Los pilotes son la conexión entre la base de la casa y la capa de suelo. Se instalan para fortalecer la base. Los pilotes proceden de diferentes materiales: metal, madera, hormigón armado. Los pilotes se sumergen en el suelo hasta la mitad o por completo, depende del tipo de estructura que se esté construyendo. Existen varios tipos de pilotes: pilotes perforados, de madera, de hormigón armado, de tubo-hormigón, de tablestacas y de tierra fusionada.
Cada tipo es adecuado sólo para un determinado tipo de suelo. Los diferentes tipos de pilotes requieren su propio método de hincado. Es necesario observar todos estos matices para que al final construya una base sólida para su edificio residencial.
Este artículo analizará todos los tipos de pilotes, sus aplicaciones, así como los métodos de hincado de pilotes (tecnologías de hincado), equipos y herramientas especiales que se requieren para hincar diferentes tipos de pilotes.
Tienen varias variedades, siendo la principal Barrett. La ventaja de esta variedad es que tiene una gran capacidad de carga. La forma de las pilas aburridas es rectangular. Barrett se utiliza para transferir uniformemente la presión de las paredes y objetos dentro del edificio a los cimientos. Existen muchos métodos para hincar pilotes perforados. Los principales:
Colocando pilotes aburridos
Para realizar la perforación se utiliza una máquina especial. La perforación se produce de dos formas: impacto, vibración. Luego se sumergen los pilotes (los métodos se analizarán más adelante) y se hormigonan. Atención: al instalar pilotes aburridos, es necesario seguir estrictamente el algoritmo exacto de acciones.
Se utilizan en lugares con poca capacidad de carga de la capa de suelo. El material para estos pilotes son troncos de pino. Si es imposible encontrar este material, se permite utilizar los troncos de otro árbol: el roble. Antes de la instalación, debe abastecerse de herramientas especiales, o mejor dicho, martillos:
Hincar pilotes de madera
Cuando se sumergen, los extremos de las pilas se afilan. Además, al sumergirlo en el suelo, puede colocar zapatos especiales de metal en los extremos de las pilas. Sucede que la longitud de las pilas no es suficiente. En este caso, se utiliza su extensión.
Hincar pilotes de hormigón armado
Aquí toda la carga de la estructura se transfiere al suelo. En este tipo de pilotes se utiliza hormigón pesado como material. La presión se transmite mediante la fricción entre los pilotes de hormigón armado y la capa de suelo. El método para hincar pilotes de hormigón armado es hincar. La conducción se realiza con un martillo (hidráulico). El material no se deforma en absoluto y permanece en el mismo estado sin perder sus características. Antes de hincar pilotes de hormigón armado, es necesario determinar la capacidad de carga de la cubierta del suelo.
Colocación de pilotes de hormigón tubular.
Se utiliza para darle mayor resistencia a los cimientos de la casa. Para la inmersión se utiliza un tubo (material – acero). El método de inmersión es la conducción. Se utiliza una máquina de impacto neumática para hincar pilotes de tubos de hormigón. Se utiliza en lugares con poca capacidad de carga de la capa de suelo (arcilloso, arenoso, húmedo).
No se utilizan para construir un edificio residencial ordinario. Se utilizan para construir estructuras temporales que serán demolidas en el futuro. Tablestacas pueden estar hechas de diferentes materiales, pueden ser de hormigón armado, acero o madera. Al sumergirse, se instalan uno al lado del otro para que no dejen entrar agua. Este diseño tiene un nombre: muro de tablestacas.
Antes de la inmersión, se calienta la capa de suelo, lo que cambia las propiedades fisicoquímicas del suelo. Después de este proceso, se establece la densidad requerida de la capa de suelo para una mayor inmersión de los pilotes. Primero se realiza la deshidratación, es decir, se separan las moléculas de agua del suelo (drenaje). Luego se produce la sinterización, que se hace para que el material entre en un estado sólido. Luego el suelo se derrite. A continuación, se lleva a cabo una homogeneización (calentamiento) sobre la masa fundida; este proceso se lleva a cabo para uniformar la cobertura del suelo. Después de calentar, la masa se enfría. El suelo se vuelve duro y adquiere una red cristalina molecular. Tras este largo proceso, el suelo adquiere las propiedades físicas, químicas y mecánicas necesarias para el hincado de pilotes.
Hincado de pilotes fundidos en tierra.
Para la construcción de edificios residenciales ordinarios, se utilizan los siguientes tipos de pilotes: aburridos, de madera, de hormigón. Ocasionalmente se utilizan los derretidos molidos. Al instalar este tipo de pilotes, debe seguir las reglas y tener consigo herramientas y equipos especiales.
Existen varios métodos para hincar pilotes, todos tienen un objetivo común: hincar pilotes hasta el punto deseado y la profundidad especificada en el proyecto de construcción. Métodos:
Varios métodos de hinca de pilotes.
Estos seis métodos se analizarán en este artículo y también consideraremos las ventajas y desventajas de cada método individual. Consideraremos métodos combinados al final.
Es el método más popular de todos los que utilizan equipos de impacto especiales (varios martillos). Como se mencionó anteriormente, se utilizan principalmente martillos de vapor-aire e hidráulicos. También hay martillos diésel. La ventaja de este martillo es que su energía de impacto es 4 veces mayor que la de otros.
Para la conducción se utiliza una máquina de impacto neumática. Durante la hinca, los impactos se realizan en el extremo superior de los pilotes. Para evitar que los pilotes se deformen y destruyan tras estos impactos se utiliza un equipo llamado capuchón. Se continúa hincando hasta que los pilotes alcancen la profundidad requerida por el proyecto de construcción. Este método se utiliza con mayor frecuencia para la construcción de edificios industriales y edificios residenciales comunes. Si los pilotes están hechos de hormigón armado, se necesitará una grúa montada en un camión para instalarlos fácilmente y soportar el pilote de hormigón armado desde abajo.
Para seleccionar el tipo de martillo para hincar pilotes, es necesario determinar la masa de los pilotes y del martillo. Los martillos diésel tienen la mayor productividad y se utilizan para grandes volúmenes de trabajo. Los martillos mecánicos tienen la productividad más baja y se utilizan para pequeños volúmenes de trabajo. Los martillos diésel funcionarán incluso a temperaturas de -30 grados. Para hincar pilotes de metal y madera se utilizan martillos de vapor-aire e hidráulicos. Para garantizar que los pilotes se hinquen en una dirección uniforme, primero se golpean los martillos desde una altura baja. En este caso, conviene realizar varios strikes. Cuando los pilotes alcanzan la profundidad deseada, se dan diez golpes finales por cada pilote al final.
Aquí se utiliza un equipo especial, llamado hinca vibratoria, que hinca los pilotes con precisión vertical. Tan pronto como el extremo de la pila toca el suelo, el motor vibratorio se enciende a baja velocidad y se sumerge gradualmente en el suelo. Cuando se reduce la velocidad de este equipo, la carga en el suelo proviene únicamente del lado de los pilotes, de lo contrario la instalación puede fallar. Si la capa de suelo es dura, se utiliza adicionalmente otra herramienta para ello: un martillo vibratorio. Con la ayuda de un martillo vibratorio, los pilotes se hincan simultáneamente mediante impactos y vibraciones. Esto facilita una rápida inmersión de la instalación en el suelo. Si los pilotes se sumergen en suelo arcilloso, la capacidad de carga de los pilotes de cualquier material se reduce significativamente. Para evitar esto, es necesario utilizar el método de impacto para hincar pilotes. Cuando queden aproximadamente 25 centímetros hasta la profundidad requerida, es necesario hincar los pilotes con un martillo mecánico.
El método de vibración para hincar pilotes se utiliza para suelos saturados con una gran cantidad de humedad. Este método también se puede utilizar para capas densas de suelo, pero antes de hincar los pilotes, es necesario perforar un pozo y solo entonces realizar un hincado por vibración. Por lo general, se utiliza el método de impacto de vibración para hincar pilotes, que ayuda a alcanzar rápidamente la profundidad requerida especificada en el proyecto de construcción; El peso de la parte de impacto del martillo vibratorio debe ser igual (al menos) a la mitad de la masa de los pilotes (la masa depende del material). Es importante recordar que los pilotes deben superar fácilmente cualquier resistencia del suelo. La resistencia del suelo con alta humedad es superada por la vibración. Una densa capa de suelo es superada por los golpes. El método de vibración para hincar pilotes es un proceso que requiere mucha mano de obra.
Este método se utiliza en áreas con una densa capa de suelo. La superficie sobre la que se construirán los cimientos de la casa debe estar completamente nivelada. La cantidad de pilotes con el método de sangría será mucho menor que con otros métodos de hincado. Al principio, las pilas se bajan a una profundidad de un metro. Luego, los pilotes comienzan a presionarse gradualmente hasta la profundidad requerida por el proyecto de construcción. Los pilotes se presionan mediante una máquina autopropulsada especial. Normalmente, el método de indentación se utiliza para pilotes de hormigón armado. El método de hincar pilotes por indentación tiene una serie de ventajas:
Estas ventajas hacen que el método de hincar pilotes presionando sea uno de los mejores. Existen tres tecnologías para prensar pilotes: puntual, lineal y en racimo. Como se mencionó anteriormente, para este método se utiliza una máquina prensadora de pilotes. Esta máquina tiene sus ventajas:
Hay pros y contras:
El método de prensado de pilotes es uno de los métodos más nuevos para hincar pilotes en la cubierta del suelo.
Este método sólo es adecuado para pilotes con punta de tornillo de acero. Anteriormente, el método de hincar pilotes mediante tornillos se utilizaba principalmente en la industria, pero ahora se ha generalizado en la construcción de casas particulares. En el extremo inferior del pelo hay un "zapato" en forma de cono. El atornillado se realiza mediante instalaciones especiales que se encuentran en la máquina, concretamente cabrestantes. El cabrestante baja la pila sobre el lugar deseado. El pilote, a su vez, mediante movimientos de rotación de la punta, perfora el suelo hasta la profundidad requerida. El método de atornillado de pilotes tiene aspectos similares a métodos como el impacto y la vibración. Una vez alcanzada la profundidad, se hormigona la cavidad interna de los pilotes. Los componentes principales de los pilotes de tornillos son las partes inferior y superior. Una de las principales ventajas del método de hincar pilotes mediante atornillado es que, si es necesario, se pueden desenroscar fácilmente. Los pilotes de tornillos tienen muchas ventajas. Discutamos sobre ellos:
Desventajas de los pilotes de tornillos:
Los pilotes de tornillos se utilizan para acelerar el proceso de construcción de los cimientos de un edificio. Los pilotes se atornillan a la capa de suelo en forma de tablero de ajedrez. Este es un proceso bastante sencillo y no requiere mucho esfuerzo, pero sí profesionalidad y diligencia en el trabajo. La hinca de pilotes con este método debe ser realizada por un equipo especializado con constructores profesionales. Por supuesto, este tipo de construcción se puede realizar de forma independiente, pero antes de la instalación es necesario calcular todo para que no haya consecuencias negativas en el futuro. Los pilotes de tornillos pueden dañarse cuando se hincan en el suelo porque puede haber varios obstáculos en el suelo, como rocas, raíces de árboles u otros objetos, todos los cuales pueden interferir con el hincado de los pilotes de tornillos. Para eliminar todos estos problemas, es necesario realizar una perforación de prueba en el suelo antes de la instalación. Si el suelo contiene una gran cantidad de piedras, entonces la construcción de una base de pilotes para una casa es imposible. Si ocurren en pequeñas cantidades, entonces vale la pena ajustar sus cálculos y solo entonces comenzar a clavar pilas de tornillos.
Antes de instalar pilotes colados in situ, es necesario perforar un agujero en la cubierta del suelo. Todos los pilotes perforados son de hormigón armado. Este método se utiliza tanto en la industria como en la construcción de edificios residenciales. Los pilotes moldeados in situ también se utilizan en proyectos de gran escala. Al principio se colocan en el pozo perforado tubos de revestimiento, por ejemplo de tela asfáltica. Se instala el refuerzo y se vierte la mezcla de hormigón. Mientras el hormigón no se haya secado, las tuberías de revestimiento se retiran de la capa de suelo. Este método tiene solo una, pero gran desventaja: pasará mucho tiempo, ya que la mezcla de concreto tardará unos 30 días en endurecerse. El hincado de pilotes perforados requiere trabajadores profesionales porque este proceso contiene varios matices. En áreas con suelo arcilloso y arenoso, no se recomienda la instalación de pilotes perforados, porque el “eje” de la instalación puede tener una dirección desigual. Hoy en día, la hinca de pilotes mediante perforación está ganando popularidad en suelos densos.
Hincar pilotes combinados
Pilas combinadas: se utilizan en lugares donde la cobertura del suelo es muy débil y la inmersión debe realizarse a una profundidad de 25 metros. El material de los pilotes combinados es hormigón armado o acero. Vale la pena reconocer que los pilotes combinados se utilizan en casos raros, en comparación con otros tipos de instalaciones de pilotes. El extremo inferior del pilote está hecho de madera y el extremo superior es de hormigón armado o acero. Los pilotes combinados se clavan en el suelo de diversas formas, pero el más común es el método de impacto. Por lo tanto, los pilotes combinados se hunden en el suelo con martillos (diésel). Suelen utilizarse en la construcción de estructuras industriales. La profundidad a la que deben sumergirse los pilotes combinados es bajo el agua subterránea (30 metros). Las empresas dedicadas a la extracción de recursos minerales (petróleo, gas, carbón y otros) necesitan edificios cuya base esté montada sobre pilotes combinados. Las pilas combinadas se dividen en varios tipos. Cada uno de estos tipos tiene sus propias ventajas y desventajas. La elección del tipo de pilotes combinados depende de las propiedades de la cobertura del suelo. El pilote combinado más común es aquel en el que el extremo superior está perforado y el extremo inferior está hincado.
Me gustaría resumir. Todos estos métodos tienen derecho a existir. Cada método se utiliza en un área específica (construcción industrial o ordinaria). El método de impacto, el método de vibración, los métodos de prensado y atornillado tienen sus ventajas y desventajas. Mucho depende del lugar donde se llevará a cabo la construcción de una estructura en particular. Todos estos métodos tienen dos aspectos comunes: antes de instalar varios tipos de pilotes, se deben realizar todos los trabajos de cálculo necesarios y el hincado de los pilotes debe ser realizado exclusivamente por profesionales. Cada método individual requiere equipo especial. Los equipos y herramientas pueden ser diferentes para cada método de hincado de pilotes: máquina prensadora de pilotes, martillos (diésel, hidráulicos, vapor-aire), máquina de impacto neumática, cabrestante. En cualquier caso, recuerda, ¡los cimientos de tu hogar deben ser fuertes!
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Montones de conchas- Se trata de pilotes huecos con un diámetro de 0,8 mo más. Estas pilas se sumergen en el suelo con el extremo inferior abierto.
Miremos más de cerca tecnología para la construcción de cimientos de soportes de puentes utilizando pilotes de concha, consta de los siguientes elementos:
Ámbito de aplicación de cimentaciones sobre pilotes de concha.:
Ventajas de la tecnología:
Defectos:
El marco espacial ensamblado (fabricado) en la orilla se entrega al lugar de instalación en el río mediante embarcaciones flotantes (Fig. 2.31).
Se produce mediante el método de vibración utilizando potentes martillos vibratorios (Fig. 2.32).
El marco se puede equipar con un fondo con agujeros y paredes laterales de madera o metal. Está construido de tal manera que se puede desmontar y reutilizar.
El marco se alinea con el eje de soporte mediante remolque y cambio de embarcaciones, utilizando los puntos de la base geodésica y mediante el método de la muesca.
Arroz. 2.31 - Montaje y descenso del marco-cajón guía-distanciador: a - entrega del marco; b - bajar el marco
Para posicionar con precisión el marco en el plano, se utilizan polipastos de polea y cabrestantes ubicados en el pontón. También es conveniente colocar una grúa en el bote para instalar secciones de pilotes de conchas, un motor vibratorio y un medio para quitar la tierra de las conchas.
Después de apuntar al eje del puente y establecer el centro del soporte, el pontón se fija con pilotes de faro en las esquinas del marco. Pueden ser pilotes de metal especialmente hincados o de hormigón armado, o pilotes de esquina.
Arroz. 2.32 - Inmersión de pilotes de conchas con secciones de construcción y desarrollo de suelo a partir de las cavidades internas de las conchas
Los pilotes de concha se pueden ampliar preliminarmente conectando secciones (generalmente juntas de bridas). Si es necesario (a gran profundidad de agua), se puede dar flotabilidad a las secciones para unirlas antes de bajar al fondo. Luego se instala un adaptador metálico para impuestos y se atornilla al pilote agrandado. A su vez, se instala y fija un impulsor vibratorio, que sumerge el pilote de concha (Fig. 2.33, a).
A medida que se sumerge la carcasa, se construye instalando el número total de pernos y soldando las alas de las secciones de la carcasa del pilote a lo largo del contorno. La junta de brida de las secciones se cubre con un revestimiento impermeabilizante.
Se está socavando un medio eficaz para acelerar el hundimiento del proyectil. Para hacer esto, se colocan tubos de lavado (agujas de agua) a lo largo del contorno del caparazón (Fig. 2.33, b).
También es eficaz el desarrollo avanzado del suelo dentro del montón de conchas mediante una cuchara o un puente aéreo debajo de la cuchilla para conchas.
Arroz. 2.33 - Método de vibración para hincar pilotes de conchas: a - fijación de un impulsor vibratorio al pilote de conchas; b - colocación de tuberías de agua de descarga; 1 - controlador vibratorio; 2 - adaptador de cabeza; 3 - pernos de fijación; 4 - brida de la carcasa; 5 - concha
Los métodos para excavar tierra de la cavidad interna de un pilote dependen de las condiciones del suelo. El suelo se está desarrollando:
El funcionamiento del puente aéreo se muestra en la Fig. 2.34.
El llenado de la cavidad interna de la carcasa con mezcla de hormigón se realiza mediante el método VPT (Fig. 2.35). La mezcla debe estar fundida y tener un tiro cónico (DC) de al menos 16-20 cm. El requisito principal es. El extremo del tubo de hormigón siempre debe estar enterrado en el hormigón..
La profundidad del extremo de la tubería de concreto ( h) en hormigón debe ser al menos
Dónde norte- profundidad de inmersión del pilote.
Intensidad de hormigonado j debe ser alto, no menos j≥ 2 m 3 /(hora m 2). En este caso se debe cumplir la condición
J≥horas/2K, m/h,
Dónde A - indicador de mantenimiento de la movilidad de la mezcla de hormigón, hora, tiempo durante el cual OK disminuye a 15 cm (K ≈ 0,6h).
Arroz. 2.35 - Hormigonado de la cavidad interna del pilote de concha mediante el método VPT: a - descenso del tubo de hormigón; b - llenar la tubería con mezcla de hormigón
Orden de trabajo:
Pilotes huecos de hormigón armado hasta 0,8 m de diámetro (generalmente sumergible con un extremo cerrado) y montones de conchas(sumergido con el extremo abierto) con un diámetro de hasta 2,0 m, fabricado por centrifugación en las fábricas de MZhBK. Los pilotes de concha se pueden fabricar en vibroformas cilíndricas verticales. En el sitio de construcción, las secciones de pilotes huecos generalmente se conectan soldando las carcasas con la instalación de superposiciones, y los pilotes de las carcasas se atornillan a las bridas. Las partes metálicas de las juntas de las secciones se hormigonan antes de la inmersión o, como se señaló en la lección anterior, se protegen de la corrosión con compuestos especiales (por ejemplo, polímero o betún). Las cavidades internas de los pilotes de paredes delgadas sumergidas en el suelo generalmente se refuerzan (se suspenden jaulas de refuerzo cilíndricas) y se rellenan con una mezcla de hormigón. Los pilotes de paredes gruesas con refuerzo de doble hilera no se rellenan con hormigón, incluso si se utilizan en cursos de agua con flujo de hielo moderado. A menudo sólo tienen un tapón de hormigón en el fondo del montón de conchas.
Como se señaló anteriormente, la inmersión de los pilotes de concha se realiza mediante un impulsor vibratorio conectado rígidamente al pilote a través de un adaptador de tapa. La conexión atornillada de la carcasa a la tapa es fuerte, pero inconveniente: es necesario realizar un trabajo laborioso para instalar y quitar el motor vibratorio. Es recomendable utilizar tapones hidráulicos de sujeción sin tornillos, que reducen los costes laborales entre 8 y 10 veces. Además de un cargador vibratorio de potencia adecuada, para hincar pilotes de concha se necesitan marcos guía y equipos para extraer tierra de la cavidad interna. Para suelos no cohesivos, se utilizan cucharas, elevadores aéreos y elevadores hidráulicos, para suelos cohesivos y densos, cucharas vibratorias, que están suspendidas en el brazo de la grúa.
Han demostrado su eficacia en la práctica nacional. martillos vibratorios de baja frecuencia VP-170 y VPM-170, que garantizan la inmersión de pilotes de hormigón armado con un diámetro de 1,6 m a una profundidad de 60-70 m. Para sumergir los pilotes con un diámetro de 3,0 m en el suelo, se utiliza un motor vibratorio emparejado de dos. Se utiliza el VP-170, montado en un solo cabezal.
También utilizan un motor vibratorio VU-1.6 con un orificio de paso en la parte central, que no se puede retirar durante los trabajos de extracción de tierra de la cavidad interna del casco.
Se recomienda mantener usando tecnología de flujo asegurando un mínimo de tiempo de inactividad del equipo. Para hacer esto, deben estar en funcionamiento 3-4 proyectiles al mismo tiempo. Cada uno de ellos está involucrado en una operación específica:
El tipo de controlador vibratorio se selecciona en función de la fuerza motriz requerida. Para martillos vibratorios de baja frecuencia, el valor de la fuerza motriz requerida R en determinado por la fórmula
R en = 1,4F- 3Q/κ,
Dónde F- capacidad de carga calculada del pilote según el proyecto, kN;
Q - peso del sistema vibratorio (incluido el impulsor vibratorio, el pilote y la tapa), kN;
κ - coeficiente de reducción de la resistencia lateral del suelo durante la inmersión por vibración, tomado según la tabla. 2.12.
Tabla 2.12 - Valor del coeficiente κ
En todo caso deberán cumplirse las siguientes condiciones: R en> 1,3Q al hincar pilotes de concha con extracción de suelo y R en> 2,5Q al hincar pilotes macizos y huecos sin remover tierra.
Las características técnicas de algunos hincadores vibratorios domésticos para hincar pilotes y pilotes de concha se dan en la tabla. 2.13.
Para una selección aproximada del tipo de controlador vibratorio, puede utilizar los datos que figuran en la tabla. 2.14.
La elección de la fuente de energía para un vibrador debe realizarse teniendo en cuenta la sobrecarga de sus motores eléctricos en un 30-35%.
Tabla 2.13 - Características técnicas de los martillos vibratorios domésticos.
MSh-2M - motor vibratorio para insertar y extraer Tablestacas.
Tabla 2.14 - Datos para seleccionar un martillo vibratorio
Las desventajas de los martillos vibratorios con accionamiento electromecánico son el alto consumo de energía y las frecuentes fallas de los motores eléctricos debido a la vibración y la combustión de los devanados.
En el extranjero se utilizan martinetes vibratorios hidráulicos (Tabla 2.15).
Tabla 2.15 - Características técnicas de los vibrocargadores hidráulicos de fabricación extranjera.
La tecnología para hincar un pilote suele consistir en los siguientes procesos:
Métodos para sumergir un montón de conchas. determinados por las condiciones del suelo y la profundidad de inmersión, se pueden tomar de acuerdo con la tabla. 2.16.
Después de retirar la tierra de la cavidad interna del pilote de concha, si es necesario, se baja una jaula de refuerzo (Fig. 2.36).
La colocación submarina de la mezcla de hormigón en la carcasa se realiza a través de una tubería de hormigón de hasta 50 m de largo. Consta de tramos de 6 a 10 m con juntas impermeables entre ellos y uniones de brida atornilladas.
Tabla 2.16 - Métodos para hincar pilotes de concha
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Profundidad de inmersión, m |
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saturado de agua flojo poco cohesivo Cohesivo de plástico fluido y blando. |
Bajo la influencia de la gravedad. Lo mismo, con muestreo avanzado de suelo desde la cáscara. Inmersión por vibración |
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Denso y densidad media no cohesivo. Arcillosos refractarios y semisólidos |
Bajo la influencia de la gravedad con eliminación avanzada del suelo del caparazón. Inmersión por vibración con eliminación de tierra del caparazón. |
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Todos los suelos con capas de roca y cantos rodados de más de 30 cm. |
independientemente de la profundidad |
Descenso al pozo líder, inmersión por vibración con eliminación de obstáculos mediante perforación |
Si es necesario garantizar una alta calidad del hormigón de relleno, en las carcasas no se debe colocar hormigón moldeado, sino una mezcla de hormigón rígido. Para que se propague en la cavidad interna, se fijan 1-2 vibradores (Fig. 2.37) con una potencia de 1-1,5 kW en el fondo de la tubería de hormigón. En este caso, es necesario evitar que el agua penetre en la tubería de hormigón.
Arroz. 2.37 - Colocación de vibradores en el fondo de una tubería de hormigón: 1 - brida; 2 - sección inferior de la tubería; 3 - centralizador de tuberías; 4 - cable; 5 - acoplamiento; 6 - tubo; 7 - soporte vibrador; 8 - vibrador; 9 - vendaje; 10 - junta
MAPA TECNOLÓGICO de líneas aéreas 35-500 kV
INMERSIÓN DE PILAS METÁLICAS EN POZOS LÍDER CON LA UNIDAD UVVS-60/10 EN SUELOS CONGELADOS CON PLÁSTICO BAJO SOPORTES INTERMEDIOS DE 500 kV VL
Ver Parte General.
1 área de uso
1.1. Se ha desarrollado el mapa tecnológico para la construcción de cimentaciones de pilotes en suelos plásticamente congelados de los grupos I y II para soportes metálicos intermedios sobre vientos del tipo PB-1 para una línea aérea de 500 kV.
1.2. La tecnología adoptada implica perforar orificios guía de 250 mm con una unidad líder tubular UVVS-60/10 y el posterior prensado por vibración de pilotes metálicos de los grados SM-8 y SM-10 en suelos plásticamente congelados sin inclusiones grandes con temperaturas no inferiores a:
En presencia de capas de hielo de más de 5 cm de espesor y de arena de más de 10 cm de espesor, así como en presencia de inclusiones grandes, la posibilidad de hincar pilotes metálicos con la unidad UVVS-60/10 se determina mediante prueba de conducción. Este método de hincado de pilotes también se puede utilizar a temperaturas más bajas del suelo, si se confirma mediante pilotes de prueba la posibilidad de presión por vibración.
1.3. Al vincular un mapa tecnológico a un objeto específico y condiciones de construcción durante el desarrollo del PPR, es necesario aclarar el cálculo y las tasas de consumo de materiales operativos.
2. Organización y tecnología de la producción de la construcción.
2.1. Antes de iniciar los trabajos de prensado vibratorio de pilotes en la obra, se deberán cumplir los requisitos especificados en el inciso 4 de la Parte General de la Colección.
2.2. La construcción de pozos líderes y la hinca de pilotes se lleva a cabo utilizando un martinete de presión por vibración UVVS-60/10. Las características técnicas de la unidad se dan en el mapa tecnológico TK-1-25-5.
2.3. Para perforar pozos guía en suelos congelados, utilice un líder que consista en un tubo sin costura del diámetro y longitud adecuados con un espesor de pared de 12 a 18 mm, consulte la Fig. 2. En el extremo inferior del tubo, se suelda una punta en forma de anillo; las superficies cónicas interior y exterior forman un borde cortante.
2.4. Según RSN 41-72, el área de la sección transversal de los pozos líderes se considera igual a 0,75-0,95 del área de la sección transversal del pilote. La profundidad de penetración de los orificios guía para pilotes perforados no debe exceder la profundidad de inmersión de los pilotes.
En este mapa tecnológico del pozo, el diámetro es de 250 mm y la profundidad es de 7,0 m.
2.5. La secuencia de trabajo en el piquete y el diagrama de movimiento de la unidad se muestran en la Fig. 1.
Leyenda
Lugares para colocar pilotes.
116 - secuencia de hinca de pilotes
Dirección de movimiento de la unidad UVVS-60/10
Explicación
Figura 1. Diagrama de movimiento del martinete de choque-vibración UVVS-60/10 al hincar pilotes
2.6. Secuencia tecnológica de trabajo:
a) disponer los pilotes de modo que sus cabezas queden cerca de los puntos de inmersión (en la Fig. 1 se muestra una disposición racional de los pilotes para este tipo de cimentación);
b) si es necesario, arrastrar el pilote hasta la unidad a través del bloque de salida inferior en un radio de hasta 5 m;
c) la unidad con el líder unido al motor vibratorio avanza hasta el lugar donde está sumergido el pilote;
d) utilizando los mecanismos de corrección longitudinal y transversal, colocar la pluma y el tubo guía en posición vertical y bajarlos hasta el punto de perforación del pozo guía;
e) bajar los estabilizadores y encender la carga, dependiendo de la densidad del suelo, ajustar la energía de impacto del martillo vibratorio;
f) al llegar a la marca de diseño, se retira del pozo el líder junto con el núcleo de suelo;
i) la unidad con el líder se mueve al punto de perforación del siguiente pozo, la secuencia tecnológica de trabajo en la construcción de pozos líderes se muestra en la Fig. 2 K-1-25-6;
j) las pausas en el trabajo durante la construcción de pozos líderes no deben exceder los 10-15 minutos. Antes de las pausas en el trabajo que excedan el límite de tiempo especificado, el líder deberá ser liberado del núcleo del suelo;
k) después de instalar todos los pozos guía en el conjunto de pilotes (2 o 4), desconectar el tubo guía del martillo vibratorio y el hincador vibratorio comienza a hincar los pilotes;
l) secuencia tecnológica de trabajos de hincado vibratorio de pilotes, ver mapa tecnológico TK-1-25-5, cláusula 2.4.
2.7. Durante la hinca, verifique constantemente la dirección correcta del pilote y el brazo guía del martinete.
2.8. Las desviaciones de la posición de diseño de los pilotes hincados no deben exceder los valores indicados en la Tabla No. 2 de la Parte General.
2.9. La aceptación de la base de pilotes se lleva a cabo sobre la base de la lista de documentación construida especificada en SNiP III-9-74 cláusulas 8.15, 8.26.
2.10. Al realizar trabajos de pilotaje, es necesario cumplir con las reglas especificadas en SNiP III-A.11-70, así como con los requisitos básicos que se detallan a continuación:
a) está prohibido permanecer debajo del pilote y del tubo guía mientras se levanta e instala en la cabeza;
b) todas las operaciones para bajar y subir el martillo vibratorio y levantar el pilote deben realizarse a la señal de un liniero eléctrico de categoría V;
c) está prohibido eslingar pilotes al levantarlos e instalarlos en la tapa mediante bucles de montaje, eslingar pilotes mediante cables especiales, ver nodo 3, Fig. 3 K-1-25-5;
d) durante el trabajo, está prohibido estar a menos de 3 m del martillo en funcionamiento;
e) no está permitido dejar colgados el pilote, el martillo y el tubo guía durante las pausas en el trabajo;
f) si la fuerza del viento es de 6 puntos o más, se debe detener el trabajo y bajar el martillo a su posición más baja;
i) todos los que trabajan en una obra de construcción están obligados a cumplir estrictamente los requisitos de las "Reglas de producción".
2.11. La hinca vibratoria de pilotes se realiza por un equipo de trabajadores formado por:
2.12. El cálculo de los costos de mano de obra se realizó para la hinca vibratoria de 16 pilotes metálicos en orificios guía previamente perforados. El tiempo de inmersión de una pila se acepta convencionalmente en 20 minutos. El tiempo estándar real debe determinarse mediante una prueba de manejo de 5 pilotes sobre estacas características.
Los resultados de la inmersión de prueba deben documentarse. Según los resultados de la inmersión de prueba, ajuste el cálculo de los costes laborales.
Costo de mano de obra
Razón fundamental | nombre de las obras | Alcance del trabajo | Tiempo estándar por unidad, hora-persona | Costos laborales para todo el volumen, día-persona |
|
§23-3-3 tabla 2 | Pozos perforadores por el líder | ||||
Guardavía | |||||
Conductor | |||||
Lanzamiento del T-32 | Inmersión vertical de pilotes metálicos SM-8 en pozos líderes. | ||||
Guardavía | |||||
Conductor | |||||
Nota: 1. Al realizar trabajos en condiciones invernales, tenga en cuenta el factor de corrección para la zona de temperatura VI, consulte ENiR "Parte general", página 12.
2. Se supone que la duración del turno de trabajo es de 8,2 horas.
3. Indicadores técnicos y económicos
3.1. Se determinaron indicadores técnicos y económicos para una cimentación de pilotes compuesta por 16 pilotes metálicos.
4. Recursos materiales y técnicos
4.1. Necesidad de estructuras básicas.
4.2. La necesidad de máquinas, equipos, herramientas, materiales y suministros.
Nombre | Marca, | Especificaciones técnicas |
|||
Unidad de prensado por vibración y choque | impacto-vibración | Basado en el tractor T-100 MB. |
|||
VK-1.0/3000-HL | |||||
nivel de teodolito | |||||
Almohadillas de madera | el bosque es redondo |
||||
Llave de giro de pila | |||||
casco de instalador | |||||
médico |
________________
* En su lugar se aplica GOST 7502-98. - Nota del fabricante.
4.3. Requisito para los materiales operativos.
Nota: 1. Cuando opere mecanismos en invierno, aumente el consumo de combustible y lubricantes en un 10%.
2. Las tasas de consumo horario de combustibles y lubricantes se dan para valores de carga promedio del motor.
Se ha elaborado el texto electrónico del documento.
JSC "Kodeks" y verificado por:
/ Ministerio de Energía y Electrificación de la URSS;
Departamento técnico y de producción principal.
en construcción. - Novosibirsk, 1979
Los pilotes se entregan desde empresas del sector de la construcción listos para sumergirse en el suelo. Dependiendo de las características del suelo, existen varios métodos para construir pilotes, incluyendo impacto, vibración, indentación, atornillado, uso de socavamiento y electroósmosis, así como varias combinaciones de estos métodos.
El método de impacto se basa en el uso de energía de impacto (el impacto de la carga de impacto), bajo cuya influencia el pilote con su parte inferior puntiaguda se incrusta en el suelo. A medida que se hunde, desplaza las partículas del suelo hacia los lados, parcialmente hacia abajo o hacia arriba. Como resultado de la inmersión, la pila desplaza un volumen de suelo casi igual al volumen de su parte sumergida. Una parte más pequeña de este suelo termina en la superficie, una gran parte se mezcla con el suelo circundante y compacta significativamente la base del suelo. La zona de compactación notable del suelo alrededor del pilote es 2...3 veces el diámetro del pilote.
La carga de impacto sobre la cabeza del pilote se crea mediante mecanismos especiales:
Los hincadores vibratorios y los martillos vibratorios se utilizan con mayor frecuencia al hincar pilotes tubulares de gran diámetro, al hincar en el suelo y extraer tablestacas.
El ciclo de trabajo de todo tipo de martillos consta de dos golpes: un golpe en vacío, durante el cual la parte de impacto se eleva a una determinada altura, y un golpe de trabajo, durante el cual la parte de impacto desciende a gran velocidad hasta chocar contra el pilote. En varios martillos para pilotes, la carrera de trabajo se produce solo bajo la influencia de la masa de la parte que golpea; dichos martillos se denominan martillos de acción simple;
En los martillos de doble acción, en el punto de máxima elevación, la parte de impacto recibe energía adicional, y esta energía y la masa de la parte de impacto del martillo actúan sobre el pilote. Durante el funcionamiento del martillo, su cuerpo permanece inmóvil sobre la cabeza del pilote que se está hincando, la parte de golpe del martillo se mueve dentro del cuerpo. La energía de la combustión no sólo eleva la parte percutora del martillo a su altura máxima, sino que también la impacta cuando cae bajo la influencia de la gravedad. El suministro de combustible y el encendido, según la posición de la pieza de golpe, se realizan de forma automática.
Los martillos diésel, en comparación con los martillos de vapor-aire, se caracterizan por una mayor productividad, facilidad de operación, autonomía y menor coste. La autonomía se garantiza mediante la elevación mediante la carrera de potencia de un motor diésel de dos tiempos.
En las obras se utilizan martillos diésel de varilla y tubulares (Fig. 6.5). La parte de impacto de los martillos de varilla diésel es un cilindro móvil, abierto en la parte inferior y que se mueve sobre varillas guía. Cuando el cilindro cae sobre un pistón estacionario, se enciende una mezcla de aire y combustible en la cámara de combustión. Los gases formados como resultado de la combustión de la mezcla arrojan el cilindro hacia arriba, tras lo cual se produce un nuevo golpe y se repite el ciclo.
En los martillos diésel tubulares, un cilindro fijo con talón guía toda la estructura. La parte de impacto es un pistón móvil con cabeza. La mezcla se enciende cuando la cabeza del pistón golpea la superficie de la cavidad esférica del cilindro.
Fig.6.5. Diagramas de martillo diésel:
una varilla; b - tubular; / - cilindro móvil; 2 - varillas guía; 3 - pistón; 4 - pistón móvil; 5 - cabeza; 6 - cilindro fijo; 7 - parte de soporte
La principal ventaja de un martillo diésel de tipo tubular sobre uno de varilla es que, con la misma masa de la parte de impacto, tienen una energía de impacto significativamente mayor (2...3 veces). Se recomienda la siguiente relación entre la masa de la parte de impacto del martillo y la masa del pilote: para martillos de varilla 1,25; para los tubulares - 0,5...0,7. Para los martillos de acción simple, el número de golpes por minuto es de 45...100, la masa de la parte de golpe es de hasta 2500 kg. De manera similar, para los martillos de doble acción, el número de golpes por minuto es de hasta 300, la masa de la parte que golpea es de hasta 1200 kg.
El kit de martillo incluye una tapa de cabeza, que es necesaria para asegurar el pilote en las guías de la instalación de hincado de pilotes, proteger la cabeza del pilote de la destrucción por golpes de martillo y distribuir el impacto uniformemente sobre el área del pilote. En este sentido, la cavidad interna de la tapa debe corresponder a la forma y tamaño de la cabeza del pilote y estar fijada rígidamente a ella.
Para levantar e instalar el pilote en una posición determinada y para hincar pilotes, asegurando la transferencia de fuerza del martillo para pilotes en una posición estrictamente vertical, se utilizan dispositivos especiales: martinetes (Fig. 6.6). La parte de trabajo principal del martinete es su brazo, a lo largo del cual se instala el martillo antes de sumergirlo, se baja y se eleva a medida que se hinca el pilote. Los pilotes inclinados se hincan en el suelo mediante martinetes con pluma inclinada. Hay martinetes sobre rieles (martinetes universales tipo torre metálica) y autopropulsados, basados en grúas, tractores, excavadoras y vehículos con una longitud de pluma de 9...18 m.
Los martinetes universales tienen un peso muerto significativo de hasta 20 toneladas. La instalación y el desmontaje de dichos martinetes y la construcción de vías de grúa para ellos son procesos que requieren mucha mano de obra, por lo que los martinetes universales se utilizan para hincar pilotes de más de 12 m con. un gran volumen de trabajos de pilotaje en la obra.
Arroz. 6.6. Instalaciones de hinca de pilotes:
6 - pavimento; b - riel universal; c - basado en una excavadora; Sr. Tractor; d - en coche; / - cabina, 2 - mástil martinete; 3 - puente; 4 - vía férrea; 5 - pila; b - reposacabezas con bloques; 7 - carro de carrera; 8 - plataforma giratoria; 9 - martillo; 10 - máquina básica; II-flecha; 12 - espaciador; 13 - cilindro hidráulico; 14 - mecanismo retráctil; 15 - cilindro hidráulico para levantar e inclinar la pluma; 16 - mecanismo de elevación de pilotes; 17 - marco móvil
Los pilotes más habituales en la construcción industrial y civil tienen una longitud de 6...10 m y se hincan mediante unidades de hinca de pilotes autopropulsadas. Dichas instalaciones son maniobrables y cuentan con dispositivos mecánicos para tirar y levantar el pilote a la altura requerida, asegurar la cabeza del pilote en la tapa y alinear verticalmente la pluma con el pilote antes de hincar.
La hinca de pilotes consta de tres operaciones repetitivas principales:
■ mover e instalar un martinete en el lugar donde se hinca el pilote;
■ levantar e instalar el pilote en su posición para hincar;
■ clavar una pila.
El centro de gravedad del martillo para pilotes debe coincidir con la dirección de hincado del pilote. El martillo para pilotes se eleva a una altura suficiente para instalar el pilote, con cierto margen para el golpe del martillo, y se fija en esta posición. Al hincar pilotes de acero y hormigón armado con martillos de acción simple, es necesario utilizar tapas para suavizar el impacto y proteger la cabeza del pilote de la destrucción.
El proceso de hincado de pilotes incluye instalar el pilote en la posición de diseño, colocar la tapa, bajar el martillo y los primeros golpes sobre el pilote desde una altura de 0,2...0,4 m, después de sumergir el pilote a una profundidad de 1 m. , transición al modo de conducción normal. Cada golpe hace que la pila se hunda hasta una cierta profundidad, que disminuye a medida que la pila se profundiza. Posteriormente, llega un momento en el que la profundidad de hincado del pilote es casi imperceptible. En la práctica, el pilote se hunde en el suelo en la misma pequeña cantidad, lo que se denomina falla.
Falla: la profundidad de penetración de un pilote durante un cierto número de golpes, generalmente con un martillo de acción simple, o por unidad de tiempo para martillos de doble acción. La magnitud de la falla es el promedio de 10 o una serie de impactos por unidad de tiempo.
La fianza es una serie de golpes realizados para medir el valor medio de fallo: para los martillos de vapor-aire, la fianza es de 20...30 golpes; para martillos diésel de simple acción la garantía es de 10 golpes; Para los martillos diésel de doble acción, la falla se determina en 1 minuto. conduciendo.
Las mediciones se realizan con una precisión de 1 mm, el avance se detiene cuando se recibe un fallo de diseño (calculado). Si la falla promedio en tres promesas consecutivas no excede el valor calculado, entonces el proceso de hinca del pilote se considera completado.
Si durante el hincado el pilote no ha alcanzado la marca de diseño, pero ya se ha recibido una falla especificada, entonces esta falla puede resultar falsa, debido a una posible sobretensión en el suelo por el hincado de pilotes anteriores. Después de 3...4 días, la pila se puede cargar hasta la marca de diseño.
Hincado de pilotes por vibración Se realiza mediante mecanismos de vibración que ejercen efectos dinámicos sobre el pilote, que permiten superar la resistencia de fricción en las superficies laterales del pilote, el arrastre del suelo que se produce debajo de la punta del pilote y sumergir el pilote en la profundidad de diseño (Fig. 6.7). La velocidad de inmersión y la amplitud de las vibraciones están influenciadas por la masa de las partes vibrantes del pilote y el vibrador, su excentricidad, la densidad del suelo involucrado en las vibraciones y la frecuencia de vibración del vibrador. Gracias a la vibración, hincar pilotes en el suelo requiere un esfuerzo a veces decenas de veces menor que durante la hinca. En este caso, se produce una compactación por vibración parcial del suelo, incluso debajo de la cabeza del pilote. La zona de compactación para diferentes suelos es de 1,5...3 veces el diámetro del pilote.
Arroz. 6.7. Hincado de pilotes por vibración:
a - instalación de hinca de pilotes; b - cargador vibratorio con carga suspendida; c - martillo vibratorio; I - martillo vibratorio, 2 - excavadora; 3 - pila; 4 - motor eléctrico, 5 - placas de carga; 6 - vibrador; 7 - desequilibrios; 8 - reposacabezas; 9 - resortes; 10 - pieza de impacto con motor eléctrico; 11 - delantero; 12 - yunque
Para hincar pilotes en el suelo mediante vibración se utilizan hincadores vibratorios que se suspenden del mástil de la instalación de hincado de pilotes y se conectan rígidamente al encepado. El funcionamiento del vibrador se basa en el principio de que las fuerzas centrífugas horizontales provocadas por los desequilibrios del vibrador se eliminan mutuamente, mientras que las fuerzas verticales se suman. La amplitud de las vibraciones y la masa del sistema de vibración, que incluye el pilote, las tapas y el impulsor vibratorio, deben proporcionar vibración a las capas de suelo adyacentes, incluyéndolas en este sistema, como resultado de lo cual los granos del suelo se separan bajo el contorno de la parte sumergida del pilote.
El método es más adecuado en suelos arenosos, poco profundos y polvorientos saturados de agua, donde la velocidad de inmersión puede alcanzar 3,5...7 m/min. Este método se utiliza para hincar pilotes de hormigón armado macizos y huecos, pilotes de concha y pilotes de chapa metálica.
En suelos arcillosos y arcillosos pesados, se puede formar un colchón de arcilla debajo de la punta del pilote, lo que reduce la capacidad de carga del pilote hasta en un 40%. Por lo tanto, en la etapa final de inmersión, durante los últimos 15...30 cm, el pilote se sumerge en el suelo mediante el método de impacto.
Al elegir cargadores de baja frecuencia (hasta 420 kol/min), utilizados al hincar pilotes pesados de hormigón armado y pilotes tubulares con un diámetro de 1000 mm o más, es necesario que el momento de las excéntricas supere la masa del sistema de vibración. en al menos 7 veces para suelos ligeros y 11 veces para suelos medianos y pesados.
Para sumergir pilotes ligeros de hasta 3 toneladas y pilotes de chapa metálica en suelos que no ofrecen mucha resistencia debajo de la punta del pilote, se utilizan motoaerovibradores de alta frecuencia (a partir de 1500 kol/min) con carga de resorte, que consisten en un vibrador. mismo y uno adicional conectado a él mediante un sistema de resorte con un motor eléctrico ubicado en él.
El método de vibración es más eficaz para suelos no cohesivos y saturados de agua. El uso del método para hincar pilotes en suelos densos con poca humedad solo es posible con la construcción de pozos principales, es decir, con perforación preliminar de pozos.
Más versátil es método de vibración-impacto Hincado de pilotes mediante martillos vibratorios. Durante el funcionamiento del martillo vibratorio, junto con el efecto de vibración sobre el pilote, el martillo desciende periódicamente, ejerciendo también un efecto dinámico sobre la cabeza del pilote.
Los más comunes son los martillos vibratorios de resorte. En ellos, cuando los ejes con desequilibrios giran en direcciones opuestas, se crean vibraciones constantes. Cuando el espacio entre el martillo y el yunque del pilote es menor que la amplitud de vibración, el martillo golpea periódicamente el pilote a través del yunque. Los martillos vibratorios pueden autoajustarse, es decir, aumentar la energía del impacto al aumentar la resistencia del suelo a la inmersión del pilote. La masa de la parte de impacto del martillo vibratorio en relación con la hinca de pilotes de hormigón armado debe ser al menos el 50% de la masa del pilote y ser de 650... 1350 kg.
El método de vibración-impacto es aplicable en suelos densos y cohesivos y permite 3...8 veces más rápido, con la misma potencia que el método de vibración, hincar pilotes en el suelo debido a la vibración e hincado simultáneos. En este caso se debe garantizar una conexión rígida del motovibrador con el pilote.
Método de vibración Se basa en una combinación de vibración o impacto de vibración sobre el pilote y una carga estática. La instalación de prensado por vibración consta de dos marcos. En el bastidor trasero hay un generador eléctrico accionado por un motor de tractor y un cabrestante de doble tambor; en el bastidor delantero hay un brazo guía con un conductor vibratorio y bloques a través de los cuales pasa el cable de presión del cabrestante al conductor vibratorio. En posición de trabajo, el hinca vibratorio, ubicado sobre el lugar de inmersión del pilote, levanta el pilote y lo instala, junto con la tapa adjunta, en el lugar donde se hinca. Cuando se encienden el hincador vibratorio y el cabrestante, el pilote se sumerge debido a su propio peso, la masa del hincador vibratorio y parte de la masa del tractor transmitida por la cuerda de presión a través del hincador vibratorio al pilote. Al mismo tiempo, el pilote está sujeto a las vibraciones creadas por un cargador de baja frecuencia con una placa suspendida.
El método de prensado por vibración no requiere la construcción de caminos para mover la unidad de trabajo y elimina el daño y la destrucción de las pilas. Especialmente eficaz al hincar pilotes de hasta 6 m de longitud.
Hincar pilotes prensado Se utiliza para pilotes cortos de sección maciza y tubular (3...5 m). El prensado estático se realiza en la siguiente secuencia: el pilote se instala en posición vertical en el brazo guía de la unidad. A continuación, se baja un cabezal sobre la cabeza del pilote y se fija, transmitiendo la presión desde la máquina base (tractor, excavadora) a través de un sistema de bloques y poleas directamente al pilote, que gracias a esta presión se hunde gradualmente en el suelo. . Una vez que la pila alcanza la marca de diseño, se detiene la inmersión, se retira la tapa y la unidad se mueve a una nueva posición. Es aplicable la indentación estática utilizando dos mecanismos activados simultáneamente (Fig. 6.8).
Hincar pilotes atornillando a base de atornillar pilotes de acero y hormigón armado con punta de acero mediante instalaciones móviles montadas en automóviles u otros vehículos autopropulsados. El método se utiliza con mayor frecuencia en la construcción de cimientos para mástiles de líneas eléctricas, comunicaciones por radio y otras estructuras, donde se puede aprovechar suficientemente la capacidad de carga de los pilotes roscados y su resistencia a la extracción (Fig. 6.9).
Arroz. 6 8 Esquema de hincar un pilote mediante indentación estática.
1 - cabrestante y cable de tracción para bajar la placa base y levantar el cabezal, 2 - extensión de la pluma; 3 - bloques; 4 - bastidor de pluma, 5 - cabezal con bloques, b - cuerda de presión, 7 - cabrestante de presión, 8 - placa base, 9 - bloque de salida de la cuerda de presión, 10 - pilote; II - bastidor, 12 - tractor
Arroz. 6.9. Esquema del proceso de atornillado de pilotes;
a) el diseño de la punta cuando se sumerge en suelos blandos; b) lo mismo, en suelos densos, en el esquema de inmersión svan; 1 caja de cambios para inclinar el cuerpo de trabajo, 2 - cuerpo de trabajo (cabrestante), 3 - pilote; 4 - punta de pelo; 5 - estabilizadores
La instalación de atornillado consta de un cuerpo de trabajo, accionamientos para girar e inclinar el cuerpo de trabajo, un sistema hidráulico, un panel de control, cuatro estabilizadores hidráulicos y equipos auxiliares. El cuerpo de trabajo del cabrestante es un mecanismo que consta de dos pares de pinzas y un motor eléctrico. Las pinzas comprimen la pila y le transmiten la rotación desde el motor eléctrico. Dependiendo del propósito (transferencia de carga sobre un área grande o penetración en suelos densos), las palas helicoidales de las puntas pueden tener un diámetro de hasta 3 m, el diámetro mínimo de las palas es de 30 cm; la longitud de los pilotes puede superar los 20 m.
El diseño del cuerpo de trabajo permite las siguientes operaciones: tirar de la pila de tornillos dentro de la tubería del cuerpo de trabajo (primero se coloca una carcasa metálica de inventario sobre la pila), para asegurar un ángulo determinado de inmersión de la pila dentro de 0. .450 desde la vertical, para sumergir el pilote en el suelo mediante rotación con el uso simultáneo de esfuerzos axiales. Esta fuerza, si es necesario, se puede utilizar al sacar el pilote del suelo. La rotación del cuerpo de trabajo se realiza desde la toma de fuerza a través de las correspondientes cajas de cambios.
Las operaciones de trabajo al hincar un pilote mediante el método de atornillado son similares a las operaciones realizadas al hincar pilotes mediante el método de hincado o por vibración. Solo que en lugar de instalar y quitar la tapa de la cabeza, este método implica colocar y quitar una carcasa de metal.
Después de atornillar el pilote de tornillos (el diámetro de las tuberías alcanza 1 m), su cavidad interna se llena con hormigón. La velocidad de inmersión de los pilotes de tornillo depende del diámetro de la cuchilla y de las características del suelo y está en el rango de 0,2...0,6 m/min.
Las ventajas de los pilotes helicoidales son su alta capacidad de carga, la capacidad de hundirse suavemente en el suelo y la percepción de fuerzas negativas.
La hinca de pilotes mediante la erosión del suelo se utiliza en suelos poco cohesivos y poco cohesivos: arenosos y franco arenosos. Es aconsejable utilizar lavado para pilas de gran sección transversal y gran longitud, pero es inaceptable para pilas colgantes. ¡El método consiste en aflojar el suelo bajo la influencia del agua que fluye a presión en la punta del pilote desde uno o varios tubos conectados al pilote! y se elimina parcialmente por lavado (Fig. 6.10). En este caso, la resistencia del suelo en la punta del pilote disminuye y el agua que sube a lo largo del pilote erosiona el suelo adyacente, reduciendo así la fricción en las superficies laterales del pilote. Como resultado, la pila se hunde en el suelo bajo la influencia de su propio peso y el peso del martillo instalado en ella.
La disposición de los tubos para lavar la tierra con un diámetro de 38...62 mm puede ser lateral, cuando se ubican dos o cuatro tubos con puntas a los lados de la pila, y central, cuando se coloca una punta de chorro simple o múltiple. colocado en el centro de un pilote hincado hueco. Con la erosión lateral, en comparación con la erosión central, se crean condiciones más favorables para reducir las fuerzas de fricción en la superficie lateral de los pilotes. Cuando se colocan de lado, los tubos de lavado se fijan de tal manera que las puntas se encuentren en las pilas a 30...40 cm por encima de la punta.
Para eliminar la suciedad, se introduce agua en los tubos a una presión de al menos 0,5 MPa. Al socavar, se altera la adherencia entre las partículas de suelo debajo de la base y parcialmente a lo largo de la superficie lateral de los pilotes, lo que posteriormente puede conducir a una disminución de la capacidad de carga del pilote. Teniendo en cuenta que el pilote tendrá que soportar la carga en el futuro, la inmersión con socavamiento se realiza solo hasta un nivel determinado y luego, con la ayuda de una máquina de hinca de pilotes, se introduce hasta la profundidad de diseño (0,5...2,0 m). Con este método de inmersión, la productividad aumenta entre un 30...40% en comparación con la conducción pura y se ahorra combustible. Después de detener el suministro de agua y estabilizar el nivel del agua subterránea, el suelo se compacta y comprime firmemente la pila.
Arroz. 6.10. Lavado del suelo para hincar pilotes:
a) - hincar pilotes cuadrados con erosión del suelo: / - martillo; 2 ~ cable que soporta los tubos de lavado; 3 - manguera de presión; 4 - tubos de lavado; 5 - pila; b - ubicación de los tubos de lavado; c - la punta del tubo de descarga
El uso del método de socavamiento no está permitido si existe amenaza de hundimiento de estructuras cercanas, así como en general en suelos hundidos.
La hinca de pilotes mediante electroósmosis se utiliza en suelos arcillosos densos saturados de agua, margas morrenas y arcillas. Para la implementación práctica del método, se conecta un pilote ya sumergido en el suelo al polo positivo (ánodo) de la red eléctrica de CC, y el adyacente a él, preparado para sumergirse en el suelo, al polo negativo. (cátodo). Cuando se enciende la corriente alrededor de una pila con un polo positivo, la humedad del suelo disminuye drásticamente y, cerca de una pila con un polo negativo, por el contrario, aumenta considerablemente. En un ambiente más húmedo, el pilote se hunde más rápido en el suelo, lo que permite el uso de equipos de pilotaje de menor potencia.
Una vez finalizado el hincado y desconectado los pilotes de la fuente de energía, el suelo recupera rápidamente su antigua estabilización y su condición de humedad. Gracias a esto, sólo reduciendo la humedad alrededor del pilote hincado, su capacidad de carga aumenta significativamente.
Si los pilotes de hormigón armado mediante el método de ósmosis se equipan adicionalmente con tiras metálicas, que ocuparán el 20...25% de la superficie lateral de los pilotes, y además, el pilote ya hincado se conecta al ánodo y el sumergido con tiras de metal al cátodo, entonces sólo esto permitirá una reducción del 20...30% en los costos de mano de obra y el tiempo de inmersión en comparación con el método de electroósmosis pura. En comparación con el hincado de pilotes, el uso de funciones adicionales de electroósmosis permite acelerar el proceso de hincado de pilotes en el suelo entre un 25 y un 40%.
Secuencia de hinca de pilotes. El orden de hincado de pilotes depende de su ubicación en el campo de pilotes y de los parámetros del equipo de hincado de pilotes. La secuencia de hincado de pilotes está determinada por el mapa técnico o plan de trabajo, depende del tamaño del campo de pilotes y de las propiedades del suelo; Se aplican tres esquemas: ordinario, cuando todos los pilotes de una fila se hincan secuencialmente; espiral, al hincar pilotes desde el centro hasta los pilotes de las filas exteriores y seccional, cuando todo el campo se divide en secciones separadas a lo largo del ancho del edificio, en las que el hincado se realiza según un patrón de filas (Fig. 6.11) .
Arroz. 6.11. Diagrama de un sistema de hinca de pilotes ordinario:
a - con una disposición recta de pilas en filas separadas; 6 - cuando los pilotes están ubicados en arbustos; /...IS - secuencia para hincar pilotes
El esquema en espiral implica hincar pilotes en círculos concéntricos desde el centro hasta los bordes del campo de pilotes, lo que permite la longitud mínima del recorrido de la instalación de carga de pilotes.
Además, cuando se hincan los pilotes, el suelo a su alrededor se compacta aún más. Con un esquema en espiral, los pilotes recién hincados siempre se ubican a lo largo del contorno exterior del campo de pilotes, por lo que la tensión del campo ya hincado tiene un impacto mínimo.
En caso de grandes distancias entre pilotes individuales, el proceso de hincado puede determinarse principalmente por consideraciones tecnológicas, principalmente por el equipo utilizado. En algunos martinetes de torre, los mástiles están sostenidos por marcos retráctiles que se mueven aproximadamente 1 m. Con tales martinetes, se pueden hincar dos filas de pilotes a la vez desde un estacionamiento, lo que reduce significativamente la ruta de movimiento del martinete y. el tiempo que se tarda en moverlo. En la construcción de la parte subterránea de los edificios residenciales se utilizaron grúas equipadas con martinetes montados, que se movían a lo largo de una vía a lo largo del borde del foso del edificio.
Al construir cimientos de pilotes para edificios de larga duración, es racional utilizar una instalación de clavado de pilotes de puente (Fig. 6.12), que es un puente móvil a lo largo del cual se mueve un carro con un martinete. Los pilotes con una longitud de 8...12 m se hincan con un martillo diésel. La ventaja de la instalación de pilotes en puentes es la capacidad de instalar pilotes con precisión en el punto de hincado; la colocación preliminar de los pilotes en el área de trabajo reduce significativamente las operaciones de arrastre y fijación del pilote en un martinete, lo que aumenta significativamente la productividad y la calidad. de trabajo.
Al hincar pilotes, los principales factores que determinan la elección del método y del equipo de hincado de pilotes son las propiedades físicas y mecánicas del suelo, el volumen de trabajo de pilotaje, el tipo de pilotes, la profundidad de su inmersión, el rendimiento del pilote. instalaciones de hinca y martinetes utilizados.
El volumen de trabajo próximo se mide por la cantidad de pilotes que deben hincar o por la longitud total de la parte de los pilotes sumergidos en el suelo.
P y c. 6.12. Esquema de hincado de pilotes utilizando una plataforma de pilotaje de puentes:
1 - cabeza con bloques; 2 - martillo diésel; 3 - pila; 4 - martinete; 5 - rieles; 6 - puente móvil, 7 - grúa para alimentación de pilotes
La elección del equipo para hincar pilotes y el número de instalaciones de hincado de pilotes dependen de estos volúmenes, las condiciones específicas del suelo y el plazo de trabajo especificado.
MAPA TECNOLÓGICO DE OHL 35 - 500 kV
INMERSIÓN DE PILAS METÁLICAS EN POZOS LÍDERES CONGELADOS EN PLÁSTICO CON LA UNIDAD UVVS-60/10
SUELOS BAJO SOPORTES INTERMEDIOS DE LÍNEAS AÉREAS DE 500 kV
2.2. La construcción de pozos líderes y la hinca de pilotes se lleva a cabo utilizando un martinete de presión por vibración UVVS-60/10. Las características técnicas de la unidad se dan en el mapa tecnológico TK-1-25-5.
2.3. Para perforar pozos guía en suelos congelados, utilice un líder que consista en un tubo sin costura del diámetro y longitud apropiados con un espesor de pared de 12 a 18 mm, ver Fig. 2. En el extremo inferior del tubo, se suelda una punta en forma de anillo; las superficies cónicas interior y exterior forman un borde cortante.
2.4. Según RSN 41-72, el área de la sección transversal de los pozos líderes se considera igual a 0,75 - 0,95 del área de la sección transversal del pilote. La profundidad de penetración de los orificios guía para pilotes perforados no debe exceder la profundidad de inmersión de los pilotes.
En este mapa tecnológico Æ Se supone que el tamaño del agujero es de 250 mm y 7,0 m de profundidad.
2.5. La secuencia de trabajo en el piquete y el diagrama de movimiento de la unidad se muestran en la Fig. .
Leyenda
Lugares para colocar pilotes.
116 - secuencia de hinca de pilotes
Dirección de movimiento de la unidad UVVS-60/10
Explicación
Arroz. 1. Esquema de movimiento del martinete de choque-vibración UVVS-60/10 al hincar pilotes
2.6. Secuencia tecnológica de trabajo:
a) disponer los pilotes de modo que sus cabezas queden cerca de los puntos de inmersión (en la Fig. se muestra una disposición racional de los pilotes para este tipo de cimentación);
b) si es necesario, arrastrar el pilote hasta la unidad a través del bloque de salida inferior en un radio de hasta 5 m;
c) la unidad con el líder unido al motor vibratorio avanza hasta el lugar donde está sumergido el pilote;
d) utilizando los mecanismos de corrección longitudinal y transversal, colocar la pluma y el tubo guía en posición vertical y bajarlos hasta el punto de perforación del pozo guía;
e) bajar los estabilizadores y encender la carga, dependiendo de la densidad del suelo, ajustar la energía de impacto del martillo vibratorio;
f) al llegar a la marca de diseño, se retira del pozo el líder junto con el núcleo de suelo;
i) la unidad con el líder se mueve al punto de perforación del siguiente pozo; la secuencia tecnológica de trabajo en la construcción de pozos líderes se muestra en la Fig. 2 K-1-25-6;
j) las pausas en el trabajo durante la construcción de pozos líderes no deben exceder los 10 a 15 minutos. Antes de las pausas en el trabajo que excedan el límite de tiempo especificado, el líder deberá ser liberado del núcleo del suelo;
k) después de instalar todos los pozos guía en el conjunto de pilotes (2 o 4), desconectar el tubo guía del martillo vibratorio y el hincador vibratorio comienza a hincar los pilotes;
l) secuencia tecnológica de trabajos de hincado vibratorio de pilotes, ver mapa tecnológico TK-1-25-5, cláusula 2.4.
2.7. Durante la hinca, verifique constantemente la dirección correcta del pilote y el brazo guía del martinete.
2.8. Las desviaciones de la posición de diseño de los pilotes hincados no deben exceder los valores indicados en la Tabla No. 2 de la Parte General.
2.9. La aceptación de la base de pilotes se lleva a cabo sobre la base de la lista de documentación construida especificada en SNiP III-9-74 cláusulas 8.15, 8.26.
2.10. Al realizar trabajos de pilotaje, es necesario cumplir con las reglas de seguridad especificadas en SNiP III-A.11-70, así como los requisitos básicos que se detallan a continuación:
a) está prohibido permanecer debajo del pilote y del tubo guía mientras se levanta e instala en la cabeza;
b) todas las operaciones para bajar y subir el martillo vibratorio y levantar el pilote deben realizarse a la señal de un liniero eléctrico de categoría V;
c) está prohibido eslingar pilotes al levantarlos e instalarlos en la tapa mediante bucles de montaje, la eslinga de pilotes debe realizarse con cables especiales, ver nodo 3, fig. 3 K-1-25-5;
d) durante el trabajo, está prohibido estar a menos de 3 m del martillo en funcionamiento;
e) no está permitido dejar colgados el pilote, el martillo y el tubo guía durante las pausas en el trabajo;
f) si la fuerza del viento es de 6 puntos o más, se debe detener el trabajo y bajar el martillo a su posición más baja;
i) todos los que trabajan en una obra de construcción están obligados a cumplir estrictamente los requisitos de las "Reglas de seguridad contra incendios para trabajos de construcción".
2.11. La hinca vibratoria de pilotes se realiza por un equipo de trabajadores formado por:
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Profesión |
Descargar |
Cantidad |
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Operador de vibrador |
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Guardavía |
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Guardavía |
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TOTAL: |
2.12. El cálculo de los costos de mano de obra se realizó para la hinca vibratoria de 16 pilotes metálicos en orificios guía previamente perforados. El tiempo de inmersión de una pila se acepta convencionalmente en 20 minutos. El tiempo estándar real debe determinarse mediante una prueba de manejo de 5 pilotes sobre estacas características.
Los resultados de la inmersión de prueba deben documentarse. Según los resultados de la inmersión de prueba, ajuste el cálculo de los costes laborales.
Costo de mano de obra
|
Razón fundamental |
nombre de las obras |
Unidad cambiar |
Alcance del trabajo |
Tiempo estándar por unidad, hora-persona |
Costos laborales para todo el volumen, día-persona |
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§ 23-3-3 pestaña. 2 cláusulas 5b, 6b (aplicar) |
Perforación de pozos con líder utilizando la unidad UVVS-60/10 |
1 pozo |
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Guardavía |
2,15 |
||||
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Conductor |
0,55 |
1,07 |
|||
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Asunto T-32 § 1 tabla. cláusulas 1d, 2d (aplicar) |
Inmersión vertical de pilotes metálicos SM-8 en pozos líderes utilizando la unidad UVVS-60/10 |
1 pila |
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Guardavía |
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Conductor |
1,95 |
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TOTAL: |
h.-días |
Nota : 1. Al realizar trabajos en condiciones invernales, tenga en cuenta el factor de corrección para la zona de temperatura VI, consulte ENiR “Parte general”, página 12.
2. Se supone que la duración del turno de trabajo es de 8,2 horas.
3.1. Se determinaron indicadores técnicos y económicos para una cimentación de pilotes compuesta por 16 pilotes metálicos.
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3.2. Intensidad de mano de obra, días-persona |
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Funcionamiento del mecanismo principal, cambio de máquina. |
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Número de unidades, personas. |
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Productividad laboral de los trabajadores por turno, piquete |
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Duración del hincado de 16 pilotes, turnos. |
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Sondear |
OT-1500 |
1948-71 |
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Nivel |
Estados Unidos-2-500 |
9560-67 |
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Almohadillas de madera |
el bosque es redondo Æ 20 cm de largo. - 1m |
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Llave de giro de pila |
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Almádena |
11401-75 |
peso 5 kilos |
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Pala |
LKO-2 |
3620-63 |
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Pala |
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Chatarra |
OA-28 |
1405-72 |
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casco de instalador |
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Hacha |
A-2 |
1399-73 |
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Kit de primeros auxilios |
médico |
4.3. Requisito para los materiales operativos.
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Artículo No. |
Nombre |
Unidad cambiar |
Norma por hora de funcionamiento del mecanismo. |
Cantidad para el alcance de trabajo aceptado |
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Combustible diesel |
kg |
235,6 |
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Lubricante diésel |
0,76 |
18,8 |
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Gasolina |
0,23 |
Nota : 1. Al operar mecanismos en invierno, aumentar el consumo de combustible y lubricantes en un 10%.
2. Las tasas de consumo horario de combustibles y lubricantes se dan para valores de carga promedio del motor.
