Приведены результаты экспериментальных исследований с целью изучения возможности погружения фундаментов-оболочек ударным способом с учетом бездефектности при помощи трубчатого дизель-молота и навесного оборудования со свободно падающим грузом. Изучен вопрос интенсивности погружения единицы объема свай и оболочек.

Рассмотрены актуальные проблемы разработки машин для эффективного погружения свай и фундаментов-оболочек в грунт. Описана динамическая модель взаимодействия со средой системы "молот - наголовник - оболочка - грунт". Предложены математическая модель процесса погружения в грунт несущих строительных элементов и ее решение на ЭВМ. Охарактеризованы стендовое оборудование и методика проведения экспериментальных исследований по выяснению физической сущности процесса погружения натурных оболочек в условиях строительной площадки. Сформулирована методика для определения основных, рациональных параметров машин и оборудования для погружения свай, оболочек и других строительных элементов.

Рассмотрены вопросы технологии увеличения несущей способности буронабивных свай методом уплотнения грунта в стенки скважины. Доказано, что преимуществом технологии и устройства является бурение скважины без извлечения грунта с уплотнением стенок скважин, в результате чего увеличивается несущая способность набивных свай.

Розглянуто залежність ефективності забивання та віброзанурення паль від вологості грунту. Показано, що витрати роботи на забивання та на віброзанурення паль різко зростають зі зниженням вологості, і в сухих грунтах ці процеси часто є неможливими. Одержані результати є придатними для розроблення інженерних формул.

Удосконалено технологію виготовлення мікропаль за допомогою пневмопробійника з розширенням у нижній частині із втрамбованого жорсткого матеріалу. Експериментально досліджено процеси формування розширення, зони ущільненого грунту, залежність несучої здатності мікропаль від об'єму розширення. Напружено-деформований стан системи "мікропаля-основа" оцінено з використанням рішення пружно-пластичної задачі за допомогою методу скінченних елементів. Характеристики грунту встановлено у кожному скінченному елементі на основі стандартних лабораторних методів його досліджень. Розроблено динамічний метод контролю виготовлення та визначення несучої здатності мікропаль, а також методику підрахунку енергоресурсів на їх виготовлення.

Обгрунтовано модель взаємодії з середовищем системи молот - наголовник - оболонка - грунт. Розроблено математичну модель процесу занурення в грунт фундаментів-оболонок, представлену у вигляді системи нелінійних диференційних рівнянь другого порядку. Для розв'язання запропонованої системи створено комп'ютерну програму. Розроблено методику визначення основних раціональних параметрів обладнання для занурення фундаментів-оболонок. На підставі експлуатаційних випробувань обладнання нової конструкції доведено його високу надійність та працездатність.

Розроблено методику підбору форми розширеної п'яти палі. Зроблено розширювач для одержання розширеної променевої п'яти палі у разі невеликих діаметрів стовбурів трубчастих паль, який відрізняється тим, що лопаті виготовлено із зовнішньою за їх шириною арочною поверхнею та його силове та вимірювальне обладнання розташовано назовні. Науково обгрунтовано та розроблено нову технологію улаштування трубчастих паль з розширеною променевою п'ятою без виймання грунту. Створено ряд технологічних схем улаштування даних трубчастих паль та визначено область їх ефективного застосування. Розроблено засіб визначення несучої здатності розширеної променевої п'яти трубчастої палі.

Вперше розроблено конструкцію та досліджено за натурних умов комбіновану залізобетонну буронабивну палю в оболонці з грунтоцементу. Експериментально та теоретично доведено, що наявність оболонки не лише надійно захищає стінки свердловини від руйнування, але й суттєво збільшує опір палі на вертикальне та горизонтальне навантаження. Розроблено нову модель системи комбінована паля - навколишній грунт, досліджено методом скінченних елементів напружено-деформований стан системи й одержано кількісні дані про несучу здатність буронабивних паль з урахуванням грунтоцементної оболонки. Одержано нові експериментальні дані характеристик грунтоцементу та визначено залежності міцності грунтоцементу від літології грунтів, вмісту цементу, вмісту домішок, терміну й умов тужавіння. Розроблено методику розрахунку буронабивних паль з урахуванням грунтоцементної оболонки.

Проанализирована эффективность использования винтовых свай и анкеров (ВСА). Даны рекомендации по процессам завинчивания, нагружения и вывинчивания ВСА, а также данные по основным параметрам. Описаны конструкции машин и оборудования для погружения и испытания винтовых анкеров, микросвай и свай.

Відмічено недоліки стандартних методів бетонування буронабивних паль. Експериментально проаналізовано закономірності та головні фактори поширення бетонних сумішей у ході бетонування тіла палі за допомогою напірного методу. Виконано порівняльний аналіз бетонування буронабивних паль за допомогою різних методів.

Встановлено закономірність формування напружено-деформованого стану навколо розширення палі з урахуванням його геометричних розмірів і положення на стовбурі. Встановлено, що вплив розширення на формування напружено-деформованого стану грунту під нижнім кінцем палі значно зменшується за відстані між нижнім кінцем і розширенням більше 0,5d. Вперше виявлено характер взаємодії декількох розширень для вдавлюваних паль в однорідному грунтовому середовищі. Для неоднорідного грунтового середовища встановлено, що ефективність двох і більше розширень прямо залежить від грунтовних умов майданчика та взаємного положення розширень на стовбурі палі. Запропоновано нову розрахункову схему визначення несучої здатності одиночної палі з розширеннями, що базується на врахуванні відстані між розширеннями та положення нижнього розширення відносно кінця палі, що дозволяє уточнити формулу визначення її несучої здатності.

Вперше експериментально доведено ефект збільшення щільності грунтоцементу, виготовленого з пилуватих глинистих грунтів чи мілкого однорідного піску внаслідок вібрування грунтоцементної суміші. За цього встановлено, що існує оптимальна величина інтенсивності вібрування, коли для певного складу грунтоцементної суміші досягається максимальне значення щільності матеріалу, а міцність віброваного грунтоцементу через 28 діб тужавіння збільшується до 30 % проти не віброваного. Розроблено метод і створено агрегат для вібрування рідкої грунтоцементної суміші, виготовленої за бурозмішувальною технологією, безпосередньо у буровій свердловині, що підтверджено патентом на винахід. Вдосконалено методику визначення оптимального часу ущільнення грунтоцементної суміші за її вібрування.

Вперше за умов лабораторних випробовувань і натурних спостережень встановлено вплив армування сталевою арматурою на міцність грунтоцементної палі за матеріалом. Доведено, що міцність палі за матеріалом суттєво посилюється зі збільшенням процента армування. Вдосконалено методику складання розрахункової схеми для моделювання напружено-деформованого стану армованої грунтоцементної палі методом скінченних елементів. Вперше обгрунтовано методику одержання діаграми стану грунтоцементу, за якою визначено характеристики міцності та деформативності матеріалу палі.

Раскрыты проблемы разработки машин для погружения свай и фундаментов-оболочек, а также для устройства углублений без выемки грунта, определены основные рациональные параметры и формирование методики расчета. Рассмотрена динамическая модель взаимодействия со средой системы молот - наголовник - оболочка - грунт, а также разработана математическая модель процесса погружения в грунт несущих строительных элементов и получено ее решение на ЭВМ. Сформулирована методика для определения основных рациональных параметров машин и оборудования для погружения свай и других строительных элементов и устройства углублений без выемки грунта.

Широкого використання набуває на будівництві, в тому числі і сільському господарстві, спосіб заглиблення паль вдавлюванням. Це зв'язано як зі значним збільшенням об'ємів будівництва фундаментів, мостів та інших земляних сучасних споруд в умовах щільної міської забудови, де в багатьох випадках не допускається високий рівень динамічних, шумових і других дій, так і з поліпшенням продуктивності палевдавлюючих установок. Це також вимагає досконалого вивчення процесу вдавлювання паль і більш раціонального вибору обладнання для його здійснення. Заглиблення паль вдавлюванням є однією із основних операцій під час спорудження сучасних фундаментів під будь-яку споруду. Від якості виконання цього процесу залежать надійність, міцність, стійкість, а також термін служби споруди. Вдавлювання паль є одним з найбільш ефективних способів спорудження надійного фундаменту під споруди різного призначення. Вдавлювання паль, яке широко використовується на будівництві і в аграрному секторі, відноситься до безударної технології заглиблення паль. Для вдавлювання паль використовують різні палевдавлюючі установки та обладнання. Цими установками заглиблюють як легкі, так і важкі палі, оболонки великого діаметра у глинистих та пісчаних грунтах. Для забезпечення високої продуктивності і енергоефективності заглиблення паль на стадії проектування необхідно правильно визначати зусилля вдавлювання паль відповідно до конкретних грунтових умов, а також вибирати більш досконалу техніку і удосконалювати її. Під час розрахунків палевдавлюючих установок на статичну й утомлену міцність коливальні процеси конструкцій та динамічні навантаження на них при цьому не враховуються. Однак їх несучу здатність можна значно підвищити, якщо у розрахунках під час їх проектування враховувати їх амплітудно-частотні характеристики. Відсутність ж уточненої методики розрахунку сучасних палевдавлюючих установок для здійснення ефективного заглиблення різноманітних паль ускладнює їх проектування і експлуатацію. Для одержання більш точних розрахунків, механічні коливальні процеси авторами розглядались у взаємозв'язку з електромагнітними процесами і в результаті було розроблено математичну модель динамічних процесів заглиблення паль, в яку входили як диференціальні рівняння руху привідної системи палевдавлюючої установки, так і диференціальне рівняння електромагнітних явищ в електричному двигуні. За результатами теоретичних досліджень побудовано графіки, які характеризують процес заглиблення паль, що розглядався. В роботі теоретично досліджено, з використанням математичного програмного середовища MathCAD, динаміку механізму привода палевдавлюючої установки і одержано результати, які можуть бути використані під час проектування, розрахунку та визначення динамічних навантажень подібних палевдавлюючих машин.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н654.160.3

Рубрики:

Заглиблення паль у ґрунт

Шифр НБУВ: ДС53264 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вирішено завдання вдосконалення технології влаштування пальових основ із застосуванням розробленої агрегатно-модульної системи для вдавлення паль, шляхом розробки технології використання модульної системи, експериментального підтвердження показників ефективності вказаної технології в умовах будівництва, встановлення залежності питомої маси вантажів, переміщуваних краном, від загальної кількості паль у проекті, кількості використаних модулів та різних варіантів їхнього використання. Розроблено рекомендації, що засновані на результатах дослідження, обґрунтовують вибір найбільш ефективного способу та варіантів вдавлювання паль із застосуванням системи, для різних конструктивно-технологічних рішень пальової основи, зокрема в умовах обмеженого простору, на зсувних схилах та на слабких водонасичених ґрунтах. Уперше обґрунтовано можливість комплексної автоматизації робіт зі вдавлювання паль із використанням агрегатно-модульної системи.