащена вспомогательным крановым оборудованием, позволяющим складировать сваи ближе к месту вдавливания, затра ты времени на эту технологическую операцию были бы значительно ниже. Подъем наголовника занимает до 20 - 25% времени Э го происходит в связи с тем. что наголовник установки имеет силовой полиспаст. При применении в качестве рабочего органа гидроцилиндра потери времени могли бы быть значительно снижены. В итоге непосредственно вдавливание занимает только 23% времени тех нологнческого цикла, более 70% времени расходуется па вспомогательные операции.
Сравнительная оценка работы сваепогружающих установок в условиях г. Омска показала, что перемещение установок па рельсовом ходу с обьекта на объект в условиях городского строительства затруднеїю. Монтаж и демонтаж установок, а также рихтовка путей требуют значительных трудозатрат (СВУ «Томич»), Кроме того, эти установки имеют большую металлоемкость, чем установки на гусеничном ходу,
Техническая характеристик,! свисвдаплиплющих установок СВУ «Томич» и СВУ «ТдГпор»
С'ОУ
Техническая характеристика _ _ „
•Томич» «Тайлер»
Усилие плаилнядиии, к) 1 800 *>00
Скорость погружения спаи, м/мни 2.5 3.0 0.5 -2.5
Поперечно« сечение сван, не Оолее. мм 400 350
1 Іотребляемая мощность. кВт 28 .50
Масса усганопки. т 20,5 112
Габаритные размеры, м 9,6x6,0x15,5 6.6x4,0x15.0
Проши» одителиност»., количество спай и смену 20 20 25
Глсстоиние от сопри лепного сооружения, мм 600 500
омский НАУЧНЫЙ ксгиик » і 1Ы) КО» МЛШИНОСІКИИЙІ и млшиноидіииі
С другой с тороны, установки оснащенные опорной пли Iой не н состоянии перемещаться по уже устроенному спайному нолю, т.е. по головам погруженных свай, что значительно усложняет технологию их при* моиеиия на строительной площадке (СВУ-В-6). К недостаткам этой установки относится и то, что наличие аутригеров с большим вылетом делае т невозможным погружение свай в углах котлована с вертикальными стенками.
Анализ работы сваевдавливающего оборудования на объектах гражданского строительства позволяет сделать следующие выводы:
— п качестве вдавливающего устройства желательно использовать гидравлический рабочий орган, который, в отличие от силового полиспаста, имеет возможность регулировать скорость и контролировать усилие вдавливания;
— компенсация реактивного усилия, осуществляется путем балластировки установок инвентарными металлическими блоками (СВУ В-6 «Тайзер», СВУ «Томич»);
— для снижения сопротивлении погружению свай необходимо оснащать установки вспомогательным буровым оборудованием для проходки лидериых скважин (СВУ «Томич»);
— установки должны быть оснащены вспомогательным крановым оборудованием, позволяющим складирован, спаи ближе к месту непосредственного вдавливания (установка с краном СБК-1).
Библиографический список
1 Полежаев Д.К Дешевое и комфортное жилье удержит сибиряков и Сибири // Строительство о Омском Прииргмпи«. — Омск. 2008. С А - 9.
2. СвешискиА ЕВ. Современноеоборудование длявдавливания свай/Г..В. СветинскиЛ, М.С. I лйдпй // Мсхлнмзация строительства. - 1997. - № 11. - С. 12 - 16,
X Курии В.П . Млусумблев Б.С.. Цсйсахович В.6. Работа силе-ндапливающих установок па строительстве зданий // Мехами .^ции строительст ва. - 1969. - № 12. - С I V- 18
4.ЛевенштеЙи Б.Я., Мартюшев М.П Производство свайных фундаментов настройках Омска//Мохдшшцкмсгронгсльспи. -196Я - N»3. - С 2-4
5. ПономаренкоЮ.Е. Нестеров Д.С., Млрпошоп N1 П. Него рии и перспективы развитиясредств механизации для вдзвлнва имя свай в Занадно Сибирском регионе // Механизации стро игельсгва — 2003. — Nlf 8. — С 13—17.
6. Фрейдмаи В.Г. Особенности применения свай заводского изготовления при реконструкции Санкт-Петербурга // Реконструкция городов и геотехническое строительство — 200Л — №9. - С 208 - 271.
7 ФрейдманО Г Перспективы развитияметодл вдавливания свай // Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы : межвуэ. теорет. сб. тр. - СПб.: СПбГЛСУ, 2006. -С. 174 - 176
8. Савинов А.В.. Фролов В.Э. Повышение эффективности фундаментов из свай заводской готовности, погружаемых вдавливанием // Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений : сб. ст. Меж дуиар. науч. практ. конф. — Пенза. 2004. — С- 200 — 202.
9. Джантнмиров Х.А. Безударные технологии погружения свай и шпунта / Х.А Джантнмиров, O.R. Литвин // Реконструкция городов и геотехническое строительство. —2004. - N«8. -С 176-179.
10 Наука, инжиниринг, инновации. Каталог научно тохни ческих разработок и услуг в Томском государственном архитектурно-строительном ужгоерстггетс (ГГАСУ) |Текст| /сост. C.I I.Овсянников, В.И. Коренев; под ред. А.С. Ляховнча - Томск Илд-ио Том. гос. лрхит.-строит. ун-та, 2007. — 120 с.
ПОНОМАРЕНКО Юрий Евгеньевич, доктор технических наук, заместитель проректора по научной работе.
НЕСТЕРОВ Андрей Сергеевич, кандидат технических паук, старший преподава тель кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты».
Адрес для переписки: 644080, г. Омск. пр. Мира, 5.
Статья поступила п редакцию 10.00.2009 г.
© Ю. Е. Пономаренко, А. С. Нестеров
Книжная полка
Попов, П. Е. Введение в специальность 151002 «Металлообрабатывающие станки и комплексы» [ТекстЦ: конспект лекций / П. Е. Попов, Е. В. Васильев, Н. Н. Кочура; ОмГТУ. — Омск, 2009. — 47 с.: рис. — Библиогр.: с. 47.
В конспек те лекций приведены основные темы лекционного курса дисциплины «Введение в специальность». Даны термины и понятия, рассмотрены виды и износ режущего инструмента и металлорежущих станков. Описан процесс резания металлов, режимы резания.
По вопросам приобретения — (3812) 65-23-69 Е mail libairectortf' omqtn.ni
Свешников, В. К. Станочные гидроприводы [Текст] : справочник / В. К. Свешников. — 5-е изд., перераб. и доп. — М. : Машиностроение, 2008. — 639 с. : рис., табл. — (Библиотека конструктора). — Библиогр.:с.612-613. —Предм. указ.: с. 614-618. — ISBN 978-5-217-03438-3.
I (рнведены конструкции, основные параметры, габаритные и присоединительные размеры гидрооборудо ван и я главным образом стационарных машин, в том числе насосов, объемных гидродвигателей, гидро-аішаратон, фильтров, аккумуляторов,теплообменников, приборов и сопутствующих товаров отечест венного и частично зарубежною производства. Излагаются основы проем ирования и расчета гидросистем, их монтажа и эксплуатации, а также основополагающие отечест венные стандарты и стандарты ИСО. Справочник содержит максимум сведений, необходимых в практике проектирования и эксплуатации гидрооборуловлния. выполняя информационную и учебную функцию.
Для инженеров-конструкторов, изготовителей, а также обслуживающего персонала переоборудования стационарных машин, преподавателей, студен тон.
