Закрутка свай вручную: Как закрутить винтовую сваю своими руками

Содержание

Закрутить сваи — цена в Москве: заказать услуги закрутки

Если вам нужно недорого закрутить сваи – цена у специалистов, зарегистрированных на сайте Юду, всегда доступна. Профессионал выполнит всю необходимую работу при помощи сваекрута и современного оборудования. У исполнителя Юду всегда можно уточнить, сколько стоит установить винтовые сваи, и заказать услугу по умеренной стоимости.

Ход проведения работ

Специалисты из Москвы, предлагающие услуги на Юду, могут закрутить сваи с учетом особенностей местности и технических правил. Задача выполняется поэтапно и включает в себя:

  • разметку территории
  • выставление периметра для установки свай
  • закручивание угловых свай
  • обрезку и бетонирование
  • установку оголовков и обработку сварочных швов

Мастер учет все особенности будущей постройки, установит сваи для фундамента, проведет бетонирование и обвязку с использованием качественных материалов. Перед проведением работы исполнитель Юду приедет на объект, осмотрит участок и отметит все его особенности. Мастер учтет следующие нюансы:

  • размер будущего дома
  • тип грунта
  • количество и схему расстановки свай
  • материалы для обвязки свай
  • диаметр свай

Закрутка большого количества свай требует ответственного подхода и наличия у специалиста всей необходимой техники. Мастера Юду в Москве всегда готовы приступить к делу, выполнить работу в оговоренные сроки по приемлемой цене. Они устанавливают сваи при любых погодных условиях, в том числе и при низких температурах.

Исполнители Юду проводят вкручивание свай для дальнейшего строительства малоэтажных домов, ворот, заборов, гаражей, беседок, хозяйственных построек, причалов. Профессионал перед началом работы составит проект, в котором будет указана схема расстановки, необходимые замеры и количество материалов. Закрутка свай проводится исполнителями Юду вручную или машиной (в зависимости от объема работы).

Определение расценок на услуги

Стоимость установки винтовых свай у всех исполнителей Юду значительно ниже, чем средняя цена по городу. Профессионалы проводят все необходимые работы самостоятельно, без посредников. Обратившись к мастеру Юду, вы сэкономите не только свои деньги, но и время. Если вы хотите недорого закрутить сваи, цена у исполнителя Юду зависит от следующих факторов:

  • длина и диаметр сваи
  • состояние почвы и особенности территории
  • количество свай
  • необходимость использовать дополнительную технику или оборудование
  • количество мастеров, работающих на объекте

Профессионал, зарегистрированный на Юду, может закрутить сваю быстро и ровно. Мастера знают все нюансы и особенности работы, поэтому завинчивание происходит в кратчайшие сроки. Размер оплаты монтажа оголовков и обвязки свай рассчитывается отдельно. Дополнительные услуги включают в себя установку швеллера и профиля, засыпку или цементирование основания свай, окраску профиля.

Для оформления заказа у исполнителя Юду на установку свай заполните заявку на этой странице. Укажите размеры и количество свай, особенности конструкции здания и размеры его основания. Согласовывайте расценки, все условия сотрудничества с мастером Юду до начала выполнения работ. Если вы хотите качественно и недорого закрутить сваи – цена у исполнителя Юду в Москве будет приемлема.

Монтаж Установка Винтовых Свай Санкт-Петербург, Цены

Установка винтовых свай

Профессионалы «АвтоБурЭксперт» имеют многолетний опыт и исключительно положительные отзывы о своей работе. Нами установлено более 120 000 винтовых свай! Мы гарантируем исключительное качество и успешную реализацию работ согласно проектам и Вашим требованиям.

Установка винтовых свай проводится, как правило, на неустойчивых, болотистых или промёрзших почвах. Такая технология весьма актуальна для Ленинградской области. При верном соблюдении технологии и грамотном вкручивании свайные лопасти спиралевидной формы утрамбовывают и уплотняют грунт. Таким образом, винтовые сваи от «АвтоБурЭксперт» даже на неоднородных подзолистых с суглинками почвах Ленинградской области прослужат Вам многие десятилетия.

Закручивание винтовых свай от «АвтоБурЭксперт»

Сегодня монтаж винтовых свай позволяет выполнить:

  • быстрое возведение мостов;
  • быстрое возведение высоковольтных линий;
  • быстрое возведение конструкций на неустойчивых почвах;
  • установку винтовых свайных фундаментов и др.

Винтовые свайные фундаменты – инновационная разработка, пришедшая из военной промышленности. Компетентное завинчивание винтовых свай – залог устойчивого, надёжного и более чем долговременного в эксплуатации свайно-винтового фундамента.

Перед установкой винтовых свай необходимо провести подготовительные работы. Если Вы планируете возвести фундамент, Вам понадобится:

  • рассчитать количество свай;
  • определить расстояние между ними;
  • определить глубину залегания неустойчивого грунта;
  • разметить места установки свай.

Использование новейших технологий и наличие у нашей компании обширного парка разнообразной техники позволяет произвести установку свай практически в любой местности. Ведь часто тяжёлая техника не может пройти в труднодоступных местах.

Установка и демонтаж свай: преимущества «АвтоБурЭксперт»

Винтовые сваи сегодня называют новым словом в гражданском строительстве, за ними рассматривают будущее в области строительства вообще. По сути, установка винтовых свай под силу каждому. Сваи немассивного формата можно вкручивать даже вручную. Однако если Вы не обладаете практическими навыками подобной работы, но желаете получить эффективный, надёжный и долговечный результат – Вам в обязательном порядке понадобится помощь квалифицированных специалистов.

Монтаж винтовых свай – одна из отраслей нашей специализации. Компания «АвтоБурЭксперт» владеет всеми необходимыми навыками и знаниями, которые позволяют успешно решать сложнейшие задачи и учитывать многочисленные нюансы в этой области. Кроме того, мы осуществляем демонтаж свай быстро и с минимальными затратами для Вас.

Установка винтовых свай предполагает также тщательный анализ ландшафта и проведение геодезических работ. Так, если местность имеет склоны и бугры – работа многократно усложняется. Так как сваи необходимо привести к одному уровню и скрепить между собой обвязкой из швеллеров и бруса.

Не занимайтесь монтажом и строительством самостоятельно без надлежащего опыта – это опасно! Воспользуйтесь услугой аренда ямобура от нашей компании. «АвтоБурЭксперт» – Ваш надёжный консультант и помощник!

Цены на установку винтовых свай, стоимость монтажа

Если вы приобрели сваи и у вас есть чертёж свайного поля под ваше будущее строение, то можно с лёгкостью определить, сколько будет стоить закручивание ваших винтовых свай по вашей разбивке с помощью нижеследующей таблицы.

Обращаем внимание на то, что стоимость закручивания винтовых свай это не стоимость обустройства винтового фундамента под ваше строение, а цена за монтаж  ваших свай в указанное вами место на указанную вами глубину.

 

Диаметр СВС *

Длина СВС

2 м

2. 5 м

3 м

4 м

СВС 57 мм

1200

1200

1250

1400

1600

СВС 76 мм

1250

1250

1300

1450

1650

СВС 89 мм

1300

1300

1350

1500

1700

СВС 108 мм

1350

1350

1450

1550

1750

* — Цены указаны за работу, без свай.  

Цены на установку винтовых свай в труднодоступных местах.

Что значит труднодоступные места для закручивания винтовых свай? Это линия строящегося забора, которая проходит вдоль забора соседа, это места установки свай рядом с имеющимися строениями или деревом, которое дорого сердцу и его не хотелось бы вырубать, это монтаж свай там, где невозможно подогнать крупногабаритную технику или нет возможности рабочим ходить вокруг оси закручивания.

 

Диаметр СВС *

Длина СВС

2 м

2.5 м

3 м

4 м

СВС 57 мм

1400

1500

1600

1700

2000

СВС 76 мм

1500

1600

1700

1900

2200

СВС 89 мм

1600

1800

1900

2300

2600

СВС 108 мм

1700

1900

2100

2500

2900

* — Цены указаны за работу, без свай.  

Цена на установку оголовков и обвязки свай

Вид работ*

Ед.изм

Цена

Установка оголовка

Шт.

150

Установка швеллера 160х50х4

Пог.метр

250

Установка профиля 60х30

Пог.метр

150

Цементирование или засыпка

Метр ствола

250

Окраска швеллера

Пог. метр

80

Окраска профиля

Пог.метр

40

* — Цены указаны за работу, без материала.  

Стоимость обустройства винтового фундамента.

Обустройство (монтаж) винтового фундамента это комплекс работ, состоящий из определения несущей способности вашего грунта, анализа проекта вашего строения и подбора необходимых свай, а так же расположения этих свай и глубины их погружения. Цены на обустройство винтовых фундаментов рассчитываются индивидуально, согласно предоставляемых  данных или желаемых параметров.

По вопросам установки винтовых свай, цен и сроков установки вы можете проконсультироваться по телефону: +7 (495) 640-90-26

Рассчитываем бюджет — сколько стоит закрутить винтовую сваю

На сегодняшний день технология монтажа свайного поля обретает все большую популярность.

Связано это, прежде всего, с тем, что такой способ более дешевый по сравнению с монолитным фундаментом, и надежный. Его можно применять к любому типу малоэтажного строительства – бытовки, ангары, жилые дома и коттеджи, мосты, опоры и прочее. Современные технологии производства свай и техника монтажа открывают ряд преимуществ.

В среднем на монтаж уходит не более двух дней при наличии техники и профессионалов. Даже если сравнивать с мелкозаглубленным ленточным фундаментом, аналогичный по размеру свайный получается дешевле на 20-30%. При этом немаловажным является вопрос, сколько стоит закрутить винтовую сваю. В таблице представлена стоимость ввинчивания 1 сваи (без учета обвязки и геологических изысканий).

Диаметр СВС, мм 

Длина СВС, м

2

2. 5

3

4

5

57

 

 

 

 

 

76

 

 

 

 

 

89

 

 

 

 

 

108

 

 

 

 

 

Особенности монтажа

В целом монтаж опор на любой фундамент и на любую глубину выглядит следующим образом:

  1. В грунте делается небольшое (!!) углубление для удобства установки сваи, после чего происходит ее вкручивание вручную или с использование буровой машины.
  2. Осуществляется подрезка выступающих частей опор под единый уровень.
  3. Обвязка свайного поля для максимальной прочности и устойчивости.
  4. Заливка труб бетоном.
  5. Обработка спецсоставом для предотвращения коррозии

Для того, чтобы определить весь бюджет, недостаточно знать, сколько стоит закрутить винтовую сваю, цена будет включать установку оголовков, обвязку и обработку антикоррозийным составом.

Виды работ

Единица измерения

Цена

Установка оголовков

поштучно

 

Установка швеллера

погонный метр

 

Установка профиля

погонный метр

 

Цементирование трубы

метр

 

Обработка швеллера

погонный метр

 

Обработка профиля

погонный метр

 

Устанавливают винтовые сваи на все виды неустойчивых или сложных грунтов, в том числе подвижные, заводненные, болотистые, с большим перепадом высоты, на горных склонах, со сложным рельефом и т. д. Исключение касается лишь каменистого грунта, где существует риск повреждения опор при вкручивании. В данном случае более рациональным будет буронабивной фундамент, о котором вы узнаете в нашей соответствующей статье.

Важно! Для возведения жилых домов до двух этажей универсальным является свайное поле из 2,5-3х метровых опор Ø 108 мм, где Ø лопасти составляет 300 мм.

Определяя, сколько стоят винтовые сваи, цена зависит от типа самой сваи и способа ее изготовления. Так, устойчивость основания любого строения во многом зависит от качества каждой трубы по отдельности и технологии монтажа в целом. Наиболее надежными считаются сваи с литым наконечником, где лопасть и ствол – это одно целое, а риск отрыва шнека сводится к нулю. Такие конструкции не повреждаются при прохождении любого грунта, даже каменистого. Недостаток в данном случае только один – цена.

Сварные, где лопасти привариваются к стволу – недорогие универсальные конструкции, которые часто подвержены деформации при прохождении сквозь твердые слои почвы.

Не секрет, что бюджет строительства формируется на 70% из стоимости рабочей силы и техники. Если производится ручной монтаж свай, эксплуатационные расходы равны 0. При этом  существует риск неправильной их установки, что в дальнейшем приведет к деформации и разрушению дома.

Ручной монтаж винтовых свай

Мастерство монтажа – 100% залог надежности основания. Огромный недостаток самостоятельного вкручивания заключается  в том, что невозможно достичь абсолютной точности. Труба заходит в грунт под углом 900 и здесь не может быть никаких исключений. Более того, уже в процессе ввинчивания также возможны отклонения от нормы за пределы погрешности (до 20).

Механизированная установка свайного поля

Если говорить о крупномасштабном строительстве, то в качестве основной техники выступают гидробуры на базе экскаватора. Оснащение легкоуправляемой многошарнирной стрелой делает монтаж очень простым и идеально точным.

Для индивидуального строительства или возведения небольших объектов применение дорогостоящей техники нецелесообразно, поэтому стоит использовать самоходный ямобур.

Такой кран хотя и сложен в управлении, но является универсальным устройством повышенной проходимости для любых районов.

Финальный этап

По завершении процесса вкручивания осуществляется подрезка всех труб под единый уровень, после чего в каждую заливается заранее подготовленный бетонный раствор на основе бетона марки М200.

Важно! Лучше использовать бетономешалки с большим объемом раствора, чтобы не допустить образования холодного шва внутри трубы.

Далее на каждую надевается оголовок, чтобы сделать обвязку. В качестве последней зачастую выступает металлический швеллер (ростверк), которые соединяет все поле в единый комплекс.

Услуги по закручиванию винтовых свай | Установка в Кирове

 

Закрутить винтовые сваи можно двумя способами: вручную и с применением специальной техники. В частном малоэтажном домостроении, при выборе в качестве опорной конструкции фундамента на винтовых сваях под небольшое строение, можно обойтись своими силами. И закрутить необходимое количество свай ниже глубины промерзания (1,5 метра для Кирова). Но, лучше сразу настраиваться на трудоемкий и продолжительный процесс, требующий сноровки, терпения и немало усилий.

Винтовые сваи со стандартной лопастью 300 мм, диаметром трубы 108 мм и длиной 2 метра можно ввинтить и вручную. Простой набор: лом и два отрезка трубы + 3-4 человека + уровень. Необходимый крутящий момент 300-500 кг/м. Правда в стесненных условиях уже потребуется какое-либо приспособление. И можно работать. Если с грунтом повезло.

ЭБП-11

Услуги установки по закручиванию свай

1200 руб / час

 

Сваи входят в глину и песок с разным сопротивлением. А несущая способность сваи зависит не только от грунта, но и от момента закручивания. Что позволяет определить, насколько надежна свая установлена.

Второй важный момент при завинчивании свай — вертикальность заглубления, тщательно замеряемая гидроуровнем. Пока свая еще не ввинчена глубоко, ее приходиться постоянно выправлять в вертикальное положение. Причем успех мероприятия зависит не столько от монтажников, сколько от состава грунта на объекте строительства.

На некоторых типах грунта при ввинчивании, с каждым оборотом свая все сильнее отклоняется от вертикали. При ручном закручивании свай с этим борются, периодически наклоняя сваю в нужную сторону. При ручном завинчивании это бывает возможно только на начальной стадии.

✓ Если винтовую сваюзакручивать с помощью техники, большинства проблем не возникает в принципе. В результате процесс идет не только быстрее, но и на порядок качественней.

 

ᐈ Закрутити Гвинтові Палі Київ — Ціни 2022, Вартість

Професійна заливка фундаменту бетонної сумішшю — практично фінальний етап фундаментних робіт. До цього етапу потрібно вибрати тип конструкції, підготувати котлован, зробити опалубку і виконати багато інших завдань. Від їх якості залежить стійкість і термін експлуатації готового будинку. Тому важливо вибрати для виконання робіт досвідчених майстрів. Сервіс Kabanchik допоможе знайти фахівців з перевіреною репутацією і професійними знаннями.

Навіщо потрібні фундаментні роботи

Фундамент по будинок — основна конструкція, яка виконує опорну функцію. Його завдання — утримувати масу коробки і розподіляти навантаження по всій площі будівлі. Це інженерна конструкція високої складності, яка не повинна допускати зміни — характеристик об’єкта через сезонні зрушень, осідання грунту та інших природних процесів. Тому при виконанні фундаментних робіт упор потрібно зробити на правильні розрахунки і якісну реалізацію кожного етапу. Якщо це буде зроблено — об’єкт простоїть довго без виникнення тріщин і інших негативних чинників.

Основні види фундаментних робіт

Вибір виду підстави під будівлю залежить від типу грунту, виду об’єкта, особливостей його використання, погодних факторів в регіоні і багатьох інших критеріїв. В цілому визначають такі варіанти робіт і види фундаментів:

  1. Пальово гвинтовий фундамент . Це сучасне інженерне рішення, що дозволяє за дуже обмежені терміни створити якісне і міцну основу для всіх типів об’єкта. При цьому рельєф і грунт не мають значення. Ця технологія спочатку призначалася для будівництва режимних об’єктів. Процес полягає в установці паль по периметру, на які монтують основу підлоги.
  2. Стрічковий фундамент — ціна такій конструкції оптимальна, так як вона найбільш поширена, і технологія її зведення добре відпрацьована. Такий тип фундаменту дозволяє звести під будівлею підвал або цокольний поверх. Стрічковий фундамент може бути монолітним або змонтованим з блоків.
  3. Гідроізоляція фундаменту . Її застосовують для захисту об’єкта від грунтових вод і вогкості, а також від дощів і танучих снігів. Якщо грунт, на якому побудовано будівлю, схильний до сильного впливу вологи, провести гідроізоляцію потрібно обов’язково. Вона захистить бетон від руйнування, а заховані в ньому армирующие конструкції — від іржі.
  4. Монтаж опалубки . Це обов’язковий етап перед заливкою бетонної суміші. Опалубка найчастіше споруджується з дерев’яних дощок, покритих гідроізолюючим матеріалом. Створити якісну, рівну опалубку без щілин зможуть досвідчені фахівці.
  5. Заливка фундаменту — ціна роботи залежить від типу застосовуваної бетонної суміші і площі підстави. Ці фактори впливають на тип обладнання: або це буде бетонозмішувач певного обсягу, або ж автобетоносмеситель. Сам процес досить простий і полягає в якісній підготовці суміші і рівномірному її розподілі по опалубці.

Де знайти майстрів для фундаментних робіт?

Хочете замовити фундамент під ключ в Києві недорого і з гарантованою якістю? Шукайте бригаду або окремих фахівців за допомогою нашого сервісу. Переваги, які доступні всім замовникам:

  • пошук майстра за 5 хвилин;
  • тільки перевірені виконавці і компанії;
  • можна запропонувати свою ціну;
  • терміни робіт визначаєте ви;
  • вибирати можна по портфоліо і відгуками.

Прайс: Закрутити гвинтові палі в Києві 2022

Ціни на заливку фундаменту Ціна, грн. /М2
Виготовлення та монтаж закладних деталей, кронштейнів від 20 грн.
Пристрій монолітного з /б поясу від 90 грн.
Зворотне засипання грунту з трамбуванням від 55 грн.
Зачистка дна, стінок траншей і котлованів вручну від 40 грн.
Пристрій підстави з щебеню від 90 грн.
Пристрій песчанного підстави від 90 грн.
Укладання ж /б блоків від 100 грн.
Пристрій монолітної з /б подушки від 300 грн.
Виготовлення арматурних каркасів від 200 грн.
Пристрій монолітних з /б стін фундаментів від 400 грн.
Пристрій обмазувальної гідроізоляції фундаменту від 25 грн.
Пристрій горизонтальної та вертикальної обклеювальної гідроізоляції (1 шар) від 18 грн.
Установка опалубки від 30 грн.
Пристрій бетонної вимощення від 30 грн.
Благоустрій фундаменту з буту від 250 грн.
Заливка бетону з міксера: прийом бетону від 200 грн.
Укладання екструдованого пінополістиролу до 5 см від 70 грн.
Пристрій бетонної вимощення від 35 грн.
Пристрій горизонтальної та вертикальної обклеювальної гідроізоляції (2 шари) від 30 грн.
Виготовлення бетону, розчину від 70 грн.
Укладання бетону від 150 грн.

* Ціна актуальна на Березень 2022

Замовляйте роботи вигідно — ви співпрацюєте з вибраними фахівцями безпосередньо, без націнок і комісій. Реальні відгуки дозволять вибрати гарантовано досвідчених працівників для якісного виконання завдань. На сайті також можна замовити кладку цегли або комплексне будівництво будинків .

Установка винтовых свай в воде болоте торфе глине

Вообще, вариантов строительства фундамента любого надводного объекта немного. Ленточный тип можно применить только после того, как вода будет отведена со стройплощадки. Деревянные сваи из лиственницы, никто уже не использует. Технологию буронабивных сваи вообще нельзя использовать в этой среде – скважину сразу заполнит вода. Остается только четыре варианта – понтон, стальная труба, забивная железобетонная свая или винтовая.

Понтон – плавучая платформа, наполняемая воздухом. Принцип установки прост, основа из понтонов может в любой момент быть увеличена или уменьшена. Но есть недостатки: они обладают низкой несущей способностью, а устойчивость может меняться в зависимости от уровня воды, силы ветра и нагрузки, создаваемой водой (течение или волны). Во время ледохода или ледостава требуется демонтаж понтонов. Необходимо регулярное обслуживание модулей-понтонов: их проверка на герметичность, заполнение газом и т.д. Так что этот вариант не универсален.

Казалось бы, железобетонные забивные сваи должны быть надежнее всех видов фундаментов, используемых на воде. Но и здесь есть тонкости.

  • Забивные железобетонные сваи целесообразно использовать только под тяжелые надводные объекты – автодорожные и железнодорожные мосты, пристани и т.д. Поэтому применение такого фундамента экономически неоправданно при строительстве небольших надводных объектов (малые нагрузки).
  • Сваебойная установка для железобетонных опор достаточно габаритная, тяжелая. Слабый грунт ее вес может не выдержать.
  • Бетон в определенных условиях подвержен коррозии, потому рано или поздно потребуется ремонт фундамента. Исходя из этого, в водной среде чаще всего используют бетон на основе дорогого сульфатостойкого цемента.

Между винтовой сваей и забиваемой в ил металлической трубой разницы в плане эксплуатации фактически нет. Отличие только в свойствах и методах установки. Винтовая конструкция, в отличие от трубы, имеет лопасти, которые и берут на себя всю получаемую от сооружения нагрузку. Труба же передает грунту нагрузку только благодаря трению по боковой поверхности. Потому существенно сокращается эффективность опоры. Погружение труб сложнее в технологическом плане – забивная установка должна находиться недалеко от места погружения. Если она сухопутная, для нее нужно возводить временный пандус, делать насыпь для подъезда, и т.д.

Винтовые сваи закрутить проще. Летом можно использовать ямобур с телескопической стрелой, чтобы работать с берега. Зимой завинчивание можно без особых проблем провести вручную через лед, если он достаточно крепкий. Таким образом, винтовые сваи регулярно применяются в строительстве мостов, причалов, пирсов, а также в качестве фундаментов для домов, находящихся на затапливаемых побережьях рек.

(PDF) СКРУТКА И НАКЛОН СТАЛЬНЫХ ДВУБОВЫХ СВАЕВ ИЗ-ЗА ЗАБИВКИ.

в положении RHS-трубок. Отклонения

от теоретического угла 45 между осью w-

и телом сваи находятся в пределах 0-5′.

Результаты

Сразу после забивки сваи измеряют

положение сваи и крутку сваи на уровне причала

с последующим профилированием инклинометром

.

В начале проекта предполагалось

, что половина из 111 свай

должна быть проверена.Основываясь на первоначальных измерениях

на испытательном участке с 14 сваями и последующих результатах

, каждая третья и в частях

каждая шестая свая контролировались, за исключением переходной зоны

в очень жесткую валунную глину

, где контролировались все рекомендовались сваи.

Однако из выбранных 61 свай удалось успешно контролировать только

25. Основная причина

заключалась в недостаточном контроле и уходе

за стыками РВС-труб вдоль сваи

, но нельзя исключать повреждения в процессе забивки

.

На рис. 6 показаны типичные графики положения сваи

(труба B) и крутки в зависимости от глубины забивки.

Обратите внимание, что свая остается почти прямой в

направлении x, в то время как уменьшенный модуль сечения

параллельно причалу позволяет

увеличить прогиб.

В Таблице I обобщены результаты контрольных

измерений. Отвес

замеры расстояний свай от линии причала

на уровне —

17.35 м (выполняется подрядчиком

) включены для сравнения с

расстоянием, которое может быть получено из измерений инклинометра

в связи с зарегистрированным положением сваи на уровне причала

.

Точность измерений по отвесу оценивается в -60 мм из-за

глубины воды 16 м, довольно сильного течения,

и показаний дайвера с использованием дюймовой линейки.

Средняя разница между стопкой

позиций на уровне —

17.35 м от отвеса

и показания инклинометра для 41 сваи составляют 5 мм

с разбросом 62 мм. Этот результат подтверждает

результаты инклинометра и указывает, что

точность лучше, чем предполагаемая

1,7 мм/м, что соответствует

разбросу -35 мм только для результатов инклинометра

.

Выводы

Использование инклинометра Geonor и обычных

стальных RHS-труб в качестве обсадных труб,

грабель из стальных двутавровых свай длиной 34 м, забитых через ледниковые отложения ила/песка и глины в известняк

3 9002 были записаны.На основе

успешно измеренных свай стало возможным

проверить положение свай относительно

причала и оценить, что вероятная

крутка свай не превышает критического

предельного уровня 24 фута. —

25м.

Использование обычных стальных труб RHS в качестве

кожухов для инклинометра оказалось

экономически привлекательным, но необходимо соблюдать особую осторожность

со всеми сварными соединениями, так как заусенцы

и прихватки могут сделать профилирование невозможным.

Благодарности

Описанные контрольные измерения были выполнены

Датским геотехническим

институтом в качестве геотехнических консультантов

SEAS, Совета по электроэнергетике Юго-Восточной Силенда.

Генеральными консультантами были Ramboll Er

Hannemann, а подрядчиком по проекту усиления

был Pihl Er Son.

Авторы благодарят

за разрешение на публикацию работы.

Каталожные номера

Геонор (1981): Инструкция по эксплуатации, кожух

Установка и измерительная техника для П-800

Сервоуклономер.Геонор, Осло, Норвегия.

Услуги

Сервисы

, соединительные 500 мм Дуткирировые Трубы-с помощью

Tyton Tie Barjoints

Сварные галстуки Фланцем

Спецификация через

Pilectionjoint Pilections Показаны

Tipejoint OFA

TIE BAR

WELD

Стержень Ударные соединения Избегать

для упорных блоков

Соединения стяжных стержней STANTON AND STAVELEY, используемых

в водопроводе в Ланкашире

ускорение монтажа и снижение затрат на

устранение необходимости в бетонных упорных блоках

на крутых склонах, как указано.Схема

для увеличения снабжения в районе Рочдейла

включала 500-миллиметровый трубопровод из ковкого чугуна

длиной 3,6 км.

Инженеры отдела проектирования 8строительства

(Север) Северо-Западного водного управления по адресу

Престон выполняли проектирование и

руководили строительством от имени Восточного отделения

, в районе которого находится Рочдейл.

Особой проблемой были переговоры по

долине Эшворт, в которых экологические

соображения очень важны.

нет подъезда к очень крутой долине, поэтому все

материалы были перевезены через поля

с обеих сторон. Обычно при испытании

давлением 12 бар, необходимом для этого основного, большие бетонные

упорные блоки размещают на

дне долины, чтобы противостоять силам, создаваемым

на изгибах. Затем потребуется отлить другие блоки

в каждом стыке вверх по очень крутому

склону, чтобы удержать его на месте.Мало того, что

это было бы очень дорого, но и потребовало бы времени

, так как каждый блок должен был бы установить

, прежде чем можно было бы уложить следующий. Существует также

проблема доставки материалов для заливки

бетона.

Соединения стяжными стержнями устраняют многие проблемы

, потому что они удерживают трубы вместе в требуемом

положении, в то же время допуская

отклонение, вызванное осадкой. Также стыки

можно делать сверху вниз, что

необходимо при уклонах такой величины.

Труба из ковкого чугуна Stanton and Staveley любого диаметра

может быть зафиксирована

с помощью соединительных стержней. В трубах от BO

до диаметра 600 мм используется соединение Tyton и

большего диаметра, вплоть до

1600 мм, производимых в настоящее время, используются соединения Stantyte

.

Соединение состоит из фланца, приваренного к

раструбному концу трубы с отверстиями под болты

, просверленными на соответствующем делительном круге

диаметра.Этому соответствует свободный фланец

, который расположен сразу за муфтой

. Трубы соединяются обычным способом

, а затем фиксируются длинными болтами

и гайками через два фланца.

Диаметр и толщина фланцев

вместе с количеством и диаметром стяжных стержней

будут варьироваться в зависимости от требований по несущей способности

для конкретного приложения

.

Стяжные болты, будучи стальными, требуют осторожности при защите

. Метод, принятый Управлением

в этом случае, заключался в термоусадочной упаковке Raychem Heat

. Апластовая втулка

накладывается на стык, чтобы обеспечить достаточно гладкую

поверхность, а затем предварительно напряженные

разрезные пластиковые втулки Raychem

располагаются вокруг стыка. Встроенная молния или застегивающаяся полоска

для соединения рукава означает, что рукав

можно расположить после соединения

.Материал равномерно нагревается с помощью горелки с горячим воздухом

, что приводит к его усадке. При усадке

он плотно прилегает к фланцам и

болтам, удаляя почти весь воздух, и, наконец,

плотно сжимается на трубе.

Дополнительную информацию можно получить по телефону

Stanton and Staveley Ltd., PO Box 72,

Nottingham, ‘G10 5AA.

Прокладки для

железобетонных труб

ПРОКЛАДКА ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ овальных или

яйцевидных коллекторов на сплошном 360-дюймовом основании

обеспечивается системой на основе

9003 9003 полиэтилена высокой плотности и

полиолефиновых материалов 90, в т.ч. полипропилены.Используемые материалы

могут различаться по толщине

в зависимости от метода изготовления трубы.

тура и спецификации проекта. В каждом случае

заявлено, что они обеспечивают полную непроницаемость от воздействия газов, а также значительно улучшают характеристики потока труб

. Хотя нет определенного верхнего предела толщины

, они обычно находятся в диапазоне

от 2,5 мм до B мм.

Облицовка удерживается в бетонной конструкции:

с использованием профилей Schlegel’s «Polygrip

«. Эти

профили формируются в ходе производственного процесса и варьируются по

их интенсивности и распределению, так что

они могут соответствовать проектным требованиям

MS. TIE SAR

TIE FLANGE

STANOAAO TYTON/STANTYTE GASKET

ноябрь 1964 г. 39

%PDF-1.6 % 37281 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 37281 72 0000000016 00000 н 0000073284 00000 н 0000073424 00000 н 0000073582 00000 н 0000073719 00000 н 0000074256 00000 н 0000074296 00000 н 0000074397 00000 н 0000074503 00000 н 0000074658 00000 н 0000074801 00000 н 0000075507 00000 н 0000075656 00000 н 0000076153 00000 н 0000076305 00000 н 0000076875 00000 н 0000077420 00000 н 0000077956 00000 н 0000078508 00000 н 0000079056 00000 н 0000079542 00000 н 0000141900 00000 н 0000141978 00000 н 0000142094 00000 н 0000142402 00000 н 0000142480 00000 н 0000142785 00000 н 0000151573 00000 н 0000151791 00000 н 0000151937 00000 н 0000152008 00000 н 0000152323 00000 н 0000152353 00000 н 0000152778 00000 н 0000162406 00000 н 0000162612 00000 н 0000162773 00000 н 0000162844 00000 н 0000163192 00000 н 0000163222 00000 н 0000163674 00000 н 0000172205 00000 н 0000172419 00000 н 0000172557 00000 н 0000172628 00000 н 0000172921 00000 н 0000172951 00000 н 0000173358 00000 н 0000183717 00000 н 0000183931 00000 н 0000184118 00000 н 0000184189 00000 н 0000184589 00000 н 0000184619 00000 н 0000185127 00000 н 0000185238 00000 н 0000185316 00000 н 0000188107 00000 н 0000188216 00000 н 0000188516 00000 н 0000188542 00000 н 0000188613 00000 н 0000188726 00000 н 0000188804 00000 н 0000199153 00000 н 0000199449 00000 н 0000199475 00000 н 0000199546 00000 н 0000199659 00000 н 0000199734 00000 н 0000199809 00000 н 0000001787 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 37352 0 объект >поток L;]I0D1`I*d*ըCZ3 !+!PX \j_��K2!|y9 @j/ ,\ИКС& эй, бI GSBRM8Jڹ8:CBJ})ut/Yyt]4a1Ƿ691x$TB.qK# |O>.9uK*

%PDF-1.5 % 2924 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 2924 173 0000000016 00000 н 0000010680 00000 н 0000010785 00000 н 0000011694 00000 н 0000011833 00000 н 0000011872 00000 н 0000012043 00000 н 0000012158 00000 н 0000012271 00000 н 0000012398 00000 н 0000012754 00000 н 0000012783 00000 н 0000014649 00000 н 0000015037 00000 н 0000015424 00000 н 0000015751 00000 н 0000016127 00000 н 0000016491 00000 н 0000016869 00000 н 0000017258 00000 н 0000017335 00000 н 0000017697 00000 н 0000017816 00000 н 0000017885 00000 н 0000018219 00000 н 0000018333 00000 н 0000018410 00000 н 0000018442 00000 н 0000018519 00000 н 0000018882 00000 н 0000019001 00000 н 0000019070 00000 н 0000019405 00000 н 0000019482 00000 н 0000019514 00000 н 0000019591 00000 н 0000019948 00000 н 0000020067 00000 н 0000020405 00000 н 0000020482 00000 н 0000020514 00000 н 0000020591 00000 н 0000020660 00000 н 0000020779 00000 н 0000020848 00000 н 0000021184 00000 н 0000021261 00000 н 0000021293 00000 н 0000021370 00000 н 0000021489 00000 н 0000021843 00000 н 0000021962 00000 н 0000022031 00000 н 0000022357 00000 н 0000022434 00000 н 0000022466 00000 н 0000022803 00000 н 0000022880 00000 н 0000022912 00000 н 0000022989 00000 н 0000023108 00000 н 0000023177 00000 н 0000023507 00000 н 0000023584 00000 н 0000023616 00000 н 0000023693 00000 н 0000029714 00000 н 0000032992 00000 н 0000033031 00000 н 0000036309 00000 н 0000036501 00000 н 0000036771 00000 н 0000045140 00000 н 0000045221 00000 н 0000045292 00000 н 0000047942 00000 н 0000048011 00000 н 0000048340 00000 н 0000048417 00000 н 0000048449 00000 н 0000048526 00000 н 0000048883 00000 н 0000049002 00000 н 0000049071 00000 н 0000049400 00000 н 0000049477 00000 н 0000049509 00000 н 0000049586 00000 н 0000049705 00000 н 0000049774 00000 н 0000050114 00000 н 0000050191 00000 н 0000050223 00000 н 0000050300 00000 н 0000050419 00000 н 0000050488 00000 н 0000050613 00000 н 0000050731 00000 н 0000102106 00000 н 0000102183 00000 н 0000102678 00000 н 0000102755 00000 н 0000103245 00000 н 0000103322 00000 н 0000103816 00000 н 0000103893 00000 н 0000104385 00000 н 0000104462 00000 н 0000104958 00000 н 0000105035 00000 н 0000105524 00000 н 0000105601 00000 н 0000113689 00000 н 0000114364 00000 н 0000114441 00000 н 0000123668 00000 н 0000124351 00000 н 0000124428 00000 н 0000137345 00000 н 0000138016 00000 н 0000138093 00000 н 0000149563 00000 н 0000150226 00000 н 0000150303 00000 н 0000157794 00000 н 0000158472 00000 н 0000158549 00000 н 0000158605 00000 н 0000158654 00000 н 0000158686 00000 н 0000158763 00000 н 0000161234 00000 н 0000161569 00000 н 0000161638 00000 н 0000161756 00000 н 0000164227 00000 н 0000165166 00000 н 0000165536 00000 н 0000165613 00000 н 0000166106 00000 н 0000166183 00000 н 0000166674 00000 н 0000166751 00000 н 0000167244 00000 н 0000167321 00000 н 0000230314 00000 н 0000230391 00000 н 0000230883 00000 н 0000230960 00000 н 0000240324 00000 н 0000240998 00000 н 0000241075 00000 н 0000241567 00000 н 0000241644 00000 н 0000241676 00000 н 0000241753 00000 н 0000243307 00000 н 0000243640 00000 н 0000243709 00000 н 0000243827 00000 н 0000245381 00000 н 0000245872 00000 н 0000246264 00000 н 0000246341 00000 н 0000256012 00000 н 0000256687 00000 н 0000256764 00000 н 0000257258 00000 н 0000257335 00000 н 0000257827 00000 н 0000262897 00000 н 0000271163 00000 н 0000003756 00000 н трейлер ]/предыдущая 7729103>> startxref 0 %%EOF 3096 0 объект >поток hZ TS>&I `j2

Деревянные сваи — преимущества, недостатки, классификация и профилактическая обработка [PDF]

🕑 Время чтения: 1 минута

Сваи представляют собой фундаменты глубокого заложения, которые передают нагрузку надстройки глубоко в землю.Сваи в основном представляют собой длинные тонкие столбчатые элементы, которые передают нагрузку от надстройки на землю за счет поверхностного трения или через концевую опору. Фундамент считается свайным, если его длина более чем в три раза превышает ширину. Сваи могут быть деревянными, бетонными или стальными. В этой статье мы поговорим о деревянных сваях.

Деревянные сваи

Свая пиломатериала представляет собой ствол дерева, обшитый ветвями. Деревянная свая обычно рассчитана на максимальную нагрузку от 15 до 25 тонн на сваю.Дополнительную прочность можно получить, прикрепив накладки болтами к бокам. Эти сваи служат около 30 лет. Ширина этих свай колеблется от 12 до 16 дюймов.

Эти сваи могут использоваться в качестве фундамента для сооружений с умеренной нагрузкой и в качестве фундамента для временных сооружений.

Кредиты изображений: Permatrak.com

Преимущества деревянных свай

  1. Низкая стоимость погонной длины сваи. Следовательно, эти сваи экономичны.
  2. Древесина является упругим материалом, поэтому деревянные сваи способны поглощать удары.
  3. Деревянные сваи просты в установке.
  4. При необходимости деревянную сваю легко демонтировать.

Недостатки деревянной сваи

  1. Деревянные сваи имеют небольшую несущую способность.
  2. Необработанные деревянные сваи над грунтовыми водами могут простоять более 25 лет, но не являются постоянными.
  3. Деревянные сваи подвержены повреждениям при жесткой забивке.
  4. Деревянные сваи нельзя забивать через твердые слои или валуны.
  5. Сваи большей длины не всегда могут быть доступны.
Изображение предоставлено: Reidmiddleton.com

Деревянная свая должна соответствовать минимальным требованиям, прежде чем ее можно будет квалифицировать как фундаментную сваю. Качество, обработка и конструкционные характеристики деревянных свай обсуждаются ниже.

Качество и классификация деревянных свай

Деревянная свая должна быть доброкачественной и без дефектов. Он должен быть прямым и иметь равномерную конусность. Прямая линия, проведенная между центром комля и центром кончика, должна полностью проходить внутри ворса.Качество свай определяется количеством или отсутствием дефектов (гниение, расколы, искривление волокон древесины и т. д.), размером сучков, отверстий и т. д.
Согласно Руководству ASCE № 17 в разделе «Деревянные сваи и Строительная древесина», деревянные сваи делятся на три класса в зависимости от качества древесины и размеров свай.

Свая класса А Минимальный диаметр сваи этого класса составляет 14 дюймов.
Эти сваи предназначены для использования при больших нагрузках или большой длине без опоры.
Свая класса B Минимальный диаметр сваи этого класса составляет от 12 до 13 дюймов. Эти сваи используются для средних нагрузок.
Свая класса C Минимальный диаметр сваи этого класса составляет 12 дюймов.
Эти сваи используются для временных конструкций.
Разделение деревянных свай

Обработка консервантом

Необработанные сваи, полностью заглубленные ниже уровня грунтовых вод, считаются постоянными при условии отсутствия морских буров.При выступании над водой деревянные сваи подвергаются гниению грибков и поражению насекомыми и мотыльками. Поэтому строительные нормы и правила обычно запрещают использование необработанных деревянных свай выше уровня грунтовых вод для поддержки постоянных конструкций.
Наиболее эффективным и распространенным методом предотвращения гниения и нападения животных и растений является обработка свай консервантами, такими как креозотовое масло, которое используется повсеместно. Когда сваи должным образом пропитаны достаточным количеством креозотового масла, защита от гниения и воздействия является превосходной, за исключением нескольких бурильных машин.
С обработанными сваями следует обращаться осторожно. Резка, обрамление и сверление должны быть выполнены как можно раньше перед обработкой. Порезы, ссадины и т. д. должны быть покрыты слоями креозота.

Забивка деревянных свай

Одним из наиболее существенных недостатков деревянных свай является возможность их повреждения из-за чрезмерного забивания. Сваи могут быть повреждены на кончиках или выше. Использование металлического башмака на наконечнике существенно не снижает вероятность таких повреждений.Поэтому расчетная грузоподъемность деревянных свай эмпирически ограничена примерно 25 тоннами, чтобы избежать возможности повреждений из-за необходимости жесткой забивки. Кроме того, следует внимательно наблюдать за поведением сваи и количеством ударов на фут заглубления во время операции забивки сваи. При наличии сомнений в возможности такого повреждения забивку сваи следует немедленно прекратить, а при необходимости одну или две забивные сваи вынуть для визуального осмотра.

Артикул:

Дизайн фундамента Уэйна С. Тенга

границ | Сваи, подвергающиеся циклической нагрузке кручения: численный анализ

Введение

Строительство крупных сооружений, таких как высотные здания, платформы для бурения нефтяных скважин, опоры электропередач, ветряные турбины, мосты и железнодорожные насыпи из мягкой пластичной глины, представляет собой серьезную проблему для инженеров-проектировщиков. Следовательно, требуется экономичная система фундамента с приемлемой степенью безопасности, и, следовательно, эти конструкции обычно поддерживаются свайными фундаментами.Эти сваи часто подвергаются циклическим (повторяющимся) боковым нагрузкам в дополнение к вертикальным нагрузкам в течение срока их службы из-за ветра, морских волн, движения высокоскоростных поездов и ударов кораблей и т. д. (Arshad and O’Kelly, 2016; Haiderali and Мадабхуши, 2016). Циклическая боковая нагрузка часто действует эксцентрично и вызывает циклическое кручение свайного фундамента (Баркер и Пакетт, 1997). Неадекватная конструкция этих свай против циклической нагрузки кручения может повлиять на безопасность и работоспособность фундамента, что приведет к катастрофическим последствиям (Викери, 1979; Баркер и Пакетт, 1997).Более того, в случае фундаментов, поддерживающих морские платформы, амплитуда (величина) циклической крутящей нагрузки высока и обычно сопровождается низкочастотными колебаниями, в то время как для наземных сооружений, включая железные дороги, все наоборот (Nimbalkar and Indraratna, 2016).

Циклическая нагрузка инициирует изменение напряжения сдвига на границе раздела грунт-свая, что приводит к постепенному ухудшению прочности и жесткости окружающего грунта и, следовательно, к значительному ухудшению характеристик взаимодействия сваи-грунта (Basack, 2015).Такая деградация может снизить несущую способность сваи и увеличить смещение головки сваи (осадку). Основной причиной такой деградации является постепенная переориентация и перераспределение частиц грунта, прилегающих к границе раздела сваи и грунта. К другим причинам относятся образование избыточного порового давления воды и развитие неустранимой пластической деформации грунта, прилегающего к границе сваи с грунтом (Basack, Dey, 2012).

В прошлом было проведено несколько теоретических, лабораторных и полевых исследований свайных фундаментов, подверженных вертикальным и боковым циклическим нагрузкам (El Naggar et al., 1998; Кэви и др., 2000; Тачироглу и др., 2006 г.; Басак, 2010а; Джардин и Стандинг, 2012 г.). Более того, поведение сваи, подвергнутой статическому скручиванию, изучалось несколькими исследователями (например, Stoll, 1972; Poulos, 1975; Kong and Zhang, 2008; Misra et al., 2014; Chen et al., 2016). Однако исследования, касающиеся влияния циклической нагрузки кручения на поведение свайного фундамента, довольно ограничены. Установлено, что скручивающая нагрузка может существенно влиять на несущую способность сваи.Поверхностное трение, возникающее из-за осевой нагрузки, взаимодействует с окружным напряжением сдвига на границе раздела свая-грунт (вызванным из-за скручивающей нагрузки), и, следовательно, осевая нагрузка сваи уменьшается, а осевое смещение увеличивается (Basack and Sen, 2014a). Таким образом, исследование поведения сваи, подвергаемой циклической скручивающей нагрузке, становится необходимым для безопасного проектирования и удовлетворительной долгосрочной работы свайных фундаментов, поддерживающих крупные морские или наземные сооружения.

Поведение свайного фундамента, подверженного монотонной и циклической осевой нагрузке, можно исследовать с помощью нескольких численных и аналитических методов, доступных в литературе. К ним относятся анализ динамического отклика, анализ циклической устойчивости, анализ конечных и граничных элементов и т. д., и это лишь некоторые из них (Poulos, 1982, 1988; Bea, 1992; Basack and Dey, 2012; Fatahi et al., 2014). В настоящей статье предлагается новая численная методология, основанная на моделировании граничных элементов (МГЭ), для определения реакции одиночной вертикальной плавающей сваи, подвергаемой комбинированным осевым и крутильным циклическим нагрузкам.Нелинейная реакция грунта на напряжение-деформацию включена в модель с помощью гиперболической функции. Кроме того, конститутивное поведение материала сваи предполагается упруго-идеально пластичным. Эффект постепенного ухудшения прочности и жесткости грунта при реверсировании напряжения сдвига на границе раздела (или просто при циклической нагрузке) был включен с использованием экспоненциальной корреляции и полулогарифмической функции скорости. Анализ также можно было бы провести с использованием метода конечных элементов, который мог бы потребовать использования трехмерных сеток для представления сваи, границы раздела и окружающего массива грунта (Lebeau, 2008; Kim and Jeong, 2011).Однако в анализе методом конечных элементов требуются огромные вычислительные усилия, чтобы учесть нелинейную реакцию грунта на напряжение-деформацию и прогрессирующее проскальзывание на границе раздела. Более того, исследования, проведенные Poulos (1989), Basile (2010) и Fattah et al. (2012) подчеркивает несколько преимуществ использования метода граничных элементов в качестве альтернативы МКЭ для решения задач взаимодействия сваи с грунтом.

Статья представлена ​​в следующей последовательности: сначала формулируется модель с использованием метода БЭМ, после чего следует ее проверка путем сравнения результатов расчетов БЭМ с имеющимися полевыми данными.Такое сравнение указывает на приемлемую точность предлагаемых численных решений. После этого проводится параметрическое исследование прототипа с использованием разработанной модели для анализа влияния параметров циклического нагружения на характеристики взаимодействия грунт-свая. Наконец, представлены нормализованные профили напряжения сдвига на границе раздела грунт-свая (прогнозированные с использованием предлагаемого решения), чтобы показать распределение напряжений по длине сваи для статического и постциклического состояния.

Численное моделирование: математические формулировки

Определение проблемы

На рис. 1А показана одиночная вертикальная плавающая свая диаметром D с глубиной погружения L , на которую действует осевая статическая нагрузка В т и двухсторонняя симметричная циклическая нагрузка кручения (определяемая формулой Уравнение 1):

τcyc=τcycmaxsin2πft    (1)

Рисунок 1 .Численное моделирование: (A) , Идеализированная задача (B) , БЭМ-дискретизация сваи.

Где τcycmax и f — амплитуда и частота циклической крутильной нагрузки соответственно. Приложенные осевые и крутильные нагрузки вызывают напряжения τ b и σ b в основании сваи, а касательные напряжения τzt и τzv на границе раздела грунт-свая по длине сваи в горизонтальной плоскости. и вертикальном направлениях соответственно (см. рис. 1А).Напряжения τzv и σ b индуцируются преимущественно осевой нагрузкой и являются статическими, а напряжения τzt и τ b индуцируются крутильной нагрузкой и носят циклический характер. Основная цель этого исследования состоит в том, чтобы оценить эти неизвестные компоненты напряжения сдвига на границе раздела и впоследствии определить осевую нагрузку сваи после завершения определенного количества циклов нагрузки ( Н ).

Материал ворса в настоящем исследовании был идеализирован как упруго-идеально пластичный.Предполагается, что деформационно-напряженное поведение грунта при сдвиге является нелинейным вплоть до пикового напряжения сдвига (τ u ), за которым следует идеально пластичный отклик после пика (Basack and Sen, 2014a). Нелинейное поведение перед пиком было представлено с помощью гиперболического уравнения (уравнение 2) с начальным модулем касательной G i и понижающим коэффициентом R f (Duncan and Chang , 1970). Значение понижающего коэффициента R f обычно колеблется в пределах 0.8–1,0 (Рэндольф, 2003).

τ=γ1Gi+Rfτuγ    (2)

Где τ и γ — напряжение сдвига и деформация сдвига соответственно. Отклик после пика может быть математически представлен как:

Моделирование граничных элементов

Взаимодействие сваи и грунта в настоящем исследовании было проанализировано с использованием моделирования граничных элементов (BEM) в соответствии с методологией (Basack and Sen, 2014a,b). Свая продольно дискретизирована на n цилиндрических элементов одинаковой высоты (толщины), δ (см. рис. 1Б).Неизвестные компоненты касательного напряжения на границе раздела свая-грунт в горизонтальном и вертикальном направлениях в элементе i th были обозначены как τit и τiv соответственно. Кроме того, компоненты смещения в центральной узловой плоскости (т. е. центральной плоскости каждого элемента сваи) были обозначены как ρ i и θ i , соответствующие вертикальной и крутильной модам соответственно.

Первоначально анализ был выполнен для статического нагружения с последующим расширением для циклического нагружения с использованием соответствующих параметров для моделирования деградации прочности и жесткости грунта (при циклическом нагружении) и влияния параметров циклического нагружения.Во-первых, статические осевые нагрузки и нагрузки при кручении анализируются отдельно, после чего проводится совместный анализ для получения конкретных решений. Основные дифференциальные уравнения для статического кручения (уравнение 4) и статической осевой нагрузки (уравнение 5) представлены в виде (Basack and Sen, 2014a,b):

d2θdz2=πD22JpGpτzt (для статического кручения)    (4) d2ρdz2=1Ep(4τzvD−γ′p)   (для статической осевой нагрузки)    (5)

Где θ — угол закручивания; ρ — вертикальное смещение; z – глубина; Дж р – полярный момент инерции поперечного сечения сваи; G р — модуль жесткости сваи; E p – модуль Юнга сваи; γ′p – удельный вес сваи.Для статического кручения определяющее дифференциальное уравнение решается методом конечных разностей путем построения корреляций между углом закручивания (θ) и некоторыми функциями p и крутящий момент оголовка сваи ( T t ). Затем корреляции объединяются (в матричной форме), и результирующая матрица имеет вид:

Где [CM] — матрица коэффициентов порядка ( n +1) x ( n +1), {θ} — вектор-столбец порядка ( n +1) x 1 и { a} — увеличивающий вектор порядка ( n +1) x 1.Элементы матрицы коэффициентов, вектора-столбца и вектора увеличения можно найти в Basack and Sen (2014a). В уравнении 6 есть два набора неизвестных величин, а именно θ i и τit . Поэтому предполагается начальное условие прилипания и используется корреляция между θ i и τit (данная Randolph, 1981) (уравнение 7) для уменьшения количества неизвестных величин в уравнении (6).

Где, G s – секущий модуль грунта.Используя предоставленную корреляцию (уравнение 7), уравнение (6) изменяется на:

[DM]{τit}={b}    (8)

Где [ DM ] и { b } — матрица коэффициентов и вектор увеличения соответственно, а элементы этих матриц/векторов — функции D , δ, J p , G s , G p , и T t . Начальные значения неизвестного горизонтального напряжения сдвига на границе раздела кручения (τit ) рассчитываются с использованием уравнения (8).Затем значения τit для каждого элемента сравниваются с предельными значениями напряжения сдвига на границе раздела (τ u ) для каждого элемента. Элементы считаются проскальзывающими, если значение τit превышает τ u . Исходное значение τit для проскальзывающих элементов заменяется на τ u , и в исходные значения G s вносятся соответствующие коррективы для учета нелинейности грунта. Затем вся процедура вычисления повторяется для остальных элементов без проскальзывания, пока не будет достигнута желаемая сходимость.

Основное дифференциальное уравнение для статической осевой нагрузки решается с использованием процедуры, аналогичной описанной выше, т. е. с использованием метода конечных разностей и корреляции между ρ и τiv, приведенной Рэндольфом и Ротом (1978) (для условия прилипания) . После оценки неизвестных параметров τit и τiv из отдельных расчетов осевой нагрузки и нагрузки на кручение проводится совместный анализ путем оценки результирующего напряжения сдвига на границе раздела для каждого элемента посредством векторного сложения τit и τiv (см. рис. 2), определяемого как:

τi= [τit+ τiv]0.5    (9)

Рисунок 2 . Добавление интерфейсных напряжений в связанный анализ.

Результирующее напряжение сдвига на границе раздела затем сравнивается с предельным напряжением сдвига, и значения τit пересчитываются (или корректируются). Процедура повторяется до тех пор, пока не будет достигнута желаемая сходимость. Наконец, значения углов закручивания рассчитываются для каждого элемента с использованием уравнения 6. Подробные формулировки для анализа статической нагрузки опубликованы в другом месте (Basack and Sen, 2014a,b; Basack and Nimbalkar, 2017).

Расчет на циклическую нагрузку при кручении был выполнен с использованием квазистатического метода с пиковым значением кручения τcycmax, в котором компоненты элементарного напряжения и смещения были скорректированы после завершения желаемого количества циклов нагрузки. Применение циклической нагрузки в значительной степени влияет на прочность и жесткость грунта. С одной стороны, циклическое нагружение приводит к снижению прочности и жесткости грунта на сдвиг из-за образования избыточного давления поровой воды, возникновения необратимых пластических деформаций в грунте вокруг сваи и перераспределения частиц грунта вблизи сваи ( Поулос, 1981; Басак, 2015).Однако, наоборот, прочность и жесткость грунта увеличиваются с увеличением скорости (или частоты) нагружения (Poulos, 1989; Rodriguez and Alvarez, 2008). Следующее математическое выражение (Basack and Nimbalkar, 2017) описывает совокупное влияние этих двух явлений на взаимодействие грунта и сваи:

Dis=[1+F log10(2fDθiλr)]N-γcA+Bγc    (10)

Где Dis — узловой коэффициент деградации почвы, F — безразмерный коэффициент скорости, λ r — базовая скорость нагрузки, γ c — пиковая узловая деформация сдвига и A B – безразмерные циклические параметры почвы.Коэффициент деградации грунта (Dis ) определяется как отношение постциклических к доцикловым значениям прочности и жесткости грунта. Вывод и детали параметров уравнения 9 можно найти в другом месте (Basack and Nimbalkar, 2017).

Затем оценивается несущая способность осевой сваи после цикла на основе ухудшенных значений сопротивления вала и торцевого подшипника с использованием следующего выражения:

Quc=πDδ∑i=1nDisτui+πD24σbu-Wp    (11)

Где, Quc — постциклическая осевая нагрузка сваи, δ — высота элементов сваи, τ ui — элементарная предельная прочность грунта, σ b u — предел прочности основания W p – собственный вес сваи.

Наконец, оценивается коэффициент деградации сваи ( D p ). Он определяется как отношение постциклической к статической осевой нагрузке сваи (уравнение 12):

, где Qus — предельная статическая осевая нагрузка сваи. Удобная компьютерная программа PTCYC написана на языке FORTAN 90 для проведения необходимых вычислений. На рис. 3 показана блок-схема компьютерной программы.

Рисунок 3 . Блок-схема для программы FORTRAN PTCYC.

Валидация модели

Предлагаемые решения были проверены с использованием результатов полевых испытаний, доступных в литературе. Полевые исследования свай при комбинированных крутильных циклических и осевых статических нагрузках чрезвычайно сложны и дороги. В отсутствие такой исследовательской работы авторы использовали имеющиеся данные лабораторных и полевых испытаний для подтверждения своей численной модели. Stoll (1972) провел полномасштабное испытание на скручивающую нагрузку на двух заполненных бетоном стальных трубчатых сваях, заглубленных в грунт с линейно возрастающим модулем упругости грунта.Guo and Randolph (1996) разработали аналитические и численные решения для реакции на кручение свай, заделанных в неоднородный грунт, и подтвердили модель результатами полевых испытаний Stoll (1972). Профили напряжения сдвига на границе раздела грунт-свая, рассчитанные с использованием настоящей модели, были сопоставлены с теоретическими результатами Guo and Randolph (1996) для проверки модели (см. рис. 4). Из рисунка 4 видно, что результаты, полученные с использованием настоящей модели, хорошо согласуются с решениями, разработанными Гуо и Рэндольфом (1996 г.), со средним отклонением около 21%.

Стуэдлин и др. (2016) провели полевое исследование для оценки передачи скручивающей нагрузки на грунт вдоль границы раздела грунт-свая для двух пробуренных бетонных стволов на участке, состоящем из илистой глины, лежащей над отложением илистого песка. Помимо статического кручения, на этих валах были также проведены циклические испытания на кручение в одностороннем управляемом режиме с 20 циклами перемещений с частотой 0,57 циклов в минуту (cpm). Значения результирующего пикового кручения, оцененные из настоящего расчета BEM, были сопоставлены с полевыми наблюдениями [как для испытательного ствола на кручение с эксплуатационной базой (TDS), так и для испытательного бурового ствола на кручение с основанием без трения (TDSFB)] Stuedlein et al. .(2016) (рис. 5). Из этого рисунка видно, что расчетные результаты находятся в приемлемом согласии с данными полевых испытаний со средним отклонением около 6%. Таким образом, настоящие численные решения способны отражать взаимодействие грунта и сваи как при статической, так и при циклической скручивающей нагрузке с приемлемой точностью.

Параметрические исследования: анализ и интерпретация

Настоящая модель граничных элементов использовалась для прогнозирования реакции прототипа вертикальной бетонной плавающей сваи, заделанной в мягкую глину, на комбинированную осевую и циклическую скручивающую нагрузку.В таблице 1 показаны свойства используемого грунта и сваи (взято из Basack, 2010a). Сцепление грунтовой единицы и начальный модуль касательного сдвига на поверхности земли составляют 30 кПа и 300 МПа соответственно, и предполагается, что они линейно увеличиваются с глубиной со скоростью 3 кПа/м и 30 ГПа/м соответственно. Более того, ключевыми входными параметрами для учета снижения (или улучшения) прочности и жесткости при циклическом нагружении являются: A = 4,5, B = 2,5, F = 0.1, λ r = 0,11 мм/с. Предполагается, что осевая нагрузка на сваю в 0,4 раза превышает осевую нагрузку сваи (для чисто осевой нагрузки), т. е. отношение нагрузки ( V t /V u 0 ) равно 0,4 . Количество элементов сваи фиксируется на уровне 100 после проведения проверки на чувствительность (Basack and Nimbalkar, 2017).

Таблица 1 . Входные параметры грунта и сваи для параметрического исследования.

В настоящем исследовании изменение коэффициента деградации сваи ( D p ) в зависимости от параметров циклического нагружения, а именно количества циклов ( Н) , частоты ( f ) и уровня циклического нагружения ( L c ).Уровень циклической нагрузки L c определяется как отношение пикового циклического кручения к статической предельной прочности сваи на кручение. Количество циклов, частота и уровень циклической нагрузки варьировали в пределах 10–1000 циклов, 5–30 циклов в минуту и ​​15–30 % соответственно. Кроме того, анализ был проведен для двух значений понижающего коэффициента (0,85 и 0,95) для изучения его влияния на взаимодействие грунта и сваи.

На рисунках 6A–C показаны варианты D p с N, f и L c соответственно.Можно заметить, что параметр D p уменьшается с увеличением числа циклов нагружения. Однако тренд имеет асимптотически стабилизирующуюся тенденцию, т. е. параметр D p после определенного числа циклов нагружения становится практически постоянным. Это может быть связано с экспоненциальным ухудшением прочности и жесткости почвы с N (Idriss et al., 1978). При этом D p увеличивается с увеличением частоты нагрузки.Это связано с тем, что прочность и жесткость почвы увеличиваются логарифмически с 90 500 f 90 501 (Poulos, 1989). Кроме того, коэффициент деградации сваи ( D p ) уменьшается с увеличением L c по криволинейной схеме с увеличивающимся уклоном. Это наблюдение разумно, так как увеличение значения циклической амплитуды кручения или уровня циклической нагрузки, вероятно, вызовет выход из строя большего количества элементов (что инициируется быстрой текучестью грунта, прилегающего к границе раздела грунт-свая) (Базак , 2010b).Следует отметить, что понижающий коэффициент R f оказывает незначительное влияние на характеристики взаимодействия грунт-свая.

Рисунок 6 . Изменение коэффициента деградации сваи с: (A) , N (B) , f (C) , L C .

На рис. 7 показаны профили напряжения сдвига на границе раздела грунт-свая (нормализованного произведением удельного сцепления и коэффициента сцепления) как для статического, так и для постциклического состояния.Можно заметить, что нормализованное напряжение сдвига достигает максимального значения в оголовке сваи и снижается до минимального значения в основании криволинейным образом. Интересно отметить, что значения постциклического напряжения сдвига уменьшились по сравнению с соответствующим значением при статической нагрузке. Кроме того, процентное уменьшение выше в оголовке сваи (15%) по сравнению с основанием сваи (11%). Нормированные значения напряжения сдвига в оголовке и основании сваи составляют 0,74 и 0,45 соответственно для статического состояния при снижении до 0.63 и 0,4 после применения циклической нагрузки. Это снижение связано с ухудшением прочности и жесткости грунта. Поскольку имеет место общее снижение несущей способности сваи, влияние жесткости грунта и деградации прочности из-за циклического нагружения на грузоподъемность сваи намного выше по сравнению с влиянием частоты нагружения (которое имеет тенденцию повышать прочность грунта и жесткость).

Рисунок 7 . Нормализованный профиль напряжения сдвига на границе раздела сваи для статического и постциклического состояния.

Практическое применение

В настоящем исследовании предпринята попытка исследовать влияние параметров циклического нагружения, а именно частоты, количества циклов и амплитуды, на осевую несущую способность свайного фундамента, подверженного осевой и крутильной циклической нагрузке. Результаты настоящего исследования показывают, что осевая грузоподъемность сваи уменьшается с увеличением числа циклов нагружения до определенного числа циклов, после которого грузоподъемность становится постоянной.При этом грузоподъемность сваи уменьшается с увеличением амплитуды циклического крутильного нагружения или уровня циклического нагружения. Эти данные можно использовать для прогнозирования несущей способности сваи, установленной под морскими сооружениями или транспортными насыпями, в реальных условиях (для условий сваи и грунта, использованных в настоящем анализе) для известной амплитуды и числа. циклов нагрузки (которые можно оценить посредством физического наблюдения). Аналогичным образом можно прогнозировать долговременную работу свайных фундаментов, подвергающихся осевым и циклическим нагрузкам кручения, при известных значениях параметров циклического нагружения.Тем не менее, свайные фундаменты должны быть спроектированы с учетом достаточного запаса прочности по отношению к окончательному разрушению и допустимому смещению головы сваи (критерий эксплуатационной пригодности) (Basack, 2010a). Для известных параметров циклического нагружения и грунтовых условий коэффициент запаса прочности при окончательном разрушении может быть оценен путем вычисления ухудшенной несущей способности сваи. Точно так же с помощью настоящей модели можно оценить изменение угла закручивания в зависимости от параметров нагрузки и установить допустимый предел.

Другим практическим аспектом настоящего исследования является надлежащая оценка in-situ грузоподъемности свайного фундамента, подвергающегося циклической нагрузке на кручение. Эта оценка может помочь в разработке подходящих мер по улучшению грунта, таких как электроосмос и высоковольтная электрокинетика, которые могли бы значительно улучшить несущую способность свайных фундаментов, подвергающихся циклическим скручивающим нагрузкам.

Выводы

В настоящем исследовании было разработано численное решение, основанное на моделировании граничных элементов, для одиночной плавающей сваи, подвергаемой комбинированным осевым и крутильным циклическим нагрузкам.Численная модель успешно откалибрована с использованием соответствующих значений ключевых входных параметров и проверена по полевым данным, опубликованным в литературе. Проверка результатов расчетов с доступными полевыми данными демонстрирует точность предлагаемого решения. Результаты численного анализа показывают, что параметры циклического нагружения, т.е. количество циклов нагружения, частота и уровень циклического нагружения существенно влияют на снижение несущей способности осевой сваи из-за циклического нагружения при кручении.Кроме того, было обнаружено, что напряжение сдвига на границе раздела криволинейно уменьшается от максимального значения на поверхности земли до минимального значения у основания сваи. Кроме того, предложенное численное решение может быть использовано для оценки постциклического коэффициента запаса прочности, относящегося к предельной грузоподъемности сваи. Таким образом, результаты настоящих параметрических исследований (проведенных для изучения влияния основных расчетных параметров) могут быть использованы для формулировки расчетных критериев сваи, подвергаемой осевым и крутильным циклическим нагрузкам.

Вклад авторов

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Авторы признательны за неденежную поддержку Школы гражданского и экологического проектирования Технологического университета Сиднея, Австралия.Также признательна помощь, полученная от г-на Санкхасубхра Сена, бывшего аспиранта Бенгальского инженерно-научного университета, Индия, в разработке компьютерной программы.

Ссылки

Аршад, М., и О’Келли, Британская Колумбия (2016). Расчет и проектирование монолитных фундаментов морских ветровых установок. марта Джорес. Геотех. 34, 503–525. дои: 10.1080/1064119x.2015.1033070

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Баркер, Р.М. и Пакетт, Дж. А. (1997). Проектирование автодорожных мостов на основе технических условий проектирования мостов AASHTO LRFD . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Уайли.

Академия Google

Басак, С. (2010a). Анализ граничных элементов влияния Krc и e/d на характеристики циклически нагруженной одинарной сваи в глине. лат. Являюсь. J. Структура твердых тел. 7, 265–284. дои: 10.1590/S1679-78252010000300003

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басак, С. (2010b).Реакция группы вертикальных свай на горизонтальную циклическую нагрузку в мягкой глине. лат. Являюсь. J. Структура твердых тел 7, 91–103. дои: 10.1590/S1679-78252010000200001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басак, С. (2015). Рекомендации по расчету сваи, подверженной циклическим нагрузкам. Марин Георес. Геотех. 33, 356–360. дои: 10.1080/1064119X.2013.778378

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басак, С., и Дей, С. (2012). Влияние относительной жесткости сваи-грунта и эксцентриситета нагрузки на реакцию одиночной сваи в песке при боковом циклическом нагружении. Геотех. геол. англ. 30, 737–751. doi: 10.1007/s10706-011-9490-1

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басак, С., и Нимбалкар, С. (2017). Численное решение одиночной сваи, подвергнутой циклической нагрузке кручения. Междунар. Дж. Геомеханик. 17:04017016. doi: 10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000905

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басак С. и Сен С. (2014a). Численное решение одиночных свай, подвергнутых чистому кручению. Дж.Геотех. Геосреда. англ. 140, 74–90. doi: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000964

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Басак С. и Сен С. (2014b). Численное решение для одиночной сваи, находящейся под одновременным действием крутильных и осевых нагрузок. Междунар. Дж. Геомеханик. 14:06014006. doi: 10.1061/(ASCE)GM.1943-5622.0000325

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Базиль, Ф. (2010). «Реакция групп свай на кручение», в Трудах 11-й Международной конференции DFI и EFFC по геотехническим проблемам городской регенерации, 2010 г. (Хоторн, Нью-Джерси; Кент, Мичиган: Институт глубокого фундамента; Европейская федерация подрядчиков по фундаментам).

Академия Google

Беа, Р. Г. (1992). Грузоподъемность сваи на осевую циклическую нагрузку. Дж. Геотех. англ. 118, 34–50. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9410(1992)118:1(34)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Кэви, Дж. К., Ламберт, Д. В., Миллер, С. М., и Крхоунек, Р. К. (2000). Наблюдения за работой мини-свай в условиях циклического нагружения. проц. ICE-Ground Improv. 4, 23–29. doi: 10.1680/grim.2000.4.1.23

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Чен, С.Л., Конг Л.Г. и Чжан Л.М. (2016). Расчет свайных групп, подвергающихся скручивающей нагрузке. Комп. Геотех. 71, 115–123. doi: 10.1016/j.compgeo.2015.09.004

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Дункан, Дж. М., и Чанг, С. Ю. (1970). Нелинейный анализ напряжения и деформации грунта. Дж. Почвенная мех. Найден дивизион. 96, 1629–1653.

Академия Google

Эль Наггар, М. Х., Абдель-Мегид, М. А., и Шан, Дж. К. (1998). Боковые и циклические реакции модельных свай в электрически обработанной глине. проц. ICE-Ground Improv. 2, 179–188. doi: 10.1680/gi.1998.020404

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фатахи Б., Басак С., Райан П. и Каббаз Х. (2014). Характеристики свай с боковой нагрузкой с учетом параметров грунта и поверхности раздела. Геомех. англ. 7, 495–524. doi: 10.12989/gae.2014.7.5.495

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Фаттах, М.Ю., Шлаш, К.Т., и Аль-Суд, М.С.М. (2012). Анализ взаимодействия сваи с глинистым грунтом методом граничных элементов. Дж. Рок Мех. Геотех. англ. 4, 28–43. doi: 10.3724/SP.J.1235.2012.00028

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Guo, W.D., and Randolph, MF (1996). Кривые сваи в неоднородных средах. Комп. Структура 19, 265–287.

Академия Google

Хайдерали, А., и Мадабхуши, Г. (2016). Улучшение поперечной способности моносвай в подводных глинах. проц. ICE-Ground Improv . 169, 239–252. doi: 10.1680/jgrim.14.00039

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Идрисс, И.М., Добри Р. и Сингх Р. Д. (1978). Нелинейное поведение мягких глин при циклическом нагружении. Дж. Геотех. англ. 104, 1427–1447.

Академия Google

Джардин, Р. Дж., и Стандинг, Дж. Р. (2012). Полевые эксперименты по осевому циклическому нагружению свай, забитых в песок. Почва Найдено 52, 723–736. doi: 10.1016/j.sandf.2012.07.012

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Ким Ю. и Чон С. (2011). Анализ сопротивления грунта на сваях с поперечной нагрузкой на основе трехмерного взаимодействия грунт-свая. Комп. Геотех. 38, 248–257. doi: 10.1016/j.compgeo.2010.12.001

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Конг, Л.Г., и Чжан, Л.М. (2008). Экспериментальное исследование эффектов взаимодействия и сцепления в группах свай, подвергающихся кручению. Кан. Геотех. Дж. 45, 1006–1017. дои: 10.1139/T08-038

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Лебо, Дж. С. (2008). FE-анализ свайных и свайно-ростверковых фундаментов . Технический отчет, Институт механики грунтов и проектирования фундаментов, Грацский университетский технический институт, Грац.

Мисра А., Саггу Р., Басу Д. и Чакраборти Т. (2014). Расчет сваи на кручение в многослойном грунте. Междунар. Дж. Нумер Анал. Методы геомех. 38, 475–492. дои: 10.1002/наг.2213

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Нимбалкар, С., и Индраратна, Б. (2016). Улучшенные характеристики рельсового пути с балластом за счет использования геосинтетики и резинового амортизатора. Дж. Геотех. Геосреда. англ. 142:0001491. doi: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0001491

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Poulos, HG (1975). Отклик свай на кручение. Дж. Геотех. англ. 101, 1019–1035.

Академия Google

Поулос, HG (1981). Циклическая осевая реакция одиночной сваи. Дж. Геотех. англ. 107, 41–58.

Академия Google

Поулос, HG (1982). «Влияние циклической нагрузки на осевую реакцию сваи», в материалах 2-й конференции по численным методам забивки морских свай (Остин, Техас), 419–440.

Академия Google

Poulos, HG (1988). Морская геотехника . Лондон: Анвин Хайман.

Poulos, HG (1989). Расчет циклического осевого нагружения свай в песке. Дж. Геотех. англ. 115, 836–852. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9410(1989)115:6(836)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Рэндольф, М.Ф. (1981). Сваи, подверженные кручению. Дж. Геотех. англ. 107, 1095–1111.

Академия Google

Рэндольф, М.Ф. (2003). RATZ Механизм передачи нагрузки на сваи с осевой нагрузкой. Техническое руководство. Университет Западной Австралии .

Рэндольф М.Ф. и Рот С.П. (1978). Анализ вертикальной деформации вертикально нагруженных свай. Дж. Геотех. Eng . 104, 1465–1488.

Академия Google

Родригес, Дж., и Альварес, К. (2008). «Влияние скорости нагрузки на испытания на высокую деформацию в грунтах с высокой пластичностью», в Proceedings 8 th International Conference on the Application of Stress Wave Theory to Pies JA dos Santos ed Science Technology and Practice (Амстердам: IOS Press ).

Академия Google

Столл, У. В. (1972). Испытание цилиндрических висячих свай на сдвиг. Гражданский инж. 42,63–64.

Академия Google

Студлин, А. В., Барбоза, А. Р., и Ли, К. (2016). Оценка передачи скручивающей нагрузки для буронабивных фундаментов . Заключительный отчет, SPR 304-701, Университет штата Орегон.

Тачироглу, Э., Ра, К., и Уоллес, Дж. В. (2006). Надежная макроэлементная модель взаимодействия грунт-свая при циклических нагрузках. Дж. Геотех. Геосреда. англ. 132, 1304–1314. doi: 10.1061/(ASCE)1090-0241(2006)132:10(1304)

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

Викери, Би Джей (1979). «Воздействие ветра на здания и конструкции: критические нерешенные проблемы», в материалах симпозиума «Материалы практического опыта IAHR / IUTAM с вибрациями, вызванными потоком», Международный союз теоретической и прикладной механики (IUTAM) (Карлсруэ), 823–828.

Академия Google

Список обозначений (основные единицы СИ указаны в скобках)

A и B Безразмерные циклические параметры грунта (безразмерные)

D Диаметр сваи (м)

D s i Узловой коэффициент деградации почвы (безразмерный)

D p Коэффициент деградации сваи (безразмерный)

E p Модуль Юнга сваи (Н/м 2 )

F Безразмерный коэффициент скорости (безразмерный)

f Частота нагрузки (безразмерная)

G i Начальный модуль касательной (безразмерный)

G p Модуль жесткости сваи (Н/м 2 )

G s Секущий модуль (Н/м 2 )

Дж р Полярный момент инерции сваи (м 4 )

L Глубина погружения сваи (м)

L c Уровень циклической нагрузки (Н)

Н Количество циклов нагрузки (безразмерное)

n Количество элементов сваи (безразмерное)

Q c u Несущая способность постциклической осевой сваи (Н)

Q s u Предельная статическая осевая нагрузка сваи (Н)

R f Понижающий коэффициент (безразмерный)

t Время (с)

Т т Крутящий момент головы сваи (Н.м)

В т Осевая статическая нагрузка (Н)

В u0 Допустимая нагрузка на сваю при осевой нагрузке (Н)

W p Собственный вес сваи (Н)

z Глубина (м)

δ Высота элементов сваи (м)

θ i Скручивание i й элемент (V′)

λ r Базовая скорость загрузки (безразмерная)

ρ i Вертикальное смещение на i ом элементе (м)

τ Напряжение сдвига (Н/м 2 )

τ b Напряжение сдвига в основании сваи (Н/м 2 )

τcycmax Амплитуда циклической скручивающей нагрузки (Н)

τ u i Элементарная предельная прочность грунта (Н/м 2 )

τzt Компонент напряжения сдвига на границе раздела в горизонтальном направлении на глубине z (Н/м 2 )

τit Составляющая напряжения сдвига на границе раздела фаз в горизонтальном направлении для элемента i th (Н/м 2 )

τzv Компонент напряжения сдвига на границе раздела фаз в вертикальном направлении на глубине z (Н/м 2 )

τiv Компонент напряжения сдвига на границе раздела фаз в вертикальном направлении для элемента i th (Н/м 2 )

τ u Пиковое напряжение сдвига (Н/м 2 )

σ b Нормальное напряжение в основании сваи (Н/м 2 )

σ bu Максимальное крепление основания (Н/м 2 )

γ Деформация сдвига (безразмерная)

γ c Пиковая узловая деформация сдвига (безразмерная)

γ′p Удельный вес сваи (Н/м 3 )

γ’s Удельный вес грунта (Н/м 3 )

Свая под крутящим моментом в нелинейных грунтах и ​​на границе грунт-свая

https://doi.org/10.1016/j.sandf.2019.08.012Получить права и содержание

Abstract

В данной статье представлен новый метод анализа нелинейной реакции одиночной вертикальной сваи с круглым поперечным сечением на крутящий момент в слоистых грунтах. Нелинейные отношения между напряжением и деформацией поверхности раздела грунт-свая и грунта аппроксимируются гиперболической моделью, тогда как материал сваи является упругим. Пружинная жесткость сопряжения грунт-свая и грунта при кручении определяется традиционными методами.Предлагается четырехузловая модель конечных элементов для интерфейса грунт-свая для представления нелинейного поведения интерфейса грунт-свая и грунта по отдельности. Также разработана новая итерационная схема для нелинейного анализа одиночной сваи под действием крутящего момента, которая позволяет избежать решения большого количества одновременных уравнений, встречающихся в традиционных схемах решения. Новый метод решения основан на тангенциальной жесткости границы раздела грунт-свая и грунтовых пружинах, которые определяются на каждом шаге нагрузки.По этой схеме решения эквивалентная жесткость системы сопряжения грунт-свая каждого элемента сваи рассчитывается от нижнего элемента к верхнему элементу, а крутящий момент и угол закручивания рассчитываются от верхних к нижним элементам. Решение дает распределение угла закручивания и крутящего момента вдоль сваи, а также эквивалентную жесткость системы грунт-свая и кривые крутящий момент-угол закручивания на любой глубине. Метод решения может быть легко применен на практике при нелинейном анализе и при расчете одиночной сваи под действием крутящего момента в слоистых грунтах.Результаты анализа с использованием новой схемы решения хорошо сравнимы с результатами других аналитических методов, изученных предыдущими исследователями. Предлагаемый метод также используется для прогнозирования поведения двух натурных свай под действием крутящих моментов. Прогнозы хорошо или превосходно согласуются с измерениями.

Ключевые слова

Нелинейный

Крутящий момент

Гиперболическая модель

Свая

Метод конечных элементов

Рекомендуемые статьиЦитирование статей (0)

Производство и хостинг Elsevi.V. от имени Японского геотехнического общества.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Руководство по обслуживанию и устранению неисправностей сваебойного молота

Посмотреть полную статью здесь.

Акцент на дизельных молотах

Надлежащий уход и техническое обслуживание сваебойного молота имеют решающее значение для безопасности. В этом руководстве рассматриваются распространенные ошибки при использовании молотка и способы их исправления. Вы также научитесь определять, как молоток использовался ненадлежащим образом, изучая конкретный тип его повреждения.Это поможет информировать машинистов поездов о правильном использовании, осмотре и устранении неисправностей вашего сваебойного молота.

Общие проблемы с молотом

Непреднамеренный контакт поршня и запорной крышки

Что происходит?

Поршень сваебойного молота имеет стопорное кольцо, которое имитирует поведение компрессионного кольца поршня. При чрезмерном ходе поршня он расширяется и входит в контакт с внутренней кромкой в ​​запорной крышке.Это событие «захватывает» поршень и предотвращает его выход из молота — стандартная функция безопасности для дизельных молотов.

Что делать

Об ударе по заглушке обычно свидетельствует резкое резкое изменение ритмического звука частоты ударов сваебойного молота. Обычно это сопровождается легким подъемом молота и ударом его обратно по свае. Каждый раз при ударе по колпачку немедленно останавливать сваебойный молот .Осмотрите стопорное кольцо и убедитесь, что его стопорная кромка не закручена и не скошена. Если это так, кольцо необходимо будет исправить.

Во избежание непреднамеренного контакта поршня и улавливающей крышки рекомендуется в начале смены выполнять сброс всухую. Это очистит цилиндр от любого дизельного топлива или масел, которые могли накопиться в камере сгорания. Инструкции по сухой капле см. в карманном руководстве.

Помните…

Различные модели сваебойных молотов будут иметь разную длину поршня, видимого из крышки захвата, для одинакового рабочего хода или скорости ударов в минуту.


Другие возможные источники контакта
  • Не увеличивать подачу топлива медленно для достижения желаемого количества ударов.
  • Отсутствие тщательного контроля количества ударов и уменьшения количества топлива по мере необходимости.
  • Работа сваебойного молота слишком близка к максимальному рабочему пределу. (Ограничение указано в брошюре по продаже молотка.)
  • Регулировка масляного насоса для подачи слишком большого количества масла. Это может привести к более высокому ходу сначала после периода простоя.

Выявление и устранение удара поршня о конец запорной крышки

РИСУНОК 1. На этом изображении показано съемное стопорное кольцо (установленное в более новых моделях наших сваебойных молотов) со следами ударов по нему. Эти кольца можно перевернуть, если на противоположной стороне нет повреждений. В противном случае его необходимо заменить.

РИСУНОК 2. Улавливающий колпачок более старого типа (используемый в наших старых моделях свайных молотов), который имеет упорную кромку, выточенную в улавливающем колпачке.Чтобы починить это кольцо, отделите запорный колпачок от молотка. Затем его можно подвергнуть повторной обработке.

РИСУНОК 3. Удар по улавливающей крышке может привести к образованию трещины в канавке улавливающей крышки на поршне. Если это место повреждено, ремонт может быть невозможен.

РИСУНОК 4. Часть стопорного кольца, отломившаяся из-за удара стопорной крышки. Это делает стопорное кольцо неэффективным для захвата поршня. Он оставляет мусор в молоте, который может повредить поршень, его носовую часть и зону удара.Он также может серьезно повредить отверстие цилиндра.

Отсутствие смазки молотка

Дизельный молот представляет собой однопоршневой двигатель. Как и обычный двигатель, вы должны правильно смазывать дизельный молот. Молот имеет различные движущиеся части, которые требуют периодической или постоянной смазки.

Что происходит?

Масляный насос либо не подает масло в гидромолот, либо делает это слишком медленно.Поршень всегда должен казаться немного влажным, что видно через прорезь, расположенную на задней части молотка на верхнем цилиндре, и/или когда поршень поднимается из запорной крышки.

Что делать

Насос можно отрегулировать для подачи большего количества масла. При низком ходу (~ 50 ударов в минуту) вы можете заполнить насос, сжав шарик заливки, который питает масляный насос. Когда это делается, это приводит к временному более высокому ходу молотка. Это нормально. Обратитесь к руководству молотка для дальнейшего устранения неполадок.

Помните…

Следуйте предварительно определенным инструкциям по смазке в карманном руководстве к сваебойному молоту. Возможно, имеется препятствие, препятствующее попаданию смазки в молот. Обязательно снимите, а затем осмотрите фитинги и отверстия для смазки ударного блока.

Приведенная ниже таблица приведена в качестве примера и не будет регулярно обновляться. Пожалуйста, обратитесь к руководству по эксплуатации молотка и/или карманному руководству молотка.

Выявление и устранение повреждений, вызванных недостаточной смазкой молота

РИСУНОК 5. На этих рисунках показано сухое отверстие для смазки. Даже если нет немедленных повреждений, это явный признак недостаточной смазки молота.

РИСУНОК 6. Сваебойный молот, в котором практически нет масла. Это приводит к повышенному трению во время движения. Энергия движения снижается, а тепло увеличивается, вызывая напряжение в корпусе молота. Со временем может произойти точечная коррозия отверстия молотка и образование трещин. Для этого может потребоваться замена втулки цилиндра и/или ремонт сваркой внешнего корпуса молота.

Ударный блок с признаками недостаточной смазки. Внешний корпус ударного блока свидетельствует о том, что в результате он подвергся более высокому нагреву (воронение поверхности металла). Это может привести к более высоким нагрузкам и сократить срок службы ударного блока. Все кольца также должны быть заменены, так как они потеряли свою герметизирующую способность из-за разрушения поршневых колец.

Сухой поршень, снятый с молота. Поршень можно увидеть через прорезь молотка, а масляный насос можно отрегулировать.Если регулировка масляного насоса неэффективна, обратитесь к руководству по поиску и устранению неисправностей, чтобы отремонтировать масляный насос. Это похоже на повреждение конца, наблюдаемое из-за недостаточной смазки ударного блока. (Ускоренный износ и преждевременный износ колец.)

РИСУНОК 9. Направляющие, которые не смазывались регулярно. Это увеличивает трение о рельсы, что ускоряет износ стрел. Также требуется большее усилие для срабатывания поршня, который передается в верхнюю часть сваебойного молота и может привести к образованию трещин.

РИСУНОК 10. Чрезмерный износ расцепляющей стрелы из-за недостатка смазки. Чрезмерный износ клиньев может привести к тому, что молот не сможет сработать в нужном месте.

РИСУНОК 11. Результат износа расцепляющих клиньев. Когда клинья чрезмерно изношены, блок отключения может работать дальше от корпуса молота. Это приводит к тому, что подъемная собачка не выходит из зацепления с поршнем и вместо этого может повредить паз отключения. Трещины могут образоваться в этом месте из-за контакта с корпусом отбойного молотка.Это неремонтопригодная трещина.

Недостаточная предварительная нагрузка в пакете подушек

Молот опирается на стопку подушек молота, чтобы изолировать взаимодействие сваи и молота. Это препятствует передаче созданной энергии корпусу молота и другим компонентам молота.

Что происходит?

Во время нормальной работы, когда подушки начинают изнашиваться из-за износа и перегрева, пакет подушек постепенно теряет свою способность поглощать энергию и начинает терять значение предварительной нагрузки.По мере того, как стопка подушек начинает разрушаться, амортизация уменьшается, и детали молотка и оборудование могут начать трескаться и/или ослабевать.

Что делать

Обязательно проверьте предварительную нагрузку стопки подушек. Попробуйте вставить плоскую отвертку в стопку с минимальным усилием (50 psi). Если отвертка не может быть вставлена, стопка подушек все еще в порядке. Если отвертку можно вставить, стопку подушек необходимо перестроить. Процедура сборки стеллажа с подушкой для молота описана в руководстве по эксплуатации сваебойного молота.Обратитесь к конкретной модели молота для получения информации о процессе и расположении амортизирующих колец, прокладок и требуемой предварительной нагрузки, необходимой для правильной сборки амортизирующего пакета.

Выявление и устранение повреждений из-за недостаточной предварительной нагрузки амортизации

Этот пакет подушек не был правильно собран в соответствии с процедурой сборки пакета подушек. Внизу показаны две новые подушки, сложенные вместе с четырьмя использованными подушками, за которыми следуют все прокладки в одном месте.

Это не будет правильно распределять нагрузку по стеку.Из-за неравномерного распределения алюминиевых прокладок по всей стопке подушки быстрее теряют свою эластичность.

РИСУНОК 13. Стек, который невозможно восстановить. Алюминиевые прокладки, используемые для распределения тепла, начали разрушаться внутри штабеля. В этот момент подушки теряют большую часть своей способности поглощать энергию. Все кольца и прокладки должны быть заменены.

РИСУНОК 14. Разрыв или ослабление болтов может произойти, когда предварительная нагрузка набора подушек уменьшается, что является проблемой безопасности.

Несоосность молота и сваи

Молот и свая смещены, если молот и свая находятся под разными углами. Серьезная или постоянная несоосность повредит сваебойный молот. Он также будет работать с более низким ходом.

Что происходит?

После того, как свая находится в земле, обычно она немного перемещается. Вероятно, за совмещением молота и сваи тщательно не следили.

Что делать

Персонал Зоны должен выполнять небольшие регулировки, необходимые для поддержания правильного выравнивания молота по отношению к свае во время движения.Отверстие направляющей пластины, слишком маленькое по отношению к размеру ворса, также приведет к смещению.

Свидетельство смещения
  • Потеря инсульта.
  • Поврежденные сваи.
  • Трещины в корпусе молотка.
  • Ослабление или поломка болтов.
  • Преждевременный износ клинка молота.

Выявление и устранение повреждений из-за смещения молота по отношению к свае

РИСУНОК 15. Направляющая пластина с неравномерным износом.Учитывая, где находятся метки, это указывает на то, что избыточное усилие молота передается в обход комплекта подушек и прикладывается непосредственно к корпусу молотка.

РИСУНОК 16. Свая движется сбоку корпуса привода, минуя амортизацию молота. Это может напрямую нагрузить молот приводной энергией, а возникающая в результате несоосность может привести к ослаблению или поломке болтов. Компоненты, прикрученные к молоту, могут выпасть и привести к травме или смерти.

Со временем на корпусе молота могут образоваться трещины, если не устранить несоосность.

Чрезмерная несоосность с течением времени может привести к повреждению корпуса прямого привода. В данном случае повреждение было неустранимым, и картер прямого привода нуждался в замене.

Несоосность молота со сваей может вызвать неравномерную нагрузку на движущиеся части между поршнем молота и сваей, в частности, между ударной пластиной прямого привода, ударным блоком молота и стопорным кольцом подушки молота. Эти части были разработаны, чтобы выдержать периодическое незначительное смещение.Однако значительная или продолжительная несоосность приведет к перегрузке частей контактной поверхности деталей. Это вызывает деформации. Несмотря на то, что незначительный износ, связанный с несоосностью, можно устранить, детали со значительными деформациями придется утилизировать.

Превышение 20 ударов на дюйм проникновения сваи

Что происходит?

Превышение 20 ударов на дюйм заглубления сваи при скорости движения свыше 40 ударов в минуту. Условиями забивки могут быть требования, установленные путем проверки емкости сваи и/или работы молота со скоростью ниже 38 ударов в минуту (высокий ход) в течение более 20 минут на каждую сваю.Несмотря на то, что молот может работать в этих состояниях, в зависимости от состояния грунта со временем он может создавать слишком большую нагрузку на молот.

Что делать

Превышение 20 ударов на дюйм заглубления сваи для достижения необходимой мощности сваи является признаком того, что молот имеет недостаточный размер. Чтобы получить окончательный набор этих свай, нужно будет усерднее работать молотком меньшего размера. Кроме того, время работы будет намного больше, чем при использовании молотка подходящего размера.

Работа молота со скоростью ниже 38 ударов в минуту в течение 20 минут на сваю также является признаком того, что молот, вероятно, слишком мал для забивания свай. Персонал на площадке может попытаться толкнуть молоток, чтобы ускорить время движения, если это позволяют условия почвы. Это снижает срок службы оборудования. Повреждение сваебойного молота может привести к простою на время ремонта оборудования.

При выборе размера молота обратите особое внимание на рабочие характеристики, указанные в рекламных проспектах молотов.Вам следует обратиться к производителю за помощью.

Неправильная установка или затяжка топливопроводов

Неправильная установка или затяжка топливопроводов может привести к преждевременным отказам или утечкам внутри топливопроводов.

Что происходит?

Основными причинами неправильной установки топливопровода являются:

  1. Если не использовать метод затяжки двумя ключами при подсоединении трубопроводов к форсункам/топливному насосу/коллекторам или блокам дроссельной заслонки, трубопровод может перегибаться.Это может привести к обрыву нитей, которые могут проколоть внутренний тефлоновый сердечник. Или это может добавить внутреннее напряжение в месте соединения тефлонового сердечника и концевых фитингов.
  2. Имеются резкие изгибы или чрезмерная жесткость отрезков троса при установке на молот. Каждый свайный молот имеет линии определенной длины, чтобы избежать чрезмерного напряжения во время сборки. Чрезмерное скручивание лески может привести к тому, что оплетка станет тугой и не сможет правильно сгибаться во время работы молотка.
  3. Недостаточный зазор между корпусом молота и топливопроводом.Ни в коем случае линия не должна соприкасаться с корпусом молота, кроме соединений концевых фитингов.
  4. Чрезмерное затягивание/растягивание фитингов. Как и в случае со всеми нитями, чем больше их затягивают и ослабляют, тем больше вероятность их выхода из строя.

Выявление и устранение повреждений, вызванных неправильной установкой или затяжкой топливопроводов

Топливные магистрали с видимыми потертостями на внешней оплетке магистрали явно повреждены. Тем не менее, что не видно, так это возможное изнашивание внутренних оплеток, которые могут проколоть внутренний тефлоновый сердечник, что приведет к утечке топлива.Это происходит из-за того, что трубопроводы трутся о другие компоненты молота, или из-за резких изгибов или скручиваний топливопровода, которые стягивают оплетки, делая трубопровод менее гибким.

Обрыв штоков топливопровода может быть результатом чрезмерного затягивания и ослабления фитингов. Это может привести к усталостному растрескиванию, которое может распространиться по торцевому соединению. Чрезмерное скручивание топливопровода также может привести к передаче больших усилий на концевое соединение, что может привести к поломке.

Отключение молота во время работы молота

Также известное как «отслеживание отключения», это когда поездка опускается и зацепляется за проушину включения отключения. Это приводит к тому, что стопорная защелка поворачивается в отверстии цилиндра во время работы молота. Это заставляет поршень (плунжер) соприкасаться с подъемной собачкой под действием движущей силы молота.

Что происходит?

Поездки выполняются двумя способами:

Ручной расцепитель : К расцепителю подсоединяется трос, который непосредственно контролируется и позиционируется крановщиком.Это делается путем управления скоростью вращения лебедки, к которой подсоединен трос. Этот метод требует, чтобы оператор крана отрегулировал положение срабатывания во время работы молота во время забивания сваи.

Распространенные причины блокировки отключения в ручном режиме:

  • Персонал площадки привязывает страховочную веревку устройства для отключения, чтобы устройство всегда было задействовано. При забивке сваи расцепитель опускается на выступ зацепления и входит в зацепление с расцепителем.
  • Персонал Зоны привязывает страховочную веревку аварийного выхода, и происходит непредвиденное событие, такое как удар молотком по запорной крышке, в результате чего корпус молота подпрыгивает.Это компенсирует любое провисание страховочного троса устройства отключения, а зацепляющая проушина зацепляет устройство отключения.
  • Машинист крана слишком быстро опускает корпус отключения, что приводит к сильному столкновению с нижней частью хода отключения, что может привести к срабатыванию отключения.

Гидравлический подъемник : Гидравлический цилиндр соединен с молотом для перемещения подъемника вверх и вниз под управлением гидравлического контура крана или гидравлической силовой установки. Этот способ спуска не требует регулировок во время забивки сваи.Рекомендуется, чтобы гидравлические цилиндры были полностью выдвинуты, если устройство отключения молота не может отклониться от корпуса молота, или полностью втянуты, если устройство отключения молота может отклониться от молота.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.