Сваи, выполненные по разрялно-импульсной технологии (РИТ)

Последовательность изготовления набивных свай с использова­нием электрогидравлического эффекта (сваи РИТ) состоит из сле­дующих операций: бурение лидерной скважины, заполнение сква­жины твердеющим материалом, электроразрядная обработка сква­жины и установка армокаркаса в свежеуложенную смесь (рис. 2.27). Первоначальный диаметр скважины (130—300 мм) в результате об­работки серией разрядов увеличивается, в зависимости от энергии разряда и гидрогеологических условий площадки, в 2 раза и более. При этом уплотняются окружающие грунты и снижается порис­тость в зоне воздействия ударного импульса (рис. 2.28).

Данная технология предусматривает обработку инъекционно­го раствора в скважине с забоя к устью и обратно серией высоковольтных электрических разрядов [27]. Возникающий при этом электрогидравлический эффект уплотняет окружающий грунт, снижает его пористость в зоне воздействия ударного импульса и формирует тело сваи. Для осуществления электрического разряда в жидкости применяются специальные установки, основным эле­ментом которых является генератор импульсных токов (ГИТ), включающий: трансформатор, выпрямитель, накопитель энергии, коммутатор и блок управления. ГИТ соединяют с излучателем энергии, установленным в скважине, заполненной ЛИТОЙ бетонной смесью. Процесс разряда происходит следующим образом: элект­рическая энергия переменного тока напряжением 220—380 В по­вышается до 10,0 кВ. Электрическая энергия постоянного тока и высокого напряжения до 60,0 кДж накапливается в накопителе энергии, представляющем собой блок конденсаторных батарей.

источник электр ческого тока

Рис. 2.27. Схема устройства сваи РИТ: а - бурение лидерной скважины; б - заполнение скважины бетонной смесью; в - обработка скважины электрическими импульсами; г — установка армокаркаса: 1 - шнек; 2 -бетонная смесь; 3 — излучатель; 4 — армокаркас

Эту энергию направляют к излучателю, погруженному в бетонную смесь. При подаче электроэнергии на электроды излучателя в меж­электродном промежутке создается высокая плотность энергии (10¹³-10¹⁴ Дж • м"³) и происходит пробой с образованием плаз­менного канала разряда, где за 10~⁴—10~⁵ с повышается температура до 10⁴-4*10⁵ °С и давление до 10⁸-310¹³ Па, что обеспечива­ет скорость канала расширения разряда до сотен м/с, образование и распространение в окружающей среде волн сжатия. На этой ста­дии происходит преобразование запасенной электрической энер­гии в энергию электродинамических возмущений, что приводит к расширению канала разряда в парогазовую полость (камуфлетное уширение). Когда давление в полости станет меньше гидростати­ческого давления бетонной смеси, начинается процесс «схлопываиия» полости и заполнения ее свежей порцией пластичной бетон­ной смеси. Ударная волна, давление в парогазовой полости и энер­гия приведенных в движение масс уплотняют грунт, увеличивая сечение сваи. В зависимости от конкретных условий подбирается оптимальная энергия электрического разряда: для цементации кирпичной и бутовой кладки стен энергию, как правило, назнача­ют в пределах 0,3—1,5 кДж, а частоту разрядов 10—150 в минуту; для цементации фундаментов и зоны контакта «фундамент-грунт» — 5—15 кДж; для уплотнения грунта и изготовления свай — 20—60 кДж на импульс, частота разрядов 3—20 импульсов в минуту. Разрядно-импульсную обработку осуществляют до оп­тимального уплотнения грунта вокруг скважины.

О степени уплотнения грунта судят по величине, на которую оседает раствор в устье скважины после очередного разряда.

Для снижения негативного динамического воздействия на конструкции здания максимальная величина запасаемой энергии устанавливается по результатам обработки данных сейсмических сигналов, регистрируемых в грунте и конструкциях здания, и эм­пирическим путем выбирается щадящий режим динамического воздействия. В связи с этим в условиях плотной застройки энер­гия разрядных импульсов не превышает 60 кДж.

Дата добавления: 2014-12-23