Матеріали для забивних паль та їх влаштування

Дерев'яні палі виготовляють з деревини хвойних порід завдовжки 4, 5-12 м і діаметром 16-34см. Нижній кінець палі загострюється або захищається металевим башмаком, на верхній кінець палі набивають металевий бугель. Для стикування паль використовуються стягнуті хомути, сталеві або дерев'яні накладки на болтах (рис. 3.33).

в)
Рис. 3.33. Дерев’яна паля:

а – схема підготовленої палі до забивки (1 – дерев’яна паля; 2 – металевий башмак; 3 ‒ бугель), б – схема нарощування палі, в – приклад використання (берегоукріплення)

Залізобетонні палі за формою поперечного перерізу можуть бути квадратні, прямокутні, квадратні з круглою порожниною, порожнисті круглі або трубчасті діаметром до 800 мм, палі-оболонки діаметром понад 800 мм (рис. 3.34).

Рис. 3.34. Залізобетонні палі квадратного перерізу

Найбільш часто застосовуються суцільні палі квадратного перерізу від 20х20 до 40х40 см довжиною від 3 до 24 м.

При необхідності влаштування пальових фундаментів глибокого закладання виконують стикування окремих паль за допомогою зварювання закладних деталей, з'єднань клиноподібними штирями, болтами і стовпчастого типу.

Сталеві палі виконують зі стандартних суцільнотягнутих сталевих труб, з'єднаних муфтами. Сталеві труби діаметром до 40см забивають, як правило, із закритим кінцем (з наконечником), а порожнина згодом заповнюють бетоном. З використанням труб можуть бути виготовлені гвинтові палі, відмінність яких полягає в тому, що вони мають зварений чи литий сталевий наконечник. Гвинтові палі мають несучу здатність у 10 разів більше, ніж звичайні забивні. Вони важко висмикуються, тому можуть бути використані в якості анкерів. Занурюються в ґрунт загвинчуванням без струсів ґрунту.

а) б)

Рис. 3.35. Металеві палі: а – забивні; б – загвинчувані

Основні способи заглиблення паль: забивка, підмив, вібрування, віброзабивка, вібровдавлювання, загвинчування, вібрування з підмивом.

Рис. 3.36. Способи заглиблення паль в ґрунт:

а – забивання; б – підмив; в – віброзаглиблення; г – віброзабивання; д – віброзаглиблення з підмиванням; е – вібровдавлювання; ж – загвинчування; з – схема ущільнення ґрунту навколо палі при забиванні

Весь комплекс пальових робіт складається із наступних основних робіт (процесів):

- виготовлення паль,

- підготовка території для провадження робіт і геодезична розбивка з винесенням в натуру положення кожної палі

- доставка на будівельний майданчик,

- монтаж, налагодження та опробування обладнання для заглиблення паль,

- транспортування готових паль від місця виготовлення до місця їх заглиблення,

- заглиблення паль чи шпунтів,

- зрізування окремих паль під позначку,

- демонтаж обладнання.

Забивання - основний спосіб занурення готових паль. Для забивання застосовують спеціальні установки - копри, обладнані механічними, пароповітряними або дизельними молотами.

Крім спеціалізованих копрових установок для занурення паль використовуються універсальні машини - екскаватори, для чого їх обладнують підвішеною щоглою. Завдяки установці направляючої на стандартну кранову стрілу за короткий проміжок часу екскаватор виконує функції палебійної машини.

Забиваються дерев'яні, залізобетонні, сталеві палі і шпунтові огорожі. (рис. 3.37)

а) б)
Рис. 3.37. Забивання палі механічним (а) та дизель - (б) молотом:

1 ‒ щогла копра; 2 ‒ підвісний молот; 3 ‒ металевий наголовник; 4 ‒ паля

Забивання паль ведеться до отримання заданої проектом відмови.

Відмова - глибина занурення палі від одного удару. Відмова вимірюється з точністю до 1 мм. Осадку від одного удару в кінці забивання палі зміряти важко, а тому відмову визначають як середнє значення при серії ударів, званих заставою.

Процес занурення палі складається з наступних операцій:

- підтягування і підйом палі з одночасним закладанням її головної частини в наголовник в нижній частині молота;

- установка палі в направляючих в місці забивання;

- забивання палі спочатку декількома легкими ударами з подальшим збільшенням сили ударів до максимальної. При відхиленні положення палі від вертикалі більш ніж на 1% палю виправляють підпорами, стягуваннями і т.п., або витягують і забивають знов;

Палю заглиблюють до тих пір поки відмова не досягне розрахункового значення в трьох кінцевих залогах підряд. На випадок нульового відказу (перепона) палю витягують або зрізують, а замість неї на деякій відстані заглиблюють 1…2 додаткові палі.

Недоліком забивних паль є динамічний вплив на людей і будівлі, тому були розроблені такі способи занурення готових паль, як вібраційний, віброударний, вдавленням, вібровдавлення, загвинчування та ін.

Вібраційним способом зазвичай занурюють порожнисті палі і сталевий шпунт, оскільки такі конструкції паль при зануренні зустрічають менший опір ґрунту. Вібраційний спосіб найбільш ефективний при незв'язних водонасичених ґрунтах.

Віброударний спосіб занурення паль - універсальний. Вібромолот здійснює удари по наголовнику палі, коли зазор між ударником віброзбуджувачем і палею менше амплітуди коливань збудника.

Спосіб вдавлення коротких паль (до 6 м) більш безпечний для навколишніх споруд, ніж вібраційний і віброударний способи. Однак у щільних ґрунтах перед вдавленням необхідно бурити лідируючі свердловини невеликого діаметру.