СПОСОБ ЗАДАВЛИВАНИЯ СВАЙ В ГРУНТ
METHOD FOR PILES JACKING IN GROUND

Изобретение относится к области строительства сооружений со свайным фундаментом, в частности к строительству морских гидротехнических сооружений.
Известно техническое решение, которое реализует способ погружения свай в грунт путем использования привода ударного действия [1].
Такое техническое решение требует достаточно сложной конструкции устройства с достаточно высокими массогабаритными характеристиками.
Кроме того при несущей способности сваи свыше 500 тонн в морских условиях возможно производить только оценку, а не определение несущей способности сваи по величине отказа на один удар молота, что влечет за собой принятие повышенных коэффициентов запаса до величины 1,5÷2 при динамическом погружении свай с соответствующим удлинением сваи и увеличением ее металлоемкости, стоимости и трудоемкости свайных работ в сравнении с величиной 1,2 при задавливании грузом или домкратом.
Известно техническое решение, которое при сооружении свайных фундаментов использует установку для погружения свай в грунт для осуществления их задавливания с применением привода с канатно-блочной системой [2 - прототип].
Недостатком такого способа является практическая ограниченность массы груза, которым можно задавливать сваю. Известные массы груза, которые применяются для задавливания свай, не превышают 250 тонн, а домкраты - грузоподъемностью 1000 тонн.
При несущей способности сваи по грунту свыше 500 тонн и до 5000 тонн, которые применяются, например в конструкциях морских стационарных платформ, создать груз для задавливания с массой от 1000 до 20000 тонн практически трудно осуществимо.
Большой недостаток заключается также в том, что при заглублении наклонных свай (в грунт) из-за создаваемого большого момента сил ограничивается свободная длина от конца сваи, на которую устанавливается груз для задавливания, до места вхождения в конструкцию сооружения, что заставляет делить сваю на части, из которых наращивается свая в процессе ее установки.
Кроме того, для установки и перестановки груза требуется кран большой грузоподъемности, а в морских условиях - крановое судно с краном большей грузоподъемности, что сопровождается большой трудоемкостью и стоимостью работ.
При погружении свай в грунт на большой глубине до 200 м, что характерно для свай с несущей способностью по грунту свыше 500 тонн и более до 5000 тонн, применяемых, например в морских стационарных платформах, рамы становятся громоздкими и сложными в обслуживании при фиксации ригеля к стойкам на разных высотах.
Существенным недостатком известного способа является также то, что значительно усложняется крепление рамы к конструкции сооружения при его применении для заглубления в грунт наклонных свай.
Настоящее изобретение направлено на снижение трудоемкости и стоимости свайных работ путем исключения применения специализированных технических средств в виде кранов и краново-монтажных судов большой грузоподъемности и большой эксплуатационной стоимости, их использования, а также за счет применения специальной установки для свайных работ, превосходящей аналогические параметры.
Указанная цель достигается тем, что реализуется способ задавливания свай в грунт, при котором осевая нагрузка для задавливания создается соответствующим приводом, причем сваи задавливаются с помощью шагового привода, станину которого жестко устанавливают на стержневой опорной конструкции, со станиной с помощью шарниров связывают гидродомкраты, для осуществления шаговой подачи рабочего органа, выполненного в виде замкового устройства, взаимодействующего с гибкими тягами, имеющими утолщение для шаговой фиксации гибких тяг в замковых устройствах, в процессе рабочего хода гидродомкратов, при этом гибкие тяги одним концом соединяют с траверсой, которая передает осевую нагрузку на сваю.
Устройство, применяемое для реализации способа задавливания свай в грунт представлено на чертежах (см. фиг.1-2).
На фиг.1 представлен пример закрепления к морскому дну опорного блока 1 морской стационарной платформы сваями 2 с помощью соответствующего устройства с применением способа пошагового заглубления сваи 2 в грунт.
Конструкция устройства погружения (фиг.2) представляет собой шаговый привод, станина 3 которого жестко установлена на опорном блоке 1. Гидродомкраты 4 своими корпусами связаны шарнирами 5 со станиной 3, а штоками с замковым устройством 6, корпус которых охватывает гибкие тяги 7, снабженные выступами 8. Одним концом гибкие тяги 7 связаны с траверсой 9, которая опирается на сваю 2.
Работа устройства осуществляется рабочим ходом штока гидродомкрата 4, который своим движением перемещает гибкую тягу 7, фиксируемую на период движения своими выступами 8 в замковом устройстве 6.
Гибкие тяги 7 через траверсу 9 передают нагрузку от гидродомкратов 4 на сваю 2, заглубляя ее в грунт.
По завершении каждого рабочего хода выступ 8 выводится из зацепления с замковым устройством 6, которое выполняет холостой ход в обратную сторону по направлению движения сваи 2, производится фиксация в замковом устройстве 6 следующего выступа 8 гибкой тяги 7 и осуществляется следующий рабочий ход.
Предложенное техническое решение позволяет повысить экономичность осуществления процесса задавливания свай в грунт за счет осуществления бескрановой технологии путем использования более простых технических средств на основе использования гидравлического привода.
Литература
1. Патент РФ №2235167, кл. E02D 7/12, от 27.06.2004.
2. Патент РФ №2235167, кл. E02D 7/12, от 27.06.2004.