Сваи с извлекаемой оболочкой можно применять практически в любых геологических и гидрогеологических условиях, поскольку используемые для их изготовления инвентарные обсадные трубы защищают стенки пройденной скважины от обрушения.
Простейшим видом сваи с извлекаемой оболочкой является свая, предложенная в 1899 г. инженером А. Э. Страусом. Для изготовления такой сваи в грунт в процессе бурения скважины погружается обсадная труба (рис. 11.9). После ее погружения до проектной отметки в скважину порциями с интенсивным трамбованием подается бетонная смесь. По мере заполнения полости бетонной смесью обсадная труба извлекается. Образовавшаяся при трамбовании неровная боковая поверхность сваи способствует увеличению ее несущей способности.
Конструкции сваи с извлекаемой оболочкой и технология их изготовления постоянно совершенствуются. В настоящее время широко применяются инвентарные обсадные трубы, нижний конец
которых при погружении закрывается чугунным или железобетонным съемным башмаком, который при подъеме трубы остается в грунте, образуя острие сваи. В сваях типа Франки роль башмака выполняет бетонная пробка, которая заполняет нижний конец обсадной трубы. Погружение трубы в грунт производится сильными ударами по пробке специальной трамбовкой. На проектной отметке трубу удерживают тросами от дальнейшего погружения, а пробка частично выбивается в грунт, образуя уширенную грушевидную пяту в 1,5 .2 диаметра трубы.
Значительных успехов в разработке оборудования, обепечива-ющего высокий уровень механизации работ при изготовлении свай с извлекаемой оболочкой, добилась фирмы «Беното» (Франция). В установках этой фирмы вдавливание обсадной трубы в грунт, осуществляемое домкратом, сочетается с вращательным движением, что облегчает ее погружение. Выемка грунта производится специальным грейфером, а бетонирование, как обычно, осуществляется по мере извлечения обсадной трубы из скважины. Для формирования уширенной пяты сваи используют специальную разбуривающую фрезу. Установки фирмы «Беното» позволяют изготовлять сваи диаметром от 0,4 до 1,5 м длиной до 100 м.
Сваи Франки – буронабивные сваи, устраиваемые без выемки грунта, путем погружения инвентарных обсадных труб, нижний конец которых закрыт бетонной пробкой. Погружение трубы в грунт производится ударным способом до проектной отметки, далее трубу удерживают, предотвращая ее дальнейшее погружение, а пробку как бы вбивают в грунт, образуя тем самым уширение пяты сваи, диаметр которой в 1,5 – 2 раза превышает диаметр обсадной трубы.
Порядок выполнения работ:
Установка обсадной трубы на точку бурения. Подача жесткой бетонной смеси в трубу и формирование пробки за счет ударов молота-трамбовки.
Бетонная пробка схватывается с обсадной трубой и при последующих ударах молота начинает погружение в грунт, увлекая за собой трубу.
После достижения проектной глубины обсадную трубу подвешивают на тросах и производят подачу жесткой железобетонной смеси. Ударами трамбовки выбивают пробку. Пробка втрамбовывается в грунт и образует уширенную пяту сваи.
Затем в трубу погружают арматурный каркас и производят бетонирование с постепенным извлечением обсадной трубы.