Проектирование устройства буронабивных свай (стр. 3 из 9)
Для крепления нижней части скважины последнюю бурят несколько большего диаметра, чем у обсадной трубы. В изготовленную скважины до самого конца опускают обсадную трубу (неизвлекаемую или инвентарную), которую заполняют бетоном.
Слабые грунты могут оказаться на любой глубине образуемой скважины. Если стенки скважины устойчивы не по всей длине, вначале скважину бурят без обсадной трубы. При этом диаметр образуемой скважины делают несколько больше, чем у обсадной трубы. Затем трубу до дна скважины заполняют бетоном и при необходимости извлекают ее краном.
Когда известно, что слабые грунты распологаются в нижней части скважины, ее бурят вначале без обсадной трубы. Затем ее вставляют в пробуренный участок скважины. Дальше погружают трубы при помощи пригруза массы рабочего органа буровой установки.
В случаях расположения слабых грунтов только в верхних частях скважин скважины бурят с применением обсадной трубы лишь в пределах участка слабых грунтов. Извлекают обсадную трубу тогда с помощью гидравлического выдергивателя, который работает в комплексе с инвентарной обсадной трубой и вибратором. Закреплять стенки скважин можно также железобетонными кольцами, большинство которых имеет одинаковые с металлическими трубами размеры наружного диаметра, но стоимость их в несколько раз меньше последних.
Буронабивные сваи повышенной несущей способности в сложных инженерно – геологических условиях можно устраивать с использованием свай – оболочек, широко применяемых в транспортном строительстве. В грунт сваи – оболочки погружаются одним из трех способов: без выборки грунта из оболочки, с выборкой грунта, а также в предварительно пробуренные скважины.
Для погружения сваи по первому способу не требуется вырабатывать грунтовое ядро внутри оболочки. Для погружения таких оболочек применяют ударные или вибрационные механизмы. Этот способ применяют для проходки однородных слабых грунтов, если представляется без нарушения прочности ствола сваи образовать и уплотнить грунтовое ядро.
При проходке неоднородных грунтов с твердыми скоплениями в сложных инженерно – геологических условиях, в которых сваи оболочки испытывают со стороны грунта значительные сопротивления, их рекомендуется погружать с удалением грунта из ее полости. В этих случаях сваи погружают с помощью колцевого вибратора, имеюшего отверстие для погружения рабочего органа, вырабатывающего грунт внутри оболочки. При указанном способе могут возникать большие лобовые и боковые напряжения.
Прочность оболочки в этом случае определяют нагрузками не от сооружения. А от сопротивления грунта. Это обстоятельство приводит к излишнему увеличению прочности тела сваи. Этого недостатка не имеет способ погружения свай – оболочек в предварительно пробуренные скважины. При этом можно легко заделывать низ сваи – оболочки в плотный грунт, а также устраивать бетонную пробку или уширенную пяту.
Для увеличения несущей способности сваи по грунту и более полного использования прочностных характеристик материала, основание сваи уширяют или уплотняют. При необходимости делают и то и другое.
Для устройства уширений свай применяют специальные устройства – уширители. Рабочим органом таких утройств являются уширители режущего или вдавливающего типа. Уширители первого типа оснащены ножами, и в процессе образования полости уширения обеспечивается выдача разработанного грунта на поверхность непрерывно или циклично.
Устройство полости уширения и ее форма зависят от направления раскрытия режущих рабочих органов, а также от расположения шарниров вращения дают возможность открывания рабочих органов вверх. Полученная при этом полость уширения имеет вид усеченного конуса. Такая форма особенно целесообразна при разработке несвязных грунтов, когда устойчивость образованных обратных откосов обеспечивается с помощью глинистого раствора.
Уширителем с нижним расположением шарниров вращения можно образовать сферический свод с примыкающим основанием в виде перевернутого конуса. Применять уширители этого типа целесообразно только в связных грунтах, так как сводчатое нависание грунта при разработке несвязных грунтов даже с закреплением глинистым раствором более опасно, чем обратный откос.
Для ряда грунтовых условий целесообразно устраивать уширения методом вдавливания. С этой целью можно использовать уширитель свай гидравлический (УСГ) или уширитель свай механический (УСМ).
2.2 Выбор технологической схемы
Исходя из геологических условий строительства возведение свай будет производиться при помощи обсадных труб.
где i1 – снятие растительного слоя;
i2 – предварительная планировка;
i3 – устройство основания;
i4 – укладка дорожных плит;
i5 – бурение;
i5’ – вывоз изъятого грунта;
i6 – монтаж арматуры;
i7 – бетонирование;
i8 – отрывка котлована под ростверк.
До начала устройства буронабивных свай должны быть выполнены следующие работы:
- разбиты и закреплены на местности оси опор и свай в свайном поле;
- устроена площадка из железобетонных плит ПАГ по песчаному основанию для стоянки и перемещения буровой установки;
- очищены от налипшего грунта и цементного молока внутренние поверхности секций инвентарных обсадных труб.
В связи с близким расположением буронабивных свай в каждой «полуопоре» устройство буронабивных свай, в основании промежуточных опор, должно производиться поочередно в каждой «полуопоре», согласно схеме Рис.5.
Бурение скважины ведется под защитой обсадной трубы, входящей в комплект оборудования буровой установки. Обсадная труба состоит из секций длинной 1, 2 и 3 метра и режущего наконечника. Режущий наконечник монтируется на нижнем фланце первой секции обсадной трубы.
Проходка скважин производится вращательным способом бурения и начинается с бурения скважины обсадной трубой, соединенной с ротором буровой установки, до погружения трубы на глубину 2...2,5 метра, что обеспечивает требуемую вертикальность скважины.
Грунтовая пробка извлекается из обсадной трубы короткими рейсами бурового шнека, закрепленного на телескопической штанге установки. Дальнейшее погружение обсадной трубы производится за счет возвратно – вращательно – поступательного движения создаваемого с помощью обсадного стола.
После погружения первой секции обсадной трубы бурение скважины продолжается на глубину, равную половине длины следующей обсадной трубы. Рабочий орган извлекается из скважины, производится наращивание обсадной трубы и она погружается на глубину забоя.
В аналогичной последовательности ведется проходка скважины до проектной отметки.
При достижении рабочим органом буровой машины проектной отметки погружение обсадной трубы прекращается во ибежание разрыхления грунта в забое скважины. Контроль за глубиной проходки осуществляется с помощью бортового компьютера, находящегося в кабине буровой установки.
3 Выбор комплекса машин
Исходя из технологической схемы производства работ произведем подбор комплекса машин.
Исходные данные:
1. Размеры площадки под устройство опоры моста – 25х25 м;
2. Диаметр скважины – 1500 мм;
3. Глубина скважины – 23 м;
4. Заглубление за одну проходку – h = 1...1,5 м;
5. Объем грунта, извлекаемого из скважины за одну проходку - Vгр=2,64 м3;
6. Общий объем грунта, извлекаемый из одной скважины – Vгро=34,5 м3.
3.1 Срезка растительного слоя
Размер площадки – 25х25 м.
, м3 ;где
- толщина растительного слоя, =0,25 м. 
Для сравнения расчитаем два бульдозера ДЗ-110 и ДЗ-384. По приведенной стоимости машино-часа выберем марку бульдозера:
, руб/м2;где
- стоимость машино-часа работы бульдозера (719,95 руб. для ДЗ-110 и 1700,81 руб. для ДЗ-384); [ ]. 
- эксплуатационная часовая производительность бульдозера.Эксплуатационная часовая производительность бульдозера ДЗ-110:
, м2 /ч.где
- норма времени, ч., =1,4 ч. на площадь S=1000 м2 (ЕНиР 2-1-5). 
м2 /ч.При работе бульдозеров в переувлажненных грунтах, в которых буксуют или вязнут гусеницы тракторов, Н. вр. и Расц. умножать на 1,15.(Е2-1-22).
руб/м2.Эксплуатационная часовая производительность бульдозера ДЗ-384: