Подрядчик, выполняющий работы по строительству перемычки на берегу реки, забивает сорок стальных шпунтовых свай, образуя временное ограждение. Восемь недель спустя, когда бетонная конструкция была закончена и площадка обезвожена, бригада возвращается с установленным на экскаваторе вибромолотом. Они ожидают, что каждая стопка будет извлечена менее чем за минуту. Первые три делают. Четвертый сопротивляется, затем криво поднимается. Пятый отказывается двигаться, и его приходится отрезать ниже уровня земли. Что изменилось? Состояние почвы, трение замков, коррозия и решения, принятые при первом выборе и установке этих свай, — это именно то, что касается извлечения шпунтовых свай.

Добыча – это место, где временные работы окупаются или стоят дороже

Извлечение шпунтовых свай не является задачей по сносу. Это задача по восстановлению материала. Временные конструкции, включая перемычки, опоры траншей, временные стены от паводка и строительные котлованы, проектируются с учетом того, что их сваи будут удалены, очищены, проверены и повторно использованы в другом проекте. Когда добыча проходит гладко, подрядчики сохраняют актив, пригодный для повторного использования. Когда дела идут плохо, они платят за замену свай, дополнительное время работы крана, утилизацию и восстановление площадки.

Многоразовые стальные шпунтовые сваи составляют значительную долю бюджета материалов для временных работ. В городских и морских проектах переход к низковибрационной и бесшумной добыче был обусловлен как экономическими, так и нормативными требованиями. Извлечение, сохраняющее состояние сваи, поддерживает ротацию актива. Извлечение, повреждающее сваи, превращает возмещаемую стоимость в списание.

Два основных метода извлечения

Все методы извлечения шпунта работают по одному и тому же принципу: уменьшите трение, удерживающее сваю в земле, затем вытащите ее. В практике преобладают два метода.

Вибрационная экстракция

Вибромолоты генерируют высокочастотные колебания, которые распространяются вниз по телу сваи и уменьшают поверхностное трение между сталью и окружающим грунтом. Как только трение упадет, кран или экскаватор, удерживающий молот, сможет поднять сваю почти так, как если бы она была невесомой. Это наиболее распространенный метод извлечения, поскольку он быстрый, гибкий и работает со стандартными экскаваторами и кранами.

Вибрационное извлечение лучше всего работает на сыпучих грунтах, таких как песок, гравий и смешанные насыпи, где вибрация эффективно разжижает почву вокруг сваи. В насыщенных песках эффект еще сильнее. В связных глинах и илах вибрация менее эффективна, поскольку грунт не теряет прочности при колебаниях, как это происходит в зернистых грунтах. Становится необходимым постоянное тянущее усилие, и извлечение значительно замедляется.

Запрессовка и бесшумное извлечение

Для извлечения запрессовкой используется гидравлическая машина, которая зажимает сваю и прикладывает устойчивую силу реакции вниз либо за счет собственного веса машины, либо за счет соседних свай. В отличие от вибромолотов, запрессовочные агрегаты производят очень мало шума и незначительную вибрацию. Это делает их предпочтительным выбором в городских условиях, рядом с жилыми зданиями и вокруг чувствительных объектов, таких как исторические фундаменты или подземные коммуникации.

Компромисс – это производительность и доступность. Машины для запрессовки представляют собой специализированное оборудование, менее распространенное, чем вибромолоты, и они медленнее перемещаются по длинным отрезкам свай. Команды выбирают их, когда ограничения окружающей среды перевешивают скорость.

Вибрация или нажатие: практическое сравнение

Выбор редко сводится к тому, какой метод лучше абстрактно. Речь идет о том, какие ограничения связывают проект.

Подрядчики, имеющие доступ к обоим вариантам, обычно перед принятием решения проводят короткую пробную версию. Вытаскивание нескольких тестовых свай каждым методом показывает, какой подход учитывает фактическое состояние почвы и свай на этом участке.

Факторы, определяющие метод экстракции

Выбор оборудования для добычи зависит не только от типа почвы. На практике перед мобилизацией экипажа следует ответить на следующие вопросы:

• Сечение сваи, ее длина и глубина. Длинные и тяжелые сваи требуют более крупного оборудования и более высоких тяговых усилий. Опытные подрядчики по установке свай оценивают силу извлечения по площади заглубленной поверхности сваи, а не по ее весу.
• Почвенные условия на участке. Зернистые почвы хорошо реагируют на вибрацию; связные грунты удерживают сваи за счет прилипания и всасывания, что часто требует применения домкрата, чтобы сломать уплотнение.
• Состояние свай. Сваи, оставленные в земле на долгие годы, особенно в морской среде, могут иметь корродированные замки или уменьшенную толщину секции. Экстракция может отделить поврежденную сваю от соседней и оставить части ее под землей.
• Доступ к сайту и запас высоты. Вибромолоту на кране необходим вертикальный зазор. Запрессовочному станку необходимо место для системы зажима. Для объектов с низкими габаритами часто требуется специально настроенное оборудование.
• Ограничения по шуму и вибрации. Городские объекты, больницы, школы и жилые здания налагают ограничения, которые могут исключить стандартное вибрационное извлечение.
• Намерение повторного использования. Если сваи необходимо выпрямить и повторно использовать, извлечение должно свести к минимуму повреждения от изгиба и блокировки. Это благоприятствует контролируемым методам с низким уровнем воздействия.

Почему некоторые сваи отказываются выходить наружу

Когда свая сопротивляется извлечению, причиной обычно является одна из четырех причин ниже уровня земли.

Трение кожи. Даже при вибрации длинные сваи в плотных грунтах могут создавать достаточно сильное трение, превышающее тяговое усилие крана. Вот почему расчеты силы эвакуации имеют значение до прибытия экипажа. Свая, требующая восьмидесятитонного тягового усилия, не поднимется с помощью шестидесятитонной буровой установки.

Всасывание. В связных грунтах почва вокруг сваи действует как уплотнитель. При вытягивании создается притяжение в пальце ноги, которое может удерживать ворс с удивительной силой. Для разрушения уплотнения часто требуется короткий удар вверх или пауза в извлечении, чтобы вода могла стечь в зазор.

Соединение интерлок. Соседние сваи соединяются посредством замков, которые со временем корродируют и забиваются. Когда одна свая вытаскивается, она может утащить соседнюю вверх, или блокировка может выйти из строя и часть стены останется заделанной.

Встроенные препятствия. Сваи, забитые через насыпь или щебень, можно заклинить в заглубленном бетоне, старом фундаменте или больших камнях. В этих случаях приложение большей силы рискует повредить сваю, а не освободить ее.

Практический ответ каждый раз один и тот же: остановиться, еще раз оценить метод и, при необходимости, использовать струйную очистку, рельефные надрезы или вспомогательную тянущую рамку. Попытка заставить застрявшую сваю привести к перегрузке кранов и разрушению свай.

Добыча, повторное использование и картина углерода

Извлечение шпунтовых свай занимает центральное место в обосновании устойчивости временных сооружений. Стальные шпунтовые сваи по своей конструкции предназначены для многократного использования. Типичную временную сваю можно забивать, извлекать и повторно забивать в рамках нескольких проектов в течение десятилетий. При каждом повторном использовании внедренный в исходную сталь углерод распределяется на большее количество работ, что является одной из причин, по которой важно тщательное извлечение.

Здесь также вступают в сравнение виниловые шпунтовые сваи. Виниловые сваи легче, устойчивы к коррозии и химическому воздействию и обычно предназначены для постоянных стен, а не для временных работ. Но когда виниловую стену все же необходимо снять, чтобы изменить конфигурацию береговой линии, расширить дренажный канал или заменить секцию, их малый вес и гладкая поверхность означают, что вытяжное оборудование может быть меньше, а требования к транспортировке ниже, чем для тяжелых стальных секций. Потому что Пластиковые шпунтовые сваи просты в установке и эксплуатации. , те же качества сохраняются и при демонтаже, когда срок службы конструкции подходит к концу.

Как выбор материала меняет уравнение удаления

Каждый метод добычи согласуется с материалом, который был добыт месяцами или годами ранее. Стальные сваи подвергаются коррозии, увеличивают трение и становятся тяжелее. Виниловые шпунтовые сваи ведут себя иначе: они не подвергаются коррозии, их поверхность остается гладкой, а их меньшая плотность означает, что сама свая требует меньше подъемной силы. Для подрядчиков, которым приходилось выполнять сложные операции по удалению металлоконструкций, эта разница имеет значение как с точки зрения стоимости оборудования, так и с точки зрения риска на площадке.

При капитальных работах, ремонте дамб, переборок и дамб приоритетом обычно является то, чтобы стена прослужила десятилетия без демонтажа. Именно здесь наибольшее значение имеют коррозионная стойкость винила и предсказуемость обращения. Если вы оцениваете варианты материалов для новой конструкции, обращенной к воде, наш виниловый шпунт диапазон разработан с учетом этих условий, и команда инженеров может подтвердить, соответствует ли продукт требованиям вашего проекта, прежде чем вы доработаете схему фундамента.

Проекты по извлечению шпунтовых свай хорошо планируются с первого дня. Записи о вождении сохраняются. Метод экстракции выбирается на основе проверенных данных о почве, а не на основе привычки. Бригада знает тяговое усилие и грузоподъемность крана еще до того, как поднимется первая свая. Независимо от того, являются ли сваи стальными секциями, восстанавливаемыми для другой работы, или виниловыми панелями, удаляемыми в рамках реконфигурации конструкции, применяется один и тот же принцип: извлечение — это операция по восстановлению материала, и такая обработка позволяет сохранить проект в рамках графика и бюджета. Чтобы узнать, где лучше всего применять виниловые шпунтовые сваи, наш обзор приложения охватывает типичные конструкции и условия площадки, в которых они указаны.