Свайный фундамент способы погружения

При техниках разных видов возникает комбинированная методика:

1. Удары

Сильные удары передают поступательную энергию, в результате чего пронзается грунтовая толща, выдавливая часть земли наружу, попутно создавая плотную подушку. Она укрепляет место и делает фундамент более прочным. Чтобы воспользоваться данной техникой, необходимо задействовать на стройплощадке тяжелые, сложные механизмы – рельсовые или самоходные ударные установки.

Рабочие элементы удерживают строго вертикально при помощи своеобразных стрел – копров. Первоначально погружение свай происходит медленно, постепенно, без резких рывков или качков. Это обязательное требование – соблюдение жесткого контроля правильного угла наклона. Малейшее отклонение от норматива приводит к браку.
Воздействие осуществляется при помощи штангового или трубчатого молота. Обладая одинаковым весом, молот трубчатый, в отличие от штангового, имеет трехкратно большую силу. От мощных толчков и постукиваний конструкция способна разрушиться. Чтобы этого не случилось, используется специальный предохраняющий наголовник.

Заглубление ведется до момента достижения проектной глубины, вычисляемой на стадии гидрогеологических изысканий. Для Подмосковья средняя глубина составляет 2-3 метра, для влажных песчаников некоторых регионов может достигать 8 метров. Не экономьте на предварительных работах, это в будущем упрощает проведение строительства.

Преимуществами метода считаются:

2. Вибрация

За счет передаваемой вибрации на погружаемую опорную конструкцию происходит снижение силы трения и сопротивления. Использование вибрационной техники требует меньших усилий, что уменьшает и трудозатраты. Вибрационный способ, аналогично ударному, позволяет уплотнить «подушку» радиусом 15-30 сантиметров. Это придает дополнительную несущую прочность несущим конструкции.

При монтажных манипуляциях используются вибропогружатели, передающие механические сотрясения через защитный наголовник на объект приложения силы. Вибрация всегда носит строго определенную частоту, превращая любой грунт в «плывучий». Результатом становится достаточно быстрое и плавное погружение свай под собственной тяжестью. Чем длиннее и тяжелее элемент, тем ниже будет частота, чем легче и короче – тем выше (до 1 500 колебаний в течение минуты).

Работа начинается с фиксации исходного положения вибропогружателя и крепежа монтажного элемента для придания вертикализации. Перед началом монтирования необходимо произвести пробный запуск дорогостоящего оборудования, чтобы выявить возможные отклонения от вертикали. Сложными машинами обязаны управлять только квалифицированные рабочие. Вибропогружатель можно арендовать, снижая его стоимость. Опытные операторы всегда сопровождают ценную машину, их услуги включены в финальную цену.

Методика вибрации всегда востребована в зоне строительства на территориях, где много песчаника, а также существует избыточное водонасыщение. Процесс занимает 3,5-7 минут. При большой плотности, малой влажности земли технология применяется с оговоркой о необходимости предварительного бурения скважин. Наличие глины или тяжелых суглинков в обязательном порядком требует переходить на ударную методику при критерии недостижения плановой глубины не более 30 сантиметров.
Из минусов – плотная городская застройка диктует необходимость вести все манипуляции в режимах без резонанса с частотой колебаний, не превышающей 50 Гц.

3. Виброудары

Погружение свай складывается из применения ударной и вибрационной нагрузок. Оно происходит под воздействием колебаний/ударов, благодаря чему фиксация проходит быстро и просто. Методика хорошо востребована на плотных почвах, где ведение работ по другим протоколам не столь эффективно.

Виброударный способ осуществляется двухрамной установкой. На первой раме крепится ударник с электрогенератором, на второй – вибропогружающая стрела. Зацепившись наголовником, будущая опора позиционируется, включается механизм. Для этого метода оптимальная глубина составляет не более 6 метров.

4. Вибровдавливание

Рассчитано на погружение свай 6-метровой (или меньше) длины за счет вибровдавливающей техники. Углубление происходит за счет статистического пригруза и вибрации. Механическая установка запитывается к электрическому генератору экскаватора/трактора, процесс осуществляется лебедкой с двумя барабанами, направляющей стрелой, оснащенной вибропогружателем и блоками вдавливающего каната.

Вибровдавливатель должен занять рабочее положение. Крюк располагается четко над местом проведения манипуляций. Подняв защищенную наголовником опорную часть, вибропогружатель фиксирует ее. Медленно, из-за вибрационного движения низкочастотного погружателя с плитой на рессорах, собственного веса, габаритной массы вибровдавливателя, электрогенератора и ударной нагрузки, передающимся через вдавливающий канат от погружателя, монтажные элементы достигают проектной глубины. Установка не требует заблаговременного устройства путей перемещения и ничего не разрушает. Достоинством подобного способа являются простота доставки техники до стройплощадки, а недостатком – невысокая работоспособность из-за ограниченного маневрирования.

5. Вдавливание

Вдавливание получило значительное распространение при возведении сооружений высокой прочности в сжатые сроки. Демонстрирует хороший результат на крайне плотных и твердых землях (исключение – скальные породы) с использованием элементов трубчатого или сплошного сечения (длина – от 3 до 5 метров). Воздействие ведется при помощи статической нагрузки. Вдавливание востребовано за счет высокой экономичности, постоянной возможности компьютерного мониторинга, повышения прочности и несущей способности, отсутствия раздражающих шумов. В рабочем процессе задействуется специальные тяжелые машины, занимающие много места, поэтому вдавливание пригодно лишь при наличии на территории стройки участков со свободной площадью не менее 500 квадратов.

Погружаемое основание фиксируется в направляющей стреле строго по вертикали при помощи зажимов. Вручную установка выравнивается, опора вдавливается. После вхождения на метровую глубину «голову» охватывают оголовником, передающим давление генераторного устройства на блочную систему, и производя погружение свай все глубже. В ситуации невозможности достичь проектную глубину с первого раза, свайное основание приподнимается спецоборудованием и вновь опускается, продолжая процесс вдавливания. Процедура может повторяться многократно.
Освободив устройство от анкерных пригрузов, машина перемещается к последующему месту. Для ускорения перемещений, осуществляющихся достаточно медленно, задействуют самоходные шасси. При небольшой стоимости виброустановки у нее есть недостатки, заключающиеся в необходимости дополнительного оборудования и длительного времени подготовки заглубления.

6. Завинчивание

Методика подходит только для винтовых опорных сооружений, состоящих из стального наконечника с лопастями, обеспечивающими ввинчивание. Основной ствол состоит из железобетона или стали. Такая технология востребована при возведении объектов, подвергающихся большой нагрузке (мосты, линии электропередач). Идеальными считаются грунты неплотные либо подтапливаемые, климатический пояс не играет никакой роли. При монтаже фундаментальной части дома не имеет значения плотность зоны застройки, работа ведется точечно, без звуковых и вибрационных эффектов.

Ввинчивание осуществляется при помощи оборудования, закрепленного на раме автотягача. Осуществляется заглубление опорных элементов. Оборудование выдает крутящий момент, который через трансмиссию заглубляет все путем вращения. Когда грунтовая поверхность плотная, разрешено немного приподнять винтовую конструкцию и повторно запустить механизм.

7. Подмыв

Почвенный подмыв на рыхлых, сыпучих песчаниках и супесчаниках необходим для конструктивных элементов большой длины и значительного диаметра. Внимание! Этот метод категорически нельзя использовать на грунтах с высокой возможностью просадки. Это может быть чревато просадкой других близлежащих построек. Подмыв основывается на пропитывании земли водой, в результате чего увеличивается сила скольжения, опоры легко заглубляются под воздействием собственной массы и тяжести рабочего инструмента.

В свайный наконечник и боковые стенки монтируются трубки, через которые жидкость, подающаяся под давлением, поступает в почвенный слой. Из-за свойств воды земля умягчается, становится рыхлой, постепенно вымываясь. Сопротивление ослабевает, между тем вода, продолжая свою кропотливую работу, размывает все вокруг стенок. Сила трения снижается.

Трубки с водой имеют диаметр от 38 до 62 миллиметров. Размытие боковое происходит за счет попадания воды под давлением из 2 или 4 боковых трубок, расположенных на 40 сантиметров выше острой части. Сила трения падает, составляя конкуренцию центральному подмыву через трубочки на основании наконечника.
Такая обработка скважин не позволяет говорить о высоких несущих качествах, поэтому для усиления надежности применяют комбинацию с ударной технологией. По факту расходы падают, а надежность строящегося фундамента заметно возрастает.

8. Электроосмос

Электроосмос является хорошей альтернативой традиционному монтажу фундамента, значительно упрощающей деятельность операторов сложной техники. Идеально подходит для суглинков и глины, отличающихся значительно плотностью и водонасыщенностью. Две опоры соединяются в электросеть. Уже погруженная выступает в роли анода, а вторая, еще только взятая для монтажа, становится катодом. Из грунта вокруг анода убирается влага, конденсируясь в зоне подле катода. Влажные грунтовые слои снижают сопротивление и позволяют осуществить запланированное методами удара или вдавливания.
Как только ток заканчивается, свойства почвы мгновенно восстанавливаются.

9. Буронабивная технология

Эта технология стоит особняком, имея опосредованное отношение к погружной технике. Рабочие основания создаются сразу на участке путем заливания бетоном арматурного ствола в заранее сформированной скважине, проделанной при помощи множественных ударов или вращательного бура.

Свайные буронабивные опоры создаются:

Схемы создания свайного поля

Подведем итог

Возведение фундаментального основания – важный процесс. Он требует всестороннего изучения особенностей земельного надела, специфики возводимой постройки. Погружение свай по определенному методу во многом определяет надежность и долговечность будущего строения.
Все методики, нацеленные на погружение свай, имеют пару общих моментов.

Источник

Методы погружения свай

Применяется различные технологии погружения свай, которые, в общем-то, сводятся к одной цели: погружение сваи в заданном месте, на определенную глубину и под определенным углом.

Сваи, проходя сквозь слои твердого и слабого грунта, равномерно распределяют общую фундаментальную нагрузку по всему периметру строения. Упираясь в нижний твердый слой грунта, свайный ствол обретает устойчивость и не дает предпосылок к «гулянию» всего фундамента.

Сваи подразделяются на два вида:

• Набивные. Создаются на контрольной точке расположения. Перед непосредственной заливкой свайного столба происходит бурение скважины с помощью специальной техники и установка армированных каркасов.
• Забивные. На место строительства завозятся уже готовые сваи. Используя крановые установки, их подтаскивают на контрольные точки и производят забивку с помощью молотов.

Рис. 1: Забивная и буронабивная свая (различие)

Способ погружения свай в грунт будет зависеть от геодезических данных по участку строительства и наличия рядом стоящих объектов. Также выбранный метод погружения в дальнейшем определяет выбор конкретной техники.

Существующие методы погружения свай

Согласно СНИП, погружение свай под фундамент производится различным технологическим оборудованием, выбор которого зависит от длины свай (рассчитывается при проектировании строения) и состояния грунтов.

Погружения свай применяются следующие основные методы:

В зависимости от условий и при необходимости в тех или иных случаях применяются комбинированные методы:

• виброударный
• вибровдавливанием
• с подмывом грунта
• с использованием электроосмоса

Ударный метод погружения

Наиболее распространен ударный метод применяется с использованием ударного свайного оборудования. Это паровоздушные, гидравлические и дизель-молоты различной мощности.

— Трубчатые дизель-молоты имеют преимущество перед штанговыми, так как при одинаковом весе энергия удара у трубчатых молотов в 2-3 раза выше, чем у штанговых.

— Оборудование навешивается на специальную установку — сваебойную машину и, при забивании сваи наносит сильные удары по ее верхней части. Чтобы торец сваи, по которому наносится удар, не разрушался, применяют специальное оборудование — наголовник.

— Погружение производится до достижения проектной глубины и соответствующего отказа при забивке свай.

Вибрационный метод эффективен при погружении свай в несвязные водонасыщенные грунты. Для этого применяются соответствующие устройства — вибропогружатели, которые через наголовник передают свае вибрацию определенной частоты. При этом грунт под основанием сваи и вокруг нее становится «плывучим», трение резко снижается, и свая погружается за счет собственного веса.

Наша техника

Укомплектована трубчатым дизель-молотом УР-1250, УР-1800

Укомплектована штанговым дизель-молотом СП6В, масса ударной части 2500 кг

Укомплектована трубчатым дизель-молотом СП-75А, масса ударной части 1250 кг

KOMATSU PC 400 КБУРГ 16, укомплектована дизель-молотом DD35

Вибрационный метод погружения свай

Применение вибрационного способа погружения свай обеспечивает меньший коэффициент силы трения между свайным стволом и внутренней поверхностью грунта. Из этого следует, что при таком способе затрачивается намного меньше сил и энергии, чем с использованием забивного метода. К тому же вибрационный способ погружения обеспечивает дополнительное уплотнение грунта вокруг свайного столба, тем самым увеличивая его устойчивость. Значение прессования почвы составляет диаметр сваи умноженный на три. Если грунт довольно слабый, то диаметральное число умножается на полтора или два.

Важно! Вибрационный метод погружения незаменим на водонасыщенных почвах.

В зависимости от веса свай используются высокочастотные и низкочастотные вибропогружатели. Если свайный ствол, обычно железобетонный с диаметром от тысячи миллиметров, имеет тяжелый вес, то виброустановка будет с низкой частотой. При легкой массе сваи до трех тонн – с высокой.

Рис. 2: Вибрационный метод погружения свай

• Установка. Сваю устанавливают в вибропогружатель, который перед этим ставится в исходное положение, тщательно выравнивают по вертикали.
• Погружение. Перед непосредственным опусканием сваи в грунт, вибропогружатель пробно включают, чтобы проверить возможность отклонения. Далее при соприкосновении свайного окончания с поверхностью грунта, установку включают на малую скорость и начинают аккуратным воздействием погружать в почву.

Совет эксперта! Канат с закрепленной вибропогружательной установкой не должен быть натянут, чтобы избежать его разрыва.

• Технические детали. Под воздействием вибрации сцепление свайного основания с почвой уменьшается. Из этого следует, что свая начинает погружаться под собственным весом и незначительным воздействием нагрузки от вибропогружателя.

Для более быстрого погружения сваи, особенно при наличии плотного грунта, можно использовать вибромолот. Это смешанный вибрационный метод, при котором совмещается два вида воздействия на сваю – удар и вибрация. На погружаемый под собственной массой свайный ствол наносится удар молотом. Удар проходит через наковальню, передается в наголовник и уже через него силовая волна переходит на сваю.

Метод погружения свай вдавливанием

Такой способ установки свай применяется на очень твердых грунтах, кроме скальных пород. Также он не требует предварительного выравнивания рабочей поверхности и проведения исследований по типу грунта.

Совет эксперта! Требуемое количество свай при погружении с помощью метода вдавливания значительно меньше, чем для какого-либо другого способа. Выстаивание такого фундамента до необходимой прочности занимает двадцать восемь суток.

Процесс погружения:

• Установка. Процесс начинается с помещения сваи в рабочее оборудование. После вертикального выравнивания свайный ствол тщательно фиксируют с помощью зажимов.
• Вдавливание. Первоначально свая опускается на один метр. Метраж определяется по гидродомкратному поршню. Затем все зажимы выключаются, шток перемещается на верхний уровень. Все это осуществляется при холостом рабочем режиме установки. Далее происходит повторный зажим свайного основания и продолжение вдавливающего процесса. Количество повторов зависит от глубины залегания нижней части сваи.
• Нюансы. Если свая не проходит на нижний уровень, то ее приподнимают и с помощью установки, не прерывая процесс вдавливания, опускают вновь. Причем поднятие осуществляется на малой мощности, тогда как повторный спуск производится на полных оборотах.

Рис. 3: Погружение сваи методом вдавливания

Совет эксперта! Спецтехника, применяемая при вдавливающем методе, обладает большими габаритами и может функционировать только на площади свыше пятисот квадратных метров.

Метод погружения свай завинчиванием

Такой способ погружения предназначен для железобетонных или стальных свай, имеющих стальной наконечник. Их завинчивание осуществляется с помощью специально оборудованных установок, которые расположены на раме автотягачей.

Совет эксперта! Железобетонные или стальные сваи с винтовым наконечником предназначены под строительство мостов, линий ЛЭП, вантовых креплений, которые обладают большой нагрузкой.

Свая состоит из двух частей:

• Стальной башмак, расположенный в нижней части. Он сделан как наконечник в виде конуса и прилегающих лопастей в направлении винта сваи. Также диаметр винтовой концовки больше размера свайного столба.
• Стержень из железобетона или стали, то есть основной ствол сваи.

Рис. 4: Вид сваи для завинчивания

Процесс погружения:

• Установка. Сваю в инвентарной оболочке тщательно закрепляют в приводе установки.
• Погружение. На средней мощности, которая при необходимости регулируется, производится завинчивание свайного ствола в грунт. С помощью трансмиссии крутящий момент переходит на сваю, заставляя ее вращаться. При плотной грунтовой проходимости возможно поднятие сваи и повторный ее спуск.
• Перестановка. После достижения необходимой глубины залегания винтовую сваю разжимают и осуществляют перестановку техники на следующую контрольную точку.

Совет эксперта! Разница метода завинчивания от других способов заключается в использовании инвентарных оболочек, тогда как в остальных случаях применяется наголовник.

Рис 5: Погружённая свая

Видео завинчивания сваи

Буронабивной метод погружения свай

Такой способ заключается в создании свай сразу на строительном участке. Начальная свая похожа на продольный арматурный прут, опоясанный более мелкими прутками. В последствие, такая армированная конструкция проходит стадию заливки бетонной смесью.

Буронабивные сваи устанавливаются двумя способами: с обсадными трубами и без них.

Совет эксперта! Необходимо тщательно следить за целостностью свайного ствола, так как при силовом воздействии практически невозможно проверить его целостность.

Рис. 6: Буронабивной метод погружения сваи

Процесс погружения без обсадных труб:

• Скважина. С помощью специального оборудования с ударным или вращательным буром создается вертикальный тоннель. По ходу бурения вливается бетонный раствор, который играет роль в укреплении стен скважины.
• Каркас. Арматура располагается в зависимости от будущей нагрузки, либо по всей длине сваи, либо частично.
• Бетонирование. Заливка бетона производится с помощью специальной трубы. Чтобы смесь распределилась равномерно по всему свайному столбу, трубу поднимают и опускают, проталкивая бетон к низу. Также на ее конце установлен вибратор, который прессует бетонную смесь.

Рис. 7: Процесс создания буронабивной сваи

Процесс погружения с обсадными трубами:

• Установка. В пробуренный вертикальный тоннель устанавливается обсадная труба, которая предохраняет стенки от осыпания.
• Создание сваи. Внутри обсадной трубы выкладывается армированный каркас, который впоследствии бетонируется.
• Нюансы. Обсадную трубу можно как оставить в свайной скважине, так и вытащить. От этого будет зависеть тип выбираемой трубы.

Преимущества ударного погружения свай

• Большая скорость выполнения монтажных работ и, следовательно, высокая производительность.
• Возможность осуществления строительных работ на любом типе почвы.
• Финансовая экономия.
• Повышение несущей функции сваи на 30%, так как происходит уплотнение грунта.
• Возможность осуществления строительных работ в любой сезон.

Заказ погружения свай

Наша компания занимается работами по забивке свай и готова оказать вам любые услуги по погружению свай в землю. Рекомендуем также почитать об условиях аренды сваебоя. Оставь заявку и мы свяжемся.

Источник