Сооружение свайных фундаментов для железобетонных и стальных опор

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:

1. поднимают стрелу крана над подстреловой платформой и разворачивают на 180° к платформе, на которой установлен виб­ропогружатель с прикрепленным конусным стаканом;
2. стропуют вибропогружатель за крюк крана;
3. освобождают от основания стрелы крана низ направляющей рамы и крепят к ней горизонтальные телескопические распорки;
4. поворачивают стрелу крана к ростверку и заводят ролики вибропогружателя в направляющую раму;
5. 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);
6. поворотом стрелы крана сваю располагают над отверстием ростверка, при необходимости ее разворачивают и опускают на грунт;
7. опускают вибропогружатель так, чтобы конус, закрепленный на свае, вошел в конусный стакан вибропогружателя;
8. проверяют вертикальное положение сваи и закрепляют го­ризонтальные телескопические распорки направляющей рамы;
9. погружают сваю на проектную глубину, при этом крюк кра­на должен свободно опускаться вслед за вибропогружателем, что­бы вибрация не передавалась на стрелу крана;
10. отсоединяют от сваи вибропогружатель, для чего натягива­ют стропы, и клипом, вставленным в отверстие конусного стакана, выбивают конус;
11. отболчивают конусный наголовник и вместе с прокладкой переносят к следующей свае;
12. 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.