Бетонные частотрамбованные сваи относятся к группе набивных свай. При этом скважины образуют в грунте путем забивки в него обсадной трубы, свободно опертой на специальный чугунный башмак. Трубу после заполнения бетоном извлекают из грунта, а бетон, выходя из трубы вниз, заполняет скважину, образованную в грунте обсадной трубы. Набивные частотрамбованные сваи можно изготовлять армированными.
Забивают и извлекают обсадную трубу из грунта при помощи специального копра, оборудованного паровым молотом одиночного действия. Этот молот приспособлен и для трамбования бетона в скважине.
Схематически процесс изготовления набивной частотрамбованной сваи состоит из следующих восьми основных операций (рис. 16.10):
Рис. 16.10. Последовательность изготовления частотрамбованных свай:
І — установка трубы с молотом и наголовником на башмак; ІІ — забивка трубы до проектное отметки; ІІІ — установка, арматурного каркаса; IV — загрузка бетона в обсадную трубуV -трамбование бетона и извлечение трубы на высоту 4-4,5 м, VI — загрузка песка, для создания пригрузочной пробки; VII — извлечение трубы из грунта до дневной поверхности; VIII — передвижка копра к месту изготовления следующей сваи
забивки обсадной трубы диаметром 40-45 см в грунт (труба при забивке свободно опирается нижним своим концом на чугунный башмак, остающийся после в грунте); установки арматурного каркаса в трубу в случае надобности, заполнения трубы бетоном; извлечения трубы из грунта.
Бетон подают в бадьях емкостью 0,4-0,5 м3 и загружают в трубу для изготовления всей сваи или в 2-3 приема.
После загрузки каждой порции трубу извлекают на некоторую высоту. Извлекается она под действием частых ударов молота: от удара, направленного, вверх труба не сколько приподнимается, а от удара, направленного вниз, она осаживается. Высота подъема трубы от удара молота примерно в 1,5-2 раза больше величины погружения ее от последующего удара вниз. Удары, направленные вниз, передаются через трубу на бетон, вышедший из нее под действием собственного веса в скважину, и трамбуют его, образуя волнистую поверхность, повышающую несущую способность сваи. В некоторых случаях она превосходит несущую способность обычных забивных железобетонных свай.
Для изготовления набивных частотрамбованных свай применялись копры Т-135.
Копер (рис. 16.11) состоит из следующих основных частей: опорной рамы с катками 1, башни 2, парового котла 3, паровоздушного молота 4, паровой двухбарабанной лебедки 5, обсадной трубы 6 и тяговых соединений 7.
Рис. 16.11. Схема копра Т-135:
1 — опорная рама; 2 — башня; 3 — котел; 4 — молот; 5 — паровая лебедка; 6 — обсадная труба; 7 — тяговые соединения; 8 — цапфы; 9 — трубы-катки; 10 — направляющая стрела; 11 — голова; 12 — опорный шарнир; 13 — винт наклона; 14 — полиспастные блоки
Копер приспособлен как для забивки, так и для извлечения обсадной трубы. Он оборудован молотом одиночного действия С-276 с полуавтоматическим парораспределением. При забивке обсадной трубы 6 необходимая высота подъема молота регулируется рычагом управления выпуска пара.
В комплект копра входят обсадные трубы (рис. 16.12) диаметром 325 мм со стенкой толщиной 20 мм.
Рис. 16.12. Обсадная труба:
а — общая схема; б — нижняя часть трубы; 1 — труба; 2 —
башмак
Сваи этого вида широко применялись на стройках Москвы в 1949-1957 гг. например, при строительстве здания высотной гостиницы «Ленинградская» и высотного здания на Котельнической набережной, для чего было изготовлено около 4000 свай этого типа длиной от 7 до 11 м.
Производительность работ по изготовлению частотрамбованных свай на указанных объектах в отдельные дни доходила до 6 свай в смену, что соответствует примерно средней производительности копровой установки на забивке железобетонных свай.
Статические испытания показали высокую несущую способность этих свай, составившую 90-100 Т, при осадках, не превышающих 3 мм. Расчетная нагрузка на сваи по проекту была принята 60 Т.
Недостатком частотрамбованных свай является трудность контроля за процессом бетонирования, вследствие чего были случаи местных сужений (шеек) ствола сваи под действием подземных вод. Поэтому при изготовлении часто-трамбованных свай исключительно строго должна соблюдаться и контролироваться технология производства работ.