Muchos métodos han sido exitosamente utilizados para instalar pilas concretas, y métodos y técnicas nuevos constantemente están siendo desarrolló. Estos métodos difieren según el tipo de la pila concreta que es instalado, el propósito para ser servido por la pila, las fuerzas para ser resistidas, las tierras a qué las pilas están instaladas, la estructura para sersupporte d, y la orientación de pila (vertical o battered). Los métodos de instalación para ser utilizada también diferirá según los aspectos prácticos del sitio particular y su ubicación y los factores económicos implicaron.
Una descripción detallada de todo instalaation técnicas y operaciones de equipamiento utilizaron para instalar las pilas concretas es allende el alcance de este informe. Para información más detallada encima pilatécnicas de instalación y equipamiento, refiere a referencias generales encima instalación de pila (ASCE/SEI 705; Davishijo 1972b; más Lleno 1983; Gerwick 1993; Gendron 1970; equipament fabricantes' manuales).
El propósito primario de este capítulo es para proporcionar principios generales por qué conducidos piling puede ser correctamente instalado. En hablar los métodos más comunes, el intent de este capítulo no es para limitar o restringir métodos y técnicas nuevos, proporcionó pueden ser mostrados para cumplir el recommendations de este informe. Sólo limitó recomendaciones para perforó las pilas son incluidas herein. Información adicional en el installatión de perforó las pilas pueden ser encontradas en publications por Neely (1990), El Instituto de Fundación Profundo (DFI 1995; Moskowitz 1994; Frizzi 2003), La Administración de Carretera Federal (Brown et al. 2007), y en ACI 336.101 y ACI 336.3R93.
El método de instalación tiene que no permanentemente impair la capacidad de la tierra para apoyar la pila. Algunas técnicas actuel aliado fortalece tierras seguras. Por otro lado, el deseo de mantener o mejorar propiedades de tierra no tendrían que dictar un método, como overdriving, el cual endangers la integridad estructural de pilas concretas. Las pilas concretas tendrían que ser instaladas de modo que la interacción de pila deseada con la tierra será developed sin impairing la integridad estructural de la pila.
La instalación conocióhod tendría que ser integrado con el diseño. El diseñador tendría que confirmar que las pilas pueden ser instaladas bajo condiciones de sitio particular en una manera compatible con su función pretendida. Los documentos de construcción tendrían que limitar o excluir el uso de aquellos installation métodos que sería nocivo. El contratista tendría que instalar las pilas en una manera que comply con los requisitos de diseño esenciales. Dentro de estas limitaciones necesarias, el diseñador tendría que
dejar libertad en la selección de installation methods, especificando resultados en vez de métodos donde prácticos, de modo que la economía está obtenida y una división apropiada de responsabilidad está mantenida.
La interrelación de diseño, fabricación, e installation es vital a la fundación adecuada actúaance. Construction Los procedimientos a menudo tienen influencias profundas encima pila
Comportamiento, e incluso las salidas sutiles de procedimientos de construcción establecieron por los documentos de proyecto pueden dirigir a rendimiento de fundación de pila insatisfactorio o fracaso. Diseño personnel implicó en ingeniería de campo e inspection durante la instalación tendría que ser experimentada con construcción de fundación de la pila, así como familiar con los requisitos de diseño del proyecto. El diseñador puede querer considerar especificando experiencia mínima requirements para el piling contratista, su personal de ventaja, o ambos.
8.2—equipamiento de Instalación, técnicas, y métodos
8.2.1 Pilaconduciendo pica—El método más común de instalar las pilas concretas es mediante golpes de martillo. Martillos que conducen pila es de varios tipos diferentes y tiene valoró energías de 356 ftlb (483 J) a en sobrantes de 1,000,000 ftlb (1,360,000 J) por golpe. La medida del martillo (energía valorada) should ser compatible con la medida de pila, longitud, peso, y requisitos de capacidad. La selección apropiada y diseño del martillocojínsistema de pila para un conjunto dado de condiciones puede ser asistido por un análisis de ecuación ondulatoria del sistema (refiere a 3.3.2.2 y 8.3 , donde pilatensiones de instalación son discutidas). Por ejemplo, si el capblock y la pila que acolcha el material está aguantado constante , un carnero pesado con un relativamente abajovelocidad de impacto es más deseable que un carnero ligero con una velocidad de impacto alto para controlar tél tensiones de cumbre. Esto es especialmente cierto cuándo conduciendo pilas largas. Cualquier combinación de peso de carnero, golpe, y apropiado acolchando los materiales pueden
ser utilizados, proporcionados que la combinación causa duración de fuerza de cumbre adecuada y magnitud para desarrollar el requerido pile capacidad y penetración y no causa averiando tensile o compressive tensiones.
8.2.1.1 martillos de Gota—martillos de Gota son pesos que está levantado y dejado para caer libremente en la cabeza de la pila. La velocidad del peso en impacto es proportional a la raíz cuadrada de la altura de caída, y las tensiones de pila generaron por el aumento de impacto del martillo con la velocidad de impacto. La manera en qué las liberaciones de operador o restrains el martillo de gota durante su caída tiene un efecto importante en el real velocity en impacto y así en la energía eficaz entregada por el golpe. Un martillo de gota tendría que ser controlado durante la caída por guías de modo que la pila está golpeada squarely y concentrically. Para eficacia y para impedir daño a la pila, el peso de tcaiga el martillo tendría que ser sustancial en relación al peso de la pila, en el orden de uno o dos tiempo el peso de pila, y la caída tendría que ser mantenida abajo, en el orden de 3 ft (1 m). Algunas autoridades recomiendan incluso caídas más bajas, particularmente cuándo driving a rock (8.3.1.2). Las caídas más altas son a veces utilizadas, pero estos frecuentemente resultado en averiar a la pila. Dónde un martillo de gota dado prueba inadecuado, es normalmente mejor de aumentar el peso del martillo más que la altura de caída.
Un especial type de martillo de gota suele instalar pilas concretas compactadas (1.2.3). Esto es un acero largo, cilíndrico peso que caídas libremente dentro de un paseo de acero pesado casing o tubo, impactando en un tapón de hormigón de cero recesiones. Alturas de caída para este tipo de gota hammer puede variar hasta 20 o 30 ft (6 o 9 m)
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Durante la formación de la base compactada. El predesignated la caída mínima está controlada por una marca en la línea de martillo. Cuando con otros martillos de gota, aun así, el resultado de fin es sensible a control de operador.
8.2.1.2 Externally powered los martillos—Pica powered por vapor, aire, o uso fluido hidráulico fuentes de poder externo como calderas, compresores, o unidades de poder hidráulico para operar el martillo. Para vapor o aireoperó martillos, la presión está liberada al atmospaquí. La liberación de presión en hydraulically powered martillos, aun así, implica recirculation del fluido hidráulico a través de un sistema cerrado. Algunos de los avances más recientes en tecnología de martillo han sido en martillos hidráulicos. Además de la ventaja que a menudo pueden ser operados del sistema de poder hidráulico en el aparejo que conduce pila, muchos de estos martillos hidráulicos también dejan el golpe de martillo para ser cuidadosamente controlado y diverso, y contener velocidad de carnero interno que controla dispositivos. Externally powered Los martillos pueden ser clasificados como solos, dobles, o diferencialessuplentes, dependiendo de cómo el motivo actos fluidos durante el ciclo de operación, cuando descrito en los párrafos siguientes.
Solovapor de uso de martillos suplente, aire, o hidráulico presseguro único de levantar el carnero. El carnero está acelerado arriba bajo la fuerza que resulta de la presión operativa que actúa en el fondo del pistón de levantamiento. Después de aumentar una distancia segura, generalmente llamó el golpeacutoff, una válvula de viaje está comprometida aquello cierra de la fuente de presión y liberaciones (agota) la presión debajo el pistón de levantamiento. Cuándo el carnero compromete la válvula de viaje, tiene una velocidad ascendente y continúa viajar arriba hasta la aceleración descendente de gravedad reduce la velocidad de carnero ascendente to cero. La altura total del aumento de carnero en cero velocidad ascendente es el golpe de martillo. El carnero entonces empieza su caída bajo la aceleración de gravedad para impactar la pila. La presión fluida suficiente y el volumen tendrían que ser suministrados en el pistón de martillo para resultar en una velocidad de carnero ascendente en el golpeacutoff aquello levantará el carnero al golpe de martillo deseado.
Barras de deslizamiento de válvula externas, los cuales comprometen la válvula de viaje, a veces puede ser modificado o ajustado a intencionadamente variar el golpeacutoff distancia y por ello el golpe de martillo (altura de caída). Algunos martillos están equipados con mechanisms aquello lo hace posible a remotely cambia el golpeacutoff distancia en segundos. Así, la energía entregada puede ser ajustada para
conocer condiciones de conducción especial. Cuándo operating un solomartillo suplente en a escasomodo acariciado, el modified golpea cutoff la distancia fija sólo el límite más bajo en el golpe de martillo. El golpe real desarrolló dependerá de la presión de fuente, y un oversupply del aire o el vapor pueden dirigir a overstroking.
Doblevapor de uso de martillos suplente o presión de aire a poder tanto el upstroke y el downstroke del carnero durante el ciclo de martillo. Cuándo la válvula de viaje está comprometida en el upstroke para liberar (agota) la presión debajo el pistón de levantamiento, un exhaust válvula por encima del pistón, el cual era abierto durante uplift, está cerrado y la presión de fuente está desviada hasta arriba del pistón. Durante el downstroke, el carnero está acelerado abajo por la fuerza de la presión que actúa arriba del pistón, ademást o la fuerza de gravedad.
Por tanto, la velocidad de carnero en impacto, y energía de martillo, es una función de la presión en la parte superior del pistón durante el downstroke así como el golpe de martillo. El dobleel martillo suplente agota el vapor o aire en ambos upstroke y downstroke. Doblelos martillos suplentes tienden para tener carneros ligeros y velocidades altas.
Diferencialvapor de uso de martillos suplente, aire, o presión hidráulica a poder tanto el upstroke y downstroke. Este tipo de martillo difiere de un doble martillo suplente en aquel durante el downstroke, el cilindro es bajo presión igual tanto encima y bajo the pistón, y el martillo agota sólo durante el upstroke. Cuándo la válvula de viaje está comprometida en el upstroke, el agotar válvula por encima del pistón, el cual es abierto durante uplift, está cerrado y la presión está suministrada hasta arriba del pistón. La presión bajo el pistón, aun así, no es liberado tan con el doblemartillo suplente. El área de la parte superior de pistón es más grande que el pistón área inferior (difiereence equals el área de la varilla de pistón), resultando en una fuerza descendente neta de la presión de fuente durante el abajogolpe. Durante el downstroke, el carnero está acelerado por la fuerza descendente diferencial en el pistón además de la fuerza de gravedad. Por tanto, la velocidad de carnero en impacto es una función de la presión en el pistón durante el downstroke así como el golpe de martillo. Control de la energía y velocidad de carnero así pueden ser afectadas por el throttle.
La energía máxima que un martillo diferencial puede entregar es igual al peso total del martillo, excluyendo la cabeza de paseo, multiplicado por el golpe del carnero de martillo. La presión operativa correcta está indicada por un leve levantando de la base de martillo en el inicio de cada golpe
descendente. Los martillos diferenciales generalmente tienen golpes más cortos que comparables solosmartillos suplentes, resultando en velocidades de martillo más rápido, aquello es, más golpes por minuto. Acción más rápida de estos martillos, aproximadamente dos veces que de solos martillos suplentes, puede resultar en un tiempo de conducción total más bajo.
8.2.1.3 martillos de Diésel—martillos de Diésel son powered por combustión interna en qué el explosion tiene lugar bajo el carnero cerca el fin de su caída. Por tanto, el impacto o el empujón es una combinación de la caída de carnero y la reacción explosiva. Esta fuerza explosiva también sirve a propel el carnero atrás hasta la parte superior del golpe y retomar el ciclo. Muereel los martillos desarrollan energía máxima en conducción dura. El empujado de la combustión en martillos de diésel está mantenida sobre un periodo relativamente más largo que el impacto real y así realza penetración de pila. A pesar de que martillos de diésel haber relativamente carneros más ligeros und golpes más largos que solosmartillos suplentes o diferenciales, la velocidad de carnero en impacto es menos de la velocidad que resulta de la altura de caída debido al efecto de acolchar de compresión de aire en el cuarto de combustión. La mayoría de martillos de diésel tienen un fuel throttle ajustament para controlar el golpe de carnero, y por ello las tensiones de pila durante conducción fácil. El sistema apropiado (martillo, cojín, y pila) para condiciones de conducción particular pueden ser seleccionadas utilizando un programa de análisis de ecuación ondulatoria que correctamente models tanto el ciclo de combustión y las fuerzas de impacto de martillos de diésel. La energía variable de las necesidades de martillo del diésel para ser considerados cuándo estableciendo la pila de producción
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Criterios de instalación, si todas pilas de producción son para ser conducidos a la misma resistencia de conducción final.
8.2.1.4 martillos Vibratorios—conducción Vibratoria, o vibración rápida de una pila, penetración de ayuda en tierras seguras, especially en materiales granulares como arenas y gravas. Peso de sesgo (la adición de peso extra a la pilasistema de martillo) o abajomultitud (la aplicación de fuerza descendente por el aparejo que conduce pila) puede ser requerido además del peso de la pila y el conductor vibratorio para conseguir penetration durante vibración. Los martillos vibratorios son cualesquiera de tél abajo o altotipo de frecuencia. Abajovibradores de frecuencia operan en menos de 50 Hz (típicamente 10 a 20 Hz) y altovibradores de frecuencia operan hasta aproximadamente 150 Hz. Alto vibradores de frecuencia son capaces de operativos en el resonantes longitudinales frequency de la pila, los cuales pueden penetración de ayuda en algunos casos.
La efectividad de los métodos vibratorios de instalación es generalmente proporcionales a la energía transmitió. Algunos los martillos vibratorios están reunidos en unidades de modo que una unidad puede ser añadida para aumentar effectiveness. Hydraulically powered Los martillos vibratorios pueden trabajar plenamente sumergidos para conducir y extrayendo pilas bajo la superficie de agua.
La conexión de un martillo vibratorio a la pila, normalmente con un clamp, es particularmente crítico y tendría que ser adecuado y seguro de impedir disipación de energía. Los martillos vibratorios pueden ser utilizados eficazmente encima pilas de hoja, Hpilas, pilas de tubo, y en mandrels para CIP pilas concretas.
8.2.2 Peso y empujar—las pilas Concretas pueden ser instaladas por superponer pesos muertos. Este método es práctico en tierras muy blandas donde las pilas grandes están puestas y entonces hundidos por colocar un peso arriba. Esta técnica es normalmente unugmented por excavación de dentro o debajo el consejo y por jetting.
Las pilas pueden ser jacked abajo por los carneros hidráulicos que reaccionan contra pesos o anclas o en contra anteriormente pilas instaladas. Un usos de máquina mucho tiempoacariciar los carneros hidráulicos que reaccionan contra el transporte fuertemente cargado de la máquina. Otra máquina se sujeta hydraulically a varias pilas contiguas y entonces empuja encima una pila mientras aguantando a varios otros, este ser hecho progresivamente para mover el grupo entero de pilas abajo. Este tipo de máquina está utilizado principalmente para instalar pilas de hoja del acero. 8.2.3 Pilas de cabezas—del paseo que son conducidos por impactar requerir una cabeza de paseo adecuada, también referido a tan cascos o gorras de paseo, para distribuir el golpe del martillo a la cabeza de la pila. La cabeza de paseo también frecuentemente controles o retiene protective material (8.2.4) para reducir el shock del golpe y extendido lo más equitativamente sobre la cabeza de la pila. La cabeza de conducción tendría que ser axialmente alineada con el martillo y la pila.
La cabeza de conducción para acero pipe tendría que caber snugly para impedir bulging y distorsión a la cabeza de la pila. Machined Cabezas de acero son beneficiosas cuándo conduciendo directamente en delgadostubo de acero amurallado. El uso de paseocabido fuera de las mangas montaron sobre la parte superior del tubo puede eficazmente reduce distorsión de tubo que resulta de conducir. La cabeza de conducción para precast las pilas concretas no tendrían que caber estrechamente, cuando esto podría causar la transferencia de momento o torsión; aun así, el casco no tendría que ser tan suelto cuando para impedir alineación axial apropiada de hammer y pila.
8.2.4 Capblocks Y cojines—Capblocks, martillo llamado también cojines, está utilizado entre la cabeza de paseo y el carnero de martillo para proteger ambos la pila y martillo de averiar aquello puede ser causado por impacto directo. El capblock, aun así, eficazmente tendría que transmitir la energía de martillo a la pila sin pérdida excesiva de energía. Las propiedades importantes de capblock los materiales son su elásticos y energíapropiedades de transmisión (modulus de elasticidad, coeficiente de restitución, y dimensiones), y la estabilidad de aquellos properties bajo las tensiones altas y calor buildup aquello ocurre con golpes de martillo repetido.
Muchos los materiales diferentes están utilizados para capblocks. Un tipo común de capblock es un hardwood bloque con el grano paralelo al eje de pila sentado en un acero que cabe estanco encloseguro. Hardwood Los bloques tienen el advantage de un bajos modulus de elasticidad y coeficiente de restitución que suaviza o modula el golpe de martillo, reduciendo las tensiones de pila y alargando la duración de fuerza. Hardwood Los bloques tienen las desventajas de devenir aplastado y quemado fuera, requiriendo frequent sustitución, y teniendo propiedades elásticas variables durante conducir. Dónde un blando capblock está necesitado para controlar tensiones de pila durante conducir, y sus desventajas no son críticas, una madera capblock puede ser eficaz.
Capblocks De alterno aluminum y micarta (el comercio marca para un material generically describió como resina fenólicatela laminate) las capas son también comunes. Estos transmiten la energía mejor que hardwood, mantiene casi propiedades elásticas constantes, y tener una vida relativamente larga. CapbCerraduras de numerosos otros materiales, como varias resinas y plastics, goma,
contrachapado, bobinas de cuerda del cable, cable comprimido, y papel comprimido, es disponible de convenir una variedad de tipos de pila y conduciendo condiciones. Capblocks Es a menudo compuesto de capas of estos varios materiales que alternan con discos de aluminio que aumento la