Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЕВИНТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ     СВАЙ С СИСТЕМОЙ  ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МОСТОВ И         ЭС...
При устройстве фундамента на винтовых сваях в условиях мерзлыхгрунтов, основной проблемой является значительная неоднородн...
Механические характеристики многолетнемерзлых грунтовпреимущественно определяются их температурным режимом, приэтом амплит...
Таким образом винтовые сваи с системой СОУ являются  перспективным направлением развития и внедрения  строительной индустр...
АКТУАЛЬНОСТЬ• Быстрое возведение несущих фундаментов  мостов и эстакад.• Возможность строительства в условиях крайнего  се...
УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ• Возведение новых фундаментов мостов и  эстакад• Усиление существующих фундаментов  мостов
ПРОБЛЕМЫ• Значительная   неоднородность    характеристик  грунтов основания.• Существенная изменчивость температур грунтов...
РЕШЕНИЕ      Детальное знание основных механических свойств  мерзлых грунтов необходимо для освоения процесса  проектирова...
Цель: Повышение эффективности устройства винтовых свай за счет оптимизации и усовершенствования основных конструктивных эл...
КОНСТРУКЦИЯ ВИНТОВОЙ СВАИ       С ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРОМ     Металлическую трубу          - 2квадратной формы в кондукторемон...
КОНСТРУКЦИЯ ВИНТОВОЙ СВАИ С               ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРОМ         В верхней части сваи, квадратная труба переходит в к...
КОНСТРУКЦИЯ ВИНТОВОЙ СВАИ
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА  ЗАКРУЧИВАНИЯ СВАИ
Возведение данных винтовых свай следуетосуществлять по I принципу описанному в СНиП 2.02.04-88, который предусматривает, с...
Процесс заморозки грунта термостабилизатором             мощьностью 300 Вт                  Свая без СОУ             Свая ...
Зависимость прочности мерзлого грунта от                           температуры           На графике приведены результаты з...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА       [Новы...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ              НГАРКА-ЕСЕТАЯХА        ...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА            ...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ            РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХАВ предвари...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ            РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХАЗатем на о...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА     На «Стр...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ  НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ             РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХАПосле че...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА        Опер...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА        Опер...
ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ           РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА В завершени...
ПОПРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ МОСТА
Вариант I
Вариант II-III                       Для избежание затопления                 автомобильной дороги в период               ...
Экспериментальная                           Экспериментальная Экспериментальная                           Автомобильная до...
Технико-экономическая                    эффективность                                ЭКОНОМИЯ 55%-63%                    ...
Выводы:•Чем ниже температура грунта, тем выше несущая способностьсваи;•При понижении температуры грунта - несущая способно...
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ
Винтовая железобетонная свая
Винтовая железобетонная свая
Винтовая железобетонная свая
Винтовая железобетонная свая
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Винтовая железобетонная свая

1,002 views

Published on

Универсальность изобретения заключается в применении сваи как для плотной городской застройки, так и для индивидуального жилищного строительства. Применения винтовых железобетонных свай также актуально для реконструкции памятников архитектуры, в случаях когда усиление фундамента не предоставляется возможным выполнить с применением других технологий.

Published in: Technology
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Винтовая железобетонная свая

  1. 1. ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЕВИНТОВЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СВАЙ С СИСТЕМОЙ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ МОСТОВ И ЭСТАКАД
  2. 2. При устройстве фундамента на винтовых сваях в условиях мерзлыхгрунтов, основной проблемой является значительная неоднородностьхарактеристик грунтов основания. Для них характерно существеннаяизменчивость температур грунтов инженерно-геологического разреза,формируемых условиями теплообмена на поверхности Земли.
  3. 3. Механические характеристики многолетнемерзлых грунтовпреимущественно определяются их температурным режимом, приэтом амплитуда колебаний такова что одни и те же по составугрунты могут представлять и разжиженную и вязкую и твердуюструктуру. Среди современных геологических процессов,ведущая роль принадлежит процессам заболачивания. Они имеют,практически, повсеместное распространение. Этомуспособствуют климатические, геоморфологические игеокриологические условия: преобладание осадков надиспарением, слабая дренированность и т. д. Все эти свойства грунта могут встретится в пределах одногообъекта. Такое состояние грунтов накладывает отпечаток на всютехнологию строительства и делает необходимым применениемонтажа винтовых свай которые можно было бы монтировать влюбых условиях с гарантированными результатами пообеспечению требуемой несущей способности.
  4. 4. Таким образом винтовые сваи с системой СОУ являются перспективным направлением развития и внедрения строительной индустрии в северных широтах. Этому способствует несколько причин:• Заинтересованность в передовых технологиях• Наличие мощных механизмов и специальной техники.• Наличие технологий изготовления таких свай.• Развитие строительной индустрии в северных широтах.• Положительный зарубежный опыт применения винтовых свай Винтовая свая с СОУ является унифицированной и может быть приспособлена под широкий спектр характеристик грунтов оснований.
  5. 5. АКТУАЛЬНОСТЬ• Быстрое возведение несущих фундаментов мостов и эстакад.• Возможность строительства в условиях крайнего севера по I принципу.• Возведение фундамента в породах всех категорий, кроме скальных.
  6. 6. УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ• Возведение новых фундаментов мостов и эстакад• Усиление существующих фундаментов мостов
  7. 7. ПРОБЛЕМЫ• Значительная неоднородность характеристик грунтов основания.• Существенная изменчивость температур грунтов инженерно-геологического разреза, формируемых условиями теплообмена на поверхности Земли.
  8. 8. РЕШЕНИЕ Детальное знание основных механических свойств мерзлых грунтов необходимо для освоения процесса проектирования фундаментов. В условия естественного залегания мерзлые грунты являются сложной системой:• Твердых (минеральных частиц),• Пластичных (лед),• Жидких (грунтовая вода),• Газообразных (воздух, водяные пары) компонентов.
  9. 9. Цель: Повышение эффективности устройства винтовых свай за счет оптимизации и усовершенствования основных конструктивных элементов и технологии. Задачи:• создание новой высокопроизводительной технологии и оборудования для погружения винтовых свай;• разработка и массовое внедрение в производство новых конструкций свай с высокими технологическими параметрами;• использование для изготовления свай местных материалов дающих существенную экономию за счет более низкой себестоимости;• создание пакетов прикладных программ для расчета на ЭВМ состояния свайных фундаментов на различных этапах погружения, в том числе в условиях вечной мерзлоты;• использование в конструкциях свай различных видов бетонов, с полной проработкой влияния свойств того или иного материала на все стадии от изготовления до эксплуатации в фундаментах сооружений.
  10. 10. КОНСТРУКЦИЯ ВИНТОВОЙ СВАИ С ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРОМ Металлическую трубу - 2квадратной формы в кондукторемонтируются металлическиеперфорированные лопасти - 3 сшагом равным Dсваи и Dлопасти = от 1.0до 1.05 диаметра сваи,увеличивающимся к оголовку сваи,при этом сечение винта имеетформу равнобедренноготреугольника с высотой h= 0-50мм.Длина винтовой части сваи должнабыть не менее метра и всегдазаходить этой частью в ММП.Через отверстия в лопастях,встраивается несущая арматура - 5.В нижней части трубы, вваривается– усилитель - 6 для инвентарногоключа - 4
  11. 11. КОНСТРУКЦИЯ ВИНТОВОЙ СВАИ С ТЕРМОСТАБИЛИЗАТОРОМ В верхней части сваи, квадратная труба переходит в круглую большегосечения – это теплообменник - 7 с ребрами - 8 в виде металлических колец.Бетонируется свая - 1 , высокопрочным морозостойким бетоном. Это придаетсвае – несущую способность, форму, прочность, вес и корозионоустойчивость. Вкручивание сваи в лидерную скважину производится той же буровойустановкой, что и само бурение (УБВ -318,УСГ-10, КАТО, SoilMEC и др.),посредством инвентарного ключа и захвата кабестана. Прогревающийся оттрения бетона о грунт во время вкручивания образует пограничный слой в видекольцевой зоны нагрева под всей площадью винта, с одновременнымвоздействием на сваю крутящего момента и осевого усилия - уплотняет грунт.После вкручивания сваи до проектной отметки , внутрь ее погружаетсятермостабилизатор парожидкостного типа , состоящий из испарителя -11 иконденсатора -12, теплоизоляционного кольца -3.
  12. 12. КОНСТРУКЦИЯ ВИНТОВОЙ СВАИ
  13. 13. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЗАКРУЧИВАНИЯ СВАИ
  14. 14. Возведение данных винтовых свай следуетосуществлять по I принципу описанному в СНиП 2.02.04-88, который предусматривает, сохранение мерзлогосостояния грунтов основания и обеспечение их расчетноготеплового режима. В заранее пробуренную лидернуюскважину Dска = dнар ствола сваи (или на 50 мм меньшев зависимости от типа грунтов) с одновременнымвоздействием крутящего момента и осевого усилия допогружения на проектную глубину производят установкужелезобетонной винтовой сваи. Путем устройства в полости сваи охлаждающегоканала с соединительными патрубками обеспечиваютсянеобходимые мероприятия по устранению илиуменьшению теплового воздействия сооружения намерзлые грунты основания.
  15. 15. Процесс заморозки грунта термостабилизатором мощьностью 300 Вт Свая без СОУ Свая c СОУ +5C -5C В зависимости от размеров сваи, средней скорости ветра, среднейгодовой температуры воздуха и других факторов, необходимо проводитьрасчет мощности СОУ с применением различных хладагентов (двуокисьуглерода, аммиак, киросин и пр.)
  16. 16. Зависимость прочности мерзлого грунта от температуры На графике приведены результаты зависимости несущей способности сваи от температуры грунта, чемниже температура грунта, тем выше несущая способность сваи. Данное обоснование еще раз подтверждаетнеобходимость применение СОУ в строительстве. Внедрение СОУ в строительстве должно стать обязательным, таккак при понижении температуры грунта - несущая способность свай увеличивается. При увеличении мощности СОУ
  17. 17. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА
  18. 18. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА [Новый Уренгой]
  19. 19. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА Продольный профиль ПК 142+19 – ПК189+50
  20. 20. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА Вид справа Фасад эстакады А А Сечение А-А Г11.5
  21. 21. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХАВ предварительно пробуренные лидерные скважины вкручиваются винтовые сваи
  22. 22. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХАЗатем на оголовок свай устанавлтвают конструктивные элементы «струбцины» по проектным отметкам.
  23. 23. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА На «Струбцины» устанавливантся железобетонный ригель
  24. 24. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯ НА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХАПосле чего в пустотные полости ригеля сверху заливают быстро твердеющую массу.
  25. 25. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА Операцию повторяют со следующей опорой
  26. 26. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА Операцию повторяют со следующей опорой
  27. 27. ВОЗВЕДЕНИЕ СВАЙНО-ЭСТАКАДНОГО СООРУЖЕНИЯНА ВИНТОВЫХ СВАЯХ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ПОЙМЫ РЕКИ НГАРКА-ЕСЕТАЯХА В завершении на ригель устнавливают пролетное строение и закрепляют. Для избежание затопления автомобильной дороги в период паводка и образования запруды, в пойме реки необходимо предусмотреть эстакадную систему протяженностью 125 м.
  28. 28. ПОПРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ МОСТА
  29. 29. Вариант I
  30. 30. Вариант II-III Для избежание затопления автомобильной дороги в период паводка и образования запруды, в пойме реки необходимо предусмотреть эстакадную систему протяженностью 125 м.
  31. 31. Экспериментальная Экспериментальная Экспериментальная Автомобильная дорога автомобильная дорога засыпная свайно- засыпная арочная без системы с системой эстакадная свайно-эстакадная термостабилизации термостабилизации автомобильная дорога автомобильная дорога грунта грунта "ГЕТ" Экономические показатели Стоимость погонного метра дороги 41 т.р. за 1 п.м. 35 т.р. за 1 п.м. 36 т.р. за 1 п.м. 33 т.р. за 1 п.м.Стоимость обслуживания дороги + + + - Стоимость ремонта дороги + + + - Экологические показатели Миграция животных + + - - Половодье + + - -Минимальное нанесение + + - - вреда экосистеме Надежность Срок службы а/б покрытия + + + - Ремонтопригодность + - - - Срок службы + + + - Эксплуатационные характеристики Снежные переносы + + - - Система водоотвода + + - -
  32. 32. Технико-экономическая эффективность ЭКОНОМИЯ 55%-63% Технико - экономические показатели№ Т.Э.П. Винтовые ж/б сваи Забивные сваи Буронабивные сваи Сваи -оболочкип.1 Наруж.размер D 300мм D 400мм D 500мм 30х30 40х40 50х50 D 300 D 400 D 500 D300 D400 D5001 Длина, м 10 10 10 10 10 - 10 10 10 - 10 102 Вес ,т 1,6 2,8 4,5 2,1 3,8 - 1,7 3,1 4,8 - 2,2 3,23 Соотношение(мет/бет) % 35 30 30 20 20 - 25 25 25 - 35 354 Стоимость тыс.р. 14,5 17,2 20,1 7,3 11,5 - 18 22 30 - 18 215 Несущая нагрузка 64,6 75,4 86,4 44,5 65,3 - 34,9 51,3 70 - 45,6 59,4 Буровая уст-ка,6 Используемые мех-змы Буровая уст-ка (УБВ-318) Забивной молот Миксер Вибропогружатель7 Стоимость монтажа тыс.р. 7,4 9,8 11,5 4 5 - 18 22 30 - 3,5 5,1 - Наибольшая несущая способность по отношению к другим сваям
  33. 33. Выводы:•Чем ниже температура грунта, тем выше несущая способностьсваи;•При понижении температуры грунта - несущая способностьсвай увеличивается.Так же необходимо проводить расчет мощностиСОУ.В зависимости от:•Размеров сваи;•Средняя скорости ветра;
  34. 34. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ

×