Деревянные сваи широко применяются для постройки гидротехнических сооружений и железнодорожных эстакад. Кроме того, их применяют для уплотнения оснований под тяжелыми зданиями, большими опорами мостов, подпорными стенами и др.
Рис. 5. Свайные опоры из пропитанной древесины на эстакаде длиной 1 035 м
Сваи, входящие в конструкцию пристаней, доков, эстакад (рис. 5), при достаточных размерах и устройстве соответствующих связей могут выдержать нагрузку до 15— 20 т. Необходимо обращать внимание на горизонтальные силы, действующие на сваи и способные вызвать изгиб последних. Необходимо также учитывать относительную прямолинейность сваи, поскольку внецентренное приложение вертикальной силы вызовет в ней напряжения изгиба.
Сваи, применяемые в основаниях, должны быть пропитаны, если нет уверенности, что окружающий их грунт всегда будет увлажнен.
Деревянные сваи, входящие в состав конструкции, можно время от времени обновлять. Не следует упускать из виду, что свайные фундаменты под сооружениями должны служить весьма длительное время, а их усиление и ремонт связаны с весьма крупными затратами, если не являются совершенно невозможными.
При стыковании свай в деревянных эстакадах необходимо учитывать следующие факторы: а) состояние свай в грунте; б) высоту и длину моста; в) густоту движения, вес и скорость проходящих поездов; г) положение моста в профиле и плане; д) предстоящий срок службы сооружения. В благоприятных условиях можно рекомендовать ремонт отдельных свай заменой их частей, пришедших в негодность. Обеспечивая продление срока службы опоры, такой прием более экономичен, чем замена целых свай и свайных опор.
Деревянные сваи, погруженные в воду или в сырой грунт, могут бесконечно долго сопротивляться гниению. Сваи, не защищенные от гниения на открытом воздухе, выходят из строя в течение нескольких лет.
Для свай надо применять лес прочных пород, не размочаливающихся от ударов свайного молота и способных оказать наибольшее сопротивление разрушающему воздействию природных факторов. Наиболее подходящими для этого являются белый дуб, кипарис и длиннохвойная желтая сосна. Можно применять также канадскую сосну и тсугу; в западной части США успешно используется тамарак.
Каждая свая изготовляется из ствола отдельного дерева, и длина ее обычно колеблется от 6,1 до 18,3 м. Однако в особых случаях, когда местные геологические условия диктуют необходимость погружения свай на очень большую глубину, длина свай может быть увеличена как за счет применения длинномерного леса, так и за счет стыкования двух или более бревен или брусьев. Последний метод применялся для образования свай длиной до 36,6 м с деревянными стыковыми накладками.
РЕКОМЕНДАЦИИ AREA
Изданы приводимые ниже Технические условия AREA по применению деревянных свай.
А. Основные положения
Пределы применения. Настоящие ТУ распространяются на деревянные сваи как непропитанные, так и пропитанные одним из проверенных методов.
Породы леса. Для изготовления свай можно применять любые породы леса, допускающие забивку и способные поддерживать покоящуюся на них нагрузку. Обычно применяются следующие породы: кедр, кипарис, дугласова пихта, тсуга, западная лиственница, дуб, сосна, ель и тамарак.
Б. Классификация свай
1. Классы. В зависимости от качества сваи разделяются на сваи 1-го и 2-го классов, В зависимости от назначения сваи 1-го класса делятся на две группы.
группа. Сваи, пригодные для использования в железнодорожных мостах и других ответственных сооружениях. Наименьший диаметр торца допускает применение насадок шириной 35 см.
группа. Сваи, пригодные для использования в автодорожных мостах, доках, набережных, ответственных фундаментах, зданиях и капитальных сооружениях. Наименьший диаметр торца допускает применение насадок шириной 30 см.
Примечание. Сваи II группы могут применяться для железнодорожных мостов при условии устройства стальных или железобетонных насадок.
Сваи 2-го класса используются в перемычках, подмостях, временных сооружениях, легких основаниях и других легких сооружениях.
В. Общие требования ко всем сваям
Общие требования к качеству. Все сваи должны быть изготовлены из здоровой древесины, свободной от дефектов, способных понизить их прочность и долговечность, например: гнили, красной гнили или повреждений насекомыми. Сваи из кедра и кипариса допускаются с кольцевой или сердцевинной гнилью диаметром не более 3,8 см. В кипарисовых сваях допускаются включения смолы такого же диаметра. Сваи с засмолками, не поврежденными насекомыми, могут быть допущены к употреблению. Наличие в сечении больше одного сучка не допускается. Сумма размеров всех сучков, расположенных на протяжении 30 см длины сваи, не должна превосходить удвоенного диаметра наибольшего допускаемого сучка. Диаметр сучка измеряется перпендикулярно к длине сваи. Диаметры сучков ограничиваются для каждого класса свай. Сваи должны быть обрезаны выше уровня грунта и иметь непрерывный и постоянный сбег от верхнего торца к концу.
Сердцевина. Сваи, не требующие пропитки, должны иметь высокое содержание сердцевинной древесины диаметром в верхнем торце не менее 0,8 общего диаметра.
Заболонь. Сваи, подвергаемые пропитке, должны иметь заболонь толщиной не менее 2,5 см в верхнем торце.
Мелкозернистость. Если для свай из мягких пород древесины требуется мелкозернистость, то в наружном слое верхнего торца толщиной 7,6 см на каждые 2,5 см, измеряемые по радиусу, должно приходиться не менее шести годовых колец. Дугласова пихта и сосна считаются мелкозернистыми, если на каждые 2.5 см диаметра в среднем приходится 5 — 6 годовых колец при содержании не менее 1/3 летней древесины.
Отделка. Все сучки и ветви должны быть стесаны или обрезаны заподлицо с поверхностью сваи. Концы свай должны быть отпилены перпендикулярно к оси сваи.
Окорение. В зависимости от степени удаления коры сваи разделяют на чистоокоренные, грубоокоренные и неокоренные.
В чистоокоренных сваях требуется удаление всей коры и не менее 80% луба; оставшиеся полосы луба должны быть не шире 13 мм и не длиннее 20,5 см; между каждой парой таких полос должно быть не менее 2,5 см чистой древесины. С грубоокоренных свай должна быть полностью удалена кора. С неокоренных свай кору можно не удалять.
В процессе удаления коры заболонь не следует повреждать без необходимости.
Сваи, предназначенные для защитной пропитки, должны быть чисто окорены.
Длина. В соответствии со спецификацией сваи должны
поставляться следующей длины: при длине от 4,8 до 12, через каждые 61 см; выше 12,2 м — через каждые 1,52 м. Д отдельных свай может отличаться от оговоренной в спецификации на ±30 см при длине менее 12,2 м и на 61 см при более 12,2 м. Средняя длина свай в каждой партии не должна
быть меньше оговоренной в спецификации.
Косослой. Отклонение волокон от прямого направления, измеренное в середине длины сваи, не должно превосходить половины длины ее окружности на каждые 6,1 м
Таблица 1
9. Диаметры. Диаметры свай, измеренные без коры, должны соответствовать указаниям табл. I. Может быть разрешен отрицательный допуск 1,3 см не более чем в 25% свай данного диаметра, входящих в партию.
Сваи, сечение которых существенно отличается от круглого, могут быть забракованы.
Г. Специальные требования а сваям 1-го класса
Прямолинейность. Прямая линия, соединяющая центры торцов по концам сваи, не должна выходить из тела сваи. В сваях 1-го класса не должно быть местных односторонних или разносторонних искривлений, в которых расстояние от центра сечения в любом месте до оси, проходящей через центры сечений по концам искривления, превосходит 4% длины искривленной части. Эти указания относятся к искривлениям, имеющим место на длине, не превосходящей 1,5 м; сваи, имеющие искривления на большей длине, должны удовлетворять требованиям, изложенным в начале настоящего параграфа.
2. Сучки. В сваях 1-го класса не допускаются сучки диаметром более 10 см, или более 1/а диаметра сваи. В остальном должны быть удовлетворены все общие требования раздела В.
3 Отверстия. В сваях I-го класса допускаются отверстия средним диаметром 13 мм при условии, что сумма диаметров всех отверстий в каждом квадратном дециметре поверхности сваи не превосходит 4 мм.
4. Продольные трещины и отлупы. В сваях 1-го класса продольные трещины не должны быть длиннее диаметра верхнего торца.
Общая длина луночек или отдельной луночки, измеренная по годовому кольцу, не должна превосходить 2/3 длины окружности в верхнем торце сваи.
Д. Специальные требования к сваям 2-го класса
- Прямолинейность. Ось, проведенная через центры противоположных торцов, может выходить из тела сваи, но наибольшее расстояние от этой линии до края сваи не должно превосходить 1/3% Длины сваи и не должно быть больше 7,в см. В сваях 2 го класса не должно быть местных односторонних или разносторонних искривлений, в которых расстояние от центра любого сечения до оси, проходящей через центры сечений по концам искривления, превосходит 4% длины искривленной части. Эти указания относятся к искривлениям на длине, не превосходящей 1,5 м; сваи, имеющие искривления на большей длине, должны удовлетворять требованиям, изложенным в начале настоящего параграфа.
- Сучки. В сваях 2-го класса не допускаются сучки диаметром более 12,7 см или более половины диаметра сваи. В остальном должны быть удовлетворены все общие требования раздела С.
- Отверстия. В сваях 2-го класса допускаются отверстия средним диаметром 13 мм при условии, что сумма диаметров всех отверстий в каждом квадратном дециметре поверхности сваи не превосходит 8 мм.
- Продольные трещины и отлупы. Длина продольных трещин не должна быть более 1,5 диаметра верхнего торца.
Общая длина луночек или отдельной луночки» измеренная по годовому кольцу, не должна превосходить половины длины окружности в верхнем торце сваи.
Е Запросы и заказы
Каждый запрос или заказ свай по настоящим ТУ должен содержать следующие сведения:
- Количество свай каждой длины.
- Порода леса.
- Класс и группа свай.
- Степень окорения свай.
- Требуется ли мелкозернистость (для мягких пород)?
- Требуется ли высокое содержание сердцевинной древесины?
- Должны ли сваи быть пропитаны, каким составом, какие требования предъявляются к количеству воспринимаемого древесиной пропитывающего вещества и к степени его проникновении?
- Изменения настоящих ТУ. например требование полного удаления луба при чистой ошкуровке.
Показанный здесь копер оборудован котлом
- Указания по осмотру маркировке, приемке и транспортировке.