// Пресса о нас
Песпективы применения анкерных свай "Титан" в транспортном строительстве

Разработанные немецкой фирмой Friedr. Ishebeck GMBH инъекторные анкеры Titan представляют собой комплект оснастки для изготовления буроинъекционной сваи за один рабочий цикл бурения без обсадки, промежуточных подъёмов бурового снаряда и армирования. Весь буровой комплект оснастки - буровая коронка, анкер (бурильная труба с непрерывной наружной резьбой), соединительные муфты и центрирующие распорки являются одноразовыми, оставляемыми в скважине, армирующими элементами.

В зависимости от назначения анкерные сваи могут выполнять функции:
  • Свай сжатия
  • Свай растяжения
  • Грунтовых анкеров и нагелей
  • Комплексных свай
В Германии анкерные сваи Titan получили широкое применение на объектах федеральной службы немецких железных дорог, в автодорожном хозяйстве, при строительстве и реконструкции тоннелей, транспортных развязок, в горном деле и геотехническом строительстве, фундаментостроении. Особенно эффективна эта технология при сооружении опор ЛЭП, ветрогенераторов, мачт в труднодоступных местах, благодаря малым габаритам и весу применяемого бурового и насосного оборудования.

Технические возможности анкерной технологии и техники Titan – бурение и изготовление свай и анкеров в грунтах и горных породах любой крепости, и на несущую способность одиночной сваи от 100 до 1500 кН по материалу при коэффициенте безопасности 1,75 по сравнению с нагрузкой на пределе текучести («ЕВА – Допуск немецких железных дорог – долговременные впрессовываемые сваи с простой антикоррозионной защитой QZ:21.41/bzb(35/98)»).

Строительная компания ООО "Геоизол" активно внедряет анкерные сваи и грунтовые анкеры Titan, в том числе на объектах транспортного строительств.

За период с 2003 года устроено более 30 тысяч погонных метров анкерных свай Titan на более, чем двадцати объектах, в разных геолого-технических и климатических условиях от Санкт-Петербурга и Ленинградской области до Сургута; с нагрузками на сваю от 10 до 120т.с. с помощью анкерных свай Titan решались сложные технические задачи усиления сооружений транспортных объектов, сооружения фундаментов производственных объектов инфраструктуры станции сортировочная Ленинград – Московский Октябрьской железной дороги.

Основной сдерживающий фактор широкого внедрения анкерных свай в практику транспортного строительства – недостаточная информированность специалистов проектных и Строительно-монтажных организаций.

При поверхностном знакомстве с технологией и конструктивными элементами Titan у проектировщиков возникают вопросы долговечности, жёсткости конструкции и некоторые другие. Для детального ознакомления с техникой и технологией Titan нашей фирмой совместно с Ishebeck GMBH был организован семинар в Санкт-Петербурге для работников проектных, строительных организаций и городских служб Заказчика с показом производственных объектов.

Проводимые на объектах внедрения анкерных свай Titan многочисленные испытания статической нагрузкой показывают их большую несущую способность в слабых грунтах по сравнению с буронабивными и забивными сваями близких диаметров (250-350мм), благодаря так называемой первичной инъекции цементного раствора при промывке скважины в процессе бурения, а также допрессовке густого цементного раствора (В/Ц – 04,?0,5) по окончании бурения.

Наиболее характерным примером комплексного применения свай Titan является реконструкция аварийной опоры 2В эстакады Э1 въезда со стороны Беговой улицы на Развязке 3-го транспортного кольца в г.Москве.

В силу ряда причин, в основе которых лежит сложное и не конца изученное изменчивое геологическое строение. В качестве опорного слоя трёх буронабивных свай диаметром 1,5 м, объединённом ростверком опоры, была выбрана кровля известняков на глубине 26м. Динамические испытания свай в процессе строительства показали достаточную их несущую способность.

Положение опоры 2В вблизи пересечения 3-х уровней развязки требовало решения нескольких технических задач:
  • Обеспечения поперечной устойчивости опоры в связи с необходимостью откопки котлована под перспективный железнодорожный путь (понижение 8,5м);
  • Устройство подпорной стенки вдоль длинной стороны ростверка опоры из буронабивных свай (предполагалось O1,2м).
Для обеспечения поперечной устойчивости (боковой жёсткости ростверка) были через тело ростверка пробурены и заделаны в бетон 6 наклонных анкерных свай Titan 73/41 длиной до 20м, работающих как на растяжение, так и на сжатие.

С начала работ по разработке грунта у опоры был организован ежедневный геодезический мониторинг. После понижения отметки поверхности у короткой стороны ростверка на 3,5м начались просадки с одновременным креном опоры в сторону откопанного котлована.

Таким образом, возникла новая серьёзная проблема по прекращению осадок опоры до решения которой никакие другие работы по устройству подпорной стенки и перспективного пути не могли выполняться. Для прекращения осадок были проведены следующие мероприятия:
  • Инъекционное укрепление грунтов до основания свай. Закачано ~380м3 цементного раствора; замедлились, но полной стабилизации не наступило.
  • Пересадка колонны на дополнительные сваи, забуренные на глубину 31м.
Из-за габаритов площадки по площади и, особенно, по высоте (6-8м) исключалось применение мощной свайной техники. Исключалась также возможность применения технологий бурения, вызывающих разуплотнение грунтов. Вариант бурения полыми шнеками O430мм с малым выносом грунта успехом не увенчался. Две пробные скважины удалось пробурить лишь до кровли известняков. Мощностные характеристики самоходной установки не обеспечили дальнейшей проходки.

В результате было принято коллегиальное решение о комплексном использовании свай Titan как для усиления опоры, так и для сооружения подпорной стенки путепровода.

На площадке у опоры 2В были пробурены 4 страховочные сваи Titan 103/51 до глубины 31м (в твёрдые глины) и увязаны с ростверком металлическими упорами с анкерным креплением. Предварительное вдавливающее напряжение на сваи по 20т.с. ограничивалось прочностью анкерной системы. Затем были выполнены 2 опытные сваи Titan103/51 на ту же глубину проведены их испытания статической вдавливающей нагрузкой, подтвердившие расчётную несущую способность 120т.

Усиление опоры было выполнено с помощью 20 свай Titan 103/51, объединённых в 4 симметричные куста по 5 свай в каждом. Каждый куст объединён миниростверком. К существующему ростверку были прибетонированны 2 железобетонных прилив-упора, объединённых с плитой ростверка с помощью забуренного и заанкеренной арматуры. Для предварительного нагружения свай и включения их в работу без осадки опоры, между прилив-упорами и миниростверками свай были оставлены зазоры по 300мм, в которые были заведены гидравлические домкраты. При синхронной работе 4-х домкратов на кусты свай Titan было передано усилие по 150т.с.(всего 600 т.с. при общей нагрузке на колонну 1000т.с.)

В зазор между упор-приливами и миниростверком кустов свай заведены по 4 винтовых упора, изготовленных из штатных комплектующих Titan103/51 (анкерная труба, гайки). Нагрузка с домкратов за 2 приёма передана на винтовые упоры, пространство дополнительно заармировано и забетонировано бузусадочным бетоном. Затухающие деформации в сумме около 1мм наблюдались в течение первой недели после бетонирования (вероятно обжатие бетона конструкции). Последующие наблюдения осадок не зафиксировали.

Подпорная стенка также была выполнена из свай Titan 103/51 на глубину 30м с шагом между сваями 400мм. Стенка имеем 3 пояса жёсткости по высоте и закреплена грунтовыми анкерами Titan40/16 по 5 штук на пояс. Сваи Titan103/51 используется в стенке и как сваи основания, и как несущие элементы облицовки из монолитного бетона, работающие на изгиб. При разработке грунта на глубину 8,5м вывалов его из межсвайных зазоров практически не было, хотя грунт представлен в основном насыпным песком. Сказался эффект «предварительной инъекции» в процессе бурения с промывкой цементным раствором.

Затраты на сооружение свайного основания из свай Titan в грунтовых условиях опоры 2В в сравнении со стоимостью 3-х буронабивных столбов диаметра 1,5м такой же несущей способности составляет примерно 90%. Весьма привлекательны темпы производства свай Titan.

Успешное решение сложных технических задач стало возможным благодаря творческой заинтересованности всех участников процесса: заказчика, проектировщиков ОАО «Трансмост», генподрядчика Корпорация «Трансстрой», исполнителей и научного сопровождения, работ НИЦ «Мосты – ЦНИИС».

На основе зарубежного опыта и пока ещё скромной своей практики нам представляется перспективными следующие направления эффективного использования анкерных свай Titan в транспортном строительстве:
  • Укрепление откосов насыпей железных и автомобильных дорог
  • Устройство подпорных стенок
  • Устройство фундаментов под опоры и мачты различного назначения
  • Укрепление склонов, грунтов и выполнение других защитных мероприятий в оползневых, селеопасных горных районах
  • Ремонт и реконструкция мостов, тоннелей, транспортных развязок в «щадящем» режиме.
 
English version На главную страницу E-mail Карта сайта