Погружение в грунт свайных железобетонных (двутавровых или трехлучевых) фундаментов и анкеров для оттяжек осуществляют агрегатом для вибропогружения фундаментов АВСЭ (рис. 124). Агрегат перемещает и питает электроэнергией мотовоз-электростанцию мощностью 200 кВт, напряжением 380 В. Мотовоз-электростанция может быть заменен электростанцией на железнодорожном ходу мощностью 200 кВт.
В комплект механизмов для погружения свайных фундаментов в грунт входят агрегат АВСЭ, мотовоз-электростанция, крытый вагон (для хранения запаса деталей, инструмента и укрытия обслуживающего персонала на случай непогоды) или вместо мотовоза- электростанции тепловоз и вагон-электростанция.
При наличии мотовоза-электростанции комплект механизмов обслуживает комплексная бригада из 10 чел.: машинист мотовоза- электростанции, помощник машиниста мотовоза-электростанции, машинист агрегата АВСЭ, помощник машиниста агрегата, три электромонтера, главный кондуктор и два сигналиста.
При замене мотовоза-электростанции на вагон-электростанцию состав комплексной бригады увеличивают на одного человека — машиниста электростанции.
Погружение свайных фундаментов производят следующим образом: машинист агрегата, проверив прочность закрепления фундамента, поворачивает стрелу агрегата перпендикулярно оси пути, переводит фундамент в вертикальное положение, устанавливает его на необходимом расстоянии от оси пути и опускает до упора в грунт. После этого погружает фундамент до проектного положения, освобождает его от гидравлических захватов, устанавливает агрегат в транспортное положение и перемещает к новому месту работы.
О времени работ по погружению фундаментов должны быть заранее предупреждены дистанции сигнализации и связи и участок энергоснабжения или локомотивный отдел отделения дороги.
Погружение фундаментов в целях лучшего использования «окон» следует совмещать с установкой опор.
Агрегат АВСЭ в свободное от работы время на перегонах рекомендуется использовать для погружения свайных фундаментов на станциях под консольные опоры или стойки жестких металлических поперечин.
Непосредственное руководство работами по погружению свайных фундаментов и надзор за качеством их выполнения осуществляет строительный мастер.
В песчаных и плотных глинистых грунтах рекомендуется погружать сваи с подмывом. Для этого в комплект агрегата АВСЭ включают цистерну с укрепленным на ней центробежным насосом. Подмыв осуществляется через две трубы диаметром 19 мм, равные длине свай. На конце труб установлены наконечники диаметром 5 мм. Трубы приваривают к станине рабочего органа п соединяют гибким шлангом с насосом.
При погружении свайных фундаментов в местах прохождения, кабельных линий необходимо до начала работы агрегата АВСЭ откопать кабель на 10 м в обе стороны от оси свайного фундамента, поднять и отвести от контура фундамента; после погружения сваи кабель вновь уложить и засыпать. Эти работы выполняют в присутствии представителя организации, эксплуатирующей кабель.
В невысоких насыпях, расположенных на слабых грунтах — на болотах, торфах, иольдиевых глинах и т. п., — опоры контактной’ сети устанавливают на блочные фундаменты с уширенной полкой или же на свайные (одно- или двухсвайные) фундаменты (рис. 125).
Односвайные фундаменты со сборными оголовками сооружают в такой последовательности:
- разбивают положения фундаментов;
- устраивают приямок глубиной 0,5 м для центрирования острия сваи при ее погружении;
- погружают на комплектовочной базе на платформу сваи, а стаканные оголовки на дрезину АГМу и перевозят их к месту сооружения;
- отцепляют дрезину АГМу с двухосной платформой от установочного поезда на месте производства работ;
- раскладывают сваи краном КМ-16 в местах сооружения фундаментов;
- погружают сваи;
- устанавливают дрезиной АГМу нижний оголовок (рис. 126) и омоноличивают;
- устанавливают верхний оголовок, соединяют его с нижним и устанавливают опору.
Свайные фундаменты стальных станционных опор гибких поперечин сооружают при помощи специальных механизмов и приспособлений.
В обводненные песчаные грунты и мягкопластичные супеси или суглинки сваи погружают вибропогружателем ВП-1, а в тугопластичные глинистые грунты — трубчатым дизель-мотором УР1-1250 (С-858) или вибропогружателем при обязательном устройстве направляющих скважин перед забивкой свай. Сваи рекомендуется погружать при помощи крана, оборудованного копровой направляющей рамой (рис. 127).
Направляющая рама должна быть подвешена на стреле крана ниже стреловых блоков. Положение направляющей внизу фиксируется горизонтальными телескопическими распорками, прикрепленными к основанию стрелы. При переводе в транспортное положение направляющую и телескопические распорки убирают под стрелу крана. В таком положении кран может производить обычные грузовые операции, например устанавливать ростверки. Направляющая состоит из двух швеллеров № 18, соединенных решеткой.
Свайные фундаменты сооружают «с пути» и «с поля». «С пути» работы производят установочным поездом, который состоит из тяговой единицы (тепловоза), железнодорожного крана МК-15 или
КМ-16 со стрелой, равной 14 м, оборудованного копровой направляющей рамой, одной четырехосной подстреловой платформы и одной платформы, предназначенной для перевозки сваебойного оборудования (вибропогружателя или дизель-молота, свайных наголовников, шлангового кабеля, инструментов и инвентаря). При погружении свай вибропогружателем в установочном поезде должен быть мотовоз-электростанция МЭС-200 или вагон-электростанция ВЭС-3. Бригада, сооружающая свайные фундаменты «с пути»,, состоит из 10 чел.: машиниста тепловоза, помощника машиниста, машиниста электростанции, электрика-оператора, четырех электромонтеров и двух сигналистов.
«С поля» производят работы автомобильным краном К-104 или К-161, оборудованным копровой направляющей рамой. Сваебойное оборудование и инвентарь перевозят от одного фундамента к другому на автомобиле ЗИЛ-130. Источником электроэнергии для вибропогружателя служит передвижная электростанция ПЭС-100. При необходимости для устройства подъездов в комплект механизмов добавляют бульдозер.
Бригада, сооружающая свайные фундаменты «с поля», состоит из 11 чел.: машиниста крана, шофера автомобиля ЗИЛ-130, машиниста бульдозера, машиниста электростанции, электрика-оператора, четырех электромонтеров и двух сигналистов.
При забивке свай дизель-молотом состав бригады уменьшается на 2 чел. (машиниста электростанции и электрика-оператора).
Технология сооружения свайных фундаментов на площадке следующая:
- разбивают положение фундамента на местности;
- подготавливают площадку для установки ростверка;
- погружают ростверк и сваи на комплектовочной базе на платформы и доставляют их к месту сооружения фундаментов;
- разгружают требуемые типы ростверков и свай у мест сооружения фундаментов;
- устанавливают ростверк в проектное положение и точно выверяют его положение в плане (относительно оси пути) и по высоте;
- забивают сваи, используя при этом ростверк как направляющий кондуктор;
- соединяют сваи с ростверком и устраивают бетонный оголовок (сливы).
Технология сооружения свайных фундаментов на откосе насыпи следующая:
- выполняют процессы, указанные в п. а, б, в и г;
- забивают одну (среднюю) сваю откосного ряда фундамента;
- устанавливают ростверк, который со стороны откоса закрепляют на погруженной свае, а со стороны пути устанавливают на спланированную обочину насыпи;
- забивают остальные сваи фундамента, причем в первую очередь погружают сваи со стороны пути;
- соединяют сваи с ростверком и устраивают бетонный оголовок (сливы).
Площадки под ростверки (в период между работами по погружению свай) планируют бульдозером или для этой цели выделяют двух электромонтеров из бригады установочного поезда.
Подготовка площадки должна быть закончена за день до установки ростверка.
Перед установкой ростверков комиссия с участием представителей организаций, эксплуатирующих наземные коммуникации, производит обследование мест сооружения свайных фундаментов с целью определения их точного расположения.
Доставку ростверков и свай, их раскладку на месте сооружения фундаментов осуществляют в период между «окнами» поездом, который устанавливает перегонные опоры контактной сети, или установочным поездом, который ведет забивку свай.
Если свайные фундаменты устраивают с ростверком, расположенным над грунтом, то его следует уложить на подкладки (обрезки шпал), которые после омоноличивания ростверка со сваями удаляют. Сваи раскладывают в непосредственной близости от ростверков параллельно пути. Головы свай укладывают на подкладки с промежутком 0,3—0,4 м для удобства крепления наголовников.
Погружение свай при помощи вибропогружателя, подвешенного к стреле крана, оборудованной направляющей рамой, осуществляют следующим образом:
- поднимают стрелу крана над подстреловой платформой и разворачивают на 180° к платформе, на которой установлен вибропогружатель с прикрепленным конусным стаканом;
- стропуют вибропогружатель за крюк крана;
- освобождают от основания стрелы крана низ направляющей рамы и крепят к ней горизонтальные телескопические распорки;
- поворачивают стрелу крана к ростверку и заводят ролики вибропогружателя в направляющую раму;
- сваю с прикрепленным к ней конусным наголовником стропуют к вибропогружателю и поднимают его вместе со сваей (при этом длину стропа подбирают таким образом, чтобы при вертикально поднятой свае зазор между низом конусного стакана и верхом конуса составлял не более 1—2 см);
- поворотом стрелы крана сваю располагают над отверстием ростверка, при необходимости ее разворачивают и опускают на грунт;
- опускают вибропогружатель так, чтобы конус, закрепленный на свае, вошел в конусный стакан вибропогружателя;
- проверяют вертикальное положение сваи и закрепляют горизонтальные телескопические распорки направляющей рамы;
- погружают сваю на проектную глубину, при этом крюк крана должен свободно опускаться вслед за вибропогружателем, чтобы вибрация не передавалась на стрелу крана;
- отсоединяют от сваи вибропогружатель, для чего натягивают стропы, и клипом, вставленным в отверстие конусного стакана, выбивают конус;
- отболчивают конусный наголовник и вместе с прокладкой переносят к следующей свае;
- поднимают вибропогружатель и перемещают его к следующей свае.
До забивки свай устраивают в грунте направляющие скважины. Это позволяет более точно погрузить сваи на проектную глубину, уменьшить динамические воздействия на сваю, а также повысить производительность вибропогружателя, кроме того выявить геологические данные в месте сооружения свайного фундамента.
Площадь поперечного сечения скважин рекомендуется принимать равной 30—35% площади поперечного сечения сваи (для свай сечением 30×30 см рекомендуемый диаметр скважины 20— 25 см).
Направляющие скважины устраивают из полой трубы при помощи вибропогружателя следующим образом:
- выполняют процессы, перечисленные в п. a, b, c, d, e, f, g, при этом вместо сваи погружают трубу, а конус крепят к торцовому листу четырьмя болтами М27;
- трубу погружают в грунт на глубину не более 2—2,5 м, затем ее извлекают при работающем с наименьшей частотой вибропогружателе;
- поворотом стрелы крана извлеченную из грунта трубу отводят в сторону от ростверка и удаляют из нее керн грунта;
- вновь располагают трубу над скважиной и погружают на большую глубину.
Для образования скважины глубиной 5—7,5 м делают от трех до шести проходок. При увеличении глубины погружения сопротивление трубы выдергиванию резко возрастает, поэтому последующие проходки уменьшают до 1,5—0,7 м. Общее время, затрачиваемое на образование одной направляющей скважины, равно 10— 15 мин.
В глинистых грунтах приступать к погружению свай следует не менее чем через сутки после образования направляющих скважин для всех свай фундамента. Перед погружением свай направляющие скважины рекомендуется заливать водой.
В песках направляющие скважины следует устраивать поочередно непосредственно перед погружением свай. В глинистых грунтах направляющие скважины образовывают трубой с поршневым клапаном на конце, который служит для удаления керна грунта из трубы. После подъема трубы на поверхность крючком, прикрепленным к ростверку, зацепляют нижнее кольцо штанги поршневого клапана и, продолжая поднимать трубу, извлекают из нее керн грунта.
В песках направляющие скважины образовывают трубой с обратным клапаном на конце, который препятствует выпадению керна грунта при подъеме на поверхность трубы.
Трубу отсоединяют от вибропогружателя после образования последней направляющей скважины. Для этого трубу вновь опускают в скважину, стропуют к вибропогружателю и отблочивают конус от трубы, после чего подъемом крюка крана извлекают ее из грунта. После опускания трубы на землю выбивают конус из конусного стакана вибропогружателя.
Зимой до забивки свай в мерзлые грунты следует обязательно устраивать направляющие скважины.
Под станционные опоры контактной сети с гибкими поперечинами свайные фундаменты можно сооружать при помощи других механизмов, например вибровдавливающим агрегатом ВВПС-20(11) или ВВПС-30(19), для погружения свай фундаментов линии электропередачи.
Для образования направляющих скважин вместо вибропогружателя ВП-1 можно использовать вибромолот ВМ-9.