ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАЙНЫХ МОСТОВЫХ ОСНОВАНИЙ НА АКВАТОРИИ

Техническое решение относится к устройствам для производства работ в гидротехническом строительстве и может быть использовано для возведения свайных мостовых оснований, эстакад, перегрузочных комплексов и причальных сооружений на акваториях.
Современная технология [1-7] возведения гидротехнических сооружений основана на применении выносного (выставляемого) кондуктора специальной конструкции для установки (забивки в грунт) свайных опор и последующего последовательного монтажа пролетов. В настоящее время известны технологические комплексы, которые запатентованы и эффективно используются (см. например: www.specfundament.ru) в гидротехническом строительстве: при возведении свайных мостовых оснований на акваториях [1, 5], при строительстве больверков (RU 42232 U1, 27.11.2004; RU 42545 U1, 10.12.2004) и прибрежных рекреационных комплексов [4, 6], при сооружении эстакад [2, 3].
Как показывает практика гидротехнического строительства, недостатком известных устройств является то, что при забивании свайных опор возможно некоторое отклонение оголовка сваи от проектного положения, и эта неточная забивка препятствует адекватному размещению на сваях ригелей, стандартных продольных и поперечных балок пролета.
За прототип принят комплекс [1], который является эффективным техническим средством для возведения свайных оснований различных гидротехнических сооружений и широко используется в практике гидротехнического строительства [7].
Технологический комплекс [1] для возведения свайных мостовых оснований на акватории содержит рабочую площадку с монтажными элементами, а также размещенное на технологической платформе (ТП) сваебойное оборудование для погружения свай в грунт дна акватории, включающее подъемный кран, свайный погружатель и, по меньшей мере, один кондуктор для установки и ориентирования свайных опор, причем ТП выполнена с возможностью передвижения по направлению работ. Кондуктор выполнен в виде двухъярусного выносного кондуктора, нижний ярус которого снабжен опорными направляющими и отверстиями для погружения свай, а верхний ярус выполнен с проемами в виде стаканов для размещения свайных опор на проектное положение посредством подъемного крана с последующим погружением их в грунт свайным погружателем и обрезкой их на проектной отметке.
Однако, при использовании комплекса [1], как и других известных устройств [2-6], возможна неточная забивка свай (отклонение оголовков свай от проектного положения), которая затрудняет установку на оголовки свай ригелей и балок стандартных габаритов. При этом может быть нарушена технология монтирования пролетов.
Сущность предлагаемого технического решения заключается в создании технологического комплекса для возведения свайных мостовых оснований путем забивания свай в грунт, предотвращающего нарушения технологии монтирования мостовых пролетов, которые могут быть обусловлены отклонением свай от проектного положения при их забивке.
Основной технический результат предлагаемого комплекса - компенсация неточной забивки свай при их погружении в грунт. Комплекс обеспечивает надежную и точную установку ригелей и балок пролетов гидротехнического сооружения, имеющих стандартные размеры, на оголовки обрезанных на проектной отметке погруженных (забитых) свай.
Технический результат достигается следующим образом.
Технологический комплекс для возведения свайных мостовых оснований на акватории содержит рабочую площадку с монтажными элементами, а также размещенное на технологической платформе (ТП) сваебойное оборудование для погружения свай в грунт дна акватории, включающее подъемный кран, свайный погружатель и, по меньшей мере, один кондуктор для установки и ориентирования свайных опор, причем ТП выполнена с возможностью передвижения по направлению работ. Кондуктор выполнен в виде двухъярусного выносного кондуктора, нижний ярус которого снабжен опорными направляющими и отверстиями для погружения свай, а верхний ярус выполнен с проемами в виде стаканов для размещения свайных опор на проектное положение посредством подъемного крана с последующим погружением их в грунт свайным погружателем и обрезкой их на проектной отметке.
Отличительной особенностью комплекса является то, что на оголовки погруженных в грунт и обрезанных на проектной отметке свай установлены металлические стаканы, при этом выполняется условие
ст
где D - внутренний диаметр стакана;
св
D - диаметр сваи,
и стаканы надеваются на сваи с возможностью их перемещения в горизонтальной плоскости.
В качестве свайных опор использованы металлические трубы большого диаметра 1000-2000 мм, как правило, применяемые при возведении свайных мостовых оснований [1-6].
ст
св
Комплекс также отличается тем, что внутренний диаметр D стаканов, установленных на оголовки погруженных в грунт и обрезанных на проектной отметке свай, больше диаметра D свай на 100-150 мм.
На чертеже представлена общая конструктивная схема технологического комплекса для возведения свайных мостовых оснований, где приняты следующие обозначения:
1 - подъемный монтажный кран;
2 - технологическая платформа ТП;
3 - продольная опорная балка;
4 - поперечная балка (ригель);
5 - металлический стакан, установленный на оголовке сваи;
6 - двухъярусный кондуктор;
7 - кондукторные гнезда;
8 - двухъярусная кондукторная рама;
9 - погружаемые сваи.
Работа технологического комплекса по возведению свайного мостового основания заключается в следующем.
На рабочей площадке размещены монтажные элементы: свайные опоры 9 (в качестве которых используются металлические трубы большого диаметра 1000-2000 мм), а также продольные и поперечные 3 и 4 опорные балки, металлические стаканы 5. Для погружения свайных опор 9 в грунт служит подъемный кран 1 и сваебойное оборудование (на фиг. не показано). На оголовках погруженных свай 9, снабженных стаканами 5, установлены продольные 3 и поперечные 4 балки (ригели), на которых размещена технологическая платформа ТП 2 с кондукторной рамой 8 и двухъярусным кондуктором 6. Возведение свайного мостового основания осуществляется (аналогично [1]) посредством ТП 2 при ее последовательном перемещении по направлению работ. При этом посредством подъемного крана 1 сваи 9 устанавливаются в кондукторные гнезда 7, затем погружаются (забиваются) в грунт и обрезаются на проектной отметке.
С целью компенсации неточной забивки свай 9 и надежной (гарантированной) установки опорных балок 3 и 4 в проектное положение на оголовки погруженных и обрезанных на проектной отметке свай 9 устанавливаются (надеваются) металлические стаканы 5. Возможность смещения стаканов 5 в горизонтальной плоскости при выполнении условия (1) позволяет осуществить точную и надежную установку ригелей и балок пролетов гидротехнического сооружения, имеющих стандартные габариты. Практика [7] показывает, что отклонение оголовков свай от проектного положения, как правило, не превышает 100-120 мм, поэтому внутренний диаметр выбирается большим диаметра свай на 100-150 мм.
Для реализации технологического комплекса могут быть использованы известные устройства: кондукторная рама с кондукторными гнездами, свайный погружатель (гидромолот или вибропогружатель), технологическая платформа, описанные в [1]. Металлические стаканы 5, устанавливаемые на оголовки свай 9, изготавливаются по технологии, описанной в [7].
Предложенное техническое решение может быть использовано как для возведения свайных мостовых оснований на акватории [1, 2], так и при строительстве неземных эстакад и виадуков [3].
Таким образом из описания технологического комплекса и его работы следует, что достигается его назначение с указанным техническим результатом (компенсация неточной забивки свай, гарантированное точное размещение ригелей и балок в проектное положение на стаканах, надетых на оголовки опорных свай), который находится в причинно-следственной связи с совокупностью существенных признаков, изложенных в формуле предложенного технического решения.
ИСТОЧНИКИ ПО УРОВНЮ ТЕХНИКИ
I. Прототип и аналог:
1. RU 99017 U1, 10.11.2010 (прототип).
2. RU 83075 U1, 20.05.2009 (аналог).
3. RU 105912 U1, 27.06.2011 (аналог).
II. Дополнительные источники по уровню техники:
4. RU 111550 U1, 20.12.2011.
4. RU 24447226 C2, 10.04.2012.
5. RU 2474649 C2, 10.02.2013.
6. www.specfundament.ru