автореферат диссертации по строительству, 05.23.08, диссертация на тему:Технология устройства полых буронабивных свай методом радиального прессования

гуржсш^^ш/цготшшш ОТРОЯТВЛЬШ! УНИВЕРСИТЕТ

/ I, : j <J

Es прззаз рукописи

Ш1РУ ЕШОР ШДШИРОШ

тзш>юпш усткшм mm moiumsm cm тори РАДИАЛЬНОГО ПРЕСООВШН'

CS. 23.03 - Тсгшойзпш n оргшташцм прокгшияого я грагдалспэго с?роэтеастяа

А В Т О Р Е О К Р A Î

дкссортсцкп R& сонсканкв УЧ9К0Й СТвЙвВИ какдидма технических наук .

tbcKssa - 1SSS г.

Работа вшюашна im ка^эдрэ "Техиогогкя страггголашго про!йводстеа" Шс кокс ко го Государственного строетояыюго уш* верситетв. ;

Научный руководитель - кандидат технических каук, goi

Гончаров A.A.

Официальные оппоненты - доктор тохштавскнх щук ♦ профессор Руденко JLÜ - кандидат техийчэскгас наук, про-фэссор Дорошэаяч Е И.

Еэдуьщя организация - НИН оснований и подаемних соору-

кэний кы. Е IL ГорсевшгоЁ&

I Вщгге диссертаций cocfomcn exr*" roga

часоа s аудитория Н с&седшш спвцкааквЕрэ»

вашого Совета Д. 063.11.10 оря ЫГСУ по адресу; Шжяаовая ваб.

О диссертацией иажао овншюмиться s библиотека институт

Щюскм Вас принять участие в еащнтс и яапршшь Ваш от-евд, вамрейша печать», по адресу! 129337 &сква, Ярославское воссе, д. Ев, ИПЗУ, Учэнкй Совет.

Автор«фара? рааосми " ^ "¿^^Я^рЦЮЗ г.

Ученый секретарь спецяаяшированяого Совета, каядадет тептчесгаа гаук, доцвнт

В.®. Шрвико»

з '*»

ОКЗАЯ ХЛРШЕРИСГИКЛ РАБОТЫ

Мтотность работу. Прпмопзиао сааЗяих фундаментов в пролиленис;.! :î граждан cao.'.? строятольотва позсоляот умоньшпть Qöbüfi o-vvrmas работ, сократить ряс::од бэтона, сшгапь трудоемкость 'работ яулапого щяиа. Пря его* а зяачитэльаог! ряде аяучеав буройабзпшэ cisss sicst иэоспоргсюо прзг?<уцзс?Е0 пород габзгпсяа, Ояз позволяет? а бодзз широких продолах изменять яонструсци).а госаотрлчэсквв параметра спайного осиоканяя s гаглсгкостп cv груш? овшс yanousS а действysnœ; на наго на « грузе;;,

О пиооксЗ сг^'Зктпглэстя буронаошкп: crsfi uono судить по каезтабги их npn'.iciîc:ni-~. В езрубаггия: отгаиаг., таяпх как СЭЛ, BQ^ucörnrau'fit Гор"г;шп, £р.а?щка» Япония « боязо пятздза citri процэитоз от об7,э» обь&л ейаЗких фундаментов сшшкзш-буронабшзякэ. В cucrjc« Советском Созгз буропабтжыс osan иагия озроаоо прпмёнопкэ па ¿грзпгояьтсс плозздказ Каясаого автогд» года,- Kapraiyœa œtoro иэаддлуртзехого notttJmasa, Вркашияо» го саг ода ^зрросалапоп, Орсйо-Халядовского адталдургачоского KOL-dsmîa, ГСкгснелрог.ого савода'тягэлнх оясаазатороа в др. стрсЪах.

Совзрзистзозапяо буроаабшшх овдй адо», s ооноввем» 3 каправлзнз'д воэшт иошх гзоаотриаскззс форм, обэсаапштза кзаспназьяуа псоуяув спосс-йность прд гяшйгалк1е1 расхода mvo*> •разлоэ. &ип?< из пермттакшх иапразленгЛ здооь ягляэтез со» гдглгл г.уст or д.tus «оиотругцяй.

Пра супэотаук;эа ккогообразпа койструкцзЭ буреаабшш оглЯ томодогая rix устроЗотгд auwa« ояадугцк* сваргцзт бурана в сквяханн, уотоногду ара пэобходта>ста ар-л7урисго парка« гл а блтопяроняяио тага сзаз. ОдиоЯ пз сяояМпах к трудое?.я:гк

операций при устройстве полшс буронабизных свай является образование внутренней полости.

Объём применения пустотелых свай невелик, так как огоуг- ' отвуют эффективные метода пустотообразования в условзях строительной площадки при устройства их в проектном положение.

В связи с егим, исследовшша, связанное с разработкой технологий изготовления полых буронабивных свай является вэоь» ма актуальным, имеющим практическое значение. , '

Цель работы; исследование и разработка технологии кзго- , товления полах буронабивннх овай о применением метода радиального прессования роликовой головкой.

Для достижения поставленной цели ровалиоь следующие ос- > НОВНЫ0 задачи;

- проведение теоретических в експарамонтальншс исследований уплотнений бетонной сизея в грунте родановой головкой, установление оптимальных параметров формования в состав (Зет оной ара различных фйзЕко-нэхшшчеекях. (ф.-и) характеристиках грунтов»

- разработка конструкций прокышланного оборудования дшх форздвшшя буронабивнкх свай)

- заработка основных соложений технологии возвадошш свай методом радиального прессования{

- проведение опнтне-проааводетвенной проверяя и технгай-еконошческой оценки разработанной технологии.

Научная новизна работа состою? в следущем:

- исследован процесс устройства полой буронабивиой сваз а грунта методом радиального прессования бетона роликовой го-лозкоЗ. Установлены оптимальные составы бетонной смеси, выпв-яэии корреляция иекяу кинематичооквии и конструктиишмп-паря-нет раки роликовой головки, ф .-м. хйршп'рятг икачи грунтов

П ОТППОЯБЗ УШГОПЮШШ баТОГШОН Cfí3CaJ

- по результате« исследований рапрабогаии технические рэх01лзгсущ!ех ддл вээвздаиня гадах оурсглбльинх cd3ü больших

. дазайроа, 'в тем чеслэ дшизирсм 1200 t-u, в проектом положена! о груятзх о рааяичннкз гррштеораотшеаэд.

- прэдложзна 'i рззрабозгеяа екгмзекю о КБ НПО "Союзспец-■'фуидсмектотрой" .прошшкишгя. установка для изготовления полах

бурэкабапяшг свай катодом- радзайщого ирэЬсоваяия с помощью . роликовой голойга из базе буровой аасшш EWféÓOj v

-разработана технолога.*! тагоговлеиая целая. буронабшшх c25íí двокэгреэ 1200 ?r¡, гщйглой 3. и прздйохоюши йатодом.

'^ШЖШЭ^З^КШ^ЙЙ* Й1!одло;2Ишея технология прешла сп^о-проязподстпзинуэ прдззрху па отрзятодьяоа полигона «раста "КакчетавсгроЛ" прв вагсговлзшп водах буроиабявнкх -csall дяшзтроа 1200 на а гяуйшоз .3 и. Размотана технолог;?, чеокея карт на еэготоалйнао пмих óyponaómiaix свай дезуэзч-роа 1200 ríw г.'зтодом радиального прассопания о покоцыэ ролпк>-. еой голос;'.;!,'

Основные результата диссертационной ргботц опублаковапи а 2->: печатных работах,

Структзгл п обьёи пассат,wmt Дпсоортацая ооотоит аз -- введения, сята глав, обеда: пизодоз, опаска литвратури 116 :. кшз1внов'айк2 a apaaosairaáj содвргж? 10? странщ каввиоюю-. ного текста, 32 рчеуняа а 24-х . тобягщ, - У

'''V Ha iглипту выносятcq: ■..■■••■'•

■ - анализ суЕОствугсряс гятодоэ устройства лустоталух бе— • '..тонных й калазоботоиных аадэлай, в тса числа - свай, позволяю« тЩ выявять каяболез эф$актшзйыЗ метод, щягмйнвиыЯ для возвз-

„ f>«.

£>кая полня буронабшиз:' сшЯ:

« георзтвчаогшэ пелоЕзийй йо уплотшшпз 6e?oaiioa сизой ролзковоВ головкой в грунтовоЗ «шгшио;

- роаулъЪ'йти эк опара; олталыш;: яосяадбгзвйЗ здаотвешш ' батоняоЙ смесл роликовой головкой в vpyirrcx о раышииш 0«"M.*oíü:itojaoraKOMá, уотсноалвикс ошшальшх «охшшачпзс-кзх natawjrpou форйов&нйЯ}

« методика bu бора тоиюлоглсслшс варсмзгров Серуовшим dOTOíUICS сыося р0ШОВ©2 гйяовкоЗ ЩШ устраВса'Г.0 волах буро» габшшх свай в грунтах с раадтааш.^-и, харгатарастишцс;'

- ксиотруюггашоо роаонЁо кро^ьалошюЗ услвюздаз для уег-рэйотьа полах буронабивиых oesЛ дкауэтроу IS0Q гал прэдлогаи» каа ютодом;

- ТеХИОЛОГйЧОСКИЗ OCÜOBU СПОСОба в0й2сд0нгл CÍSÍi давши

- пропиводс^Есшшй ошл- внедрены в тбИЕагс-гконоетюо-

езенва равработаииоЯ технологии.

содташяв рабом

Bs езздонш опродолова сдтуслвпость sctíá яассортсдаз,

цзль к лэддчн всслвдЬваииЗ, пргвздзиа сесдотел о пзучиоЗ кошено, практическом шгаченшг и цотодагоптгосаоа i¡¡>c?poo'<;is2 работ, a rezta о внедрении рзсулиотов раб ми.

Шътп. рлллэА ноопт обворнвй характер с восыщэна лзсу сзвроьмшпгх способов соготослзясл вусготел^ богошшг а :зхэс5ботозяк вадолЕЗ, в том часяо сгай, цкшвшюкгх в 0?с?£сгг,ьнпо« е гдру бегло!! врактеко. Одковраг^яао врааагкся иу&йиясиых рзьонаЗ в свою их ксаольгог-япя дда свисали»;«. псгл. оурок^бввгах свай.

Прстэдвншй атлнз показал, что при коготсалэшш пусто-талп: ботслшгл п с-шззобпгошгих поисгрушдаЗ глкболво р2опро~ одапэшпш споосйаза явяявгся: апбрарог.?з?яо п ввброваауумп-рэЕаняо о тслодукцчи допдопяшш гаутрзшюа опалубки (сзр-дочнгоса); цэ1ггргфутпроЕаппв и щшробэгзшЗ прокат; урзибова-што; ярзссвЕйлкз осовоэ и радгальноэ г? спброгздропроссоганпэ. 'Прааодеинио метода пошмшаугя цра нзготовлошш погружаемых саай»о боло1чек.

Црз возводзшш cecü ИеНОСрЭДСМаНЯО п грунта, з основном, гополъзует методы шбрпрог.'шпп к сочэтанпа его с прзссовонзои.

Однако дагашо cnoco&f Qtí£\%nxrs тш о&до нодоохаткоа - использование сердечников, оеягзшрэ о разрушением поверхности уплотненного бе-тепп. прз ¡к пязлечоняп, a такгэ о повн-изшщц износом cairas сердэитол, Крапа того, ело с оби требу?» •применения пластзчннх п лигах бетогшмх е:зсза, таз как использование еЗстйих батотшх суосзЗ прпводат К неравномерному уплотнений бетона как по толцзю станки, так а по высото фор-г^гомоЯ оваз.

Способа центрифугнрояшшя и цэитробояного проката, по-ешолшцпэ прншиггь аёсткио бэтоннио стоя а доотпгать высокого качества уплотнения бетона, на ноя взгляд, но представляется bosuqshuh попользовать для изготовления полых бурона-блЕних сваЗ.

Применимость способа трамбования таяао сдоряявается недостатками, солавшш'/а с использованием внутренней опалубки, а осевого прессования - воомояностз-ю уплотнения только ограниченной толщины бетонной стоика.

В свог очередь, способ радиального прессования, обзепе-читпцкЯ уплотненно жёсткой бетонной смога за счет радиаль-

ного давления, воЕяиказощаго и перадаваамого на батон в рэвуль-тате вращения роликовой головкп, применяемый а настоящее время только в заводских условиях, подхода? для изготовления полых буронадивных свай к пойволат формовать свая о различной 'толщиной стенки.

Метод виброгидропрессовани т., используемый для изготовления яелезобвтонных труб о предварительным напряжением арматура, также применим для изготовления полых буронабиввых свай, < поскольку сложности, связанные о извлечением сердечника решены использованием эластичное оболочка, позволяющей создать за-аор меяду бетоном и стальным сердечником.

При выборе способа изготовления полых буронабивных овай проведено сравнение двух основных методов уплотнения бетона: радиального прессования роликовой головкой г ваброгвдропрео- ; сования в условиях Гннваньского завода спецжелезобетона, ио-Польэущего их для изготовления труб. По данным ПФО, первый способ выягравает и по обще! стоимости затрат на I м3 железо« бетона в 1,8 раза и по стоимости трудозатрат - в 2,1 раза. Вола исключить операцию оборки внешней формы, предварительного напряжения арматуры ( в виброгвдропреосованннх трубах )» то есть приблизить технологии к условиям изготовления свай, то • стоимость трудозатрат на I м8 железобетона пря способе радиального прессования остается ниже в 1,3 - 1,4 раза по сравнению оо опомобом виброгвдропрессования*

Приблизительные расчета, выполненные по данным Гннваньского завода, показали, что применение радиального прессования вместо стального извлекаемого сердечника для изготовления свай позволит снизить на 25-305? общую стоимость затрат На единицу несущей способности сваи.

-9 г.

С учетом представленных зконс;чло с::их показателей, для разработка способа изготовления полцх буронабквных свай пра-татод родгалыюго прэссовгния о аомсдьэ роликовой головка.

Прз проведении патентных исследований нэ обнаружено спо~. ообоэ ип устройств для изготовления полых буронабивнцх свай данным иетодсм.

Исследования сбсйсти прзссовашгого бетона предприняты в России'ещё'в 1931 году А.В.Саталкнным а продолжены В.В.Ммай-ловым в 1941 г. За рубежом использованием прессования при изготовлении железобетонных труб и изучением свойств прессованного бетона занимались фрайсннв В., Лермпт Р. и ряд других ученых.

Исследования показали, что прессование увеличивает прочность бетона по сравнении о вибрирование« при достажаняи той же степени уплотнения для пластичных н литых смесей на 25^, для аёсткнх бетонных смесей о В/Ц ыонее 0,4 - на 10%.

Разработке и совершенствовании иетода радиального прессования бетонной смеои, создают технологических линий по изготовлении, железобетонных труб данным методом способствовали исследования отечественных ученых В.И.Оорокера, М.А.Успонско-го, В.П.Пономарева, С.К.Казарина, а также Лермит Р. Чугора Я. и ряда другие.

Исследованиями установлены технологические режимы формования бетонной смеси, подобраны оптимальные составы бетонной смеси для получения высокой степени уплотнения бетона, а также установлены рациональные размеры роликовой головки и конструктивных узлов для формования труб различных диаметров.

В заключении главы сформулированы выводы о возможности использования, метода радиал.'ного прессования бетонной смеси

роликовой головкоЗ црз изгоговшша нолях буроаайзвгшг огзА и йаобходжосга вроводеппя спацаалшыг творзткчослпх л вйоао-» ргкэктальчых поолвдовансй по шявлешт коррояяцгШ юоду пара-ыстраиа формования п ф.-ы.- свойствами грунтов.

Вторая глава аоовпдазка тоорэтачоско:-7 всслодоЕйнкз про-цосси увлотионак бэтокной смооц ролаковой головпсй Е гру1г?с-вой скважшю.

' Тоорзтачоскпй ¿шалив изхаяввиа увлотнопш беякшой с«зоа роликовой ишнаоЗ позволил шшап вазисакооть развитая. щх>о-сущого давленая, вырзг&гаого чорэ8 чаоло прассуеггзх пзцуль-сов, парздаваеклс ролаковой голоёк'оЗ заданной поиструкцж на участок уплотняемой ботокно£ сиоса,от скоростншс роакмов два-, кишя;роликовой головка, а п^энна скорости вра^эная а опорос» та побьёт в процессе уплотнения:

мс.. нр-т (I)

I

где: Нр - и сото, ролика;

гг» - число ролаяов в ролаковсЗ головко, характера-вувдэо число кипу ль сов, аородаваешх ролаково" головкой са одка оборот}

п - частота врасэквя роликовой головки;

1 - расстояние, хотсроо вроходат роликовая головка ва одш оборот вдоль оса формуемой сваи;

Ус - скорость поступательного двагоаш роликовоЗ головка (скорость подъёма) (рзо.1).

В вроцэссе вращательного и поступательного двизднвд ро~ ляковоЗ голок:а происходит распределение бетсапой скоса лопао-тсс:, установлашама на рояакох, увлотивнсо сЬ рсишкака а га-шшшшо внутренней повзрптоста свая ваглаляващам шэшад«» рои {"юбкой'*).

?огла дгшзикя роликов меняет продолжительность даЯствкя

прессуеззго давления на бзтснную смэсь и алияаг на степень её уплотнения. При досптетнпн степени уплотнения бетонной сиесп, прзвт,:зг-";ол стзпень уплотнения грунта, грунт начинает подвергаться воздействии прессующего давления уплотняющих роликов, откуда возникает необходимость исследования характера псаимо» действия рабочего оргала-ролп^а с бетонной смесью и через ной с грунтом.

Характер пзппмоде?$ствля сястемы исследован с помощью гатйматкчвских нодэлзй двияэнпл рабочих органов маоин, связанных с ваатлодййствиеи-их с грунтом, поскольку физик смлзхшга-чоскиз характеристика жесткой бетонной смзсп, уплотняемой радиальным прессованием и физако-мохапетескив характеристика малосвязннх грунтов имеют много сбцэго. Схема взашдодойств:ш системы "ролик - бвтонкап смзсь - грунт" представлена на рас.2.

В оснозо цден форчовання сглЯ методом радиального прзссо-еенпя лоагг идея о тог.;, что уплотнзикс? бетонной. смеси достигается о'ё циклическш.* нагруженном. Одновременно с уплотнением бетонной смеси происходит уплотнение грунта вокруг скваетнц.

На оснопании результатов проведенных исслэдований Н.Я. Хархутой, А.К.Бирпля, Н.А¿Ульянова по уплотнению грунтов катками и используя уравнение Берштейна-Летошнева, описывающего возрастание сопротивления грунта смятию, получено выражение для определения суммарного сопротивления грунта смятии в вида:

2

Иг я Рв-х4-Нр-®г-б.О-Ь£ ( 2 )

где: Нрй О - соответственно высота и диаметр ролика;

xi - длина контакта ролика со смесью;

б - нормальное контактное напряжение под штампом;

сС - коэффициент Пуассона;

Рио. I. Схема уплотнения бетонной омеои роликовой головкой

'• 1>с- 2. Схема взаймол.гПотвия..еистемк, - ;

- модуль полюй деформации грунта;

Р0 •• удельное' сопротивление грунта смятеп,

Бавяетцео от физжо-ноханнчоскюс свойста ; . грунтов.

Давление ролика на смесь определено выражением:

а • о)

4 г

'где: Е^ - модуль деформации бетонной снеся;

г - рэдяус ролика.

, При гпачензях сил сопротивления грунта смятию меньших взличипц дашгэкзя ролика бетонная смесь будет стапливаться в грунт вокруг сяваяпш. Маясяшльноо уплотнение бетонной смэси ' будет достигнуто при уравновешивании данных величин.-

Лкалзз шражзний (I), (2), (3) позволил выявить основные технологические факторы, влптззэ на процесс уплотнения ботонкой скоси при формовании свай в грунте роликов'сй головкой: скорость врздэния и скорость подъёма роликовой головки {Жесткость бетонной сшзсн я удельное сопротивление грунта смятию, характеризуете соответственно физико-мэханичеснив свойства бетонной смеси и грунта, в котором формуется свая.

В третьей главе приведены сведения о методике проведения экспериментальных исследований по установлению рациональных величин технологических параметров для эффективного уплотнения бетона при пэготсвленот полых буронабивных свай методом радиального прессования. В отдельном параграфе приведены технологические параметра, подлежащие исследованию и обоснованы диапазоны варьирования в ходе проведения эксперимента:

- окружная скорость вращения роликовой головки Ур (1.8,2.8,3.8 м/с);

- скорость подъёма роликовой головки Уп (0.4;0.7;1.0 м/мин. .

- язсткость бетонной смеси Ш (80; 100; 120 с);

- удельное сопротивление грунта алнтЕю Р0 ( 2 х Ю7; 5 х М7; 8 х Ю7 11/м8 ).

Проведение 8ксперг.й8нталъннх исследований проводилось на специально разработанном стенде, обеспечашщба трэбуейй диапазон варьирования изучаемых параметров, быструю и качест-взиаув оданку пх блеянел на исследуеш® процесс.

Формование проводилооь по специально разработанной не » тодияе.

Влияние технологических реишов фор&ования на уплсгпшете бетонной екзеи определялось по коэффициенту уплотнения бетонной смеси Кудд , характеразующеиуся отноаеняеа фактической объёшой тасси уплотненного бетона к рассчитанной объёмной массе.

Влияние физико-механических характеристик грунтов, комплексно выраженных через удельное сопротивление их сйЯгею, совко ст но с остальными технологическими параметрами на качество уплотнения бетона оценивалось по раздвнзш грунта, иайеряокой после окончания формования бетонного тела сваи по полученной толщине её стенки.

При осуществления программы лабораторных исследований по определению эффективности формования полых буронабнвкых овай в грунте роликовой головкой использован метод ттегатлчэокого планирования эксперимента, для реализации которого сфорзудз-рован 4-х факторный композиционный план.

Полученные в кадцой серии экспериментов результат«, обрабатывались с использованием методов гатвкатичеслоЯ статно -тики, что позволило получить математические кодвлз процесса уплотнения бетонной смеси при форгоаошщ полых сва2 в грунте роликовой головкой:

lrj =-0,75 0,44Xj r 0,I7X2 + 0,02X3 + 0,02X4 -

- 0,07Xj - 0,43x| - 0,00007X§ - О.ООШХ^ +

+ O.OOBXjXg - 0,OOOIXjX3 - 0,00I7XjX4 - (4)

- 0,0013X2X4 + 0,02X3X4 + 0,00000005X3X4}

У = - 73,40 + 47,I5Xj - 50,47X2 + 0,8IX3 + II,6TX4 -- O.OTxf - 22,38xf - 0,0045Хз - 1,94x| +

+ 7,27XiX2 - 0,06XjXg +• 0,42X^4 - 0,42X^3 +

+ 1,39X3X4 f 0,02X3X4 . - - (G)

УралHCHH9 ( 4 ) опяснваот влияния тегнологическнх факторов форггоЕшшя на качество уплотнения бетонной смеся, ш-рагэвиоа через Kyjy^«

Уравнонпэ ( 5 ) представлкот зависимость раздвижки грунта, ьязйазей на получаемую толгзйху стока свая при форйоваййн, (fr посудуекн* технологически факторов.

В четааотой глада представлены результата експерЕйен-тальпах иссяедоваяйЗ, отразакино взайяосвязь варьяруоййс технологических Факторов.

Из анализа експериненталмшх данных слэдуэт, что одними на вагязЁйЕх технологических факторов, влиятерх на аачестйо уплотнения бетона в процессе формования свай в грунте явяЯ&т-ся скорости вращения я подьёш роликовой головки. Установлено, что с уяаиьсшшем скорости подаёт от 1,0 до 0,7 к/тт коа^фя-ииент у&щтаеапа бетона возрастает на 30^, далее процзсс роста

I

ешзэдлязтся. Таким обрззоу, форэдзкшяэ в грунтах цолесообраа^ но проводить ара скоростях подаст Елеиее 0,7 п/ша, а в группах с иэлачииой Р„ « (2 л 3) х I07 H/d3 - но Оолзе 0,5 г/ЮТ.

Интенсивность роста степени уплотнения батона зависит от увеличения прессузкда импульсов, перадаваошх родаковои. головкой в процессе её поступательного и вращательного донеонея г (рас.3). ;

Прц провэдении зЕсаершзнтаяыщх исследований выявлены .онтшалыше значения тасткости батопиоО швеи в рзкеазядоваао при формовании оваО роликовой голова ей использовать бзтоаа " ; пёсткостьа Ж = 100 - 120 js, с В/Ц в 0,35 - 0,4 hosoesczlio or фивико-цаханическЕх св(йотв грунтов, ; . ' • Применение бетонов сёсткоотьш менее 50 с приводит к лишнею смеси на ролики & выдавливании её из-под "вбей", а Использование бетонов хёсткостью более 150 с - к скручивании арматурного каркаса.

Результаты экспериментальных исследований показали, что физшсо-иеханические свойства грунтов оказывают влияние как на качество уплотнения бетонной сшси, так в на получаемую при формовании сваи толщину её егенкн.

Максимальное значений степени уплотнения в грунтах с постоянным значением величины Р0 достигается с увеличением числа прессующих воздействий роликовой головки на бетонную скось . (рис.4), и чем выше удельное сопротивление смятию грунта, в котором формуется свая, тем меньше необходимо уплотняющих воздействий для достижения высоких значений плотности отформованного бетона, что повышает скорость формования сваи и рост производительности выполнения работ по их изготовлению.

При уплотнении бетонной смеси в процессе формования полых свай роликовой головкой бетон вдавливается в грунт, уплотняя его вокруг скважины, причём деформация грунта (раздвикка) различна в зависимости от величины удельного сопротивления

• 1{упя. 1.0

;• р,90

.0,80

- ' . 'Г, ' ■' '

0,70

0,60__

V', 0. 60' . 120 180 2'(0 300 Ы,имп.

Рио. 3. Зависимость степени уплотнения бетона-от чйолапрессующих-импульсов, перода-ваемых роликовой головкой при формовании

. Купл. . 1.0

: 0,90

0,80 0,70

О 2 4 5 6 8 Ро, Ю Н/м

Рл?.; Зависимость степени уплотнения бетона

от удзльного СЛПрОТИБЛПНКЯ грунта СМЯТИЕ

«

' 3 ^^- 'Г

V ■ и ¡(¡к. V в / дг

I 100 о 1- Р =2-Ю7Н/|/ 2- Р?=5-Ю7Н/м5 3- Р£=8-Ю7Н/М3

Ф

/ •• - :

т—

312 232 > У 1 ■■

179 > 132 >

125имг

грунта шятшэ Р0 при раелычнцх значстшх числа прзссущЕх сц-дульсов ( рзс.5 ).

Чаи вызе ез личина Р0, тог.; иеишо раадвагка группа, а еаачш.1 - тохздаш. стешш свая, подучаашй прз форуовони;, еэ к расчетной.

Прц прэектЕрошнзн толцкны стенпп сшс, нзготавлгвзоиаЗ штодом радиального прессовадая, но обходе.: о учитывать рацциш-ку грунта при уплотнении бэт она слодуюс^ш образом:

Е>св = + 2б„ (6)

ь + г ( 7 )

ь = ¿СКВ ^р.г. (8 )

где: 0СЕ - нарушай диааотр сшн; с1р>г> - диаштр ролш;ово2

головки;

г тоддина стенкн сван с учетом раздвиаки грунта;

г - раадвнгка грунта} <^схв- дааыетр скважины.

При исследовании изменения коэффициента уплотнения было обнаружено, что объёмная шсса бетона сваи уменьшается в сторону к нарукноВ стенке, сопрнкасаамой с грунтом.

Анализ результатов исследования падения прочности бетона по толщина стенки отформованной свал (рис.6) показал, что интенсивное падение прочности происходит в пределах 30-50 цм зо-!Ш, прилагающей к грунту. В пределах расчетной толщины стенкн сваи, баз учёта раздвижки грунта, падение прочности бетона составило не более 2-4?.

Таким образом, при расчетах несущей способности сваи по бетону необходимо учитывать его недоуплотнение в зоне соприкосновения с грунтом путем ввода дополнительного коэффициента за-

mea по прочности (Зотова па сглтпэ п сависппоста от цельного сспротпвя-лтпя с?.<я?тз грунта, а котором фор;зуатся сем:

0,75 при ?0 - q « 10'' п/у3

0,7 пра Р0 « 5 • I07 й/ы3

0,65 пря Р0 = 2 . Ю7 tî/м3

lía основании проведенных зкспоргхопталшд псоладованяй шегрэе^а до&гра&аа Дик определения окороотпих рзяинов форио-гзезл под« сЗурсглбзвншс caafl пз ботоипоЗ сиэса дЗсткоотьв 100-120 о л аавяоимоотв от уд«лшого сопротяззло{пя,гр7пта C.14XZD (рЗО.7). ' .

Раоработапа иэтодива подбора тохиологлчзехих рз.*гг.:оа ф>р-рэвзяая полых свай а грунте предяогенша мтодоу.

Кеиотдуктквныэ рзтаэрн роликозоА гологкя я ой отдельных узлов ( d - дщшзхр ролшга; Нр - высота ролика; L3 » высота sarjeasamEiiero щшщдра, "юбял") связаны кзаду собеЗ слэ-дувдшаз сооппопснпягш: |

d а ( 0,30 ♦ 0,35 ) Огп ; ( 0 )

Нр » ( 0,4 ❖ 1,6 ) Ь } ( 10 )

U» (1,8 4 2,1 ) Ь ( (И)

где: b - расчетная толдака станки полсЗ свал;

Dnî - внутренний досмотр поюй слан ш диаметр роликовой голозкп.

Количество роликов m гавяст от внутреннего диаметра сваи а составляет для csaiî диаметром 300-609 4 пт, диарэт-" рои COO-I200 ии - 5 ЕГГ.

Пятая глава восшзэяа разработке технологии формования буронабявннх полых свай дяачетрои 1200 км иетодом ^идеального Проссотаняя б"ТОННОЙ СЙНСЯ П'/КОПОЙ головкой.

- го -

Н,мм

50

.<»0

30

20

Ю

ЗХЗимп. 1

232 *

179 -» 132 Н ьч „

\ - V

0 2 Ч 5 6 8 Р0,-Ю'Н/« Рио. 5. Зависимость разцвикни грунта от -удельного сопротивления смятию .'

100

80 75 70

§5

60

/ • - ч '

- . ! , (

--'-- --

'25

50

75

100 £

ст'

мм

Рис. б. Иэмсзнение прочности ботона по толщине . стенки свал в э/имсимости от удельного сопро?игления грунта смятию (4= 50 мм):

1Я тру!

I- Р . 6-107Н/м* ; 2- р» 5-ю'н/м3 ;

и Т X - V

р0- <?• Ю Н/м . ' /• ' ..■•-•-

Bio. 7 . Номограмма цяя опредолвтмскороотных режимов формования полых свай роликовой головкой в зависимости от вида грунта и толщины стенки сваи.

Дрлвэдапо обосноЕглЕз примзиензя изжода радиального прэо» сошния для иоготовлэкы полк: сшй веашн технологии, щэду» СыетрзнаоЭ проектом прсазЕодта'ва padoi.

В cootbctctese о раЗрйбОТШШОВ цотодееоо оирадалзыа тех™ нолопгческиз параметры фориошшш рваЗ двацэярои X2GQ г. ' .«wcsanoS стопке 150 и..!. • '

■ Ййвработаиа конструкция проишшшоЗ уогааогза даз еего« ктата подаг бураа&йшш.- сва£ данпцх 'моазурэтоеш: гатроэ к провздана сдробадаг: прэдло^сииого ы-года.

На основа оЕШМфоавзодвгюшсЗ. црасарж, прэсаязшЙ! ' па строительной вогагонв «рооага "КоачогштроЗ" Cto рапргбо-така технологическая карта на устройство полых буроглбшшгз: овай метод оу радиального прзссовшшл роликовой голопкоЗ. Бшк изготовлены свая диаметром 1209 ш, тожщшой отенвн 150 ш и глубиной 3 м.

С доли определения полученной оффомгшвноотв о? щшше-нея способа изготовления полых буронабшлшх свай штадоа радиального ПрОССОШПЗЯ, ПрОВОДОКО СрйЕЛОПЕО ПрЗДЛ020КИ08 T0SIO" jtoraa со способов вгготовшшя свай аналогичных гаомвтрпчоскпх параметров с прзшензннем вибросерцачншш, принятым в качество базового варианта. Сравнение техшко-экономвчэскше показателей (по трудоёмкости и иаторгалоёцкости, расходу основных иатерна-лов я проч.) дантшх способов поаволяет отнести первый к пер» спактиеной технологии по возведению свайных фундаментов адь~ V ний и сооружений. • '

Результаты апробации показали, что установка по провавод-ству полых буронабивных свай методом радиального прессования . о помощью роликовой головки обладает высокой маневренность» и достаточной безопасностью, а сам способ - высокой эффектяв -ностью, технологичность», надежностью п экономичностью.

Прздяепегатля çoxnoaorsi по сравпоюэ о пригокпскоа трэо-"КсэтотагстрсЗ" пооложют сзпэотг, 'трудбЗгаость яаготсзлэ-каш (»урбпайзкшх сгаЗ s 2 раза 'ара сокрздэкпп сроаоз й5гозоалзяся - п 2,5-3 раса а соагвшш раохода цокз'ита са оч'ст зояользовяяял аВоткях ботошиа смоовй, л подучоаая виооко-прочгл« бзтопоа класса В 35-40 иа 15-20;*.

По хаппь'тл П;0 траста "КокчотавстрсЗ" озздаоинй ояоисгдт-чэеааЗ ofôss? от пржзшшя' прздагагганного способа устроЗопа îto.tîs буропабзгяых с rail составит 82,6 руб. иа м3 ботоиа огся.

ошв вывода

1. Анализ рээультатоз тсорзкгас.кгх п олспоржэоталм?1Я 2ССД0Д01ЙГ;ЕЗ о облаотп технология уотройотга полых ботошшх п гэдэгобэтсппих бурояаб'шпах сваЗ псяагал, что одням пз па-празлэпяй погиаэнпя оЗ с^фаатпваоота лзяаатся иршонояко истода passa-шшго прасооплт ботсшой essoa рохпповоЗ голов-203. Прагэдошюз ясссэдэгаяяя позволяла опрэдэлять область йргаетопяя данного катода а рэглаисптарогать оспошшо тохяо* лзпгюсзгэ сарзиатра щя егэ срзипотга.

2. Прздлогэтшо сата-гзгячзс^э подала доотовзрпо спясу-сапт продэсо уплотнения бэтогзсЭ скзся прз устройства полнх бурогдбзкпп ссаЯ мтодоп рздгаяьявго проссоваляя.

3. Ветялзка пяябо»о гяачгя-э » тсхнологачоскао а :;он-

сзг—зтрн» агягз« па сачэстпа уплотяенш бзтен-по2 сгссая п сзрэзтгзк!! оптсгалъяаз спачопяя я пазпспяхтсп 07 рагетгнггг ^•«кспо-г'-з.'пятосйнх ^яргтгорпстяя грунт оз.

4. Разрас. 'атоЕгл'ЕЧосйИ! в гр^фическсЕ аппарат, us» шоишвдкй выбирав. штр л конструищш роликовой головки п ■ определять скоростиь, варш^тра её дакания в\шшсшо04а от заданных физйко-мэхшических свойств грунтов п гоогЬтрш сваи. Фориованкз "полж сеяй ¿ грунтах с удедьвш сопротсаланш? сЩ-тив Р0 « (2»3) X IQ7 н/ыа следует проводить црз скорости -юдайаа роликовой головки не tíoseo 0,6 ц/фЩу й грунтах о Езлйчияоа Р0 в (4-8) X I07 Н/ы8не болзо 0,7 Wtaà. |СвО--рость вращешш следует назначать исходя es количество. npoooyi> щах 'ивпульсов, необхсщзшх для уплотнения юдамсО тещцшш и Е ииаасЬзостг or Р0.

5. Установлены расчетные'i»s^fàaœoi«û,.EOTopue ввсднгса; црп определении. несущзй споообности ск£ ко ^аторпалу е учк-ткшют ишоаенез прочности бетона ¿о тесано стенда оелл е в сзвиопмоот^ от 'фззико-йеХхушчос^ех оеоЕстб грунтов прдаааот слэдукзе ахаченмя: ^¿» 0,75^ 0,70; 0,65 при еолечшш удаль-кого сопрогеьлойия грунта сиятшэ Р0 = (8; 5{ 2) х IQ7líA:3.

6. При использовании цоток: рздаш.ного прзосоваидя для : у отрой от ва. иолнх СЕа§ в грунте следует использовать иёоткно

( S» ДОО-120 с) вапеооченшго ( t « 0,7 ) бзтоншге екзоп при В/1* » 0,4 на загасаю от свойств грунта и геометрии еаои.

'.'! 7. Производственная апробация предложенной технологи : при устройстве полых буроаабЕЕВых свай дшлетрса 1,2 м на ' строительной пояигаде треста "Кокчотавстрой" показала ев вы- : сокув еффоктшюсть. Достигнуто высокое качество ботоас сван при значительной снизили трудоватрат ирг вконшиз (Материалов.

Созданная установка обладает высокой каневронностьи е достаточной безопасностью; •'"• !Г.1\

В. Разработанная техническая .ч .технологическая .докуиои-

тацгш пэззолпэт использовать продлогенннй г*зтод для устройства свай дпамотрма от 300 до 1200 v при условии зшо.т-.л-тч инотруйторских работ по привязке роликовой головки соот-вотствуйщэго дкакетра к агрегату, применяемому для бурения сзшавйга.

I 9, Проведённое техяшсо-еконотгаческое сравнение доказывает перспективность предложенной технологии. Наибольшая с^втавяость от ¿8 приаенения при устройстве свайных фунда-шнтоз здзннЗ а сооружгнгй} достигается при нспольэошяэи коротких висячих свай больших диаметров,

ОснОЕ?ша полоетшш диссертация опуйлйповаяы в работах; X. Гончаров A.A., Виеру В.В. Способ устройства полнх буропабшаых свай // ПрОиш&яеипоо строительство, М. - 1990. - Й 7. ; —

2. Гончаров A.A.t Ваеру В.В. Исследование технологий Устройства полах буронабавншс свай методой радиального прзо* сошшя Н Бетон а гелэ8оботон, М. - 1993. ~ 3 8.

Подписано в почать II .06.93 Форт? 60x84Vl6 Печать офа, Й-17Г (ЛНш I уч.-яяд-л. Т. 100 Загпз-^"^' fr; оплатио

Типогрпфля МГСУ