Материал: Технология строительства подземных сооружений. Специальные способы строительства

1.1.3.Оборудование для погружения

иизвлечения шпунтии

Для погружения шпунтин в грунтовой массив применяют копровое оборудование и различные средства забивки.

Копровое оборудование предназначено для подъема и удер­ жания шпунтины в вертикальном положении, а также для подъема и перемещения средств забивки. Вместо копров могут быть применены стреловые (автомобильные) краны или краныэкскаваторы, оснащенные специальным сменным оборудовани­ ем, а также тельферы.

Средства забивки шпунтин разнообразны по конструкции и принципу работы. Их можно подразделить на следующие ос­ новные типы:

механические молоты, приводимые в действие с помощью подъемной лебедки и каната;

паровоздушные молоты, приводимые в действие сжатым воздухом или паром, которые непосредственно воздействуют на ударную часть молота;

дизель-молоты, работа которых основана на передаче энер­

движений рабочего органа на шпунтину) ; вибромолоты, принцип работы которых основан .на совмест­

ном использовании эффекта вибрации в сочетании с периодиче­ скими ударами по шпунтине.

Наибольшее распространение получили вибропогружатели, которые разделяют на высокочастотные (частота колебаний вибратора 700— 1500 в 1 мин) для погружения шпунтин с от­ носительно малыми лобовым сопротивлением и массой и низ­ кочастотные (300—500 колебаний в 1 мин) — для погружения железобетонных свай и шпунтин, имеющих большие массы и лобовое сопротивление.

Наибольшее распространение для погружения и извлечения стальных шпунтин получили вибррпогружатели ВПП-2 с элект­ родвигателем мощностью 28—75 кВт и В-401 с электродвигате­ лем мощностью 55 кВт. Вибропогружатель В-401 предназна­ чен для погружения в песчаные водоносные грунты и извлече­ ния металлических шпунтин массой до 1,5 т.

Перспективным средством забивки шпунтин являются виб­

ют протаскиванием через замки отрезка шпунтин длиной 1,5— 2 м. Затем забивают маячные сваи и приступают к погруже­ нию шпунтин. При этом сборка и погружение шпунтин на проектную глубину осуществляют двумя способами: 1) соби­ рают полностью шпунтовое ограждение, шпунтины забивают поочередно на небольшую глубину, примерно на 1 м первона­ чально в одном направлении, а затем в обратном; 2) последо­ вательно собирают шпунтовое ограждение., в результате забив­ ки каждой шпунтины сразу на полную проектную глубину.

При первом способе в замках шпунтин возникают большие напряжения, из-за большого трения шпунтины сильно, дефор­ мируются, иногда происходит разрыв замков.

Погружение шпунтин вторым способом происходит значи­ тельно легче. Однако забивка .одиночных шпунтин нередко приводит к отклонению их от заданного направления и не да­ ет возможности замкнуть контур ограждения одним и тем же типом шпунта.

Первый способ применяют в основном в шахтном строи­ тельстве, где имеют место повышенные требования к герме­ тичности и вертикальности шпунтового ограждения; второй —

вгидротехническом и промышленном строительстве. Внезапное уменьшение глубины погружения скорее всего

является результатом того, что шпунтина натолкнулась на ка­ кой-либо предмет, чаще всего камень. В этом случае начинает­ ся забивка следующей шпунтины на полную глубину. Как пра­ вило, после этого удается несильными частыми ударами рас­ колоть камень или несколько отжать его в сторону и забить предыдущий элемент на необходимую глубину. Этимспособом в большинстве случаев удается избежать скручивания забивае­ мой шпунтины.

В последние годы в практике подземного строительства все

Угловые шпунтины погружают в грунт первыми, после этого погружают смежные с ними шпунтины.

При выполнении работ в несвязных грунтах более целесо­ образно применение копров с быстродействующими молотами (например, вибрационными) Частые удары способствуют раз­ рыхлению несвязного грунта, уменьшают силы трения между отдельными его зернами и материалом шпунтин и тем самым снижают силы сопротивления грунта забивке. При этом не следует допускать перерывов в забивке, так как в это время происходит стабилизация положения частиц грунта и при по­ следующем возобновлении работ возникает дополнительное сопротивление опусканию шпунтины.

В случае связных грунтов более эффективно применение тихоходных механизмов, так как в этом случае опусканию шпунтин противодействуют силы сцепления грунта, которые при применении, например, вибрационных механизмов, не мо­ гут быть преодолены. При замедлении опускания шпунтин сле­ дует прервать процесс забивки на некоторое время. Обычно после этого наступает период более интенсивного опускания.

При применении вибрационного способа погружение шпун­ тин в грунт осуществляют в том случае, когда вызываемые виб­ рацией силы преодолевают силы сцепления частиц грунта меж­ ду собой и опускаемой шпунтиной, для чего создаваемые ам­ плитуды колебаний должны быть больше определенной вели­ чины. При этом скорость опускания забиваемой шпунтины за­ висит от совокупности всех действующих на нее сил. Возникаю­ щее сопротивление может оказаться столь большим, что опус­ кание забиваемой шпунтины прекратится. В этих случаях це­ лесообразно применение различных способов, облегчающих дальнейший процесс.забивки шпунтин в грунт. К ним относят­ ся подмыв грунта; предварительное бурение грунта; бурение, сопровождаемое промывкой скважин; предварительное взры­ вание породы и применение различных тиксотропных жидкос­ тей, способствующих снижению сил трения.

Погружение шпунтин с помощью вибропогружателей в не­ связные водоносные пески или в суглинки до глубины 8 м про­ изводят, как правило, без применения гидроподмыва. При по­ гружении шпунтин на большую глубину и в различные грун­ ты с наличием сухих песков и вязких глин следует применять гидроподмыв. Применение подмыва не допускается ;при погру­ жении шпунтин вблизи фундаментов эксплуатируемых зданий, подземных сооружений и коммуникаций.

Подмыв грунта при применении шпунтин типа ШП, ШК, ШД, «Ларсен» осуществляют с помощью металлических тру­ бок диаметром 25—37 мм, приваренных вдоль шпунтин с внеш­ ней или внутренней сторон, или же путем подачи воды цо зам­ ковым трубам при применении шпунтин типа ШПД ri ШДК. Воду для подмыва подают насосами ЗИФ-200/40 с давлением до 0,6 МПа при глубине погружения шпунтин до 10 м и с дав­ лением до 2 МПа при глубине погружения до 15 м.

Скорость погружения шпунтин в замкнутом контуре с глу­ биной погружения резко понижается. Средние скорости погру­ жения шпунтин с помощью вибропогружателей в зависимости от глубины могут быть приняты следующие.