2. Заглиблення заздалегідь виготовлених паль

Заглиблення в ґрунт виготовлених заздалегідь паль виконують різними способами – забивають, вдавлюють за допомогою вібрації, розмиву ґрунту водою, загвинчують. Машини, які підтримують палі в потрібному положенні, як правило, вертикально, а також робочий орган, за допомогою якого заглиблюють палі, називають копрами. Копри бувають у вигляді спеціальних мостів на рейковому ходу, змонтовані на автомобілях, тракторах, екскаваторах та стрілових кранах (рис. 2).

Рисунок 2 – Машини для заглиблення паль.

а – мостовий копер; б – на базі екскаватора; в – на базі автомобіля;

1 – рейкова колія; 2 – міст; 3 – візок; 4 – стріла копра; 5 – молот; 6 – паля;

7 – автомобіль; 8 – механізм регулювання положення палі

 

 Крім копрів, для заглиблення паль випускають спеціальне коперне обладнання для базових машин. За його допомогою виконують значний обсяг пальових робіт. Спеціалізовані копри обладнані спеціальними пристроями для автоматизованого виставляння палі у вертикальне положення, підтягування її тощо. Забивають палі молотами, котрі підвішують, на копрі. Молоти бувають механічні, пароповітряні, дизельні, гідравлічні.

Широке застосування ударний спосіб заглиблення паль набув за рахунок наявності великої кількості обладнання і високої продуктивності цього способу. Проте він має низку недоліків  низький коефіцієнт корисної дії обладнання, потреба у міцних конструкціях паль, оскільки навантаження на палю під час забивання в 3–5 разів перевищує навантаження на неї у будівлі.

За допомогою розрахунків можна обчислити величину заглиблення палі від одного удару молота, при якій буде гарантована задана несівна здатність. Заглиблення палі від одного удару молота називається відмовою палі. На практиці вона визначається як середнє арифметичне від 10 ударів молота (так званий залог). Якщо вірно були виконані геологічні розвідування і підібрано молот, то паля зайде в ґрунт на проектну глибину і при цьому буде мати задану проектувальниками відмову. Відмова може бути фальшивою. Вона виявляється в піщаних та твердих ґрунтах за рахунок того, що під нижнім кінцем палі під час забивання ґрунт значно ущільнюється і паля показує відмову, що дорівнює проектній, не досягнувши проектної глибини. У такому випадку не слід зрубувати недобиту палю, а треба дати їй постояти. За 3–6 днів під її нижнім кінцем відбудуться процеси релаксації і розущільнення ґрунту і після повторного її добивання виявиться дійсна відмова.

 

Заглиблення паль вдавлюванням виконують, коли не допустимі динамічні навантаження на ґрунт та на будівлі, які розташовані поряд. Оскільки цей метод застосовують рідко, то машини для цього виготовляють за індивідуальними замовленнями. Наприклад, платформа на рівні землі має в центрі ґратчасту башту, в яку вставляють палю і за допомогою поліспастової системи вдавлюють у ґрунт. Анкерні зусилля створюються вагою платформи, оснасткою і привантаженням бетонними блоками або будівельними машинами, частіше тракторами. Установка для вдавлювання паль розроблена на основі гусеничного крана, основним органом якої є вакуумний присос до поверхні землі з робочою площею 15 м2. Вона може розвивати 1000–1200 кН зусилля на вдавлювання.

Рисунок 3 – Машина для заглиблення  паль вдавлюванням та вібрацією

а – установка для вдавлювання паль; б – віброзаглиблювач; в – вібромолот;

1 – екскаватор-кран; 2 – напрямна; 3 – поліспаст; 4 – паля; 5 – вакуум-насос;

6 – вакуум-присос; 7 – рама; 8 – допоміжна опора; 9 – пристрій для

закріплення палі; 10 – дебаланси; 11 – електродвигун; 12 – пружини;

13 – бойок; 14 – ковадло

 

За допомогою вібрації заглиблюють палі з малим поперечним перерізом або трубчасті палі-оболонки з відкритим нижнім кінцем. Цей метод застосовують у водонасичених ґрунтах. Крім вібрації, використовують вібропривантаження – спеціально збільшують вагу вібратора або через поліспастову систему передають на палю частину ваги коперної установки. Віброударний метод полягає у співдії вібрації і удару.

Віброзаглиблювачі працюють за принципом синхронного обертання двох незрівноважених мас.

Загвинчування паль. Гвинтові палі заглиблюють спеціальними установками – кабестанами. Це стаціонарні пристрої, установлені для загвинчування конкретних паль, які можуть загвинчувати палі з діаметром гвинта до 1,2 м і 8–10 м довжиною.

Заглиблення паль за допомогою підмиву виконують під час гідротехнічного будівництва, якщо є достатня кількість води і не треба виконувати спеціальні роботи для відведення відпрацьованої води. Суть методу полягає в тому, що потужні струмені води із сопел, закріплених на нижньому вістрі палі, розмивають ґрунт і паля заглиблюється в нього під дією своєї ваги. Після заглиблення порожнину навкруг палі замивають ґрунтом або палю добивають. Тиск води при цьому має бути 0,4–2,0 МПа, витрати – 0,01–0,05 м3/с.