автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы оборудования для устройства винтонабивных свай

□□34562 Ю

Баранов Никита Брониславович

На правах рукописи

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ II РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ УСТРОЙСТВА ВИНТОНАБИВНЫХ СВАЙ

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск-2008 г.

003456210

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ).

Научный руководитель: доктор технических наук

Пономаренко Юрий Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кадисов Григорий Михайлович

кандидат технических наук Мосенкис Юзеф Матвеевич

Ведущая организация: ФГУП Конструкторское бюро

транспортного машиностроения г. Омск

Защита состоится «23» декабря 2008 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета Д 212.250.02 ВАК РФ при Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ) по адресу 644080, г. 0мск-80, проспект Мира, 5, ауд. 3124.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ.

Телефон для справок: (3812) 65-01-45; факс (3812) 65-03-23.

Автореферат разослан «21 » ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного I

доктор технических наук, профессор Иванов В.Н.

диссертационного совета,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве является возведение оснований и фундаментов.

Продолжительность устройства фундаментов составляет до 15-20% от общей продолжительности строительства. Вместе с тем в области фундаменто-строения имеются большие резервы повышения эффективности и улучшения качества за счет внедрения прогрессивных конструкций фундаментов.

В настоящее время остро стоит проблема сооружения фундаментов в зоне плотной городской застройки. В таких условиях необходимо применять безударные методы строительства, чтобы исключить опасные для соседних сооружений вибрации. Весьма эффективным типом фундаментов, отвечающим поставленным требованиям, а также повышению уровня индустриализации строительства, является фундамент из винтовых свай. Применение винтовых свай, имеющих меньшую длину по сравнению с забивными, для фундаментов опор инженерных сооружений дает возможность существенно сократить их стоимость и сроки строительства.

Винтовые сваи являются перспективной конструкцией, обладающей рядом существенных преимуществ по сравнению с обычными призматическими и цилиндрическими сваями: более высокая несущая способность, универсальность применения в различных грунтовых условиях, возможность установки под значительным углом к вертикали, успешная работа при знакопеременных нагрузках, а также в грунтах, подверженных морозному пучению, безударное погружение в грунт. Но применение металлических винтовых свай заводской готовности характеризуется большим удельным расходом металла, что сказывается на стоимости фундамента, а, следовательно, и сооружения в целом. Железобетонные винтовые сваи не получили распространения из-за трудоемкости их погружения, несовершенства механизмов, используемых для завинчивания, а также низкой надежности таких свай при восприятии крутящего момента. Пути решения этих проблем лежат в устройстве винтовых свай непосредственно в грунте. Такие сваи можно назвать винтонабивными.

Рабочий орган для устройства таких свай представляет собой обсадную трубу, имеющую снизу винтовой башмак с теряемым наконечником. Рабочий орган погружается в грунт путем завинчивания. Процесс проходит безвибраци-онно и с низким уровнем шума. При погружении винтового башмака окружающий грунт раздвигается в стороны в радиальном направлении, тем самым уплотняясь. По достижении проектной отметки в обсадную трубу вставляется арматурный каркас, и производится бетонирование сваи с одновременным извлечением обсадной трубы путем вывинчивания ее вращением в обратную сторону. С помощью этого грунт еще раз уплотняется, а бетон заполняет пустоты, оставленные винтовым башмаком.

Винтонабивная свая, сохраняя все положительные свойства винтовой, обладает меньшей стоимостью за счет сокращения удельного расхода металла. По сравнению с буронабивными сваями имеет увеличенную несущую способность за счет устройства сваи в уплотненном грунте. Для изготовления винтонабив-

ной сваи требуется гораздо меньше времени, чем для буронабивной, т.к. в процессе изготовления грунт не извлекается на поверхность, что также исключает операции по его удалению со стройплощадки.

Все вышеизложенное определяет актуальность работ по разработке эффективной конструкции оборудования для устройства винтонабивных свай.

В качестве объекта исследований настоящей работы выбрана конструктивно-технологическая система «вращатель-винтовой рабочий орган-грунтовый массив».

Предметом исследований являются закономерности процесса взаимодействия системы.

Цель работы - повышение эффективности устройства винтонабивных свай за счет обоснования конструктивных и режимных параметров оборудования.

Задачи исследований:

- проведение системного анализа существующего оборудования для погружения винтовых свай;

- разработка математической модели процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом основания;

- обоснование выбора формы и рациональных конструктивных параметров винтового рабочего органа;

- экспериментальная проверка и подтверждение полученных аналитических зависимостей;

- разработка методики расчета основных параметров навесного оборудования.

Методика исследований основывается на проведении структурного анализа системы «вращатель-винтовой рабочий орган-грунтовый массив», использовании математического моделирования процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом и научных положений теоретической механики и механики грунтов.

Методика исследований включает также экспериментальную проверку результатов теоретических исследований, применение статистической обработки результатов экспериментов.

На защиту выносятся: математическое описание процесса силового взаимодействия рабочего органа с грунтом основания, расчетные зависимости для определения крутящих моментов и сил сопротивления погружению и извлечению рабочего органа, а также работы, затрачиваемой на изготовление сваи, методика определения рациональных параметров рабочего органа, инженерная методика выбора и расчета основных параметров навесного оборудования для устройства винтонабивных свай.

Научная новизна работы характеризуется следующими результатами: систематизирован материал по конструкциям машин и оборудования, способам изготовления свай и исследованиям в этой области, на основании чего разработана соответствующая классификация; составлено математическое описание процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом. Установлены закономерности изменения крутящих моментов и сил сопротивления погружению и из-

влечению рабочего органа, а также работы, затраченной на изготовление скважины, от прочностных показателей грунта и конструктивных параметров рабочего органа.

Практическая ценность работы заключается в разработке методики выбора и расчета основных параметров навесного оборудования для устройства винтонабивных свай применительно к конкретным грунтовым условиям.

Данная методика расчета может применяться в проектно- конструкторских бюро учреждений и предприятий, занимающихся проектированием и производством оборудования для образования скважин в грунте.

Реализация полученных результатов. По результатам работы разработано и передано во ФГУП Конструкторское бюро транспортного машиностроения, г.Омск, техническое задание на конструкцию рабочего органа для устройства винтонабивных свай в грунте, отличающуюся высокими технико-экономическими показателями.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на:

- международной конференции «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений», Омск, 2006 г;

- международной конференции «Проблемы механики грунтов и фунда-ментостроения в сложных грунтовых условиях», Уфа, 2006 г;

- конференции «Проблемы создания и совершенствования строительных и дорожных машин», Белгород, 2006 г;.

- конференции «Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений», Пенза, 2006 г; .-

- международной конференции «Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века», Омск, 2006 г;

- международном конгрессе «Машины, технологии и процессы в строительстве», Омск, 2007 г;

- Юбилейной конференции, посвященная 50-летию РОМГГиФ, Москва, 2007 г;

- 64-й научно-технической конференции НГАСУ, Новосибирск, 2007 г;

- международной конференции «Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений». II Академические чтения им. профессора А.А. Бартоломея, Пермь, 2007 г.

Публикации. В процессе выполнения работы подана 1 заявка на изобретение (регистрационный №2008138780 от 29.09.2008) и опубликовано 12 статей, в том числе 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа по структуре состоит из введения, четырех глав и заключительных выводов. Объем работы — 172 листа машинописного текста, включая 60 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 120 наименований и 2 приложений.

Автор выражает благодарность С.В. Лобанову за помощь, оказанную при проведении экспериментальных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности и цели диссертационного исследования, поставлены задачи, изложены основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе диссертации рассматривается состояние вопроса. Изложены обзор и анализ существующего отечественного оборудования для погружения винтовых свай, а также импортных аналогов, используемых для устройства винтонабивных свай.

Для обеспечения правильного выбора способа проходки скважин под винтонабивные сваи и соответствующего ему оборудования разработана классификация средств проходки скважин, устраиваемых с использованием уплотнения грунта, в которой учитываются конструктивные параметры рассматриваемого оборудования, принцип взаимодействия рабочего органа с грунтом, воздействующая на рабочий орган нагрузка.

Процесс образования скважин под винтонабивную сваю близок по принципу к процессу погружения винтовых свай. В связи с этим проведен анализ исследований процесса взаимодействия винтовой свай с грунтом. Теоретическими исследованиями работы винтовых свай в разное время занимались различные организации - НИИОСП им. Н.М. Герсеванова, ГСПИ Министерства связи СССР, ЦНИИ Лесосплава, институт «Энергосетьпроект», Саратовский политехнический институт, Брестский политехнический институт и другие. Большое количество экспериментальных исследований было проведено в ВНИИЗеммаше, ВНИИ строительства магистральных трубопроводов, Омском конструкторском бюро транспортного машиностроения. Значительный вклад в изучение винтовых свай внесли И.Я. Бейлин, Н.М. Бибина, Я.Я. Богорад, С.Х. Вартанов, Ю.Е. Ветлов, В.Н. Железков, М.Д. Иродов, Д.А. Лозовой, Л.Г. Мариупольский, И.Г. Марпоченко, М.А. Орделли, В.А. Пенчук, Ю.О. Таргулян, И.И. Цюрупа, В.П. Чернюк, И.М. Чистяков, Г.С. Шпиро и др.

Обзор и анализ известных способов и средств для завинчивания свай и проходки скважин винтовыми рабочими органами, а также обзор исследований по данной проблеме позволили сформулировать цель и задачи исследований, определить объект и предмет исследования.

Во второй главе представлены аналитические исследования процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом и определены его основные конструктивные параметры, а также режимные параметры погружающего оборудования.

Основными параметрами, подлежащими определению при расчете рабочего органа для устройства винтонабивных свай, являются величины крутящего момента и вертикальной силы, необходимых для его погружения. Для обеспечения образования в грунте неповрежденной скважины характерной винтовой формы необходимо избегать пробуксовки (вращения рабочего органа относительно своей оси без поступательного движения) и проскальзывания (погружения без вращения) рабочего органа. Это достигается использованияем рациональных режимов работы оборудования для устройства винтонабивных свай,

для определения которых разработана и исследована математическая модель процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом.

Процесс деформации грунта под нагрузкой весьма сложен и многообразен, так как отдельные виды деформаций имеют разную физическую сущность и подчиняются различным законам. Поэтому при проведении теоретических исследований вводился ряд допущений, основными из которых являются следующие:

- перемещение частиц грунта в процессе внедрения происходит в направлении, перпендикулярном перемещению рабочего органа, т.е. внедрение рабочего органа эквивалентно расширению полости в грунте от нулевого радиуса до радиуса рабочего органа;

- силы сопротивления, действующие на поверхность винтовой лопасти, сосредоточены на линии ее срединного диаметра;

- деформации от сжатия при погружении элементов рабочего органа в грунт суммируются;

- напряжения, вызванные деформацией грунта от внедрения в него рабочего органа, постоянны на расстоянии радиуса лопасти от оси скважины в направлении, перпендикулярном данной оси.

При составлении математической модели процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом он был условно разделен на 4 элемента - теряемый наконечник, башмак, винтовую лопасть и обсадную трубу (рис. t). Учитывались следующие составляющие сил сопротивления: моменты от сил трения по поверхности теряемого наконечника, башмака, винтовой лопасти, обсадной трубы, сопротивление грунта под теряемым наконечником, сила трения грунта по поверхности башмака, вертикальная составляющая трения грунта по поверхности винтовой лопасти, сила трения грунта по поверхности обсадной трубы.

Силы трения вычислялись путем умножения нормальных сил на поверхности контакта элементов рабочего органа с грунтом на коэффициент трения грунта по грунту либо грунта по стали. Нормальные силы находились путем интегрирования нормальных напряжений по площади поверхностей контакта элементов рабочего органа с грунтом.

Для определения нормальных напряжений использована зависимость, которая выражает гипотезу Бернштейна-Летошнева, учитывающую возрастание сопротивления грунта по мере увеличения деформации. Эта зависимость подтверждена в работах многих ученых — В.Ф. Бабкова, А.К. Бируля, Н.Г. Дом- . бровского, H.H. Иванова, Д.А. Лозового, Н.И. Наумца, H.A. Ульянова, Ю.Е. Пономаренко и др., и записывается выражением:

tr=Crx", (1)

где а - напряжение на контактной поверхности элемента, Ci - коэффициент общей деформации грунта, х — величина деформации, |i - показатель; характеризующий процесс деформации.

Исследованиями А.К. Бируля было установлено, что показатель ц может принимать различные значения для одного и того же грунта в зависимости от

его влажности Так, например, ц=0 при ц=0,5 при \У=(0.7-Ю.8)Р, ц=1 при \У=(0.4-Ю.7)Р, где Б - верхний предел пластичности.

Конструктивными параметра-

Шщ

Теряемый конусный. наконечник

Рис. 1. Конструктивная схема винтового рабочего органа

ми рабочего органа (рис. 1) являются:

- радиус башмака Я;

- половина угла заострения конуса Р;

— наружный радиус обсадной трубы г;

- длина участка трубы, взаимодействующего с грунтом, Ь;

— угол заострения винтовой лопасти 2а;

— ширина лопасти В;

— угол подъема винтовой линии лопасти у;

- высота башмака Н.

Силы трения, возникающие от

реакции грунта на элементы рабочего органа, воспринимаются двумя видами силовых воздействий - крутящим моментом и вертикальной вдавливающей силой. Соответственно, силы трения раскладывались на горизонтальную и вертикальную составляющие. Суммарная сила трения на поверхности винтовой лопасти должна быть направлена вдоль нее, т.е. под углом к горизонтали, равным углу подъема винтовой линии лопасти. Для этого к рабочему органу прикладывается необходимая вертикальная сила.

Крутящий момент, необходимый для погружения рабочего органа, равен сумме моментов, необходимых для погружения отдельных элементов его (сумме горизонтальных проекций всех сил трения на элементы). Аналогично, вертикальная сила, необходимая для погружения рабочего органа, равна сумме вертикальных проекций сил трения, действующий на все элементы.

Впервые математическая модель позволяет увязать между собой крутящий момент, вертикальную силу, величину погружения рабочего органа за один оборот и конструктивные параметры винтового рабочего органа, а также получить выражения, характеризующие процесс извлечения рабочего органа.

Расчетная схема к определению крутящих моментов и вертикальных сил при погружении рабочего органа в грунт приведена на рис.2.

Необходимый для погружения крутящий момент будет выражаться как:

М = М1+М2+М^+М 4

(2)

где Мь М2, М3, М4 - крутящие моменты, необходимые для погружения отдельно конусного наконечника, башмака, винтовой лопасти и обсадной трубы соответственно.

Необходимая для погружения вертикальная вдавливающая сила будет выражаться как:

Q=Qi + Q2 + Q3 + Q4-G, (3)

где Qi, Q2, Q3, Q4 — вертикальные силы, необходимые для погружения отдельно конусного наконечника, башмака, винтовой лопасти и обсадной трубы соответственно; G — сила тяжести, действующая на рабочий орган.

Для получения зависимостей, характеризующих усилия, прикладываемые

к рабочему органу при вывинчивании, а также для уменьшения давления грунта на обсадную трубу в случае изготовления сваи в грунтах, способных держать стенки скважины, были рассмотрены процессы, происходящие на контакте поверхности рабочего органа с грунтом, с точки зрения упругой деформации грунта. При этом расчет базировался на следующих положениях, отраженных в работах таких ученых, как H.A. Ульянов, Ю.Е. Пономаренко и др. (график зависимости напряжений на поверхности контакта рабочего органа с грунтом на рис. 3):

а) большая ветвь графика соответствует погружению рабочего органа, меньшая - извлечению;

б) после прохода элемента радиусом R в грунте остается скважина радиусом R'<R;

в) Uj — величина, на которую уменьша-

Рис. 2. Расчетная схема к определению крутящих моментов и вертикальных сил

ется радиус скважины после погружения рабочего органа (величина упругой деформации грунта);

г) деформация грунта во время вывинчивания начнется не с нуля, а с величины Я', достигая максимальной величины Я;

е) после извлечения упругая деформация скважины и2 окажется меньше, чем после погружения;

ж) процесс нарастания напряжений при извлечении происходит аналогично погружению (ветви графика подобны);

з) углы наклона кривых загрузки и разгрузки к оси абсцисс при извлечении будут соответственно равны углам наклона кривых загрузки и разгрузки при погружении.

Исходя из этого, для зоны загрузки при погружении и извлечении принимается единый коэффициент общей деформации Сь равный тангенсу угла наклона кривой загрузки к оси абсцисс, а для зоны разгрузки - также единый ко-

Рис. 3. График зависимости напряжений от деформации при погружении и извлечении рабочего органа

эффициент упругой деформации С2, равный тангенсу угла наклона кривой разгрузки к оси абсцисс.

Получено выражение для определения оптимального радиуса обсадной трубы винтового рабочего органа в устойчивых грунтах, способных держать стенки скважины:

(4)

где С2 - коэффициент упругой деформации грунта.

>. В результате разработки математической модели получены следующие выражения для определения силовых воздействий на отдельные элементы рабочего органа (табл. 1).

Таблица1

Аналитические выражения для определения силовых воздействий на отдельные элементы рабочего органа

Наименование параметра Формула для определения параметра

Крутящий момент для погружения теряемого. наконечника: „ ^ RM+3 CJ М\ = 2 ■ 7Г • cos -------------- fí + 3 sinocos/?

Крутящий момент для погружения башмака: M2=Cvf■ R"+1 -2 л-Н- cos у2

Кр'уТящйй момент для погружения винтовой лопасти: jg м ( сг/ v-tsa+sr1-*"1 ^ sina-cosa // +1 eos/ (Л + Я) C> f 2n-n-{R+2) {{B-tga + RrX sin2 or COS y /i + 1 ■B-tga- (jB' tg~a-±-Ry*2 ~ )) 0i + 2)^+1)

Крутящий момент для погружения обсадной трубы: M4 = C2 ■ (R- (>"P- -1 ) + rf ■ /• r1- 2-ti■ h- k-eos/4 ]¡C2

Вертикальная сила для погружения теряемого наконечника; = 2rsm^2 Cos(arc,g(f))q (/ ■ + sjn/7) (ji + 2) sin p cos(arctg(f) + /?)

Вертикальная сила для погружения башмака: P2 = Cr f- Rf'+l ■ 2л- H- sin

Вертикальная сила для погружения винтовой лопасти: /;,= 2'С] / -2'/»•(*+*-)■ эта-соха 2 (Я-^а + Д)^1-^1 ' • -- - -'иг М +1

Вертикальная сила для погружения обсадной трубы: = С2 • (й- (/>№- -1)+гУ-/-г-2я-Л-к-вшу4 V 0>

Крутящий момент

для извлечения М2'=К0-М2

башмака:

Крутящий момент

для извлечения М}'=К0-М3

винтовой лопасти:

Крутящий момент

для извлечения

обсадной грубы:

Вертикальная сила

для извлечения Р2'= К0- Р2

башмака:

Вертикальная сила

для извлечения Р2'=Кй-Рг

винтовой лопасти:

Вертикальная сила

для извлечения о? и а?

обсадной трубы: |

В табл. 1 обозначено: {— коэффициент трения грунта по стали; к - коэффициент ослабления давления грунта на обсадную трубу; К0-С1/С2.

В результате решения уравнений математической модели были построены графические зависимости крутящего момента й осевого усилия от различных конструктивных параметров рабочего органа и физико-меХанических свойств грунта. .

По результатам анализа полученных графических зависимостей установлено, что оптимальный угол заострения наконечника рабочего органа следует принимать 2(3=908. В качестве критерия оптимизации была принята удельная энергоемкость процесса изготовления скважины.

В третьей главе представлены условия и порядок проведения экспериментов, описаны приборы и оборудование, обработка результатов исследований, приведены результаты экспериментальных исследований.

Целью экспериментальных исследований являлась проверка достоверности полученных теоретических зависимостей.

Программа исследований предусматривала две серии экспериментов.

Первая серия проводилась с целью сопоставления данных, полученных аналитическими вычислениями, с реальными, измеренными в натуре сторонними исследователями. Величина крутящего момента высчитывались при по-

мощи приведенной выше математической модели с использованием в качестве исходных данных конструктивных параметров винтового рабочего органа и характеристик грунтов, в которых проводились экспериментальные исследования. Затем производилось сравнение вычисленных и измеренных параметров.

Результаты первой серии экспериментов представлены в виде столбчатой диаграммы, показывающей разницу между вычисленными по различным методикам и измеренными В.П. Чернюком величинами крутящих моментов (рис. 4).

И Измеренное значение

0 Вычисленное по формуле Р462-82

□ Вычисленное по формуле ГСПИ Минсвязи СССР

□ Вычисленное по формуле ТУВС-

55

в Вычисленное по формуле

В.Н.Железкова 0 Вычисленное по формуле ЦНИИ

Лесосплава 0 Вычисленное по формуле И.И. Цюрупы иИ.М. Чистякова

□ Вычисленное по предлагаемой методике

Рис. 4 Сравнение вычисленных и измеренных величин крутящего момента

Экспериментальные исследования во второй серии проводились с натурным образцом винтовой сваи, представляющим собой обсадную трубу, закрытую снизу фиксированным конусным наконечником, с наваренной в нижней части трубы винтовой лопастью из стальных листов. Конструктивные параметры сваи приведены в табл. 2. Эксперимент проводился с использованием машины для завинчивания винтовых свай МЗС-219 со штатным завинчивающим механизмом. Учитывая схожесть конструкции рабочего органа для изготовления винтонабивных свай и винтовой сваи, находящейся в завинчивающем механизме машины МЗС-219, для проверки выведенных аналитических зависимостей необходимо было завинтить и вывинтить металлическую винтовую сваю, при этом получив необходимые данные, характеризующие процесс завинчивания и вывинчивания рабочего органа для изготовления винтонабивных свай. Экспериментальные исследования проводились в естественных условиях в грунтах ненарушенной структуры и естественной влажности. Грунтовые условия были представлены суглинком тугопластичной консистенции (0,25<Ц0,5).

Таблица 2

Конструктивные параметры винтовой сваи, примененной для экспери-__ментальных исследований_

Наименование Обозначение Величина Ед.изм.

Радиус башмака Я 0,1095 м

Радиус обсадной трубы г 0,1095 м

Угол заострения конуса 2Р 90 град

Высота башмака Н 0,5 м

Высота обсадной трубы И 7,5 м

Угол заострения лопасти а 8 град

Ширина лопасти В 0,1405 м

Угол подъема винтовой линии лопасти У 8 град

При погружении и извлечении винтовой сваи длиной 8 метров замерялись крутящие моменты и осевые усилия на глубинах 2, 4, б и 8 метров. Замеры производились путем снятия показаний с манометров гидросистемы подачи и гидросистемы измерителя крутящего момента. Далее эти показания переводились в усилия.

м„сгр, кНм

Ми*,, кНм 40\--

С |=1500 кН/м С2=35000 хН/М3 н 1 !

(л=1500 кН/м3 С2=35000 кН/м3 М=1

2

4

6

Н,м

а)

б)

Рис. 5. Зависимости крутящего момента от глубины погружения рабочего органа: а) при погружении; б) при извлечении рабочего органа --вычисленные значения;------ экспериментальные значения

Частота вращения варьировалась от 1 до 3 об/мин для определения влияния ее на величину сопротивления винтовой свае при погружении. Выяснилось,

что в данном диапазоне частот она не оказывает влияния на сопротивления. Величины крутящего момента и осевого усилия не изменялись в зависимости от частоты.

Экспериментальные данные обрабатывались методами математической стастистики, а необходимое число опытов для получения результатов измерений с заданной точностью определялось расчетом.

После обработки результатов экспериментов получен ряд зависимостей, характеризующих процесс взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом при погружении и извлечении рабочего органа (рис. 5-6).

По результатам анализа полученных графических зависимостей был сделан вывод, что предлагаемая математическая модель адекватно отражает процессы, происходящие в грунте при погружении и извлечении винтового рабочего органа.

а)

0

Рис. 6. Зависимости вертикальной силы от глубины погружения рабочего органа: а) при погружении; б) при извлечении рабочего органа

--вычисленные значения;......экспериментальные значения

14

В четвертой главе представлена методика выбора и расчета основных параметров оборудования для устройства винтонабивных свай. Дано описание конструкции винтового рабочего органа, разработанного на основе результатов исследований. Представлен пример расчета основных параметров оборудования, а также его технико-экономические показатели.

Исходными данными для расчета при проектировании оборудования являются:

— физико-механические свойства фунта и <р (по известному 1Ь методом интерполяции определяется коэффициент общей деформации С] и коэффициент упругой деформации Сг); показатель р, зависящий от влажности грунта;

— размеры изготавливаемых свай - диаметр ствола, диаметр сваи, глубина сваи, либо несущая способность сваи.

При расчете необходимо задаться основными геометрическими параметрами рабочего органа, затем вычислить второстепенные геометрические параметры. В конечном итоге вычисляются силовые параметры оборудования (крутящий момент и вертикальная сила, необходимые для погружения и извлечения рабочего органа), а также производительность оборудования.

Приведенная в работе методика использована при расчете винтового рабочего органа УВС 150/100-325, техническое задание на который передано во ФГУП Конструкторское бюро транспортного машиностроения для разработки рабочей документации на изготовление опытного образца.

Расчетный экономический эффект от применения оборудования для устройства винтонабивных свай при сооружении свай диаметром 0,5 м составит 100343 т.р. в ценах 3 квартала 2008 г.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. В результате проведенного обзора конструкций машин и оборудования для устройства винтонабивных свай установлено, что такое оборудование в настоящее время отечественной промышленностью не выпускается. В состав оборудования должна входить конструкция, служащая для перемещения рабочего органа, т.е. базовая машина, механизм, погружающий и извлекающий рабочий орган, а также сам рабочий орган для устройства винтонабивных свай.

2. Обзор существующих исследований позволил сделать заключение, что в приведенных материалах не обнаружено общепринятой научно разработанной методики исследования процессов погружения и извлечения винтового рабочего органа, отсутствуют расчетные способы определения необходимого крутящего момента и вертикальной силы для погружения рабочего органа на требуемую глубину и методика расчета сопротивлений грунта при извлечении рабочего органа.

3. В результате теоретических исследований составлено математическое описание процесса силового .взаимодействия рабочего органа с грунтовым массивом. Получены аналитические выражения, позволяющие определить конструктивные параметры рабочего органа, крутящие моменты и вертикальные силы, необходимые для погружения и извлечения рабочего органа, работу, затра-

чиваемую на изготовление скважины, в зависимости от прочностных показателей грунта и конструктивных параметров рабочего органа. Представлены зависимости, учитывающие изменение воздействия грунта на рабочий орган в зависимости от упругой деформации грунта. На основе анализа полученных выражений из условия минимальной удельной энергоемкости процесса изготовления скважины определен оптимальный угол заострения конусного наконечника 20=908.

4. Экспериментальные исследования подтвердили приемлемость полученных аналитических зависимостей при расчете основных параметров навесного оборудования для устройства винтонабивных свай. Данные экспериментальных исследований позволили определить воздействующие на рабочий орган крутящие моменты и вертикальные силы. Установлено, что величина крутящего момента и вертикальной силы при погружении и извлечении рабочего органа меньше расчетных, однако расхождения находятся в допустимых пределах, погрешность составляет не более 7%.

5. По результатам экспериментально-теоретических исследований разработана методика инженерного расчета основных параметров навесного оборудования, позволяющая выбирать конструктивные и силовые параметры машин для устройства винтонабивных свай, а также конструкция оборудования для устройства винтонабивных свай, в состав которого входит рабочий орган, представляющий собой обсадную трубу, имеющую снизу винтовой башмак с теряемым наконечником.

Разработанная методика расчета использовалась при составлении технического задания на «Рабочий орган для устройства винтонабивных свай», которое согласовано с ФГУП КБТМ и утверждено главным конструктором. Изготовление оборудования включено в план Омского завода транспортного машиностроения на 2009 год.

1 Расчетный годовой экономический эффект от внедрения одного комплекта указанного оборудования составит 100343 т.р.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 : Баранов Н.Б., Гаврилов А.Н. Об определении величины крутящего момента для погружения винтовых свай в грунт//Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений. Материалы конференции; - Омск: Изд-во СибАДИ. - 2006. - С. 112-116.

2. Пономаренко Ю.Е., Баранов Н.Б. Устройство набивных свай с применением винтового рабочего органа// Проблемы механики грунтов и фундамен-тостроения в сложных грунтовых условиях. Сборник трудов. — Уфа: Изд-во Башниистрой. -2006. - С. 115-118.

3. Баранов Н.Б., Гаврилов А.Н., Лобанов C.B. Машины и оборудование для погружения в грунт винтовых анкеров и свай// Проблемы создания и совершенствования строительных и дорожных машин. Сборник докладов. - Белгород: Изд-во БГТУ. - 2006. - С.8-12;

4. Баранов Н.Б., Гаврилов А.Н. К определению основных конструктивных и режимных параметров оборудования для погружения винтового рабочего органа// Актуальные проблемы проектирования и устройства оснований и фундаментов зданий и сооружений. Сборник статей. — Пенза: ПДЗ, 2006. — С. 16-18.

5. Баранов Н.Б., Гаврилов А.Н. Математическая модель процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом// Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин XXI века. Сборник трудов. — Омск: Изд-во СибАДИ. - 2006. - С.39-43.

6. Баранов Н.Б. Оптимизация энергозатрат на устройство винтонабивных свай// Межвузовский сборник трудов молодых ученых, аспирантов и студентов. - Вып. 4. - ■Ч. 1. - Омск: СибАДИ. - 2007. - С. 32-36.

7. Пономаренко Ю.Е., Баранов Н.Б., Гаврилов А.Н. К вопросу определения упругой деформации грунта в скважине при расчете винтовых свай и анкеров// Юбилейная конференция, посвященная 50-летию РОМГГиФ. Сборник трудов. -М. - 2007. Том 2. С. 145-150.

8. Баранов Н.Б., Гаврилов А.Н. Оптимизация параметров винтового рабочего органа с учетом упругой деформации грунта// Тезисы докладов 64-й научно-технической конференции.— Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин). -2007. -С. 147.

9. Баранов Н.Б. Исследование влияния конструктивных параметров винтового рабочего органа на процесс изготовления винтонабивных свай// Труды Международной конференции «Геотехнические проблемы XXI века в строительстве зданий и сооружений». II Академические чтения им. профессора A.A. Бартоломея. — Пермь: Астер. - 2007. — С. 12-15.

10. Баранов Н.Б. Методика выбора и расчета основных параметров оборудования для устройства винтонабивный свай// Машины, технологии и процессы в строительстве: Труды Международного конгресса, посвященного 45-летию факультета «ТТМ», 6-7 дек. 2007 г. - Омск: СибАДИ, 2007. - С. 231-234.

11. Пономаренко Ю.Е., Баранов Н.Б. Теоретические исследования взаимодействия рабочего органа для устройства винтонабивных свай с грунтом основания// Известия вузов — Строительство. — 2008. - №2. С.90-96.

12. Пономаренко Ю.Е., Баранов Н.Б., Лобанов С.В. Технология и оборудование для устройства винтонабивных свай// Строительные и дорожные машины. - 2008. - №4. С. 16-20.

Подписано к печати 19.11.2008 г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе. Усл. п.л. 1,16; уч.-изд. л. 1,11. Тираж 130. Заказ № 369.

Полиграфический отдел УМУ СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5.

Введение

1. Состояние вопроса. Задачи исследований

1.1. Классификация способов проходки скважин в грунте

1.2. Обзор и анализ оборудования для погружения винтовых свай

1.3. Обзор и анализ оборудования для изготовления набивных свай в уплотненном грунте

1.4. Обзор исследований процессов завинчивания винтовых свай

1.5. Объект, цель и задачи исследований

2. Теоретические исследования процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом

2.1. Основные положения

2.2. Определение конструктивных параметров винтового рабочего органа и винтонабнвной сваи

2.3. Определение сил сопротивления погружению и извлечению рабочего органа

2.4. Определение работы, затрачиваемой на устройство винтонабивной сваи

2.5. Анализ силовых и энергетических затрат

2.6. Выводы

3. Экспериментальные исследования процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом

3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований

3.2. Оборудование для экспериментальных исследований

3.3. Условия и порядок проведения экспериментов

3.4. Обработка результатов

3.5. Результаты экспериментальных исследований

3.6. Выводы

4. Практическое использование результатов выполненных исследований

4.1. Методика выбора и расчета основных параметров оборудования для устройства винтонабивных свай

4.2. Пример расчета 136 4.3 .Конструкция навесного оборудования и технология устройства винтонабивных свай

4.4.Технико-экономические показатели оборудования

5. Выводы по диссертационной работе

Наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве является возведение оснований и фундаментов [38].

В решении задач, стоящих перед строительным производством, важное место принадлежит совершенствованию технологии и механизации работ по возведению фундаментов зданий и сооружений, поскольку продолжительность устройства фундаментов составляет до 15-20% от общей продолжительности строительства. Вместе с тем в области фундаментостроения имеются большие резервы повышения эффективности и улучшения качества за счет внедрения прогрессивных конструкций фундаментов [77].

Одиим из видов фундаментов, позволяющих существенно сократить затраты на их устройство, являются свайные фундаменты. В связи с этим объем их применения с каждым годом увеличивается. В нашей стране используются в основном забивные сваи. Несмотря на имеющуюся тенденцию расширения применения набивных свай, их удельный вес в целом по стране в общем объеме всех видов сван пока невелик — не превышает 12%.

По методу устройства набивные сваи можно подразделить на сваи, устраиваемые без уплотнения (буронабивные) и с уплотнением грунта. В первом случае скважины образовываются бурением (с обсадными трубами или без них), во втором - выштамповыванием (продавливанием или пробивкой) либо внедрением в грунт рабочего органа с приложением к нему крутящего усилия с уплотнением грунта в зоне расположения свай. Уплотнение приводит к улучшению физико-механических характеристик и прочностных свойств грунта п повышению несущей способности набивных свай.

Сваи, изготовленные в уплотненном грунте, обладают всеми преимуществами набивных свай (дешевый товарный бетон, возможность рационального армирования из условия действия только эксплуатационных нагрузок, отсутствие срубки головных частей недопогруженных свай), и в то же время по несущей способности на 1 м3 материала близки к забивным, так как работают в уплотненном грунте [45].

В настоящее время остро стоит проблема сооружения фундаментов в зоне плотной городской застройки. В таких условиях необходимо применять безударные методы строительства, чтобы исключить опасные для соседних сооружений вибрации. Весьма эффективным типом фундаментов, отвечающим поставленным требованиям, а также повышению уровня индустриализации строительства, является фундамент из винтовых свай. Применение винтовых свай, имеющих меньшую длину по сравнению с забивными, для фундаментов опор инженерных сооружений дает возможность существенно сократить их стоимость и сроки строительства.

Винтовые сваи являются перспективной конструкцией, обладающей рядом существенных преимуществ по сравнению с обычными призматическими и цилиндрическими сваями: более высокая несущая способность, универсальность применения в различных грунтовых условиях, возможность установки под значительным углом к вертикали, успешная работа при знакопеременных нагрузках, а также в грунтах, подверженных морозному пучению, безударное погружение в грунт [25]. Но применение металлических винтовых свай заводской готовности характеризуется большим удельным расходом металла, что сказывается на стоимости фундамента, а, следовательно, и сооружения в целом. Железобетонные винтовые сваи не получили распространения из-за трудоемкости их погружения, несовершенства механизмов, используемых для завинчивания, а также низкой надежности таких свай при восприятии крутящего момента. Пути решения этих проблем лежат в устройстве винтовых свай непосредственно в грунте. Такие сваи можно назвать винтонабивными.

Винтонабивная свая, сохраняя все положительные свойства винтовой, обладает меньшей стоимостью за счет сокращения удельного расхода металла. По сравнению с буронабивными сваями имеет увеличенную несущую способность за счет устройства сваи в уплотненном грунте. Для изготовления винтонабивной сваи требуется гораздо меньше времени, чем для буронабивной, т.к. в процессе изготовления грунт не извлекается на поверхность, что также исключает операции по его удалению со стройплощадки.

Рабочий орган для устройства таких свай представляет собой обсадную трубу, закрытую снизу винтовым башмаком с теряемым наконечником. Рабочий орган погружается в грунт путем завинчивания. Процесс проходит безвибрацион-но и с низким уровнем шума. При погружении винтового башмака окружающий грунт раздвигается в стороны в радиальном направлении, тем самым уплотняясь. По достижении проектной отметки в обсадную трубу вставляется арматурный каркас, и производится бетонирование сваи с одновременным извлечением обсадной трубы путем вывинчивания ее вращением в обратную сторону. С помощью этого грунт еще раз уплотняется, а бетон заполняет пустоты, оставленные винтовым башмаком.

Однако несмотря на явные преимущества винтонабивных свай, российские строительные компании неохотно идут на приобретение подобной зарубежной техники во многом из-за ее высокой стоимости и стоимости ее обслуживания и ремонта, поэтому до сих пор технология эта достаточного распространения все же не получила. В то же время российских аналогов такой техники нет. Наиболее современными и близкими по принципу работы машинами в России являются машина «Анкер», разработанная ВНИИЗеммаш, и машина МЗС-219 конструкции Омского Конструкторского бюро транспортного машиностроения. Машины предназначены для погружения винтовых свай в грунт и бурения лидерных скважин.

Целью данной работы является повышение эффективности устройства винтонабивных свай за счет обоснования основных конструктивных и режимных параметров оборудования.

Задачи исследований:

1. Проведение системного анализа существующего оборудования для погружения винтовых свай.

2. Разработка математической модели процесса взаимодействия винтового рабочего органа с грунтом основания.

3. Обоснование выбора формы и рациональных конструктивных параметров винтового рабочего органа.

4. Экспериментальная проверка и подтверждение полученных аналитических зависимостей.

5. Разработка методики расчета основных параметров навесного оборудования.

Настоящая работа выполнена с использованием следующих методов:

1. Анализа и обобщения ранее выполненных исследований и практического опыта.

2. Аналитического — при исследовании процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом.

3. Экспериментального — при проверке достоверности теоретических данных. \

4. Вероятностно-статистического - при обработке результатов экспериментальных исследований.

5. Технико-экономического — при определении эффективности от внедрения результатов исследований.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Систематизирован материал по конструкциям машин и оборудования, способам изготовления свай и исследованиям в этой области, на основании чего разработана соответствующая классификация.

2. Составлено математическое описание процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом, связывающее основные конструктивные и режимные параметры оборудования между собой. Установлены закономерности изменения сил сопротивления погружению и извлечению рабочего органа, величины упругой деформации грунта при погружении и извлечении рабочего органа, а также работы, затраченной на изготовление скважины, от прочностных показателей грунта и конструктивных параметров рабочего органа, получены аналитические зависимости, позволяющие определять оптимальные из условия минимальной удельной энергоемкости процесса изготовления свай, параметры рабочего органа.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомеда-ций, содержащихся в работе, определяется:

- корректным применением основных положений теоретической механики, математики, математической статистики и использованием современной вычислительной и измерительно-регистрирующей техники;

- результатами сопоставления теоретических исследований с данными достаточного объема экспериментов.

Практическая ценность работы заключается в разработке методики выбора и расчета основных параметров навесного оборудования для устройства винтона-бивных свай применительно к конкретным грунтовым условиям.

Данная методика расчета может применяться в проектно-конструкторских бюро учреждений и предприятий, занимающихся проектированием и производством оборудования для образования скважин в грунте.

По результатам работы разработано и предложено техническое задание на конструкцию навесного оборудования для устройства винтонабивных свай в грунте, отличающуюся высокими технико-экономическими показателями.

В процессе выполнения работы автором подана 1 заявка на авторское свидетельство и опубликовано 12 статей, в том числе 2 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на:

- международной конференции «Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации транспортных сооружений», Омск, май 2006 г.

- международной конференции «Проблемы механики грунтов и фундамен-тостроения в сложных грунтовых условиях», Уфа, октябрь 2006 г.

- международной конференции «Машины, технологии и процессы в строительстве», Омск, декабрь 2007 г.

На защиту выносятся: математическое описание процесса силового взаимодействия рабочего органа с грунтом основания, расчетные зависимости для определения сил сопротивления погружению и извлечению рабочего органа, а также работы, затрачиваемой на изготовление сваи, методика определения рациональных параметров рабочего органа, инженерная методика выбора и расчета основных параметров навесного оборудования для устройства винтонабивных свай.

Экспериментальные исследования проводились на опытном полигоне ФГУП Конструкторское бюро транспортного машиностроения, г. Омск.

Диссертационная работа по структуре состоит из введения, четырех глав и заключительных выводов. Объем работы — 177 листов машинописного текста, включая 60 рисунков, 6 таблиц, список литературы из 122 наименований и 2 приложений.

Выводы по диссертационной работе

1. В результате проведенного обзора конструкций машин и оборудования для устройства винтонабивных свай установлено, что такое оборудование в настоящее время отечественной промышленностью не выпускается. В состав оборудования должна входить конструкция, служащая для перемещения рабочего органа, т.е. базовая машина, механизм, погружающий и извлекающий рабочий орган, а также сам рабочий орган для устройства винтонабивных свай.

2. Обзор существующих исследований позволил сделать заключение, что в приведенных материалах не обнаружено общепринятой научно разработанной методики исследования процессов погружения и извлечения винтового рабочего органа, отсутствуют расчетные способы определения необходимого крутящего момента и вертикальной силы для погружения рабочего органа на требуемую глубину и методика расчета сопротивлений грунта при извлечении рабочего органа.

3. В результате теоретических исследовании составлено математическое описание процесса силового взаимодействия рабочего органа с грунтовым массивом. Получены аналитические выражения, позволяющие определить конструктивные параметры рабочего органа, крутящие моменты и вертикальные силы, необходимые для погружения и извлечения рабочего органа, работу, затрачиваемую на изготовление скважины, в зависимости от прочностных показателей грунта и конструктивных параметров рабочего органа. Представлены зависимости, учитывающие изменение воздействия грунта на рабочий орган в зависимости от упругой деформации грунта. На основе анализа полученных выражений из условия минимальной удельной энергоемкости процесса изготовления скважины определен оптимальный угол заострения конусного наконечника 2(3=90°.

4. Экспериментальные исследования подтвердили приемлемость полученных аналитических зависимостей при расчете основных параметров навесного оборудования для устройства винтонабивных свай. Данные экспериментальных исследований позволили определить воздействующие на рабочий орган крутящие моменты и вертикальные силы. Установлено, что величина крутящего момента и вертикальной силы при погружении и извлечении рабочего органа меньше расчетных, однако расхождения находятся в допустимых пределах, погрешность составляет не более 7%.

5. По результатам экспериментально-теоретических исследований разработана методика инженерного расчета основных параметров навесного оборудования, позволяющая выбирать конструктивные и силовые параметры машин для устройства винтонабивных свай, а также конструкция оборудования для устройства винтонабивных свай, в состав которого входит рабочий орган, представляющий собой обсадную трубу, имеющую снизу винтовой башмак с теряемым наконечником.

Разработанная методика расчета использовалась при составлении технического задания на «Рабочий орган для устройства винтонабивных свай», которое согласовано с ФГУП КБТМ и утверждено главным конструктором. Изготовление оборудования включено в план Омского завода транспортного машиностроения на 2009 год.

Расчетный годовой экономический эффект от внедрения одного комплекта указанного оборудования составит 100343 т.р.

1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1976. — 278 с.

2. Андреев Н.П., Колоколов Н.М. Современные свайные фундаменты мостов.- М.: Изд-во Мин.ком.хоз-ва РСФСР, 1955. 368 с.

3. Арыкин И.Г., Бейлин И.Я., Некрасов Е.М. Механизированное заглубление в грунт винтовых якорей. М.: Московская правда, 1965. - 31 с.

4. Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.М. Проходимость колесных машин по грунту. -М.: Автотрансиздат, 1959. — 188 с.

5. Бабков В.Ф., Гербурт-Гайбович А.В. Основы грунтоведения и механики грунтов. — 2-е изд. М.: Высшая школа, 1964. — 366 с.

6. Барон JI.H., Глотман Л.Б., Меньшиков А.И. Методика определения контактной прочности горных пород. М.: ИГД им. Скочинского, 1967. — 24 с.

7. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. — М.: Высшая школа, 1968.

8. Бейлин И.Я. Метод определения держащей силы винтовых якорей в зависимости от развиваемого крутящего момента: Автореф. дис. канд. техн. наук.-Л., 1966.-16 с.

9. Беляев В.В., Лобанов С.В. Мобильные установки для завинчивания винтовых свай//Строительные машины. 2002. - №6. — С. 20-22.

10. Беляев В.И. Погружение винтовых свай//Автомобильные дороги. 1957.- №7. С.24.

11. Бируля А.К. Эксплуатационные показатели грунтовых дорог. — М.: Госстройтехиздат, 1937. 130 с.

12. Богорад Л.Я. Винтовые сваи и анкеры в электросетевом строительстве. -М.: Энергия, 1967.-201 с.

13. Вартанов С.Х. Винтовые сваи и сваепогружающая машина новой конструкции/Юснования, фундаменты и механика грунтов. 1996. - №4. - С. 21-24.

14. Ветлов Ю.Е. Исследование параметров винтового рабочего оборудования машин для безударного рыхления мерзлых грунтов крупным сколом: Автореф. дис. канд. техн. наук. Горький, 1975. — 22 с.

15. Ветлов Ю.Е. Определение длины лезвия клина винтового рабочего органа для разработки мерзлых грунтов//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. — 1972. — Вып. 52. С. 24-28.

16. Ветлов Ю.Е. Построение развертки поверхности винтовой лопасти наконечника на плоскости//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1973. -Вып. 60. - С. 11-15.

17. Ветлов Ю.Е., Лозовой Д.А. Определение момента сопротивления завинчиванию винтового рабочего органа машии для разработки мерзлых грунтов//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1970. - Вып. 44. -С. 35-41.

18. Ветлов Ю.Е., Лозовой Д.А., Вдовин Д.Д. Рекомендации к расчету и проектированию узлов винтового рабочего оборудования мерзлоторыхлителя//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1973. - Вып. 60. - С. 8-11.

19. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. М.: Машиностроение, 1971. - 357 с.

20. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. -М.: Статистика, 1974. 192 с.

21. Волков Д.П., Мазанов А.В. Путешествие к центру земли. Специализированные установки для бурения скважин большого диаметра//Строительная техника и технологии. 2001. - №4. - С. 32-39.

22. Галин Л.А. Контактная задача теории упругости, пластичности и ползучести. -М.: Госиздат, 1953. 264 с.

23. Ганичев И.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. -М.: Стройиздат, 1981. 543 с.

24. Гинсбарг Р., Дмитрук Б. Новая конструкция пирса на винтовых сваях// Морской флот. 1955. - №10. - С. 22-23.

25. Гончаров Ю.М., Таргулян Ю.О., Вартанов С.Х. Производство свайных работ на вечномерзлых грунтах. — JI.: Стройиздат, 1980. 160 с.

26. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. М.: Изд-во стандартов, 1983.

27. Денисов О.Г., Наумец Н.И. Взаимодействие грунта со сваей при ее погружении методом вдавливания//Известия ВУЗов. Сер. Строительство и архитектура. 1965. - №4. - С. 9-15.

28. Дорожные машины//Машины для земляных работ/ Т.В. Алексеева, К.А. Артемьев, А.А. Бромберг и др. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1972. — ч.1 - 504 с.

29. Железков В.Н. Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства. С.-Петербург: Прагма, 2004. - 126 с.

30. Железков В.Н. Погружение винтовых свай и анкеров тросовыми кабестанами//Энергетическое строительство. — 1990. — №4. С. 58-59.

31. Железков В.Н., Качановская Л.И. Винтовые сваи в строительстве//Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы. Сборник трудов. СПбГАСУ, 2006. С. 37-43.

32. Железков В.Н., Ларионов А.Д., Чижас Г.Ю., Трофимов Б.А. Установки для погружения винтовых анкеров и свай малых диаметров//Энергетическое строительство. 1990. - №2. - С. 21-23.

33. Железков В.Н., Соловьев Н.В., Чернецкий В.И. Применение винтовых свай на переходе через Сургутское водохранилище ВЛ 500 кВ Сургут-Бел озерная//Энергетическое строительство. 1985. - №3. - С. 45-47.

34. Железков В.Н., Чернецкий В.И., Астафеев A.M. Винтовые анкеры и сваи в электросетевом строительстве//Энергетическое строительство. 1990. — №12.-С. 24-26.

35. Зайдель П.Н. Элементарные оценки ошибки измерений. Л.: Наука, 1967.

36. Зеленин A.M., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для землеройных работ. — М.: Машиностроение, 1975. 424 с.

37. Зеленин A.M. Основы разрушения грунтов механическими способами. -М.: Машиностроение, 1968. 376 с.

38. Ильичев В.А. Современное состояние фундаментостроения и перспективы его развития/Ускорение научно-технического прогресса в фундаментостроении: Сб.науч.тр.: В2 т./НИИОСП им. Н.М. Герсеванова/Под общ.ред. В.А. Ильичева. -М.: Стройиздат, 1987.

39. Иродов М.Д. Применение винтовых свай в строительстве. М.: Стройиздат, 1968. - 147 с.

40. Качановская Л.И., Железков В.Н., Мищенко В.В. Закрепление опор ВЛ с применением винтовых анкеров и свай//Электрические станции. — 2001. -№9.-С. 41-45.

41. Коноплев В.И. Исследование параметров прокалывающего рабочего органа и машины для устройства микросвайных фундаментов и подготовки оснований: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Ростов-на-Дону, 1971. — 25 с.

42. Кох В.А. Создание навесного оборудования для устройства набивных свай в водонасыщенных грунтах методом уплотнения: Дис. канд. техн. наук. Новосибирск, 1988. - 197 с.

43. Крюков Е.П. Экспериментальные исследования несущей способности винтовых свай на выдергивание//Труды ЦНИИС. 1962. - Вып. 45. - С. 103122.

44. Кузнецов С.М. Технологическая механика процесса забивки сваи в грунт дизель-молотом: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Омск, 2003. — 19 с.

45. Курносов А.И., Железков В.Н., Астафеев A.M. Закрепление опор ВЛ с помощью винтовых анкеров//Энергетическое строительство. 1985. — №3. -С. 41-44.

46. Летошнев М.Н. Взаимодействие конной повозки и дороги. М.: Транспечать, 1929.— 127 с.

47. Липкин Ю.П., Железков В.И., Шапиро Л.Б., Ашуров О.Н., Титов О.А. Опыт сооружения инвентарных свайных фундаментов// Транспортное строиительство. 1982. — №4. - С. 6-8.

48. Лис В. Разработка конструкции и обоснование основных параметров раскатывающего рабочего органа для проходки скважин в грунте: Дис. канд. техн. наук. Омск, 2005. — 182 с.

49. Лобанов С.В. Машина для завинчивания свай МЗС-219//Вопросы фуидаментостроения и геотехники: Сб.науч.трудов. Омск: Изд-во СибАДИ, 2002. - 144 с.

50. Лозовой Д.А. Крутящий момент при завинчивании анкеров//Строительство трубопроводов. 1969. - №8. - С. 20-22

51. Лозовой Д.А. Разрушение мерзлых грунтов. (Методы расчета и создание системы машин для стесненных условий строительства). — Изд-во Саратовского университета, 1978. 184 с.

52. Лозовой Д.А., Ветлов Ю.Е. Выбор оптимального диаметра лопасти винтового наконечника рабочего органа для разрушения мерзлыхгрунтов//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1972. - Вып. 52. - С. 20-23.

53. Лозовой Д.А., Ветлов Ю.Е. Методика расчета параметров винтового мерзлоторыхлительного оборудования//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СЕМ. 1973. - Вып. 60. - С. 3-8.

54. Лозовой Д.А., Ветлов Ю.Е. Расчет винтовых анкеров для крепления трубопроводов в твердых грунтах//Строительство трубопроводов. — 1971. -№8.-С. 18-19.

55. Лозовой Д.А., Запускалов В.А. Новое рабочее оборудование для разрушения мерзлых грунтов крупным сколом приложением статической нагрузки//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1972. - Вып. 52. - С. 17-20.

56. Лозовой Д.А., Мулдагалиев З.А. Определение диаметра трубчатого лидера при вдавливании его в мерзлый грунт винтовым рабочим органом//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1973. - Вып. 60. - С. 32-35.

57. Мартюченко И.Г. Развитие научных основ создания винтовых рабочих органов машин для разработки мерзлых грунтов: Автореф. дис. докт. техн. наук. Новочеркасск, 2006. — 39 с.

58. МДС 81-3.99. Методические указания по разработке сметных норм и расценок на эксплуатацию строительных машин и автотранспортных средств (с изменениями). -М.: Госстрой России, 1999. 63 с.

59. Мулдагалиев З.А. Исследование винтового рабочего органа для устройства скважин в мерзлых грунтах: Дис. канд. техн. наук. Караганда, 1976.- 176 с.

60. Мулдагалиев З.А. Исследование процесса лидерной проходки скважин в мерзлых грунтах//Исследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1973. - Вып. 60. - С. 28-32.

61. Мулдагалиев З.А. Проходка скважин в мерзлых грунтах керновым способом/ТИсследование параметров и расчеты дорожно-строительных машин. Труды СПИ. 1972. - Вып. 52. - С. 34-38.

62. Ненахов В.И. Исследование параметров рабочих органов буровых установок, применяемых при устройстве буронабивных свай: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1982. 23 с.

63. Новоселов В. Подземных дел мастера. Российский рынок буровых машин//Строительная техника и технологии. — 2005. — №5. С. 88-91.

64. Орделли М. Винтовые сваи в строительстве элеваторов// Мукомольно-элеваторная и комбикормовая промышленность. — 1956. №2. - С. 23.

65. Орделли М.А. Исследование индустриальных методов возведения сооружений с применением винтовых свай в основаниях и фундаментах: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1965. — 28 с.

66. Осокин А.И., Сбитнев А.В., Серебрякова А.Б., Татаринов С.В. Особенности устройства буронабивных свай в слабых грунтах//Промышленное и гражданское строительство. 2006. №6.

67. Осокин А.И., Серебрякова А.Б. Эффективные геотехнологии -строителям//Промышленное и гражданское строительство. 2006. №8.

68. Осокин А.И., Татаринов С.В., Сбитнев А.В. Особенности устройства буронабивных свай при подаче бетонной смеси под давлением/ЛТромышленное и гражданское строительство. 2006. №6.

69. Панин И.А., Крицберг JI.B. Соединяющие берега. Технология и механизация мостостроения. Ч.1//Строительная техника и технологии. — 2003.- №2. -С. 58-64.

70. Панин И.А., Крицберг JI.B. Соединяющие берега. Технология и механизация мостостроения. Ч.2//Строительная техника и технологии. — 2003.-№3.-С. 76-80.

71. Пенчук В.А. Винтовые сваи и анкеры для опор. — Киев: Будивельник, 1985.-96 с.

72. Пенчук В.А. Исследование и создание винтовых якорных опор, применяемых для стабилизации строительных машин: Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1979. - 19 с.

73. Пономаренко Ю.Е. Создание и выбор основных параметров навесного оборудования для пробивки конических скважин под набивные сваи: Дис. канд. техн. наук М.: НПО «Вниистройдормаш», 1985. - 199 с.

74. Пономаренко Ю.Е., Лобанов С.В. Средства механизации для погружения винтовых свай в сложных грунто-гидрологических условиях//Механизация строительства. — 2002. — №5. С. 21-23.

75. Попов О.В., Анисимов Ю.В., Шалдов О.И. Совершенствование технологий устройства буронабивных свай//Геотехника: актуальные теоретические и практические проблемы. Сборник трудов. СПбГАСУ, 2006. -С. 165-169.

76. Проектирование и устройство свайных фундаментов: Учеб. пособие для строительных вузов/С.Б. Беленький, Л.Г. Дикман, И.И. Косоруков и др. — М.: Высш. шк, 1983.-328 с.

77. Рекомендации по определению крутящего момента и осевого усилия при погружении винтовых свай в грунты. М.: ВНИИСТ, 1983. — 51 с.

78. Руководство по проектированию и устройству фундаментов мачт и башен линий связи из винтовых свай. М.: Стройиздат, 1965. - 40 с.

79. Руководство по устройству буронабивных свай большого диаметра. — М.: Стройиздат, 1977. 30 с.

80. Серия 3.407.9-158. Унифицированные конструкции для закрепления опор ВЛ и ОРУ подстанций. Вып. 2. Винтовые анкеры и сваи. Стадия КМ.

81. Серия 3.407.9-158. Унифицированные конструкции для закрепления опор В Л и ОРУ подстанций. Вып. 3. Фундаменты из винтовых свай. Рабочие чертежи.

82. Серия 3.407.9-158. Унифицированные конструкции для закрепления опор ВЛ и ОРУ подстанций. Вып. 0-2. Материалы для подбора винтовых свай и анкеров.

83. Скоморовский Я.З. Вопросы статического расчета магистральных трубопроводов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — М., 1961. 12 с.

84. Смирнов В.Н., Дудин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: Наука, 1965.

85. Смородинов М.И., Федоров Б.С., Ржаницын Б.А. и др. Основания и фундаменты. 3-е изд., доп. и перераб. М.: Стройиздат, 1983. - 367 с.

86. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты/Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 48 с.

87. СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. -М.: ФГУП ЦПП, 2004. 110 с.

88. Спиридонов А.А., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента. — Свердловск: УПИ, 1975. 12 с.

89. Спиридонов В.В., Пчелин В.Н., Чернюк В.П. Анкерные устройства и приспособления в строительстве//Обзорная информация ВНИИПКтехоргнефтегазстроя. Сер. Линейное трубопроводное строительство. 1986. - Вып. 2. - 64 с.

90. Спиридонов В.В., Пчелин В.Н., Чернюк В.П. Конструкции анкерных устройств и приспособлений с опорными лопастями/Юбзорная информация Информнефтегазстроя. Сер. Механизация строительства. 1983. - Вып. 5. — 65 с.

91. Строительные машины/Справочник: в 2-х т.; Под ред. д-ра техн. наук В.А. Баумана. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1977.

92. Тензометрия в машиностроении/Р.А. Макаров, А.Б. Ренский, Г.Х. Воркуновский и др. М.: Машиностроение, 1975. — 288 с.

93. Толкачев П.И. Исследование режимов работы и параметров рабочего органа агрегата для изготовления грунтобетонных свай: Автореф. дис. канд. техн. наук. Омск, 1970. — 23 с.

94. Трофименков Ю.Г., Мариупольский Л.Г. Винтовые сваи в качестве фундаментов мачт п башен линии передач //Основания, фундаменты и механика грунтов. 1964. №4. С. 15-19.

95. Трубников Ю.А. Исследование основных закономерностей и разработка эффективных средств бурения скважин в мягких горных породах: Дис. канд. техн. наук//Днепропетровский горный ин-т. Днепропетровск, 1973. -198 с.

96. Ульянов Н.А. Основы теории и расчета колесного движителя землеройных машин. М.: Машгиз, 1962. - 207 с.

97. Ульянов Н.А. Теория самоходных колесных землеройно-транспортных машин. — М.: Машиностроение, 1969. 520 с.

98. Усольцев B.C. Расчеты вспомогательных сооружений и обустройств для строительства мостов: Учеб. пособие. — Новосибирск.: СГАПС., 1995. 95 с.

99. Феклин В.И. Продавливание скважин под набивные сваи спиралевидными снарядами//Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1985.-№5.-С. 16-19.

100. Феклин В.И. Технология упрочнения оснований реконструируемых зданий продавливанием скважин спиралевидными снарядами// Промышленное строительство. — 1985. №8. - С. 30-33.

101. Ханухов Х.М., Воронецкий А.Е., Светинский Е.В., Шулятьев О.А., Ястребов П.И. Строительство промышленных объектов на быстровозводимых стальных винтовых сваях//Промышленное и гражданское строительство. 2001. - №6. - С. 16-18.

102. Цытович Н.А. Механика грунтов. 4-е изд, перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1983. - 288 с.

103. Цюрупа И.И., Чистяков И.М. Инженерные сооружения на винтовых сваях. — М.: Трансжелдориздат, 1958. 79 с.

104. Чернюк В.П., Пчелин В.Н., Сеськов В.Е. Эффективные конструкции анкерных и винтовых свай в промышленном и гражданском строительстве//Экспресс-информация БелНИИНТИ. Сер. Строительство. Архитектура. — 1983. — 21 с.

105. Чернюк В.П., Пчелин В.Н., Черноиван В.Н. Винтовые сваи и анкеры в строительстве. Минск: Ураджай, 1993. - 177 с.

106. Шалман Д.А. Машина M3C-13 для завинчивания свай//Строительное и дорожное машиностроение. — 1960 г. №7. — С. 18-20.

107. Шапиро Л.Б., Владимирский С.Р., Железков В.Н. Рабочие мостики на винтовых сваях//Транспортное строительство. 1987. №12. С. 18-19.

108. Шпиро Г.С. Основания опор мостов на винтовых сваях. М.: Трансжелдориздат, 1950. - 28 с.

109. Штоль Т.М., Теличенко В.И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1990. - 288 с.

110. Электрические измерения/Л.И. Вайда, И.С. Добротворский, Е.М. Дружин и др. М.: Машиностроение, 1975. - 288 с.

111. W. Van Impe, B. Broms, R. Imbo "Experiences with the Atlas Auger Pile", Ghent, June 1987.