Выбор типа вибропогружателя для погружения свайных элементов

Выбор типа вибропогружателя для погружения свайных элементов

Значение необходимой вынуждающей силы вибропогружателя F₀, кН, определяется по формуле:

где ?_g – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

N – расчетная нагрузка на свайный элемент по проекту, кН, а в случае погружения свайных элементов до расчетной глубины – соответствующее этой глубине сопротивление углублению в грунт свайного элемента по проекту;

G_n – суммарный вес вибросистемы, включая вибропогружатель, свайный элемент и наголовник, кН;

k_s – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 2.30.

Таблица 2.30. Коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения

Примечания

1. Для водонасыщенных крупных песков значения k_s увеличиваются в 1,2 раза, для средних песков – в 1,3 раза, для мелких и пылеватых – в 1,5 раза.

2. Для заиленных песков значения k_s понижаются в 1,2 раза.

3. Для плотных песков значения k_s  понижаются в 1,2 раза, а для рыхлых– увеличиваются в 1,1 раза.

4. Для промежуточных значений показателя текучести глинистых грунтов значения k_s определяются интерполяцией.

5. При слоистом напластовании грунтов коэффициент k_s определяется как средневзвешенный по глубине.

Необходимое значение минимальной вынуждающей силы вибропогружателя F₀ окончательно принимается не ниже 1,3G_n при погружении свай-оболочек (с извлечением грунта из внутренней полости в ходе погружения) и 2,5 G_n – при погружении полых свай без извлечения грунта.

По принятой необходимой вынуждающей силе следует подбирать тот вибропогружатель наименьшей мощности, у которого статический момент массы дебалансов K_m (или промежуточное значение K_m для вибропогружателя с регулируемыми параметрами), кг м, удовлетворяет условию:

К_m ? М_сА₀/100,

где М_с – суммарная масса вибропогружателя, сваи и наголовника, кг;

А₀ – необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта, см, принимаемая по табл. 2.31.

Таблица 2.31. Необходимая амплитуда колебаний при отсутствии сопротивлений грунта

Примечание. При выборе типа вибропогружателя для заглубления полых свай и свай-оболочек с извлечением грунта из внутренней полости указанные значения А₀ понижаются в 1,2 раза. При слоистом напластовании грунтов значение А₀ принимается для слоя самого тяжелого грунта из числа прорезаемых слоев.

При окончательном выборе типа вибропогружателя следует учитывать, что при равной вынуждающей силе большей погружающей способностью обладает вибропогружатель с большим статическим моментом массы дебалансов K_m, а при прочих равных условиях надлежит выбирать вибропогружатель с регулируемыми в процессе работы параметрами.

Для погружения тяжелых свай-оболочек допускается предусматривать использование спаренных вибропогружателей. В этом случае их моменты дебалансов суммируются.

В конце вибропогружения висячего свайного элемента при скорости вибропогружения V в последнем залоге не менее 2 см/мин должно удовлетворяться условие:

где N – расчетная нагрузка на свайный элемент, кН;

W – мощность, расходуемая на движение вибросистемы, кВт определяемая по формуле

W = ?W_h – W₀

здесь ? – КПД электродвигателя, принимаемый по паспортным данным в размере 0,83-0,90 в зависимости от нагрузки;

W_h – потребляемая из сети активная мощность в последнем залоге, кВт;

W₀ – мощность холостого хода, принимаемая при отсутствии паспортных данных равной 25 % номинальной мощности вибропогружателя, кВт;

F_s – боковое сопротивление грунта при вибропогружении, кН, определяемое по формуле

здесь n – фактическая частота колебаний вибросистемы, мин(-1);

A_r – фактическая амплитуда колебаний, принимаемая равной по ловине полного размаха колебаний свайного элемента на последней минуте погружения, см;

A₀ – расчетная амплитуда колебаний вибросистемы без сопротивлений, см, определяемая по формуле

здесь K_m – статический момент массы дебалансов вибропогружателя, кг м, в последнем залоге;

M_c – суммарная масса вибросистемы, кг;

k_s – коэффициент снижения бокового сопротивления грунта во время вибропогружения, принимаемый по табл. 2.31;

G_n – вес вибросистемы, равный суммарному весу сваи, наголовника и вибропогружателя, кН;

f_r – коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи, принимаемый по табл. 2.32;

?_г – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4.

Таблица 2.32. Коэффициент влияния инерционных и вязких сопротивлений на несущую способность сваи

Примечание. При прорезании сваей слоистых грунтов коэффициент f определяется как средневзвешенный.

Контроль за погружением свай методом вдавливания следует осуществлять по глубине погружения и усилию вдавливания N. В конце погружения, когда нижний конец сваи достиг отметок, близких к проектным, прекращать погружение сваи допускается при условии

где N – усилие вдавливания, кН;

k_g – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2;

F_d – несущая способность сваи, кН, указанная в проекте;

m – коэффициент условий работы, принимаемый при отсутствии опытных данных равным 0,9.

Величину коэффициента m допускается уточнять по результатам статических испытаний свай.

Дополнительные меры, облегчающие погружение свай и шпунта (подмыв, лидерные скважины и др.), следует применять по согласованию с проектной организацией при отказе забиваемых элементов менее 0,2 см или скорости вибропогружения менее 5 см/мин.