Устройство для погружения трубчатых свай в глубоководных бассейнах

Полезная модель относится к строительной технике, в частности, применяющейся для сооружения временных гидротехнических объектов при строительстве мостов.

Данный способ погружения (подъема) трубчатых свай применяется только в том случае, когда грузоподъемность крана, занятого при сооружении объекта, недостаточна для опускания (подъема) всего столба труб. Целью данного предложения является снижение стоимости сооружения временных гидротехнических объектов при строительстве мостов. Предлагаемое устройство для погружения (подъема) трубчатых свай большой массы в глубоководных бассейнах состоит из отрезков труб, каждый из которых по весу не превышает грузоподъемность используемого при строительстве крана. В начальной стадии при погружении трубы, первый отрезок трубы устанавливается в направляющем каркасе плавсредства на опорные столики. При наращивании сваи, следующий отрезок трубы пристыковывается к первоначальному, при этом верхний конец пристыковываемого отрезка трубы герметично закрыт съемной заглушкой, имеющей патрубки с установленными обратным и предохранительным клапанами, с помощью которых осуществляется подача и сброс сжатого воздуха соответственно во внутритрубное пространство.

Полезная модель относится к строительной технике, в частности, применяющейся для сооружения гидротехнических объектов при строительстве мостов.

Предлагаемое устройство предусматривает погружение (подъем) в глубоководных бассейнах составных трубчатых свай большой массы и большого диаметра пневмо-поплавковым способом.

Данный способ погружения (подъема) трубчатых свай применяется только в том случае, когда грузоподъемность крана, занятого при сооружении объекта, недостаточна для опускания (подъема) всего столба труб.

Известны методы погружения трубчатых свай, опубликованные в справочных и нормативных источниках: Н.М. Глотов, К.С. Силин «Строительство фундаментов глубокого заложения» изд-во «Транспорт» Москва 1985 г., СТО 136-2009 «Специальные вспомогательные сооружения и устройства для строительства мостов» (Нормы и правила проектирования) ОАО «Институт Гипростроймост» Москва, 2009 г.

Недостатком известных методов погружения (подъема) свай в глубоководных бассейнах является то, что с увеличением длины погружаемых свай возрастает их вес, а это требует использование крана большой грузоподъемности, что влечет увеличение материалоемкости при установке крана на плавсредства с повышенными грузовыми характеристиками, а также увеличение материальных и трудовых затрат при эксплуатации данной установки.

Целью данного предложения является снижение материальных и трудовых затрат на монтаж, подготовку и эксплуатацию технического обеспечения при сооружении гидротехнических объектов при строительстве мостов.

Для решения поставленной задачи предлагается использование крана небольшой грузоподъемности с делением трубчатой сваи на отдельные отрезки, каждый из которых по весу не превышает грузоподъемность используемого при строительстве крана, а при сборке всей сваи использовать пневмо-поплавковый метод путем постановки съемной заглушки закрепляемой на каждом пристыковываемом отрезке трубы с помощью крепежных элементов и герметизирующей прокладки.

А для подачи и выпуска сжатого воздуха из внутриутробного пространства в заглушке установлены патрубки для обратного и предохранительного клапанов, запорного и аварийного вентилей, а также наличия строповочных петель для подъема съемной заглушки и присоединяемого отрезка трубы с приваренными упорами для установки на направляющий каркас, расположенный на плавсредствах.

В начальной стадии при погружении сваи, первый отрезок трубы устанавливается упорами на опорные столики в направляющем каркасе плавсредства. При наращивании сваи, следующий отрезок трубы пристыковывается к первоначальному, при этом верхний конец пристыковываемого отрезка трубы герметично закрыт съемной заглушкой, имеющей патрубки для постановки на них обратного и предохранительного клапанов, запорного вентиля подачи сжатого воздуха во внутритрубное пространство и аварийного вентиля сброса сжатого воздуха.

На фиг.1 показан отрезок трубчатой сваи с заглушкой на верхнем конце; на фиг.2 - вид заглушки сверху; на фиг.3, 4, 5 - последовательность погружения трубчатой сваи пневмо-поплавковым способом.

Заявляемое устройство содержит отрезок трубы 1, закрытый сверху съемной заглушкой 2, закрепляемой на отрезке трубы 1 с помощью приваренных к трубе шпилек 3 и крепежных гаек 4. По контуру контактной поверхности отрезка трубы 1 и заглушки 2 уложена герметизирующая прокладка 5 из эластичного материала.

Заглушка 2 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из дисков 6 и 7, объединенных между собой обечайкой 8 и ребрами жесткости 9. По краю большего диска 6 просверлены отверстия 10 для пропуска крепежных шпилек 3 и постановки крепежных гаек 4.

Для центровки заглушки 2 на отрезке трубы 1 и закрепления герметизирующей прокладки 5 снизу к диску 6 по всему контуру приварено кольцо 11.

Для подачи и сброса сжатого воздуха во внутритрубное пространство в заглушке 2 вварены патрубки 12 для постановки на них обратного 15 и предохранительного 16 клапанов, запорного вентиля подачи 13 и аварийного вентиля сброса 14 сжатого воздуха.

Для подъема заглушки 2 и присоединяемого отрезка трубы 1 к ребрам заглушки приварены строповочные петли 17, а для установки отрезка трубы 1 на направляющий каркас 18, расположенный на плавсредстве 19, во время сборки всего столба трубчатой сваи приварены упоры 20.

Вся колонна трубчатой сваи, в зависимости от глубины бассейна, собирается из нескольких отрезков труб 1, масса каждого из них не должна превышать грузоподъемность крана, занятого на строительстве сооружения.

Порядок работ по погружению колонны трубчатой сваи в глубоководной части бассейна пневмо-поплавковым способом с применением заявляемого устройства следующий. В месте производства работ устанавливается плавсредство 19, на котором расположен направляющий каркас 18 под применяемый в данном сооружении диаметр труб.

По грузоподъемности крана, задействованного при сооружении данного объекта, устанавливается оптимальная длина отрезка трубы 1. Первый отрезок трубы 1 без заглушки 2 погружается краном до установки его упоров 20 на опорные столики направляющего каркаса 18.

Затем собирается второй отрезок трубы 1, на верхнем конце которого герметично устанавливается заглушка 2 со смонтированными на ней вентилями подачи 13 и сброса 14 сжатого воздуха, обратным 15 и предохранительным 16 клапанами. Подсоединяются пневмовоздушные шланги (на чертежах не показаны) для подачи во внутритрубное пространство и сброса сжатого воздуха.

Второй отрезок трубы 1 краном устанавливается на предыдущий отрезок трубы, опертый на направляющий каркас 18, отрезки трубы 1 герметично соединяются между собой сплошным сварным швом с накладками 21 и затем во внутритрубное пространство подается от компрессора (на чертежах не показан) сжатый воздух.

Под действием сжатого воздуха уровень воды внутри трубы 1 понижается до тех пор, пока погружаемая колонна труб не приобретет нулевую плавучесть, то есть упоры 20 первого отрезка трубы 1 не будут опираться на направляющий каркас 18. В это время вся колонна труб должна удерживаться краном.

После достижения нулевой плавучести упоры 20 первого отрезка трубы 1 срезаются и колонна труб, путем стравливания сжатого воздуха из внутритрубного пространства, краном погружается до установки на дно бассейна, а при значительной глубине бассейна, до опирания на направляющий каркас 18 упоров второго отрезка трубы 1.

В последнем случае производится наращивание следующего отрезка трубы 1, для этого снимается с верхнего конца второго отрезка трубы 1 заглушка 2 и весь процесс наращивания колонны ведется выше описанным методом.

Наращивание колонны трубчатой сваи ведется до тех пор, пока вся колонна не установится на дно бассейна.

Дальнейшее погружение сваи в грунт производится известными способами, описанными в технической и справочной литературе.

Подъем колонны труб, установленной на дно бассейна, производится в обратной последовательности.

Предлагаемое устройство позволяет обходиться краном небольшой грузоподъемности при сооружении объектов на свайном основании в глубоководных бассейнах.

Устройство для погружения трубчатых свай в глубоководных бассейнах, содержащее отрезки труб, упоры, отличающееся тем, что на верхнем конце каждого пристыковываемого отрезка трубы закрепляется заглушка с помощью крепежных элементов и герметизирующей прокладки, имеющая патрубки для обратного и предохранительного клапанов, запорного и аварийного вентилей для сжатого воздуха и строповочные петли для подъема съемной заглушки и присоединяемого отрезка трубы с приваренными упорами для установки на направляющий каркас, расположенный на плавсредстве.