Применение того или иного типа оборудования для погру­жения свай зависит от ряда факторов, в том числе от формы и размеров самих свай, от инженерно-геологических условий стро­ительной площадки, от конструкции свайного фундамента и конфигурации   здания   или   сооружения   в   плане   и  т.   д.

Ввиду большого разнообразия инженерно-геологических ус­ловий, в которых осуществляется погружение свай, трудно дать определенные рекомендации по выбору сваебойного оборудова­ния для того или иного случая. Однако на основе многолетней, практики производства свайных работ в условиях массового строительства можно примерно указать рациональную область применения отдельных видов сваебойного оборудования.

При выборе того или иного механизма для погружения свай необходимо в первую очередь правильно подобрать его рабочий орган, позволяющий быстро и эффективно погрузить сваю до проектной отметки или проектного отказа. С целью максималь­ного использования энергии удара молотов различных конст­рукций, а также получения максимальных расчетных нагрузок, на сваи и исключения недобивки свай до проектных отметок ре­комендуется соотношение ударной части молота к весу сваи не менее 1,25 - при погружении свай штанговыми молотами в грунты средней плотности и не менее 1,5 - при погружении свай молотами этого же типа - в плотные грунты.

В связи с тем что трубчатые молоты при одинаковом весе ударной части по сравнению с соответствующими штанговыми молотами имеют большую энергию    удара,    соотношение веса ударной части трубчатого молота к весу сваи может быть при­нято в пределах не менее 0,5-0,7.

При забивке тяжелых свай, а также при работе на плотных грунтах предпочтительно использовать молоты, имеющие тяже­лые ударные массы, с небольшой высотой падения, так как при этом условии обеспечивается возможность погружения сваи без значительных провалов при небольшом подскоке молота, благо­даря этому явлению потеря энергии молота является мини­мальной.

При забивке в песчаные грунты легких железобетонных свай рационально использовать молоты с небольшой массой, но имеющих учащенный ударный режим: молоты двойного дейст­вия, дизель-молоты и т. д.

Такие молоты оказывают вибрационное (встряхивающее) действие на грунт, что уменьшает боковое трение и облегчает забивку сваи.

Ориентировочно область применения свайных молотов мо­жет быть указана следующей:

паровоздушные молоты

1)   одиночного действия с весом ударной части более 2,5 т применимы для погружения тяжелых железобетонных свай длиной свыше 10

м;

2)  одиночного действия с весом ударной части 1,25-2 т применимы для забивки свай длиной до 8-10 м;

3)   двойного действия с ударной частью весом до 1,2 т при­менимы для погружения свай длиной до 6-8 м;

дизель-молоты

4)   штангового типа с весом ударной части 1,8-2,5 т целесо­образно применять для забивки свай длиной до 8 м;

5)   штангового типа с весом ударной части до 1,8 г приме­нимы для забивки свай длиной до 4-6 м;

6)   трубчатого типа с весом ударной части более 1,8-2,5 т целесообразно применять для погружения свай длиной до 10- 15 м;

7)   трубчатого типа с весом ударной части до 1,25 т приме­нимы для погружения свай длиной до 8-10 м.

Погружение свай с помощью вибрационных машин имеет значительно ограниченную область применения. Как уже ука­зывалось ранее, вибропогружатели различных типов могут быть использованы в несвязных и глинистых грунтах пластичной консистенции при В>0,6.

Вибропогружатели применяются, как правило, для погру­жения свай-оболочек (трубчатого сечения) диаметром от 66-120 см иболее.

В отдельных случаях при наличии водонасыщенных песков малой и средней пластичности, торфяных или илистых грунтов вибропогружателями возможно также погружение сплошных и пустотелых свай квадратного сечения.

При подборе сваебойных агрегатов и установок одним из главных параметров является их сменная производительность, определяемая по следующей формуле:

(8)

где  
к - коэффициент использования машины по времени;

Т_см- продолжительность смены в мин;

Т_ц - продолжительность  полного    цикла  погружения  сваи в мин;

t_в - продолжительность вспомогательных операций в мин;

t_ч - время чистого погружения сваи в мин.

Рис. 40 Диаграмма вспомогательных операций при погружении свай различными сваепогружающими машинами

1 - механический     копер;       2 -АВС-35;      3 - дизельный     копер     на     рельсовом     ходу; 4 -ВВПС 20/11; 5 -С-533; 6 - копер на экскаваторе Э-505;  7 - копер на кране МСТК-ЭО; 8 -С-714;   9 - мостовая  установка   НИИОМТП

В технической характеристике по сравнительным затратам времени на выполнение вспомогательных операций при погру­жении свай различными машинами на основании формулы (8) получены значения производительности различных сваебойных машин.

На основании большого производственного опыта эксплуата­ции сваебойных машин в различных грунтовых условиях уста­новлено, что время продолжительности вспомогательных опера­ций составляет 60-80% продолжительности полного цикла по­гружения сваи (рис. 40). Сокращение времени, затрачиваемого на выполнение вспомогательных операций лишь в пределах 25%, позволяет сократить время полного цикла погружения сваи на 20%, в то время как сокращение чистого (машинного) времени погружения сваи на 50% дает уменьшение общего цикла всего лишь на 10%.

Ниже приведены сравнительные затраты времени на вы­полнение основных и вспомогательных операций различными копровыми установками.

Сравнительные затраты времени на выполнение вспомогательных операций при погружении свай различными машинами

Сравнение технико-экономических показателей копровых ус­тановок, получивших большое применение в практике массово­го строительства, приведено ниже.

Сравнение технико-экономических  показателей   копров и копровых установок

Расчет показателей экономической эффективности средств механизации (по ведущим машинам) при возведении свайных фундаментов определяется следующими факторами:

-экономической эффективностью технологически равноценных комплектов машин;

-сравнением удельных показателей на конечный измеритель продукции и т. д.

Показатель удельной отвлеченности средств на приобрете­ние машин (q) характеризует эффективность капитальных вло­жений в средства механизации с учетом продолжительности от­влечений этих вложений для ведения работ.

Комплект машин (или ведущая машина) является с точки зрения капитальных затрат более эффективным в том случае, когда рост стоимости машины не опережает роста ее произво­дительности.

Удельный коэффициент отвлеченности капитальных вложе­ний при устройстве свайных фундаментов различными ведущи­ми машинами определяется по формуле

(9)

где    q - коэффициент отвлеченности капитальных вложений;

С - стоимость ведущей машины в руб.;

П_см - сменная производительность машины.

На основании вышеизложенного    можно    примерно указать рациональную область применения существующих конструкций копров и копровых установок.

1.  Стационарные копры на рельсовом ходу целесообразно применять для погружения свай длиной свыше 10-12 м в са­мых разнообразных грунтовых условиях при возведении соору­жений и зданий, имеющих большую протяженность в плане (строительство жилых и промышленных зданий, причалов, на­бережных и т. п.).

2.  Мостовые копровые установки на рельсовом ходу обеспе­чивают большую точность погружения свай длиной до 8-12 м, в связи с этим их применение наиболее эффективно для возве­дения фундаментов жилых крупнопанельных зданий определен­ной ширины и прямоугольной конфигурации в плане.

3.  Мобильные (самоходные) копровые установки на базе тракторов применимы для погружения свай длиной до 8 м в различных грунтах. Эти установки можно использовать при воз­ведении фундаментов жилых и промышленных зданий, а также при строительстве фундаментов опор линий электропередачи, опор под теплопроводы, газопроводы, нефтепроводы, газголь­деры, электроподстанции и т. д.

4.  Применение мобильных копровых установок на базе авто­машин и автомобильных кранов целесообразно для проведения опытной (пробной) забивки свай длиной до 8-12 м, а также при небольших объемах свайных работ в сельскохозяйствен­ном, ирригационном и частично в промышленном строительст­ве при сооружении опор под трубопроводы, где необходима частая перебазировка машины.

5.  Самоходные копровые установки на базе кранов-экскава­торов целесообразно применять для погружения свай длиной свыше 7-8 м в жилищном и промышленном строительстве. Ис­пользование на свайных работах таких машин может быть эко­номически целесообразным в тех случаях, когда они выполняют в последовательном порядке ряд других видов работ (земля­ные, монтажные и т. п.).

6.  Агрегаты для вдавливания свай применимы для погру­жения свай длиной до 6 ж при небольших объемах работ (опо­ры линий электропередачи, опоры трубопроводов, открытые электроподстанции и т. п.), при наличии глинистых грунтов с коэффициентом консистенции более 0,6. В наиболее плотных грунтах (В = 0,3-0,5) необходимо образование лидерных сква­жин.

Агрегаты для (вибровдавливания свай могут применяться в условиях промышленного, транспортного и энергетического строительства.

В табл. 6 приведена сводная унифицированная сетка рядов забивных железобетонных свай и машин, необходимых для их погружения, а также указана рекомендуемая область их при­менения.

Таблица   6   Сводная унифицированная сетка рядов забивных железобетонных свай и машин,   необходимых для их погружения