Стальные сваи и пробуренные кессоны » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Стальные сваи и пробуренные кессоны

07.07.2021

Стальные сваи, получившие наибольшее распространение в практике строительства, имеют форму массивных двутавровых балок с широкими полками. Такие сваи обычно принято называть сваями из 1-балок, или Н-сваями. В «Справочнике изделий из стали» приводятся данные по торговым сортаментам таких балок. Согласно каталогу, Н-сваи начали применять с 1908 г. Удавалось с успехом поднимать и забивать такие сваи длиной более 200 футов. По сравнению с железобетонными сваями они обладают преимуществом, выражающимся в большой простоте работы с ними. До начала забивки нет необходимости придавать им строго определенную длину, так как выявившийся при бойке избыток длины может быть быстро удален автогеном, а наращивание сваи по длине в случае необходимости может быть легко осуществлено с помощью сварки. При благоприятных грунтовых условиях Н-сваи в зависимости от принятого сечения могут использоваться для восприятия нагрузок, не превышающих как максимум 48—120 т на сваю-стойку и 48—70 г на висячую сваю. Как правило, для Н-свай, погруженных в грунт, не существует никакой опасности постепенного их ржавления и разрушения, если только грунт не является водопроницаемым и если поток воды через его поры не будет непрерывно доставлять к поверхности сваи все новые и новые порции вредных растворенных в ней веществ. He защищенные грунтом части сваи, находящиеся в воздухе или в воде, могут подвергаться или не подвергаться коррозии в зависимости от местных условий. Может возникнуть необходимость в защите свай на уровне уреза воды бетонной рубашкой.

Некоторые инженеры склонны ставить под сомнение поведение Н-свай-стоек, забитых до прочной скалы, так как ее поверхность может оказаться неровной. Представляется возможным, что Н-свая может опираться на скалу только некоторой частью своего конца и в результате подвергаться значительным напряжениям изгиба в ее концевой части, что не может быть выявлено без проведения испытания пробной нагрузкой. При проходке котлованов иногда обнаруживается, что Н-сваи могут быть при их забивании перенапряжены, а концы их смяты и расщеплены при встрече с валунами.

Сваи в виде стальных труб не имеют указанных недостатков, так как они могут подвергаться осмотру по всей их длине перед бетонированием подобно тому, как это показано на рис. 15.10 применительно к бетонной свае «Реймонд». Однако в этом случае стенки трубы должны быть достаточной толщины, чтобы обеспечить возможность ее забивки в грунт без использования временно упрочняющего сердечника; это увеличивает стоимость таких свай. Трубчатые сваи могут забиваться в грунт при закрытом или открытом их нижнем конце. К трубам с закрытым нижним концом приваривают стальной конический наконечник. Такое соединение настолько прочно, что описываемые сваи могут забиваться через каменную наброску мощностью во много футов и подстилающие ее материалы, которые иногда находятся поверх пластов мягкой глины по берегам рек и озер в районе заброшенных скальных карьеров. Такая обстановка создает сложную проблему при возведении фундаментов в период последующего строительства. При достижении коренной породы нагрузка на сваю передается на породу через стальной наконечник. Сваи в виде труб с закрытым концом отжимают в сторону грунт в количестве, соответствующем их объему. Следовательно, такие сваи не должны применяться, когда это может принести вред. Тогда следует прибегать к сваям в виде трубы с открытым концом; их забивают на несколько футов за один прием. Затем забивку приостанавливают и грунт из трубы тем или иным способом удаляют. Это замедляет работу и делает ее более дорогой, чем забивка свай с закрытым концом. Удаление грунта из трубы проще всего выполняется промывкой, такой же, как и в случае буровых скважин с обсадными трубами. В городах это не всегда возможно, так как обычно запрещается сбрасывать в канализацию содержащую грунт воду во избежание заиливания коллекторов глинистыми и илистыми продуктами при их осаждении из воды. В этих случаях можно прибегнуть к продувке труб сжатым воздухом. В грунт, заполняющий трубу, забивают на глубину нескольких футов трубку для подачи сжатого воздуха. Одновременно поверх грунта заливают на несколько дюймов воду. В ресивере компрессора создается максимальное давление, которое затем мгновенно сбрасывают. Возникающий при этом воздушный удар выбрасывает грунт из трубы.

Трубчатые сваи-стойки с толщиной стенки 1/2 дюйма и диаметром 20 дюймов способны воспринимать нагрузку на сваю до 150 т. Трубы обычного бесшовного типа, которые используются в Соединенных Штатах в качестве свай, в Европе могут быть получены только с трудом. Как сообщил автору Пауль Леймдорфер, вместо них в стокгольмском порту были с успехом применены шпунтовые сваи типа «Ларсен», сечения которых были подобны американским DP-1 и DP-2, сваренные попарно в продольном направлении и снабженные приваренным наконечником.
Стальные сваи и пробуренные кессоны

Для восприятия значительных сосредоточенных нагрузок от колонн в Соединенных Штатах была разработана конструкция, представляющая собой стальную трубу большого диаметра с помещенной внутри нее стальной Н-сваей (рис. 15.13), известная под названием свай, пробуренных в опускном колодце. Цилиндрическую оболочку опускного колодца диаметром 30 дюймов со стенками толщиной 1/2 дюйма опускают до скалы через толщу, сложенную глинами и песками, мощность которой достигает иногда 100 футов. Затем неоднократными ударами тяжелого долота со скалывающими гранями в виде звезды по поверхности скалы уже внутри опускного колодца добиваются образования углубления 5—9 футов. После этого возможно с помощью нескольких ударов еще немного опустить оболочку колодца, чтобы обеспечить водонепроницаемость на ее контакте со скалой. Обычно оказывается возможным освободить колодец от воды и опустить туда в люльке инженера для обследования характера скальной породы.

После этого в колодец опускают сердечник в виде Н-сваи, который полностью заделывается в бетон. Если удаление из колодца воды невозможно, то прибегают к подводной укладке бетона с помощью хобота. Благодаря пробуренному в скальной породе углублению часть нагрузки, падающая на опускной колодец, будет распределяться через ее боковую поверхность на гораздо большую площадь, чем в случае обычного опирания колодца на поверхность скалы. Поэтому оказалось возможным передать на опускные колодцы в основании реальных сооружений весьма значительные нагрузки, колеблющиеся в пределах от 220 до 1420 т.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: