УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ СВАЙ В ГЛУБОКОВОДНЫХ БАССЕЙНАХ

Полезная модель относится к строительной технике, в частности, применяющейся для сооружения гидротехнических объектов при строительстве мостов.
Предлагаемое устройство предусматривает погружение (подъем) в глубоководных бассейнах составных трубчатых свай большой массы и большого диаметра пневмо-поплавковым способом.
Данный способ погружения (подъема) трубчатых свай применяется только в том случае, когда грузоподъемность крана, занятого при сооружении объекта, недостаточна для опускания (подъема) всего столба труб.
Известны методы погружения трубчатых свай, опубликованные в справочных и нормативных источниках: Н.М. Глотов, К.С. Силин «Строительство фундаментов глубокого заложения» изд-во «Транспорт» Москва 1985 г., СТО 136-2009 «Специальные вспомогательные сооружения и устройства для строительства мостов» (Нормы и правила проектирования) ОАО «Институт Гипростроймост» Москва, 2009 г.
Недостатком известных методов погружения (подъема) свай в глубоководных бассейнах является то, что с увеличением длины погружаемых свай возрастает их вес, а это требует использование крана большой грузоподъемности, что влечет увеличение материалоемкости при установке крана на плавсредства с повышенными грузовыми характеристиками, а также увеличение материальных и трудовых затрат при эксплуатации данной установки.
Целью данного предложения является снижение материальных и трудовых затрат на монтаж, подготовку и эксплуатацию технического обеспечения при сооружении гидротехнических объектов при строительстве мостов.
Для решения поставленной задачи предлагается использование крана небольшой грузоподъемности с делением трубчатой сваи на отдельные отрезки, каждый из которых по весу не превышает грузоподъемность используемого при строительстве крана, а при сборке всей сваи использовать пневмо-поплавковый метод путем постановки съемной заглушки закрепляемой на каждом пристыковываемом отрезке трубы с помощью крепежных элементов и герметизирующей прокладки.
А для подачи и выпуска сжатого воздуха из внутриутробного пространства в заглушке установлены патрубки для обратного и предохранительного клапанов, запорного и аварийного вентилей, а также наличия строповочных петель для подъема съемной заглушки и присоединяемого отрезка трубы с приваренными упорами для установки на направляющий каркас, расположенный на плавсредствах.
В начальной стадии при погружении сваи, первый отрезок трубы устанавливается упорами на опорные столики в направляющем каркасе плавсредства. При наращивании сваи, следующий отрезок трубы пристыковывается к первоначальному, при этом верхний конец пристыковываемого отрезка трубы герметично закрыт съемной заглушкой, имеющей патрубки для постановки на них обратного и предохранительного клапанов, запорного вентиля подачи сжатого воздуха во внутритрубное пространство и аварийного вентиля сброса сжатого воздуха.
На фиг.1 показан отрезок трубчатой сваи с заглушкой на верхнем конце; на фиг.2 - вид заглушки сверху; на фиг.3, 4, 5 - последовательность погружения трубчатой сваи пневмо-поплавковым способом.
Заявляемое устройство содержит отрезок трубы 1, закрытый сверху съемной заглушкой 2, закрепляемой на отрезке трубы 1 с помощью приваренных к трубе шпилек 3 и крепежных гаек 4. По контуру контактной поверхности отрезка трубы 1 и заглушки 2 уложена герметизирующая прокладка 5 из эластичного материала.
Заглушка 2 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из дисков 6 и 7, объединенных между собой обечайкой 8 и ребрами жесткости 9. По краю большего диска 6 просверлены отверстия 10 для пропуска крепежных шпилек 3 и постановки крепежных гаек 4.
Для центровки заглушки 2 на отрезке трубы 1 и закрепления герметизирующей прокладки 5 снизу к диску 6 по всему контуру приварено кольцо 11.
Для подачи и сброса сжатого воздуха во внутритрубное пространство в заглушке 2 вварены патрубки 12 для постановки на них обратного 15 и предохранительного 16 клапанов, запорного вентиля подачи 13 и аварийного вентиля сброса 14 сжатого воздуха.
Для подъема заглушки 2 и присоединяемого отрезка трубы 1 к ребрам заглушки приварены строповочные петли 17, а для установки отрезка трубы 1 на направляющий каркас 18, расположенный на плавсредстве 19, во время сборки всего столба трубчатой сваи приварены упоры 20.
Вся колонна трубчатой сваи, в зависимости от глубины бассейна, собирается из нескольких отрезков труб 1, масса каждого из них не должна превышать грузоподъемность крана, занятого на строительстве сооружения.
Порядок работ по погружению колонны трубчатой сваи в глубоководной части бассейна пневмо-поплавковым способом с применением заявляемого устройства следующий. В месте производства работ устанавливается плавсредство 19, на котором расположен направляющий каркас 18 под применяемый в данном сооружении диаметр труб.
По грузоподъемности крана, задействованного при сооружении данного объекта, устанавливается оптимальная длина отрезка трубы 1. Первый отрезок трубы 1 без заглушки 2 погружается краном до установки его упоров 20 на опорные столики направляющего каркаса 18.
Затем собирается второй отрезок трубы 1, на верхнем конце которого герметично устанавливается заглушка 2 со смонтированными на ней вентилями подачи 13 и сброса 14 сжатого воздуха, обратным 15 и предохранительным 16 клапанами. Подсоединяются пневмовоздушные шланги (на чертежах не показаны) для подачи во внутритрубное пространство и сброса сжатого воздуха.
Второй отрезок трубы 1 краном устанавливается на предыдущий отрезок трубы, опертый на направляющий каркас 18, отрезки трубы 1 герметично соединяются между собой сплошным сварным швом с накладками 21 и затем во внутритрубное пространство подается от компрессора (на чертежах не показан) сжатый воздух.
Под действием сжатого воздуха уровень воды внутри трубы 1 понижается до тех пор, пока погружаемая колонна труб не приобретет нулевую плавучесть, то есть упоры 20 первого отрезка трубы 1 не будут опираться на направляющий каркас 18. В это время вся колонна труб должна удерживаться краном.
После достижения нулевой плавучести упоры 20 первого отрезка трубы 1 срезаются и колонна труб, путем стравливания сжатого воздуха из внутритрубного пространства, краном погружается до установки на дно бассейна, а при значительной глубине бассейна, до опирания на направляющий каркас 18 упоров второго отрезка трубы 1.
В последнем случае производится наращивание следующего отрезка трубы 1, для этого снимается с верхнего конца второго отрезка трубы 1 заглушка 2 и весь процесс наращивания колонны ведется выше описанным методом.
Наращивание колонны трубчатой сваи ведется до тех пор, пока вся колонна не установится на дно бассейна.
Дальнейшее погружение сваи в грунт производится известными способами, описанными в технической и справочной литературе.
Подъем колонны труб, установленной на дно бассейна, производится в обратной последовательности.
Предлагаемое устройство позволяет обходиться краном небольшой грузоподъемности при сооружении объектов на свайном основании в глубоководных бассейнах.