Která kladiva umožňují zarážení velmi šikmých pilot?

Zarážení pilot je doprovázeno změnami v přirozené struktuře zeminy, které mohou zvýšit nebo snížit její pevnost, a tedy i únosnost piloty. Velký význam mají nejen vlastnosti samotných zemin, ale i způsoby zarážení pilot.

Při ponoření musí hromada vytlačit zeminu v objemu rovném objemu hromady. K tomu dochází v důsledku zhutnění půdy a její částečné vyboulení na denním povrchu, často dosahující 10-40 cm.

U pilot s uzavřeným spodním koncem se během procesu zarážení vytvoří kolem piloty čtyři zóny deformované zeminy (obr. VII. 19). První zóna, silná 2–10 mm, je plášť z deformované husté půdy. Druhá zóna, rozprostírající se přes 0,7-3 průměry dříku piloty, se vyznačuje proměnlivou hustotou. Na kontaktu s první zónou je narušena půdní struktura, hustota je velmi vysoká a vlhkost je minimální; Jak se vzdalujete od hromady, struktura půdy se postupně přibližuje té přirozené. Půdní vrstvy ve druhé zóně jsou silně zakřivené, v blízkosti hromady se po jejím pohybu snižují a na hranici zóny jsou poněkud vyvýšené, vypouklé. Třetí zóna se vyznačuje mírným poklesem hustoty a zvýšením vlhkosti. To se vysvětluje stlačováním vody do třetí zóny a tahovými a smykovými silami způsobenými bobtnáním půdy ve druhé zóně. Šířka třetí zóny je asi 5-6 průměrů kmene. Čtvrtá zóna, rozprostírající se přes 8-12 průměrů pilot, má drobné, ale stále patrné poruchy v přirozené struktuře půdy. Tato zóna nemá praktický význam.

Pod špičkou hromady se vytvoří koule zhutněné zeminy o tloušťce přibližně rovné dvěma průměrům hromady.

Když je dutá hromada s plochým koncem zaražena, aniž by z ní byla odstraněna zemina, vytvoří se pod ní jádro zeminy ve tvaru kužele, které funguje jako hrot pevné hromady. Pokud je během procesu ponoření zemina z hromady odstraněna, pak téměř nedochází ke zhutnění okolní půdy a půda si zachovává strukturu blízkou přirozené.

Intenzita zanoření piloty je charakterizována velikostí jejího pohybu vlivem mechanismu beranidla. Zpočátku hromada rychle klesá, poté, jak se zvyšují třecí síly a odpor zeminy pod spodním koncem, klesání se zpomaluje a nakonec se prakticky zastaví. U rázových kladiv se obvykle měří intenzita ponoru

množství pohybu hromady z jedné rány. Tento pohyb se nazývá porušení piloty. Podle velikosti poruchy lze posuzovat kvalitu beranění: čím menší je porucha, tím větší je samozřejmě její únosnost na zemi.

Rýže. VII.19. Deformace zeminy kolem ražené piloty: II—IV — zóny deformované půdy

Půda obklopující hromadu je zhutněna tím snadněji, čím je volnější, a v půdách nasycených vodou tím více je vody.

propustnost. Proto se zanořování pilot do sypkých zemin s • vysokým filtračním koeficientem provádí rychleji a do větší hloubky než v hutných zeminách.

Písčitá půda s nízkou vlhkostí, zejména hustá půda, má výraznou odolnost proti sedání. Při určité hloubce zaražení se porucha stává prakticky nulovou a další pokus o zaražení hromady vede ke zničení její hřídele. Odolnost půdy je v tomto případě často dočasná a v důsledku relaxace (disipace) vnitřních pnutí postupně klesá. Pokud tedy po dvou nebo třech dnech hromadu obnovíte, opět se snadno zaboří do země. Tento jev se nazývá falešné odmítnutí. Při zapouštění pilot do písku a písčité hlíny je po několika dnech nutné kontrolní piloty znovu zasypat, na základě čehož se zjistí skutečná porucha charakterizující skutečnou únosnost pilot v základu.

Je mnohem snazší zarazit hromadu do písčité půdy pomocí častých nárazů a vibrací. Při otřesech způsobených častými nárazy se pod špičkou hromady nevytváří příliš zhutněná půdní zóna; Při vibraci jsou překonány síly vnitřního tření a písek se stává pohyblivým, ztrácí stabilitu a získává vlastnosti kapaliny. Proto se doporučuje zarážet piloty do písčitých půd pomocí dvojčinných kladiv nebo vibračních kladiv.

V písčitých půdách je účinné poddolování.

Čím větší jsou částice nesoudržné zeminy (písek-štěrk apod.) a čím větší je její hustota, tím obtížnější je zarážení hromady, tím větší je výkon beranidel a mycích zařízení.

Ponoření pilot do jílovitých půd je do značné míry závislé. síta v závislosti na jejich konzistenci. V jílech nasycených vodou jsou póry zcela vyplněny volnou vodou a lze je zhutnit pouze vytlačením vody. Vzhledem k tomu, že koeficient filtrace jílu je velmi malý a rychlost pohybu vody uvnitř hmoty půdy je nízká, trvá nějakou dobu, než ji vytlačí. Za těchto podmínek lze očekávat větší účinek od drcení hromady statickým zatížením než od jejího zarážení.

V jílech s neúplným nasycením vodou dochází v důsledku volných pórů ke zhutnění. Během procesu zarážení pilot přechází část soudržné vody do volné vody, což snižuje třecí síly mezi nimi. půda a hromada. V tomto případě se naruší vnitřní spojení mezi částicemi půdy a půda zkapalní, čímž výrazně ztratí svou únosnost. Zkapalnění může být zvláště závažné za dynamických podmínek, jako je jízda s dvojčinným kladivem nebo vibračním kladivem.

Nízká zhutnitelnost a ztekucení jílů určují volbu beranidla: Zpravidla se doporučuje zarážet piloty do jílovitých zemin jednočinnými kladivy s velkou rázovou hmotností a nízkou frekvencí rázů.

Použití eroze v jílovitých půdách je iracionální: kromě toho, že jíly jsou obtížně erodovatelné, přebytečná voda pouze sníží jejich pevnost.

Zarážení pilot do jílovitých půd je doprovázeno tixotropními jevy: narušení soudržnosti (zkapalnění) a její následná obnova. V praxi se to projevuje tak, že zemina zkapalněná zarážením hromady slabě odolává jejímu ponoření, ale po zastavení jízdy zemina na nějakou dobu zesílí a nosnost hromady se výrazně zvýší ( 1,5-2krát nebo více). Dochází k jevu zvanému pilotové sání.

Skutečné selhání hromady zaražené do jílovité půdy musí být určeno poté, co si „odpočine“. Doba „odpočinku“ závisí na typu půdy: u písčité hlíny je to 5–10 dní, u hlíny – 15–20 dní, u jílu – 25–30 dní nebo více (u libových jílů méně, u mastných jílů více ).

Aby bylo zajištěno, že všechny základové piloty mohou být zaraženy do projektované hloubky, je velmi důležité pořadí jejich zarážení. Doporučuje se, zvláště v hustých půdách, zajíždět od středu jámy k jejímu obvodu. Při zarážení v opačném pořadí – od obvodu ke středu – mohou být střední piloty kvůli značnému zhutnění půdy obtížně zarážetelné a jejich konce končí ve vyšších polohách.

Pro zarážení je nutné mít kladiva a vibrační unášeče odpovídající velikosti pilot.

Hmotnost úderové části jednočinného kladiva, stejně jako dieselového kladiva s délkou hromady 12 m nebo více, nesmí být menší než hmotnost

Přechodový koeficient k, s počtem pilot v základu

S deskou nad zemí S deskou zakopanou v zemi

Koeficient pro použitelnost kladiv pro piloty z

Dvoučinné a trubkové dieselové kladivo

Jednočinné a tyčové dieselové kladivo

Návrhová nosnost Svan, tf

Vodou nasycený písek a štěrk

Rušivá síla vibračního unašeče, tf

60—70 110—120 160—180

hromady s uzávěrem a o délce do 12 m o 20-25% více než tato hmotnost (v závislosti na hustotě půdy). Energie nárazu kladiva Э (v kgf-m) musí splňovat nerovnosti:

kde Ф_пр – maximální únosnost piloty na zemi, rovna návrhovému zatížení hlavy piloty vzniklému působením vnějších sil na základ a vynásobené koeficientem přechodu NA, v závislosti na počtu pilot v základu (hodnoty koeficientu К jsou uvedeny v tabulce. Ш.4), ts; w—hmotnost hromady s uzávěrem, kgf;

к — empirický koeficient použitelnosti kladiva podle tabulky. UP.5.

K pohonu nakloněných pilot musí být energie nárazu kladiva zvýšena o faktor:

Sklon hromady 5:1 4:1 3:1

Faktor zvětšení ..1,10 1,15 1,25

Na základě vypočtené energie úderu je zvolen typ kladiva s využitím charakteristik průmyslově vyráběných kladiv.

Typ vibračního unášeče pro zarážení pilot s uzavřeným spodním koncem lze přibližně zvolit podle rušivé síly pomocí tabulky. UI.6.

U.P.Z. zapuštění a betonáž skořepin pilot

Mušle o průměru 1 m a více se zanořují do země s otevřeným spodním koncem. V praxi domácího stavitelství se zapouštění provádí především vibračními kladivy.

Ponoření plášťů je možné pouze s odpovídajícími parametry vibračního unašeče: rušivá síla a statický moment regálů. Přibližné hodnoty těchto parametrů v závislosti na velikosti skořepin a půdních podmínkách jsou uvedeny v tabulce. UP.7.

Rušivá síla (čitatel, tf) a moment nevyváženosti (jmenovatel, kgf-m)

Měkké plastické jíly a hlíny, sypké písky

a hlíny, středně velké lesy

Hloubka ponoření, m

Statický moment М nerovnováhy musí zároveň splňovat požadavek

q je koeficient rovný 0,7 pro volné a plastické zeminy a 1,1 pro husté zeminy.

Pokud jeden vibrační unašeč neumožňuje ponoření, použijí se spárované synchronně pracující vibrační unašeče.

Při volbě typu vibračního kladiva je nutné vzít v úvahu také frekvenci vibrací, které vyvíjí. Zkušenosti prokázaly, že při zajíždění do lehce sjízdných zemin – sypkých písků, fluidoplastických a měkkoplastických soudržných zemin – je nutné používat vibrační kladiva s frekvencí vibrací 500-600 ot./min. frekvence vibrací by neměla překročit 300 – 500 ot./min.

Plášť lze ponořit do sypkých, nesoudržných zemin, aniž by došlo k odstranění zeminy z její dutiny, což výrazně urychluje stavbu základu. Častěji však proces vibračního ponoření spočívá ve spouštění pláště a odstraňování zeminy.

K přímému spouštění pod vlivem vibračního kladiva dochází rychle. Průměrná rychlost ponoru s normální amplitudou vibrací 5-10 mm v písčitých půdách je 40-60 cm/min, v jílovitých a štěrkopískových půdách 10-30 cm/min. Při nepřetržitém provozu vibračního unášeče tak může být plášť ponořen do značné hloubky během několika minut.

Během procesu ponořování skořápek je nutné sledovat normální režim vibračního ponoření, jehož porušení může vést ke zničení skořápek a také k poruše vibračního nakladače. Pro zajištění normálního provozu vibračního nakladače je nutné systematicky dotahovat matice šroubů, kterými je spojen s přírubou pláště, sledovat stav stěn pláště a přírub, vyhýbat se nesymetrii fázového napětí větší než 5 %, a nepřehřívejte elektromotory. Doba nepřetržitého provozu vibračních kladiv je omezena pasportem

instrukce (2-15 min); Přestávky v provozu musí být dostatečné k tomu, aby elektromotory zcela vychladly.

Rýže. UP.20. Schéma svorky prahu zpomalení:

/ – víko; 2 – seřizovací šroub; 3 – pracovní hmota; 4 – jaro; 5 – elektrický pohon

Normální ponoření mušlí může být narušeno při střetu s tvrdou překážkou v podobě balvanů, závějí apod. Při střetu s překážkou se prudce snižuje rychlost ponoření, zvyšuje se amplituda vibrací a v plášti vznikají velké vibrace. dynamické síly.

Jak ukázaly teoretické a experimentální studie provedené v TsNIIS, nástup abnormálního vibračního nárazového režimu ponoření je charakterizován prudkým zvýšením zrychlení, když se plášť pohybuje směrem dolů. Když plášť narazí na tuhou překážku, je energie vibračního nakladače vynaložena pouze na vibrace vibračního systému, plášť se spodním koncem odlepí od země a při pohybu dolů zažije výrazný náraz, jehož velikost závisí na na hmotnosti vibračního systému a zrychlení jeho pohybu. Za takových podmínek by měl být ponor zastaven, aby se zjistily a odstranily příčiny abnormálního chování.

Ve výrobních podmínkách je vznik vibračně-rázového režimu ustaven pomocí speciálního zařízení – zpomalovací prahové svorky (obr. UN.20). Snímač zařízení se skládá z kovového válcového těla, krytu s olejovým těsněním, kterým procházejí elektrické vodiče, pracovní hmoty, pružiny, seřizovacího šroubu a zástrčky z elektroizolačního materiálu. Pracovní hmota je přitlačována seřizovacím šroubem

k prameni. Při kmitání hmoty vznikají setrvačné síly, které při určitém zrychlení převyšují stlačení pružiny a hmota se od šroubu vzdaluje. V tomto okamžiku se v signalizačním zařízení rozsvítí zákazový signál (červené světlo). Pomocí seřizovacího šroubu se snímač nastaví na určitý režim kmitání, který je přípustný na základě pevnosti pláště. Snímač je pevně připevněn ke stěně pláště ne blíže než 0,5 m od příruby; Pro upevnění musí být v plášti opatřeny zapuštěné ocelové díly nebo odřezky kruhové výztuže.

Při sestupu skořepiny vzrůstá půdní odpor především v důsledku prudce rostoucího tření mezi vnitřním povrchem skořepiny a zeminou. Rychlost ponoření se sníží na 2t-5 cm/min, a když je amplituda vibrací menší než 5 mm, ponoření se prakticky zastaví. Pro další ponoření je nutné snížit odpor zeminy, čehož se dosáhne jejím vyjmutím z vnitřní dutiny pláště.

Vývoj půdy ve skořápce je nejnáročnější a časově nejnáročnější proces, na kterém závisí úspěšné ponoření skořápky do dané hloubky.

Zeminy, které nelze smýt – těžké, husté jíly a hlíny, nánosy hrubého štěrku a oblázků atd. – se odstraňují především drapáky. Typ a kapacita drapáku se určuje v závislosti na hustotě vyvíjené půdy a průměru pláště: velikost otevřeného drapáku by měla být alespoň o 30 cm menší než průměr pláště.

Kromě drapáků se používá i rotační zařízení – šroubové vrtačky, bailerové frézy atd. – pomocí kterých je možné těžit těžko průchodné zeminy, např. měkkoplastické viskózní jíly, hutné štěrko-oblázkové směsi apod. Soudržné zeminy se odstraňují nejen v ponořené části pláště, ale také pod nožem do experimentálně stanovené hloubky v závislosti na stabilitě stěn čela.

Odstranění zeminy pod nožem výrazně urychlí potopení skořápky; v jílovitých půdách je obvykle možné vybrat zeminu do hloubky 1,5 až 4 m pod nožem, někdy i více (až 12 m).

Chcete-li vytěžit půdu drapákem, musí být vibrační pohon vyjmut z pláště a poté znovu nainstalován, což zabere spoustu času. Tomu se lze vyhnout použitím vibračních kladiv s průchozím otvorem (viz obr. VII.10).

Nesoudržné zeminy – písčité, štěrkovité, lehké hlinitopísčité, bahnité, písčité a hlinitopísčité zeminy se snadno odstraňují leteckou dopravou, hlinité půdy – vzdušnými přepravami s předběžným kypřením mycími trubkami při tlaku vody 5 až 10 kgf/cm 2, písčito-oblázkové půdy – hydraulickými výtahy a hydraulickými vykladači.

Schéma leteckého mostu používaného při spouštění nábojnic o průměru 1 m a více je na Obr. UP.21. Konstrukce instalace zahrnuje směšovací komoru, kalovou trubku o průměru 150-300 mm, vzduchovou trubku a čtyři vymývací trubky

kde N– návrhové zatížení přenášené na pilotu, kN.

Přijímaný typ kladiva s vypočtenou energií úderu E_d³E_h, kJ, musí splňovat podmínku

kde К– koeficient použitelnosti kladiva, jehož hodnoty jsou uvedeny vtab. jeden;

m₁– hmotnost kladiva, t;

т₂– hmotnost hromady s uzávěrem, t;

т₃– hmotnost dílčího předplodiny, tzn.

Koeficient К, t/kJ, s vlasovým materiálem

Trubková dieselová kladiva a dvojčinná kladiva

Jednočinná kladiva a dieselová tyčová kladiva

Poznámka. Při zarážení pilot jakéhokoli typu s poddolováním, stejně jako pilot vyrobených z ocelových trubek s otevřeným spodním koncem, se uvedené hodnoty koeficientu zvyšují 1,5krát.

2.Při zarážení šikmých pilot je vypočtená energie nárazu kladivaE_hby měla být stanovena s přihlédnutím k rostoucímu faktoru, jehož hodnota je akceptována pro piloty se sklonem 5:1; 4:1; 3:1; 2:1 respektive rovno 1,1; 1,15; 1,25 a 1,4.

Při výběru kladiva pro zatloukání ocelových štětovnic je hodnota Nurčeno výpočtem stejným způsobem jako u hromady v souladu s pokyny SNiP 2.02.05-85 a hodnotami koeficientů pracovních podmínek_c,g_cRи_cfv tomto výpočtu by měla být brána rovna 1,0.

3.Kladivo vybrané v souladu s doporučeními odstavce 1 by mělo být zkontrolováno na minimální přípustné porušení pilotového prvkus_min, která se považuje za rovna minimální dovolené poruše pro daný typ bucharu uvedené v jeho technickém průkazu, nejméně však 0,002 m při zarážení štětovnic a nejméně 0,01 m při zarážení štětovnic.

Volba kladiva při zarážení pilot nad 25 m délky nebo s návrhovým zatížením na pilotu větším než 2000 kN se provádí výpočtem na základě vlnové teorie rázu.

4.Zarážení pilot na návrhové značky by mělo být zpravidla prováděno bez použití vodicích vrtů a bez podkopávání pomocí vhodného zařízení pro zarážení pilot. Použití návazných vrtů je povoleno pouze v případech, kdy jsou zapotřebí kladiva s velkou nárazovou hmotou k zarážení pilot na návrhové značky, jakož i při prořezávání sesedacích zemin s pilotami.

Hodnota požadované energie úderu kladiva E_h, kJ, zajišťující zapuštění pilot na návrhovou úroveň bez dalších opatření, by měla být určena vzorcem

kde F_i– nosnost hromady uvnitřivrstva půdy, kN;

H_i– tloušťkaivrstva půdy, m;

B– počet úderů kladiva za jednotku času, úderů za 1 minutu;

t– čas strávený narážením hromady (bez zohlednění doby zvedání a přepravy);

B_t– počet úderů kladivem potřebných k zaražení hromady, obvykle ne více než 500 úderů;

n– parametr se rovnán =4,5 – s paro-vzduchovými mechanickými a tyčovými dieselovými buchary ah= 5,5 – s trubkovými dieselovými kladivy;

т₂– hmotnost piloty, t;

m₄– hmotnost úderové části kladiva, tzn.

5. Kontrolní zbytková hodnotas_a, m, porucha při zarážení a dokončování železobetonových a dřevěných pilot do délky 25 m, v závislosti na energii nárazuE_dzvolené kladivo a nosnost pilotyF_duvedené v projektu musí splňovat podmínku

Pokud skutečná (naměřená) zbytková porucha s_a< 0,002 m, pak je nutné pro zarážení pilot uvažovat o použití bucharu s vyšší rázovou energií, při kterém bude zbytková porucha.s_a0,002 m, a pokud není možná výměna beranidla – obecná porucha ovládání beranidlas_a+s_el, m (rovná se součtu zbytkových a elastických porušení), musí splňovat podmínku

В vzorce (4)и(5)Přijímají se následující označení:

 – koeficient přijat dle tab. jedenv závislosti na materiálu vlasu, kN/m2;

А– plocha omezená vnějším obrysem plného nebo dutého průřezu dříku piloty (bez ohledu na přítomnost nebo nepřítomnost hrotu na pilotě), m2;

E_d– vypočtená energie úderu kladiva, kJ, odebraná podletab. jeden;

m₁– hmotnost kladiva, t;

m₂– hmotnost piloty a uzávěru, t;

m₃– hmotnost vřeteníku, t;

 – koeficient zotavení po rázu při zarážení železobetonových pilot a skořepinových pilot narážecími kladivy s hlavou s dřevěnou vložkou  2 = 0,2;

s_a– skutečné zbytkové porušení, které se rovná hodnotě ponoření piloty po jednom úderu kladivem;

s_el– pružné porušení piloty (elastické pohyby zeminy a piloty), zjištěné pomocí měřiče porušení, m;

_pи_f– koeficienty přechodu od dynamického (včetně viskózního odporu půdy) ke statickému odporu půdy. bráno vždy stejně: pro zeminu pod spodním koncem hromady_p= 0,00025 s×m/kN a pro zeminu na bočním povrchu hromady_f=0,025 sm/kN;

A_f– plocha bočního povrchu piloty v kontaktu se zemí, m2;

m₄– hmotnost nárazové části kladiva, t;

g– zrychlení volného pádu, brané jako rovnég= 9,81 m/s2;

Н– skutečná výška pádu nárazové části kladiva, m;

h– výška prvního odrazu nárazové části dieselového kladiva au ostatních typů kladivh= 0, m.

Poznámka. Při zarážení pilot zeminou, která je předmětem odstranění v důsledku následného výkopu, nebo zeminou pro vodní tok, by měla být návrhová hodnota porušení stanovena na základě únosnosti pilot vypočítané s přihlédnutím k zemině, která má nebyla odstraněna nebo podléhá možné erozi a v místech, kde je pravděpodobný výskyt negativních třecích sil – s přihlédnutím k posledně jmenovaným.