Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 19 (2255) 12 мая 2000 г.

АГРЕГАТ ВЫШТАМПОВЫВАЕТ КОТЛОВАНЫ

В.Фадеев,
главный конструктор проекта.

В современной массовой застройке преобладают сооружения большой этажности, сосредоточенные на территориях, сложенных осадочными породами. В условиях дефицита свободных площадей строительство ведется преимущественно на низкокачественных просадочных грунтах, отличающихся повышенной водонасыщенностью и наличием карстовых образований. Поверхностный слой такого грунта толщиной до 10 м не пригоден для использования в качестве грунтового основания. Поэтому возводимые сооружения опирают на более плотные и стабильные низлежащие слои грунта через свайные фундаменты. В грунт погружают железобетонные свои на глубину 12--16 м. Число образующих фундамент свай зависит от массы сооружения и физических свойств грунта, и, в общем случае, достигает одной-двух свай на квадратный метр основания здания.

Для формирования фундамента двухсотквартирного жилого дома требуется от 600 до 800 свай. Стоимость погружения одной 12-метровой сваи по ценам 1999 года составляет 2633 рубля, Следовательно, стоимость свайного фундамента двухсотквартирного жилого дома с учетом собственных затрат строителей достигает не менее 2,5 млн рублей. Это примерно четвертая часть общей стоимости дома. Как видим, большая доля денежных средств поглощается "нулевым циклом". На производство остальных работ денег как правило не хватает. В результате, наблюдается нарушение графика строительных работ, затягивание сроков сдачи объектов, значительное превышение первоначальной сметы расходов. Печальным итогом этой цепочки неприятностей является чрезвычайно высокая себестоимость жилья и вытекающие отсюда трудности его реализации. Стремление изменить существующее положение стимулирует поиск альтернативной, более дешевой, технологии строительства.

В середине 70-х годов Московским НИИ оснований и фундаментов им.Герсеванова предложен способ возведения тяжелых зданий на фундаментах мелкого заложения. Суть способа заключается в том, что перед закладкой фундамента поверхностный слой грунта уплотняется путем глубокого ударного трамбования. В результате, улучшаются физические свойства грунта и существенно возрастает его несущая способность. Уплотненный грунт приобретает прочность, достаточную для восприятия весовых нагрузок тяжелых зданий. Это дает возможность заменить свайный фундамент ленточным, мелкого заложения. При использовании ленточного варианта в 2--3 раза снижается стоимость "нулевого цикла".

Благодаря усилиям сотрудников Сибирского зонального института экспериментального проектирования и Новосибирского строительного института, технология, предложенная еще в начале 80-х годов, нашла практическое применение на строительных объектах г.Новосибирска и области. Однако, несмотря на высокую эффективность, широкого распространения она до сих пор не получила. Объясняется это отсутствием оборудования, пригодного для глубокого трамбования грунта. До сих пор эта работа выполняется копрами высотой 10 м с падающим грузом массой до 7 тонн, установленными на базе тросового экскаватора-драглайна. Копры, как известно, -- громоздки, малоподвижны, ненадежны и чрезвычайно непроизводительны. Рабочая частота бросания груза копрами не превышает 2--3 циклов в минуту. При подобном техническом оснащении новая технология по сравнению с традиционной менее производительна и поэтому -- не имеет перспектив.

Агрегат трамбования. Предварительные испытания в опытном производстве КТИ ГИТ.

Изменить положение в пользу новой технологии поможет агрегат для трамбования грунта, разработанный в Объединенном институте гидродинамики СО РАН при участии Новосибирского архитектурно-строительного университета. Вместо падающего груза рабочим органом агрегата является гидропневматический молот с энергией удара до 100 кДж, навешенный на гидравлический экскаватор массой 37 тонн.

Во время работы молот оказывает ударное воздействие на грунт, погружаясь в него. В результате, в грунте образуются котлованы диаметром 900 мм и глубиной до 3 метров. Для передачи в грунт ударных импульсов молот снабжен оригинальным устройством, которое обеспечивает высокую эффективность процесса уплотнения в сочетании с большой конструктивной надежностью. Аналогов данное устройство не имеет и запатентовано в России.

Готовый котлован.

Рабочая частота агрегата, по сравнению с копрами, увеличилась в 6 раз и достигает 18 ударов в минуту. Приблизительно во столько же раз возросла производительность агрегата. В зависимости от вида трамбуемого грунта, на образование одного котлована требуется от 10 до 20 минут времени. В среднем один агрегат может вытрамбовать не менее 20 котлованов в смену. Это больше соответствующего показателя сваебойного оборудования.

В отличие от падающего груза, молот агрегата во время работы постоянно контактирует с грунтом, оказывая на него силовое воздействие. Благодаря этому дополнительно повышается эффективность трамбования. В три раза, по сравнению с копром, уменьшилась высота агрегата, значительно возросла его мобильность и техническая готовность. Отпала необходимость в специальных транспортных средствах для доставки агрегата на строительную площадку.

Группа конструкторов -- М.Мандрик, М.Гусельников, А.Фадеев и В.Кузнецова. Конструкторы братья Петр и Владимир Фадеевы.

В опытном производстве КТИ ГИТ изготовлен и прошел производственные испытания опытный образец машины. Летом 1999 года по хоздоговору со строительной организацией на улице Новогодней г.Новосибирска выполнено уплотнение грунтового основания под жилой 9-этажный дом.

В ходе производственных испытаний в грунте, в соответствии с проектом, образовано 300 котлованов. При этом средняя плотность грунта увеличилась с 1,42 тонны на кубометр до 1,7 тонны на кубометр на глубину до 5 м от дневной поверхности. Достигнутая в результате трамбования несущая способность грунта соответствует показателям, которые позволили заменить свайный фундамент дома монолитной плитой, свободно уложенной на поверхность грунта. При этом стоимость "нулевого цикла" уменьшилась приблизительно в два раза. Строители удовлетворены полученным результатом. Поступили заказы на выполнение в 2000 году подряда сразу на трех стройплощадках города.

В опытном производстве КТИ гидроимпульсной техники уже ведется подготовка опытного образца агрегата к предстоящему летнему сезону, а коллектив разработчиков, используя опыт, накопленный в ходе производственных испытаний, занят проектированием промышленного образца машины. Промышленный образец по всем показателям станет значительно лучше своего предшественника.

Внедрение агрегата в производство открывает возможность широкого использования технологии строительства на уплотненном грунте. Это принесет огромный экономический эффект.

Следует добавить, что область применения агрегата трамбования не ограничивается строительной площадкой. Он может успешно использоваться для образования выемок под различные стойки и опоры.

Агрегат легко приспособить для поверхностного трамбования больших объемов насыпного грунта. Широкие перспективы для этой работы открываются в дорожном строительстве.

стр. 

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?10+100+1