Устройство глубоких буровых опор

Буровые опоры глубокого заложения первоначально применялись в мостостроении (так называемые сваи Е.Л. Хлебникова) с целью прохода слабых водонасыщенных грунтов с передачей нагрузок на более сильные скальные основания залегающие на большой глубине (своего рода сваи-стойки в виде мощных буронабивных свай).

Технология возведения буровых опор глубокого заложения аналогична технологии возведения буровых свай, однако их размеры значительно больше: диаметр до 3,5 м, диаметр уширений до 5 м и глубина 100 и более метров. Для получения необходимых размеров ствола скважины используются специальные мощные бурильные установки различных фирм или экскаваторы с грейферным оборудованием.

Опоры из тонкостенных сборных оболочек

Наибольшее распространение получили тонкостенные металлические и железобетонные оболочки диаметром до 4.5 м и длинной секций до 12 м. Железобетонные оболочки изготавливают на заводах способом центрифугирования с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой толщиной стенок в среднем 110 мм и защитным слоем арматуры не менее 25 мм.

Оболочки погружают вдавливанием, вибрированием и завинчиванием, аналогично погружению готовых свай. Отличие составляет лишь более мощное используемое оборудование. К бесспорным преимуществам таких фундаментов можно отнести высокую степень индустриализации, а невысокая несущая способность может быть компенсирована устройством кустовых опор.

В состав работ по устройству таких опор входят (рис. 1): укрупнительная сборка (наращивание) секций оболочки; погружение; удаление грунта из полости; бурение скального основания; заполнение полости оболочки бетонной смесью; устройство ростверка.

Рис 1. Технологическая последовательность возведения глубоких опор из тонкостенных оболочек. а) погружение первого звена оболочки; б) извлечение грунта из полости оболочки при помощи грейфера; в) извлечение грунта из полости оболочки при помощи промывной оболочки водой под давлением 10 атм.; г) наращивание следующего звена оболочки; д) бетонирование полости оболочки. 1 — оболочка; 2 — вибропогружатель; 3 — грейфер; 4 — приемная воронка;

Соединение секций оболочки осуществляют путем соединения их фланцев на болтах или сварке (рис. 2). Металлические стыки секций с целью защиты от коррозии покрывают битумной обмазкой. Нижнюю секцию в процессе изготовления соединяют с режущей металлической конструкцией — ножом.

Рис 2. Соединение звеньев железобетонной оболочки. 1 — фланец; 2 — обечайка; 3 — арматура оболочки; 4 — болты; 5 — ребра жесткости.

Погружение оболочек осуществляется вдавливанием (многотонный пригруз из пакета железобетонных блоков или плит), вибропогружением с возможным сочетанием гидромеханизации и бурения, ударно-канатного бурения и завинчиванием.

На скальное основание оболочка садится по специальной методике представленной на рис. 3. обеспечивающей наилучшую работу оболочки при опирании на скальное основание.

Рис 3. Схема посадки (проходки) оболочки на скальный грунт. а) оболочка достигла скального основания; б) укладка тампонажного бетона; в) разбуривание отвердевавшего бетона со скальным основанием (препятствием); г) дальнейшее погружение оболочки.

Удаление грунта в зависимости от его вида может осуществляться как непрерывно по мере погружения оболочки с использованием гидромеханизированного способа, или периодически после того, как прекращается заглубление оболочки (в этом случае работы организуют одновременно на двух рядом стоящих оболочках, чтобы, сняв пригруз или вибропогружатель на период разработки грунта с одной оболочки, его можно было использовать для погружения второй).

Заполнение бетоном осуществляют после очистки от грунта, промывки и откачки воды из полости оболочки. Заполнение бетоном может быть как полным, так и частичным путем утолщения стенок оболочки.