Строительство и ремонт

Проектирование и устройство свайных фундаментов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

§ 1. Сваи Страусса

Сваи, предложенные киевским инженером А. Э. Страуссом в 1899 г., были первым видом набивных свай. Для устройства их бурили вручную скважины диаметром 20—40 см под защитой обсадных труб (12.1). В зависимости от свойств грунта режущими элементами служили буровые ложки (змеевики) или долота (желонки) .

Для подъема и опускания бурового инструмента над местом изготовления сваи устанавливали высокую треногу. Буровой инструмент прикрепляли к концу троса, подвешенного к треноге на блоке. Второй конец троса наматывался на барабан лебедки.

При изготовлении свай Страусса скважины бурили с применением простейших механизмов, что ограничивало величину свай (до 10—12 м).

Бурение скважин в песчаных и плывунных грунтах проводилось с помощью желонки, снабженной патроном. Этот патрон увеличивал массу желонки и силу ее удара при падении. Обсадная труба заглублялась по мере разработки грунта.

Дно скважины перед бетонированием зачищалось ложкой.   Бетон   подавали бадьями с открывающимся дном. После загрузки очередной порции бетон тщательно трамбовали, одновременно извлекая трубу. Для сохранения непрерывности ствола сваи обсадную трубу поднимали на % высоты бетонного слоя.

Под действием трамбования ствол сваи принимал неправильную форму. При этом толщина сваи в сечении получалась обратно пропорциональной плотности грунта. Диаметр сваи расширяется на 30—50% от диаметра обсадной трубы. Соответственно увеличивается расход бетона, достигая иногда трехкратного объема.

При устройстве свай в сухом грунте применялся жесткий бетон. Трамбовать бетон в воде затруднительно, так как от движения трамбовок бетонная смесь расслаивается и в свае появляются прослойки из грязи. Учитывая это, при устройстве свай в водонасыщенных грунтах начали применять литой бетой. Им заполняли скважины из бадей с открывающимся дном, чем предотвращалось расслоение бетона.

При наличия грунтовых вод обсадные трубы необходимо заполнять бетонной смесью за один прием на всю высоту. При вытаскивании трубы смесь, выходя из нее, под давлением вышележащего столба уплотняет грунт, заполняя всю скважину.

В годы первых пятилеток сваи Страусса успешно применялись на ряде крупных строек. Так, при сооружении электростанции в Одессе было изготовлено 128 свай длиной 7—12 м при диаметре их 30 см. На строительстве фабрики им. Халтурина в Ленинграде было изготовлено около 500 свай длиной 7,5 м.

Одним из основных преимуществ свай Страусса является возможность погружения обсадной трубы без   ударов   и сотрясений.

Это особенно ценно в тех случаях, когда свайные фундаменты приходится устраивать вблизи существующих сооружений, чувствительных к сотрясениям, а также внутри зданий. Такие сваи были применены, в частности, в 1928 г. для фундаментов большого гражданского здания в Москве.

Сваи Страусса могут выдерживать нагрузки в 30—40 т в слабых грунтах при длине их 7—12 м и диаметре обсадной трубы 325— 400 мм и 80—100 т — при опирании свай на скальный грунт.

К недостаткам свай Страусса относятся низкая производительность работ вследствие ручного бурения скважин и трудность контроля за сплошностью ствола при наличии грунтовых вод. Хотя в настоящее время сваи Страусса в первоначальном виде не применяют, на основе этого принципа создано семейство конструкций современных видов набивных свай.

§ 2. Буроинъекционные (корневидные) сваи

Одним из эффективных способов усиления оснований и фундаментов является метод, предложенный итальянской фирмой «Фон-дедиле». Сущность его заключается в усилении существующих фундаментов пропущенными через укрепляемые конструкции вертикальными и наклонными сваями, которые называют за рубежом корневидными, а в отечественной практике — буроинъекцконными. Разработанная фирмой технология и оборудование получили значительное распространение в различных странах.

Сваи переносят большую часть нагрузки на более плотные нижележащие слои грунта. Метод позволяет выполнять работу без отрывки котлована и обнажения фундаментов.

Буроинъекционные сваи изготовляют длиной до 30 м, диаметром 0,08—0,25 м. Усилить фундамент можно как с помощью ростверка, так и без него.

Специальные установки вращательного бурения позволяют пробуривать скважины через вышерасположенные конструкции и фундаменты (бутовую и кирпичную кладку, бетон, железобетон). При этом конструкция не подвергается динамическим воздействиям.

Обычно для бурения используют станки типа СБА-500, но можно применять любые другие малогабаритные буровые станки. В комплект кроме станка входят растворонасосы (СО-48 или СО-49), ситогидроциклонная установка, приемные емкости и раствора-воды.

Выбор инструмента бурения (шнек, шарошечное долото или колонковая труба) определяется грунтовыми условиями, а диаметр бура принимают в зависимости от марки станка с учетом требуемой несущей способности сваи. Чтобы не нарушать устойчивость стенок скважины, используют обсадные трубы или бентонитовую суспензию. При проходке каменной кладки и бетонных конструкций разбуренный материал удаляется сжатым воздухом.

Арматурный каркас, устанавливаемый в скважину, состоит из отдельных секций длиной до 3 м (в зависимости от высоты подвала), стыкуемых с помощью сварки. На каркасе предусматривают специальные фиксаторы, предупреждающие отклонения от оси скважины. После установки каркаса (или одновременно) в скважину опускают инъекционную трубу для нагнетания под давлением до 3 ат цементно-песчаного раствора. Институт Гидроспецпроект рекомендует оптимальный состав раствора по массе компонентов цемент—песок—вода 1 : (1—1,5) : (0,5—0,7).

Важной особенностью корневидных свай является их высокое сопротивление трению по боковой поверхности по сравнению с обычными бетонными сваями как из-за повышенной шероховатости ствола, так и вследствие частичной цементации прилегающего к свае грунта.

В зависимости от характера работы корневидные сваи армируют на всю глубину или только верхнюю часть. Для воспринятая сваей нагрузок необходимо армировать верхнюю часть на участке, равном 5—10 диаметрам сваи (1,5—3 м). Однородный состав раствора и сжатие, которому он подвергается в процессе набивки, придают стволу сваи высокую прочность.

На 12.2 показаны характерные схемы применения корневидных свай: для усиления фундамента существующего здания, фундамента под оборудование, укрепления мостовой опоры, для закрепления существующей подпорной стенки, сооружения новой «решетчатой» стенки.

Корневидные сван устраивают также для фундаментов новых сооружений, особенно в тех случаях, когда необходима осторожность в процессе выполнения работ.

В зарубежном строительстве во многих случаях применяют корневидные сваи для укрепления фундаментов. Например, на металлургическом заводе близ Неаполя для монтажа нового прокатного стана были усилены существовавшие фундаменты во время постепенного демонтажа старого прокатного стана (12.3). Эксплуатация находящихся вблизи машин не прекращалась.    Корневид-

ные сваи были пропущены сквозь толщу существующих бетонных фундаментов. Для воспринятая значительных горизонтальных усилий, возникающих при прокате слябов, большая часть свай установлена наклонно.

Представляет интерес опыт применения корневидных свай в качестве подпорной стенки при прокладке линий метрополитена в Милане открытым способом. Котлован тоннеля был расположен почти вплотную к зданиям, причем подошва котлована залегает значительно ниже фундаментов соседних домов. Эти фундаменты требовалось усилить. Как видно из 12.4, задача была решена применением решетчатой системы корневидных свай, заглубленных ниже отметки котлована метро. Сваи, пропущенные через фундаменты домов, укрепили их.

Некоторый опыт устройства буроинъекционных свай накоплен во всесоюзном объединении Гидроспецстрой. Так, проект усиления фундаментов одного из административных зданий ВЦСПС, построенного в XIX в., предусматривает устройство с обеих сторон несущих стен 768 свай длиной в среднем 25 м при диаметре 127 и 146 мм с заделкой концов свай в известняки.

Другим примером применения буроинъекционных свай для усиления фундаментов могут служить фундаменты здания МХАТ им. А. М. Горького (12.5). Сваи диаметром 150 мм прорезали фундаменты и 16—18-метровую толщу глинистых и песчаных грунтов и имеют несущую способность 25—42 тс. Сваи   воспринимали   30%

нагрузок на здания до их реконструкции и полностью дополнительные, возникшие в результате реконструкции.

Одним из основных преимуществ буроинъекционных свай является их способность обеспечивать минимальную осадку усиливаемого фундамента. Поэтому такие сваи весьма эффективны при реконструкции сооружений при малой величине допускаемых осадок, например при использовании высокоточного технологического оборудования. Так, для эксплуатации формовочного автомата на Рязанском заводе «Центролит» необходимо было обеспечить, что-

бы осадка фундамента автомата ие превышала 5 мм. Расчеты показали, что осадка фундамента, выполненного в виде железобетонной плиты площадью 8X12 м и толщиной 2 м на насыпных грунтах, при эксплуатации смоитированного на нем формовочного автомата должна была достичь 30—40 мм. Для предотвращения таких осадок фундамент был усилен 68 буроинъекционными сваями диаметром 15 см и длиной 18 м.

Сваи прорезали насыпныетрунты, суглинки и на 4 м входили в полутвердые глины. Несущая способность свай составляет 24 т при осадке 4 мм.

§ 3. Виброштампованные сваи

Разработанные в Советском Союзе вибрационные методы погружения свай используют в стране и за рубежом для устройства виброштампованных свай.

На Украине применяют комплекты оборудования для устройства виброштампованных свай длиной до 10 м при диаметре 0,5 м в связных неводонасыщенных грунтах, в частности в лёссовых просадочных. Бетонную смесь при этом уплотняют виброштампом.

На 12.6 показана последовательность устройства виброштампованных свай. Для образования скважин на украинских стройках применяют три варианта механизации: бурильные машины для скважин глубиной до 3,5 м, виброжелонки или комплект оборудования для пробивки скважин при большой глубине разработки. Последние два вида оборудования навешивают на краны-экскаваторы.

В оборудование для пробивки скважин (12.7) входят обсадная труба 1, направляющая плита 5, молот 4 и виброустройство для извлечения трубы 3. Направляющая плита обеспечивает вертикальность погружения обсадной трубы и служит основанием для гидродомкратов при извлечении трубы из грунта. На практике для устройства свай большой длины часто применяют комбинированный способ образования скважин: до глубины 2,5—3,5 м. Их проходят бурильной машиной, а при большей глубине   используют виб-

рожелонку или обсадную трубу. Перед бетонированием на устье    скважины устанавливают     тяжелый металлический кондуктор, полая направляющая труба которого имеет диаметр на 10 мм больший, чем диаметр виброштампа.

Массу кондуктора выбирают из расчета, чтобы его давление на грунт было не менее 4—5 кг/см2. Это условие необходимо для для удержания бетонной смеси в скважине.

Скважину заполняют бетоном с помощью самоходного бетоноукладчика. Виброштамп для уплотнения бетона представляет собой трубу диаметром 0,31 м, нижний конец которой закрыт металлическим конусом. Верхний конец вибростержня прикрепляют к мощному вибратору (ВПП-2, ВПП-4 или В-401). Длина вибростержня превышает глубину скважины на 0,8 м, благодаря чему при бетонировании сваи грунт под ее основанием дополнительно уплотняется.

Виброштамп погружают в бетон краном при включенном вибраторе. При погружении в смесь виброштамп создает давление, превышающее несущую способность грунта. Вследствие этого образуется уширенное основание и дополнительно уплотняется прилегающий грунт. Диаметр пяты сваи обычно больше диаметра   сваи

на 30—40%.

Операцию по бетонированию с применением виброштампа повторяют несколько раз. После извлечения вибростержня в бетоне образуется трубчатая полость, которую заполняют смесью до отметки —0,7 м. Полости в длинных сваях остаются только на глубине 2,5—3 м. В эти полости для сопряжения с ростверком вставляют металлический каркас, а затем бетонируют вместе с ростверком.

На виброштампованных сваях в Днепропетровской области построены жилые дома высотой от 5 до 12 этажей, промышленные корпуса с нагрузками на колонны от 150 до 1000 т. Такие сваи применяют и в сельском строительстве. В основном эти объекты сооружают на лёссовых грунтах I и II категорий просадочности, как с прорезкой просадочной толщи, так и без нее.

Применение виброштампованных свай в промышленном строительстве по сравнению со сборными железобетонными фундаментами позволяет сократить трудовые затраты почти в 3 раза и снизить стоимость фундаментов в 2 раза (табл. 12.1).

Фундаменты на виброштампованных сваях целесообразно устраивать также для жилых домов. Хотя рассматриваемый тип набивных свай сложнее в устройстве по сравнению с другими, он дает возможность применять жесткий бетон и обеспечивает высокое качество бетонных работ.

На 12.8, а показана принципиальная схема пневмонабивных -свай. Обсадную толстостенную трубу / диаметром 10" погружают бурением или забивкой, после чего в нее вставляют оболочку 2 из 1 — 1,5-миллиметровой листовой стали с наконечником 3. В оболочку вставляют деревянный сердечник 4, с помощью которого ее опускают в обсадную трубу и загоняют в грунт.

После извлечения сердечника оболочку заполняют бетоном, а зазор—пластичным раствором. Затем к верхней части обсадной трубы привинчивают муфту 6 с колпаком 5. Под колпак нагнетается воздух, газ или вода под давлением 40 ат, в результате чего бетон и раствор впрессовываются в оболочки, а свая погружается на I—1,5 м. Одновременно под действием того же давления обсадная

труба поднимается вверх, и вокруг кожуха образуется цементная оболочка диаметром большим, чем у обсадной трубы, и неправильной формы вследствие различной плотности грунта.

Изготовляют сваи Вольфсхольтца в порядке, указанном на 12.8, б. Обсадную трубу, находящуюся в буровой скважине, закрывают герметичной крышкой, через которую пропускают три трубы. По одной из них   подают раствор   из   специальной емкости   или   выпускают воду и воздух, по другой подается сжатый    воздух давлением 10 кг/см2;    на третьей    трубе     имеется кран, манометр и редуцирующий   вентиль. Вторая и третья трубы соединены между собой и с резервуаром сжатого воздуха.

12.9. Шлюзовой аппарат  Мостотреста для бетонирования пневмосвай

Порядок работы можно проследить по схеме на 12.8, б. Сжатым воздухом из обсадной трубы удаляется вода (7),    и в трубу под давлением подается порция бетона (II). Повышенным    давлением бетон   ;впрессовывают    в грунт,    в результате чего при подъеме трубы в нижележащем грунте образуется уширенное основание (III). В зависимости от длины сваи этот цикл повторяется несколько раз (IV).

При изготовлении свай таким способом требуется тщательно фракционированный мелкий щебень. Кроме того, процесс бетониро-рования нужно вести непрерывно, чтобы предотвратить схватывание бетона (раствора) в трубопроводах. Учитывая недостатки этого способа, немецкая фирма «Грюн и Бильфингер» применнла"особую конструкцию — шлюз, работающий по принципу кессонного, позволяющую подавать в обсадную трубу обычный бетон. Шлюз позволил отказаться от шлангов.

Отечественные специалисты (Г. Л. Медведев и др.) в довоенный период создали рациональную конструкцию шлюза для устройства пневмосвай. Созданный ими аппарат в форме цилиндра несколько большего диаметра, чем обсадная труба, снабжен двухклапанным устройством, беспрепятственно пропускающим бетон в трубу без понижения давления внутри нее (12.9).

Бетон загружают в верхнюю камеру /, выравнивают давление в камере // до наружного. После этого рычагом открывают верхний клапан, и бетонная смесь заполняет среднюю камеру. Краном 1 подают в среднюю камеру сжатый воздух, предварительно закрыв кран 2. Когда давление в средней и нижней камерах, а также в трубе уравнивается, смесь через   нижний   клапан   проваливается   в трубу.

Под давлением сжатого воздуха бетонная смесь одновременно уплотняется и вдавливается в грунт, а об.садная труба поднимается, что в значительной мере облегчает ее извлечение из скважины.

В песчаные грунты,оказывающие значительное сопротивление погружению свай, забивать обсадные трубы с наконечниками весьма затруднительно, особенно в мелкие пески, насыщенные водой. В такие грунты целесообразнее забивать открытые снизу трубы, а грунт удалять из них с помощью водяной струи, поступающей из подмывных трубок, опущенных внутрь трубы.

В агрессивных грунтовых водах в буровые скважины рекомендуется опускать готовые железобетонные сваи, покрытые снаружи изолирующим слоем, и нагнетать бетон только в промежуток между сваями и грунтовыми стенками скважины.

Бетонируют пневмонабивные сваи в несколько приемов. Первая порция бетона должна быть небольшой, чтобы заполнить трубу на высоту 1,5—2 м. Это необходимо для облегчения первого подъема обсадной трубы, которая очень быстро засасывается в песчаные грунты. Последующие порции бетона увеличивают в 2—3 раза. Бетонирование следует веста без перерывов во избежание нарушения монолитности ствола сваи. Каждую последующую порцию бетона загружают в обсадную трубу до начала схватывания ранее уложенной порции.

Для устройства пневмосвай применяют бетон литой консистенции. При подъеме обсадной трубы нужно тщательно следить за уровнем смеси, не допуская понижения высоты пробки менее 1 м, так как сжатый воздух может выбросить бетон вверх и даже привести к разрыву сваи.

Шлюзование бетона производят на величину, необходимую для преодоления притока грунтовой воды. После этого подачу сжатого воздуха прекращают и, открыв оба клапана, укладывают бетонную смесь непосредственно в трубу.

При изготовлении свай.в водоносных грунтах обсадная труба должна непрерывно -находиться под давлением, в противном случае при снижении давления грунтовые воды немедленно наполнят трубу.

Пневмонабивные сваи армируют на всю длину или только в верхней части. В первом случае готовый арматурный каркас опускают в обсадную трубу до начала бетонирования, во втором случае

сваи армируют в процессе бетонирования после достижения соответствующего уровня. Для этого шлюзовой аппарат снимают, каркас опускают в обсадную трубу, после чего аппарат снова устанавливают на место.

Длина пневмонабивных свай, ограничиваемая методами погружения обсадных,труб, может достигать 30 м. Пневмонабивные сваи

длиной 18—20 м и сечением 50—60 см, погруженные в плотные грунты на значительную глубину, обладают несущей способностью 100—150 т. Это дает возможность уменьшить в 3—4 раза количество свай Б основании сооружения по сравнению с забивными и соответственно уменьшить объем ростверка.

Недостатками пневмонабивных свай являются сложность их изготовления в связи с потребностью в сжатом воздухе для шлюзования бетона в обсадную трубу и необходимость удаления ее из скважины по ходу бетонирования.'Кроме того, требуется вести тщательный контроль на всех стадиях изготовления таких свай.

Сваи Вольфсхольтца применяют в зарубежной строительной практике. В отечественном строительстве пневмосвай применяли для мостовых опор первой очереди Московского метрополитена, при сооружении мостовых опор (под эстакаду Краснохолмского моста через Москву-реку).

Ниже приведены основные данные по устройству двух береговых

опор железнодорожного моста на пневмонабивных сваях. Каждый

из устоев моста (12.10) расположен на пневмонабивных сваях

длиной 12 м при диаметре обсадных труб 60,5 см, погруженных в

мелкозернистые илистые пески. Средний диаметр пневмонабивных

свай составил 0,7 м. Сваи расположены в плане в шахматном порядке: расстояние между ними принято 1,5 м (2,5 диаметра обсадной трубы). Все сваи погружены с наклоном 1/16 в сторону насыпи. Верхняя часть свай на высоту 3—3,5 м армирована 8 стержнями диаметром 16 мм. Расчетная нагрузка на сваю по проекту составляла 67 т, фактическая несушая способность ее— 100 т.

Средний расход бетона на одну сваю составил 5,84 м3, что соответствует коэффициенту уширения сван, равному 1,74.

В Польше в первые послевоенные годы пневмонабивные сваи применялись широко. В настоящее время их используют в основном при производстве работ в тяжелых грунтовых и местных условиях (внутри помещений, вплотную к зданию и т. п.) и в случаях небольшого количества и значительной длины свай (более 15 м). Пневмоспособ можно применять при изготовлении набивных свай других конструкций.

В современном зарубежном опыте представляют интерес сваи, предложенные в 60-х годах фирмой «Петеркайвет Соне» (США). Оригинальным является объединение в единый технологический процесс проходки скважины и ее заполнение бетонной смесью, выполняемый одним механизмом. В этом способ имеет много общего с отечественной технологией виброформированных свай (см. гл. 15). В отличие от последнего здесь для подачи бетонной смеси применяется сжатый воздух, что позволяет отнести этот метод к методу устройства пневмона-бивных свай.

После бурения скважины через шлюзовой аппарат и полный вал шнека под давлением сжатого воздуха подают бетонную смесь. Шнек извлекают из скважины постепенно, не допуская отрыва его наконечника от поверхности бетона. Необходимость порционной загрузки смеси в шлюз усложняет работу, препятствуя ее интенсификации.

Сваи Михаэлиса — Маета, по схеме изготовления близкие пнев-мосваям, являются разновидностью сваи гидравлического прессования. В свае из прессованного бетона грунтовую воду из буровой скважины вытесняют по принципу действия поршня в цилиндре насоса. Роль поршня выполняет плита основания, в которую пропущена труба (12.11) для отвода грунтовой воды. Чтобы обеспечить плотный контакт между плитой и обсадной трубой, места их стыков обмазывают глиной.

Когда арматура сваи вместе с плитой опущена на дно буровой скважины (другими словами, когда вытеснена вся грунтовая вода),

обсадную трубу наполняют бетоном, а трубы отвинчивают и удаляют. Затем поверхность бетона уплотняют глиной, а на обсадную трубу навинчивают наголовник. Нагнетанием воды до 35 ат уплотняется бетон и одновременно удаляется обсадная труба из грунта.

§ 5. Грунтобетонные сваи

Технология механизированного устройства грунтобетонных фундаментов основана на использовании свойства лёссовидных грунтов в смеси с цементом образовывать конструктивный материал, отвечающий требованиям фун-даментостроения. Если операции перемешивания и уплотнения смеси производить непосредственно в массиве грунта без его выемки, то в случае применения соответствующего оборудования можно получить грунтобе-тонную сваю. Такие сваи, как и другие типы набивных свай, устраивают под здания различного назначения, при возведении подпорных cTe-t нок, противофильтрацион-ных завес и т. д.

Изготовлять грунтобетонные сваи можно в лёссе, лёссовидных и карбонатных суглинках, а также в супеси.

Технология изготовления грунтобетонных свай разработана в 60-х годах в СибЗНИИЭП под руководством проф. А. В. Силенко.

Для изготовления свай диаметром 0,8 и 0,9 м при глубине до 3 м и диаметром 0,5—0,7 м и длиной до 7 м применяют агрегат АГС-7 (12.12). Узлы агрегата смонтированы на шасси автомобиля МАЗ-200. Агрегат состоит из рамы, мачты, буровой штанги с вертлюгом, рабочего органа, электропривода, механизмов вращения и подачи рабочего органа, технологического оборудования для приготовления и нагнетания цементной суспензии. На раме шар-яирно установлена мачта из стальных труб.

В рабочее положение мачту устанавливают с помощью гидросистемы. Для опускания мачты в транспортное положение используют лебедку, установленную на буфере автомобиля. Мачта имеет трубчатые направляющие, по которым перемещается вертлюг, один конец которого соединен с напорным шлангом растворонасоеа, а другой — с пустотелой буровой штангой квадратного сечения. К нижнему концу штанги прикреплен рабочий орган— смесительный бур, который приводится во   вращение от   электродвигателя.

При частоте вращения от 38 до 138 об/мин он обеспечивает подачу буровой штанги 8—14 мм за один оборот.

Для приготовления и нагнетания в грунт цементной суспензии на агрегате предусмотрены приемный бункер для цемента вместимостью 1 м3, шнек, подающий цемент в растворосмеситель, производительностью 1,8 м3/ч, растворосмеситель с баком в 0,7 м° и раст-воронасос С-317.

Суспензию приготовляют .в смесителе, имеющем для перемешивания компонентов три пары пропеллерных лопастей, закрепленных на вертикальном валу. Нагнетают суспензию для устройства сваи растворонасосом.

Смесительный бур представляет собой трубу с укрепленными на ней режущими и перемешивающими лопастями. К верхнему концу трубы приварена муфта, соединяющая рабочий орган с буровой штангой. В нижний конец вставлена глухая муфта с забурником. За тыльной стороной режущих лопастей в трубу ввинчены насадки, через которые цементная суспензия подается в грунт.

В зависимости от диаметра сваи и количества нагнетаемой в грунт суспензии применяют насадки диаметром от 12 до 20 мм. Интенсивное перемешивание грунтовой смеси обеспечивается лопастями, имеющими прямолинейную и криволинейную формыи что позволяет перемещать смесь в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Процесс перемешивания происходит при погружении и извлечении рабочего органа.

Для обеспечения равномерного распределения водоцементной суспензии и послойного уплотнения смеси необходимо регулировать производительность растворонасоса. Опускание и подъем рабочего органа при вращении осуществляют по винтовой линии, угол наклона которой меньше угла наклона задних поверхностей режущих лопастей.

При правом вращении и погружении смесительного бура под режущими лопастями образуется пространство, в которое нагнетается цементная суспензия; при левом вращении и извлечении бура смесь уплотняется послойно вследствие обжатия ее ножами. Одновременно на срезанную поверхность равномерно подается водоце-ментная суспензия, перемешанная с грунтом. Толщину срезываемой части грунта регулируют изменением величины подачи рабочего органа.

Для лучшего перемешивания грунтобетонной смеси бур иногда приходится погружать и извлекать несколько раз. Для контроля равномерности распределения суспензии на растворонасосе установлен расходомер, записывающий на бумажной ленте объем суспензии, поданной в расчете на единицу длины сваи. Количество суспензии, расходуемой на устройство сваи, зависит от естественной влажности грунта и дозировки цемента.

Ниже описан опыт устройства свайного фундамента под дымовую трубу. В основании дымовой трубы котельной залегают проса-дочный лёссовидный суглинок мощностью 12,5 м. На основание передаются нагрузки от массы трубы с фундаментом 2500 тс и ветровые— 1500 тс-м, распределенные между 182 сваями.

На изготовление 1 м3 грунтобетона для свай было израсходовано 145 кг цемента, 247 л воды и 1,3 кг сульфитно-спиртовой барды.

Под фундамент был выкопан котлован диаметром 20 м и глубиной 4 м с пандусом. В котловане были установлены ларь для цемента и бак для воды, смонтирован центробежный насос для подачи воды и смеситель установки.

На 12.14 показана схема организации работ по устройству грунтобетонных свай. Рабочие предварительно регулировали вертикальность мачты с помощью аутригеров, Моторист включал насос для подачи воды в смеситель. Затем рабочие загружали в бункер цемент, моторист включал винтовой транспортер, и цемент поступал в смеситель, где приготовлялась суспензия. После подачн всего цемента в смеситель включали электродвигатель, вращавший штангу, а при погружении рабочего органа приводили в действие растворонасос, нагнетавший в грунт водоцементную суспензию. Весь цикл изготовления сваи занял 38 мин.

Сваи изготовляли при следующем режиме работы агрегата: число оборотов рабочего органа п = 82 об/мин; величина подачи за каждый оборот составила 8 мм; число проходок К=\. В сравнении с устройством уплотнения основания грунтовыми сваями был достигнут значительный эффект (табл. 12.3).