Statisk indragningsmetod
Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från
versionen som granskades den 14 juni 2022; kontroller kräver
5 redigeringar .
Den statiska intryckningsmetoden är en teknik där prefabricerade element (pålar, rör, spont) sänks ner i marken med hjälp av pålpressningsinstallationer (upp till tunga pålar med stora sektioner 350 × 350 mm och 400 × 400 mm ). Installationer utvecklar en intryckningskraft på upp till 35 ton och kan belasta 15 pålar upp till 6 m långa per skift [1] . Samtidigt säkerställs noggrannheten i påldragningen genom att leda ledande brunnar med ett djup mindre än designmärket upp till 0,5–1,0 m , som arrangeras i förväg med hjälp av borriggar [1] Detta utesluter dynamiska och vibrationseffekter.
Historik
Den har använts i St. Petersburg sedan början av 1970-talet som en stationär plattform, och sedan mitten av 1980-talet som självgående enheter i USV-120M, USV-160 med en intryckningskraft på upp till 160 ton .
Teknik för indragning av pålar av armerad betong, spont och rör
Förberedande skede
Innan arbetet påbörjas utförs förberedelsen av byggarbetsplatsen . I de flesta fall räcker det att utföra en grov utjämning, eftersom pålningsinstallationerna arbetar i sluttningar och sänker ned pålarna till designmärket till ett djup av 10 m direkt från markytans dagsmarkering. Vid behov anordnas en grop, vars dimensioner är större än byggnadens storlek med den tekniska bredd ( 1-3 m ) som krävs för att sänka ner hörnpålarna och de extrema pålarna som ligger nära gropens kant.
Dessutom bedrivs i förberedelseperioden ett arbete med provkörning av pålar och med statiska provningar av provpålar, utifrån vilka konstruktionsbeslut om antal, längd och tvärsnitt av använda pålar, behov och djup av pålar. ledarborrningar bekräftas eller korrigeras. Pålningsinstallationer gör det enkelt att utföra statiska tester på grund av deras noggrannhet vid nedsänkning och närvaron av instrument i förarhytten på IED :n för att kontrollera presskraften längs hela längden av det nedsänkta elementet. Dessutom, enligt kraven i SP 24.13330.2011 [2] , är tillförlitlighetsfaktorn för statiska tester 16 % mindre än för dynamiska.
Produktionsstadiet
Den tekniska cykeln för pålens indragning inkluderar följande operationer: installation av IED :n vid intryckningspunkten; lasta IED med kalibrerad last; slingning, lyft och lastning av nedsänkta element i de hydrauliska klämmorna på IED :ns pressanordning (ledare) med hjälp av den inbyggda kranmanipulatorn; inriktning av installationen med hydrauliska cylindrar och centrering av pålen; indrag; flytta IED :n till märket för designpositionen för nästa hög. Processen att driva pålar och spont utförs av en pålpressmaskin som använder två eller fyra roterande bordsklämmor som överför en vertikal presslast till pålkroppen utan att skada den.
Under driften av pålpressningsanläggningen styrs presskraften av maskinoperatören i området från 0 till 320 ton . Dessutom, på grund av användningen av kalibrerade laster, är det möjligt att öka eller minska installationens totala vikt till värdet av designlasten på pålen som krävs av projektdokumentationen.
Trycket i systemet under pålning övervakas kontinuerligt av anläggningsoperatören med hjälp av ett verifierat instrument ( tryckmätare ) installerat direkt i operatörens hytt. Detta system låter dig använda fördelarna med indragningsteknik, såsom:
- möjligheten att driva pålar strikt upp till det felvärde som anges av projektet;
- förhindrar förstörelsen av högen på materialet, vilket ofta inträffar när man slår pålar;
- snabb information och snabba svar i händelse av att pålar träffar linser av mjuk jord, som vid produktion av pålar med hjälp av annan teknik upptäcks endast under kontrolltester av pålar efter avslutat arbete och leder till en betydande ökning av byggkostnaden.
På grund av användningen av utbytbara pålklämmor i ledarens hydrauliska anordning, sänker tryckinstallationer ned pålar av följande sektioner: 300x300 mm , 350x350 mm och 400x400 mm , samt pålar och runda rör med en diameter på 200 till 550 mm .
För närvarande finns det följande effektiva design av pålar, vars användning endast är möjlig med indragningsmetoden:
- extremt ekonomiska pålar utan tvärgående förstärkning, utvecklade på 1960-talet och inte använts under lång tid på grund av den höga andelen förstörelse av axlar under körning;
- pyramidformade pålar med en liten (upp till 4% ) längsgående lutning av ytorna, som i ett antal markförhållanden har en ökad bärighet på grund av den resulterande expansionen;
- högar med en variabel sektion längs längden, som är särskilt effektiva i markförhållanden av den andra typen när det gäller sättningar, såväl som i stora grupper;
- prefabricerade armerade betongkompositpålar med en metallfri fog, som är 10% mer ekonomiska än traditionella;
- kombinerade pålar med en teleskopisk struktur av axeln, vilket gör det möjligt att erhålla en bärkraft på två till tre gånger mer än intryckningskraften på grund av deras arrangemang enligt metoden "top-down";
- pålar utan spets, med minimal längsgående armering, gjorda med den formlösa metoden av tung betong, som är 25% mer ekonomiska än de som tillverkas med traditionella metoder.
Dessutom rör sig IED :er självständigt runt byggarbetsplatsen på medar ("tassar") och utför arbete med en inbyggd kran, vilket gör det möjligt att uppnå en rekordsjunkningshastighet - upp till 60 armerade betongpålar per skift. Uppenbarligen är tekniken för att driva pålar med indragningsmetoden den obestridda ledaren inom pålfundamentteknik när det gäller kvalitet, tillförlitlighet och arbetshastighet.
Tillämpade maskiner och mekanismer
För att utföra arbete med tekniken för statisk påldrivning används självgående hydrostatiska pålförare , som är funktionellt färdiga pålningsanordningar med hög grad av beredskap för arbete. Maskinerna fungerar framgångsrikt i alla klimatzoner när som helst på året. SVU består av huvudramen, på vilken den rörliga enheten, kranmanipulatorn och pålpressningsenheten, lastramen för hängande vikter är monterade. I själva verket är dessa tre installationer kombinerade till en maskin - ett gångchassi, en kranmanipulator och en pålpressningsinstallation, den här maskinen utför tre funktioner.
- SVU , med hjälp av den hydrauliska (hydrostatiska) driftprincipen, skapar en kraft på det nedsänkta elementet upp till 320 ton . SVU har en universal pålbox-klämma för runda, fyrkantiga och prismatiska pålar, samt en balkprofil. Tvärsnittet av färdiga nedsänkta element är från 200 till 550 mm . Dessutom tillåter pålpressningsinstallationen att du kan pressa pålar med en sidoklämma med en kraft på upp till 75 % av den centrala klämmans presskraft. Längden på de nedsänkbara elementen begränsas endast av markförhållandena. Med användning av en inventeringstryckanordning sänker pålpressningsanläggningen pålarna under markens dagliga märke, vilket gör det möjligt att avsevärt minska kostnaderna för att utveckla, ta bort och bortskaffa jorden, och som ett resultat, dess återfyllning . Dessutom, utan utgrävning av en pålgrop, fungerar push-in-installationer framgångsrikt under förhållanden där en hög nivå av grundvatten eller en svag grund inte tillåter sänkning av stor tung utrustning i gropen .
- Underredet på pålpressningsanläggningen är utformat enligt principen om ett gångchassi och gör att en tung maskin kan arbeta under förhållanden med minimalt preparerade platser med sluttningar upp till 15 ° och oregelbundenheter i planeringsmärken upp till 1 meter . Samtidigt är trycket på marken av maskinen med en totalvikt på 200 ton på grund av de stora stödtassarna mindre än för en person! SVU :s chassi har hög manövrerbarhet och rörelsehastighet; vid arbete i sluttningar nivelleras maskinen av hydraulcylindrar omedelbart innan pålen pressas.
- En kraftfull lastarkran, designad för alla typer av pålar, är monterad direkt på SVU :s huvudram . Detta tillåter pålpressningsanläggningen att utföra två operationer samtidigt för samtidig tillförsel av nästa påle med nedsänkningen av den föregående. Sålunda halveras nedsänkningstiden för en hög med en samtidig proportionell ökning av nedsänkningsproduktiviteten. Dessutom tillåter lastegenskaperna att lyfta pålar med en sektion på 400 × 400 mm vid full räckvidd ( 5 ton på 12 meter!). Sådana lasthöjdsegenskaper hos kranmanipulatorn gör det möjligt att störta nästan alla möjliga typiska element i pålar.
IED :n transporteras till byggarbetsplatsen demonterad. Vidare monteras maskinen under ett arbetsskift i början av arbetet och demonteras först i slutet av det. Förberedelsen av byggarbetsplatsen för IED består i grov utjämning av platsen och markering av pålens installationspunkter. Under intryckningsprocessen övervakas belastningen kontinuerligt under pålning, vilket ofta eliminerar den efterföljande statiska provningen av pålarna.
IED:er är certifierade enligt GOST-R och överensstämmer helt med funktionerna för året runt drift i Ryssland.
Fördelar med indragningsmetoden
Grundläggande:
- Det anses vara den mest sparsamma tekniken för installation av fabriksfärdiga pålar (om vi jämför pålning och vibrationsdoppning) på grund av obetydliga värden på vibrationsaccelerationsnivån, vilket leder till en garanterad fabrikstillverkad kvalitet på pålar .
- Med denna metod är det möjligt att utvärdera pålens bärighet med den slutliga intryckningskraften
- Förmåga att arbeta i tätbebyggda miljöer
jämfört med slagmetoder (pålning)
- sparar tid med 2-3 gånger på grund av den höga arbetshastigheten - en installation sänker ner från 12 km högar av stora sektioner per månad i de tyngsta jordarna (i praktiken 20-30 pålar per skift, samma som en konventionell pålning installation, hastigheten är mycket beroende av organisationen av arbetet, tillgängligheten av ytterligare utrustning, lagerhållning, leverans av pålar, etc.);
- besparingar på minst 20 % medel på grund av vägran att leda borrning (det är bara sant om det finns ledarborrning, som inte används ofta);
- besparingar på minst 25 % medel för markarbeten - för driften av högen av pressinstallationen krävs inte preliminär utveckling av jordar och utjämning av platsen. Tekniken fungerar framgångsrikt i sluttningar upp till 15 ° och pressar pålar till designmärket direkt från markytan på dagtid (gäller endast för vissa typer av IED , som regel krävs grov utjämning av ytan, vilket har nämnts ovan upprepade gånger );
- besparingar på minst 30 % medel på grund av användningen av en mindre volym pålar av stora sektioner ( 400 x 400 mm ), medan pålarna har en minimiarmering (gäller vid specialbeställning av pålar utan tvärgående armering, eftersom endast standardpålar med full förstärkning serietillverkas, designade för körning);
- besparingar på minst 50 % medel för energikostnader;
- spara 50% medel genom att minska volymen av dyra fälttester av pålar och jordar, eftersom den använda tekniken gör det möjligt att mäta intryckningskraften för varje neddriven påle (som regel endast 1-2 % av neddrivna pålar testas, dessutom kan den officiella slutsatsen om tester endast tillhandahållas av en specialiserad organisation som har lämplig ackreditering, och inte av någon ägare till IED );
- öka med 10-12 % pålfältets bärighet med samma geometriska parametrar för de element som drivs (på grund av packning av jorden vid pålning) (jordpackning sker dock även vid pålning med en konventionell pålmaskin );
- hög tillförlitlighet för pålfundament på grund av frånvaron av okontrollerade mikrosprickor i pålarnas kropp och frånvaron av förstörelse av huvudena, vilket oundvikligen inträffar i processen att driva dem (dock är huvudena på högarna som ingår i grillens kropp skärs vanligtvis ner med armeringen exponerad, därför krävs inte betongens säkerhet);
- ljudlös drift av pålningsanläggningen och frånvaron av dynamiska effekter på de omgivande byggnaderna (naturligtvis är detta den viktigaste, kvalitativa fördelen med IED jämfört med pålningsanläggningar).
- precis som drivna pålar anses även drivna pålar vara "testade" för bärighet på grund av metoden för deras installation; Pålningsentreprenörsföreningens motto är alltså: "En neddriven påle... det är en beprövad påle!" [3]
jämfört med uttråkad teknik
- spara tid med 3-5 gånger på grund av den höga arbetshastigheten;
- kostnadsbesparingar på grund av en minskning av arbetsvolymen på grund av en ökning av pålfältets bärförmåga med 10-25% med samma geometriska parametrar för de nedsänkta och fyllda elementen i pålfältet;
- besparingar på den totala mängden arbete på grund av en 20% ökning av pålfältets tillförlitlighet på grund av användningen av färdiga nedsänkbara element i lager (pålar och spont);
- spara minst 60 % av energikostnaderna;
- besparingar på 80 % av medlen på grund av en minskning av volymen av dyra fälttester av pålar och jordar, eftersom den tillämpade intryckningstekniken gör det möjligt att mäta intryckningskraften för varje påle som slås ner vid varje meter;
- spara tid på grund av konstruktionen av flödesmetoden, eftersom fabrikshögarna omedelbart efter nedsänkningen ingår i arbetet med griller, och uttråkade högar måste få styrka inom 28 dagar;
- total minskning av kostnaden för en meter nedsänkt hög - upp till 200% ;
- hög och förutsägbar tillförlitlighet av pålfundamentet (på grund av kontrollen av nedsänkningskraften för varje påle under arbetet).
- dessutom ger pålar som drivs med den statiska intryckningsmetoden på grund av packningszonen som bildas runt pålen vid beräkning av bärigheten längs sidoytan en besparing på 42-50 % jämfört med borrade pålar.
Tekniska nackdelar
- För transport av IED : er krävs mer bilutrustning och överdimensionerad utrustning än för pålförare eller borriggar, vilket ökar transportkostnaderna (den totala massan av IED :erna i montering måste naturligtvis överstiga dess nedsänkningskraft (200-350 tf) och kan nå 400 ton - detta motsvarar fullastade 4-5 järnvägsvagnar eller 10-15 fullastade lastbilar på 24 ton vardera );
Omfattningen av pålningsmetoden
I städer
- nära befintliga strukturer, i täta byggnadsförhållanden;
- i historiska stadskärnor;
- nära nödsituationer och förfallna strukturer;
- under byggandet av nya mikrodistrikt för bostäder nära bostadsområden;
- i jordskredzoner och på sluttningar;
- för stora köpcentra och höghus;
- för vägkorsningar och underjordisk parkering;
- i resortområden och rekreationsområden;
- i undergrävningsområden och andra platser där det är förbjudet att lasta pålar med slagmetoder.
På industriplatser
- i tunga jordar, såväl som i närvaro av aggressivt grundvatten (vilket är en kontroversiell fråga);
- när du arrangerar fundament från komposithögar av stora sektioner;
- i gruvors territorier, gruvschakt, nära befintliga brunnar;
- under återuppbyggnaden av befintliga företag;
- vid konstruktion och rekonstruktion av transportörer och transportband;
- för tunga maskiner, ugnar, kranbanor.
Och i många andra fall förblir pressteknik oöverträffad, eftersom det under driften av utrustningen inte finns några stötdynamiska belastningar som negativt påverkar närliggande byggnader, befintliga anläggningar, brunnar eller underjordiska arbeten. Normerna ger särskilda anvisningar för produktionsarbeten för att förstärka grunden för olika byggnader och strukturer med mycket långa flersektionspålar, vanligtvis vid ombyggnad eller förstärkning av befintliga strukturer [4] .
Anteckningar
- ↑ 1 2 Lebedev V. M., 2021 , sid. 81.
- ↑ SP 24.13330.2011 . Datum för åtkomst: 19 november 2016. Arkiverad från originalet 19 november 2016. (obestämd)
- ↑ PDCA-drivna pålar anses också vara "testade" för viktbärande förmåga på grund av deras installationsmetod; Därför är pålningsentreprenörsföreningens motto "En driven påle ... är en testad påle!" (inte tillgänglig länk) . Hämtad 13 mars 2022. Arkiverad från originalet 14 december 2018. (obestämd)
- ↑ VSN 16-84 Arkivexemplar daterad 24 februari 2022 på Wayback Machine Instruktioner för att stärka grunden för nöd- och rekonstruerade byggnader med flersektionspålar.
Litteratur
Normativ litteratur
Instruktioner
TTC
Teknisk litteratur