Забивной способ погружения металлических свай

Как происходит погружение забивных свай?

Погружение забивных свай

Сегодня погружение забивных свай является самым надежным, от того и самым востребованным методом обустройства фундамента. В работе используются специализированные копровые установки, основным рабочим элементом которых выступает навесной молот. Данный элемент обеспечивает вертикально-направленное воздействие необходимое для углубления стержня в грунт.

Ударный элемент в копровой установке погружает забивную сваю до необходимой глубины. Подобные работы создают много шума и вибрации на участке строительства и на соседних участках. Поэтому не разрешается использовать подобное оборудование вблизи архитектурных памятников и в городских пределах с высокой плотностью заселения. Также не советуется выполнять работы возле инженерных коммуникаций и прочих объектов, которые могут пострадать в процессе. Если соседний участок заселен или на нем находятся различные сооружения, тогда сперва предупредите соседей и исключите вероятность нанесения любого ущерба.

Погружение забивных свай допускается производить в любое время года и в любые погодные условия. Следует учесть, что наилучшим временем для проведения работ является лето, когда почва максимально размягчена. Но бывают случаи, когда забивка стержней выполняется в мерзлый грунт, что требуется применения шнека.

Часто на некоторых участках преобладает плотная почва, поэтому компания установщик предварительно проделывает лидерные скважины, задающие максимально четкое и вертикальное направление для погружения забивных свай. Поэтому главенствующую роль играют особенности грунта на участке, которые влияют, как на выбор оборудования, технологический процесс и окончательную стоимость работ. Перед обустройством свайного поля требуются тщательные статические и динамические исследования, необходимые для определения геологических данных и расчета оказываемых нагрузок на конкретном типе грунта. Также на данном этапе определяется нагрузка на один стержень и всю конструкцию в целом. Выполнением подобных мероприятий занимается опытный специалист-геолог.

Оборудование для погружения забивных свай

Сегодня используют и такое оборудование:

• Копер, оснащенный специальной стрелой, расположенной вертикально или в наклонном виде. Этот тип оборудования сегодня является самым востребованным. Бывают копры самоходного типа, установленные, как правило, на гусеничную технику или стационарные установки, передвигающиеся на рельсах;
• Паровоздушный молот. Еще его называют – дизель-молот. По статистике, штанговый или трубчатый дизель-молот демонстрирует более внушительные результаты по сравнению с паровоздушным оборудованием. Использование подобного агрегата в некоторых случаях обходится дешевле, но при использовании паровоздушного оборудовании оказывается меньшее воздействие на окружающую среду;
• Специальное сваебойное/вибрационное оборудование, передвигающееся самостоятельно. Оно также сегодня является достаточно популярным. Высокая маневренность и мобильность позволяет быстро перемещаться по объекту строительства, поэтому его часто задействую при больших объемах работ. Использование подобной установки не требует дополнительной техники для перемещения стержней на место установки. Все операции выполняются при помощи одного агрегата.

Преимущества метода забивки

К ним относится следующее:

• Скорость установки и цена. Если сравнивать ударный метод с другими, он обойдется дешевле. При этом заказчик получает основание по прочности и надежности ничем не уступающее другим типам конструкции. Также следует отметить скорость установки. Опытные специалисты, используя профессиональное оборудование справятся с работой за несколько дней или даже за один день;
• Надежная фиксация опор в почве. При забивке грунт уплотняется, что существенно увеличивает несущую способность конструкции. Стержни, как правило, достигают слоев, находящихся ниже точки сезонного промерзания, что делает основание невероятно прочным и надежным.
• Не нужно вывозить с участка грунт. Подобная технология нуждается в заборе почвы и её дальнейшего вывоза с участка строительства. Это позволяет заказчику сэкономить на услугах грузоперевозчиков и работе ковшевой техники. Это особенно актуально при возведении большого свайного поля;
• Увеличение строительных возможностей. Благодаря высокой прочности и надежности конструкции, стало возможным строительство на особенно ненадежных и сложных грунтах, береговых линиях, оврагах склонах и т. п. Конструкция железобетонного стержня отлично выдерживает, как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. Также изделия устойчивы к выталкивающим нагрузкам. В случае строительства объекта на нестабильных грунтах, это невероятно важно;
• Устойчивость к неблагоприятным воздействиям внешней среды. Железобетонные стержни отлично переносят неблагоприятные воздействия, оказываемые внешней средой, в особенности влажность. Армированный каркас изделия и качество используемого в изготовлении бетона увеличивают срок эксплуатации до 100 лет.

Погружение забивных свай: технология

Данное мероприятие можно условно разделить на 7 этапов:

• Разбивка поля;
• Подготовка копра;
• Установка стержня на наголовнике оборудования;
• Погружение с предварительной расстроповкой;
• Забивка опор в размеченных местах;
• После забивки снимается защитный наголовник;
• Выполняются мероприятие по оформлению необходимых документов.

За всеми процессами необходимо тщательно следить, в частности за поведением опор. Это позволит исключить вероятность столкновения изделия с возможными препятствиями или её провала в полость.

Какие методы могут помочь ускорить процесс

Как правило, помочь быстрее сделать работу могут 2 метода: подмыв грунта струей воды, эффект электроосмоса.

1. Подмыв почвы позволяет существенно разрыхлить любую породу кроме скальной. Для этого используют несколько трубок различного сечения, прикрепленных к опоре, через которые под давлением подается вода. Сопротивление почвы поле этого процесса понижается, таким образом уменьшается трение вдоль всей поверхности изделия. Расположение трубок может различаться, но, как правило, одна трубка устанавливается строго по центру, а остальные по бокам стержня. Наибольшая эффективность обеспечивается боковыми трубками, которые ускоряют погружение методом уменьшения трения.

При подмыве частицы почвы становятся более податливыми, поэтому нужно быть готовыми к тому, что первое время может наблюдаться снижение несущей способности конструкции. Чтобы исключить такую вероятность, подача воды прекращается при погружении забивной сваи на последних метрах.

Такой метод не используется, если есть вероятность проседания расположенных поблизости объектов или, когда почва на участке является просадочной.

2. Применения метода электроосмоса целесообразно в случаях плотной водонасыщенной почвы, глин. Чтобы выполнить данный метод погружения забивных свай, к одной подсоединяют положительный полюс, что делает её катодом, а к другой, устанавливаемой рядом – отрицательный, делающий её катодом. При подаче электричества вокруг стержня, выступающего анодом понижается влажность почвы, а вокруг катода повышается. Как только подача тока прекратится, грунт приходит в первоначальное состояние, что существенно увеличивает несущую способность стержня и всей конструкции.

Погружение забивных свай зимой

Чтобы надежно погрузить забивные свай в промерзлый грунт используются дополнительные меры. Как правило, производительность труда и время монтажа в это время увеличиваются. Также требуется использование более мощного оборудования, если глубина сезонного промерзания составляет более 700 см. Проще говоря, необходимо создать все условия, максимально приближенные к летнему периоду. Специалисты советуют предварительно утеплять места, где будут установлены опоры. Для этого можно использовать различные материалы: опилки, сено, солому. Также в некоторых случаях требуется разрушить промерзлую почву на местах забивки при помощи бурильного оборудования. В качестве альтернативы можно сделать специальные прорези, проделанные по рядам последующей установки опор. Сам процесс забивки мало чем отличается от летнего периода.

Погружение забивных свай часто применяется в условиях вечной мерзлоты, требующей применение особых технологий и соблюдения определенных норм и правил. Необходимо применить все усилия, чтобы сохранить промерзлый грунт в первоначальном виде. Если по некоторым причинам сделать это невозможно, после монтажа выполняется ряд работ по восстановлению его первоначальных свойств. В итоге подобная конструкция отличается повышенной несущей способностью.

В вечной мерзлоте опора смерзается с почвой, благодаря чему становится невероятно прочной и обретает высокие несущие характеристики.

Способы погружения забивных свай

Погружение забивных свай зимой выполняется двумя методами: в предварительно пробуренные скважины, в оттаявший грунт.

1. Погружение в предварительно пробуренные скважины подразумевает выполнение следующих процессов: непосредственное бурение скважины, её заполнение смесью из песка и глины до необходимой отметки.
2. Метод забивки в оттаявший грунт подразумевает использование специальной паровой иглы. В неё под давлением подается пар, исходящий из острия устройства. Подобное воздействие разжижает почву до необходимого состояния, позволяя легко погрузить забивную сваю на проектную глубину.

Компания Эндбери самостоятельно изготавливает и производит монтаж посредством копровых установок. Выполнение погружения забивных свай необходимо доверять опытным мастерам, имеющих достаточный опыт и знающих все нюансы проведения подобных мероприятий

Источник

Погружение свай

Сваи являются соединением между основанием дома и слоем грунта. Их устанавливают, чтобы сделать фундамент более прочным. Сваи бывают из разного материала: металл, дерево, железобетон. Сваи погружаются в грунт либо наполовину, либо полностью, это зависит от того, какое сооружение предполагают построить. Видов свай существует несколько: буронабивные, деревянные, железобетонные, трубобетонные, шпунтовые и грунтоплавленые сваи.

Каждый тип подойдет лишь для определенного типа почвы. Для разных видов свай требуется свой метод погружения. Все эти нюансы необходимо соблюдать, чтобы в конце концов вы построили крепкое основание вашего жилого дома.

В этой статье будут обсуждаться все виды свай, их применение, а также методы погружения свай (технологии погружения), оборудование и специальные инструменты, которые требуются для погружения различных видов свай.

Виды свай

Буронабивные сваи

Они имеют несколько разновидностей, основная из них – баретт. Преимущество этой разновидности заключается в том, что она обладает высокой несущей способностью. Форма буронабивных свай – прямоугольная. Баретт используют для равномерной передачи давления стен и предметов, находящихся внутри здания, на фундамент. Методов погружения буронабивных свай существует множество. Основные из них:

1. Способ раскатки слоя грунта.
2. Способ вибропогружения трубы для обсадки.
3. Бурение происходит ударно-канатным способом.

Погружение буронабивных свай

Чтобы произвести бурение, используют специальный станок. Бурение происходит двумя способами: ударный, вибрационный. Затем происходит погружение свай (методы будут рассматриваться далее), их бетонирование. Внимание: при установке буронабивных свай нужно четко следовать точному алгоритму действий.

Деревянные сваи

Их используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта. Материалом данных свай являются стволы сосен. Если невозможно найти данный материал, позволяется использовать стволы другого дерева – дуба. Перед установкой нужно запастись специальными инструментами, а точнее молотами:

1. Паровоздушными
2. Механическими
3. Вибрационными

Погружение деревянных свай

При погружении концы свай делаются острыми. Также при погружении в почву, можно на концы свай надеть специальные башмачки, сделанные из металла. Бывает, что длины свай недостает. В этом случае применяют их наращивание.

Железобетонные сваи

Погружение железобетонных свай

Здесь все нагрузку конструкции передают на грунт. В данном виде свай в материале используется тяжелый бетон. Давление передается посредством трения железобетонных свай и слоя грунта. Метод погружения железобетонных свай – забивка. Забивка происходит молотом (гидравлическим). Материал вообще не деформируется, остается в прежнем состоянии без потери своих характеристик. Перед погружением железобетонных свай необходимо определить несущую способность почвенного покрова.

Трубобетонные сваи

Погружение трубобетонных свай

Используют для придания большой прочности основания дома. Для погружения применяют трубу (материал – сталь). Метод погружения – забивка. Для забивки трубобетонных свай используют пневмоударную машину. Используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта (глинистой, песчаной, влажной).

Шпунтовые сваи

Их не используют для постройки обычного жилого дома. Они применяются для постройки временных конструкций, которые в будущем будут снесены. Шпунтовые сваи могут быть сделаны из разного материала, они бывают железобетонные, стальные, деревянные. При погружении их устанавливают рядом друг с другом для того, чтобы они не пропускали внутрь воду. Данная конструкция имеет название: шпунтовая стена.

Грунтоплавленые сваи

Перед погружением происходит нагрев почвенного покроя, из-за чего изменяются физико-химические свойства грунта. После данного процесса устанавливается нужная плотность грунтового слоя для дальнейшего погружения свай. Сначала делают дегидратацию, то есть отделяют молекулы воды от грунта (осушение). Затем происходит спекание – это делают для того, чтобы материал перешел в твердое состояние. Потом грунт подвергают плавлению. Далее над расплавом проводят гомогенизацию (нагревание) – данный процесс проводят для придания почвенному покрою однородности. После нагрева массу охлаждают. Грунт становится твердым и приобретает молекулярную кристаллическую решетку. После данного длительного процесса грунт приобретает необходимые для погружения свай физические, химические и механические свойства.

Погружение грунтоплавленных свай

Для строительства обычных жилых домов используются следующие виды свай: буронабивные, деревянные, трубобетонные. Изредка применяются грунтоплавленые. При установке данных видов свай следует соблюдать правила и иметь при себе специальные инструменты и оборудование.

Методы погружения свай

Способов погружения свай существуют несколько, все они имеют общую цель: погружение свай на нужную точку, глубину, заданные по проекту строительства. Методы:

Различные методы погружения свай

1. Комбинированные (рассмотрим в самом конце статьи).
2. Ударный способ.
3. Погружение способом вибрации.
4. Вдавливание свай.
5. Сваи могут завинчивать.
6. Буронабивной способ для погружения свай.

Эти шесть методов будут рассматриваться в данной статье, также рассмотрим преимущества и недостатки каждого отдельного способа. Комбинированные методы рассмотрим в самом конце.

Ударный метод погружения свай

Является самым популярным способом из всех с применением специального ударного оборудования (различные молоты). Как было сказано ранее, в основном используют паровоздушные и гидравлические молоты. Также существуют дизельные молоты. Плюс данного молота заключается в том, что энергия удара у них в 4 раза больше, чем у остальных.

Для забивки используют пневмоударную машину. При забивке удары осуществляются в верхний конец свай. Чтобы после этих ударов сваи не деформировались и не подверглись разрушению, применяют оборудование под названием наголовник. Забивка продолжается до тех пор, пока сваи не достигнут глубины, которая необходима по проекту строительства. Наиболее часто этот способ использует для строительства промышленных сооружений и обычных жилых домов. Если сваи сделаны из железобетона, для их удобной установки требуется автомобильный кран, который будет поддерживать железобетонную сваю снизу.

Чтобы выбрать тип молота для забивки свай, необходимо определить массу свай и молота. Дизельные молоты обладают наибольшей производительностью, их используют при больших объемах работы. Механические молоты обладают наименьшей производительностью, их применяют при маленьких объемах работы. Дизельные молоты будут выполнять работы даже при температуре -30 градусов. Паровоздушные и гидравлические молоты используют для забивки металлических и деревянных свай. Чтобы сваи забивались в ровном направлении, молотами сначала бьют с небольшой высоты. В данном случае следует совершить несколько ударов. Когда сваи достигают нужной глубины, в конце совершаются последние десять ударов для каждой сваи.

Вибрационный метод погружения свай

Здесь применяется специально оборудование, называемое вибропогружателем, который будет точно по вертикали погружать сваи. Как только конец сваи коснется почвенного покроя, вибропогружатель включают на низкую скорость и постепенно погружают в грунт. Когда уменьшают скорость данного оборудования, нагрузка на грунт идет только со стороны свай, иначе установка может провалиться. Если слой грунта твердый, для этого дополнительно применяют другой инструмент – вибромолот. С помощью вибромолота сваи погружаются одновременно ударами и вибрацией. Это способствует быстрому погружению установки в почву. Если погружение свай происходит в глинистую почву, то несущая способность свай любого материала значительно уменьшается. Чтобы это предотвратить нужно применить ударный метод погружения свай. Когда будет оставаться примерно 25 сантиметров до необходимой глубины забивать свай нужно механическим молотом.

Вибрационный метод погружения свай используется для грунтов, насыщенные большим количеством влаги. Данный способ можно использовать и для плотных слоев грунта, но перед погружением свай нужно пробурить скважину, и лишь затем выполнять вибропогружение. Обычно используют виброударный метод погружения свай, он помогает быстро достичь необходимой глубины, заданной по проекту строительства. Вес ударной части вибромолота должен равняться (как минимум) половине массы свай (масса зависит от материала). Важно помнить, что сваи должны с легкостью преодолевать любое сопротивление почвенного покроя. Сопротивление почвы с повышенной влажностью преодолевается вибрацией. Плотный слой грунт преодолевается ударами. Вибрационный способ погружения свай – трудоемкий процесс.

Метод погружения свай вдавливанием

Данный метод используется в местах с плотным почвенным покроем. Поверхность, на которой будет строиться основание дома необходимо полностью сделать ровной. Количество свай для метода вдавливания потребуется гораздо меньше, чем для других способов их погружения. В самом начале сваи опускают на глубину одного метра. Затем сваи начинают постепенно продолжают вдавливать на глубину, которая необходима по проекту строительства. Вдавливание свай выполняет специальная самоходная машина. Обычно способ вдавливания используют для железобетонных свай. Метод погружения свай вдавливанием имеет ряд преимуществ:

1. При использовании данного метода достигается наибольшая прочность фундамента.
2. Применяя данный способ, гораздо легче определить давление конструкции на основание дома. В будущем маловероятно появление осадки фундамента.
3. Погружение свай может происходить в различный тип грунта.
4. Для установки железобетонных свай методом вдавливания понадобится наименьшее количество времени в сравнении с другими способами.
5. Самый дешевый метод погружения свай.
6. После установки свай несущая способность основания дома увеличивается.
7. Не требуется дополнительных работ по укреплению свай в грунте.

Эти преимущества делают метод погружения свай посредством вдавливания одним из наилучших способов. Есть три технологии вдавливания свай: точечная, линейная и кустовая. Как было сказано ранее для данного способа используется сваевдавливающая машина. Такая машина имеет свои плюсы:

1. Для погружения свай не понадобятся другое оборудование и инструменты.
2. Перед началом работы нет необходимости в бурении скважин.
3. Использование машины сэкономит ваше время и силы.

Есть плюсы, есть и минусы:

1. Данное оборудование имеет огромные размеры и не подойдет для работы на маленьких участках земли.
2. Огромная цена.

Метод вдавливания свай один из новейших способов погружения свай в почвенный покров.

Завинчивание

Данный метод подойдет только для свай, имеющих винтовой наконечник из стали. Ранее метод погружения свай завинчиванием использовался преимущественно в промышленности, но сейчас он получил большое распространение и в строительстве частных домов. На нижнем конце сваи расположен «башмачок», конусообразной формы. Завинчивание осуществляется специальными установками, которые находятся на машине, а именно кабестанами. Кабестан опускает сваю над нужным местом. Свая, в свою очередь, с помощью вращательных движений наконечника пробуривает грунт до требуемой глубины. Метод завинчивания свай имеет схожие стороны с такими способами, как ударный и вибрационный. После достижения глубины внутренняя полость свай бетонируется. Основные составляющие винтовых свай – это нижняя и верхняя части. Одним из главных преимуществ способа погружения свай завинчиванием является то, что при необходимости их с легкостью можно выкрутить обратно. Множество плюсов содержатся в винтовых сваях. Давайте их обсудим:

1. Установка возможна как на влагосодержащей почве, так и на твердом грунтовом слое.
2. Погружение можно осуществлять в любое время года (зима, весна, лето, осень).
3. Винтовые сваи являются экономным вариантом.
4. Не требуется большого количества строительной техники.

Недостатки винтовых свай:

1. Защитная оболочка свай может быть существенна повреждена при погружении в скальный слой грунта.
2. Со временем материал, из которого сделаны сваи могут поддаться ржавлению.

Винтовые сваи используют для того, чтобы ускорить процесс строительства основания здания. Завинчивают сваи в грунтовый слой в шахматном порядке. Это довольно простой процесс и не требует особых усилий, но требует профессионализма и прилежности в работе. Погружение свай этим методом должна осуществлять специализированная бригада с профессиональными строителями. Конечно же данный тип строительства можно проводить и самостоятельно, но перед установкой необходимо все рассчитать, чтобы в последующем не возникло отрицательных последствий. Винтовые сваи могут повредиться, когда их погружают внутрь почвы, потому что в ней могут находиться различные препятствия, такие как камни, корни деревьев или другие предметы, все они могут мешать погружению винтовых свай. Чтобы устранить все эти проблемы, перед установкой нужно провести пробное бурение грунта. Если почва содержит большое количество камней, то строительство свайного основания дома невозможно. Если они встречаются в малом количестве, то стоит скорректировать свои расчеты, и только затем приступить к погружению винтовых свай.

Буронабивной способ для погружения свай

Перед установкой набивных свай необходимо пробурить скважину в почвенном покрое. Все буронабивные сваи являются железобетонными. Данный метод применяется как в промышленности, так и в строительстве жилого здания. Набивные сваи также используются в крупномасштабных проектах. В самом начале в пробуренную скважину помещаются обсадные трубы, например, из рубероида. Устанавливают арматуру и заливают бетонную смесь. Пока бетон не засох, обсадные трубы изымают из грунтового слоя. Данный способ имеет только один, но большой минус: вы потратите много времени, так как на отвердевание бетонной смеси понадобится около 30 дней. Погружение буронабивных свай требует профессиональных рабочих, потому что данный процесс содержит несколько нюансов. В местах с глинистым и песчаным почвенным покроем установка буронабивных свай не рекомендуется, потому что «ствол» установки может иметь неровное направление. На сегодняшний день погружение буронабивных свай набирает популярность для плотных почв.

Погружение комбинированных свай

Погружения комбинированных свай

Комбинированные сваи – используются в местах, где имеется очень слабый почвенный покрой, и погружение необходимо осуществить на глубину 25 метров. Материал комбинированных свай – железобетон или сталь. Стоит признать, что комбинированные сваи используются в редких случаях, по сравнению с остальными видами свайных установок. Нижний конец сваи сделан из дерева, а верхний конец – железобетон, либо сталь. Комбинированные сваи погружаются в почву различными способами, но наиболее распространенный является ударный метод. Поэтому комбинированные сваи забиваются в грунт молотами (дизельными). Их обычно используют в строительстве промышленных сооружений. Точка глубины, на которую нужно погрузить комбинированные сваи, находится ниже грунтовых вод (30 метров). Предприятия, занимающиеся добычей полезных ископаемых (нефть, газ, каменный уголь и другие), нуждаются в постройках, у которых основание крепится на комбинированных сваях. Комбинированные сваи делятся на несколько типов. Каждый из этих типов имеют свои преимущества и недостатки. Выбор типа комбинированных свай зависит от свойств почвенного покроя. Наиболее распространенная комбинированная свая та, которой верхний конец буронабивной, а нижний конец забивной.

Заключение

Хочется подвести итог. Все эти способы имеют право на существование. Каждый метод применяется в определенной сфере (промышленное или обыкновенное строительство). Ударный метод, вибрационный метод, методы вдавливания и завинчивания – все они имеют свои преимущества и недостатки. Многое зависит от места, где будет осуществляться постройка того или иного сооружения. У всех этих методов имеются две общие стороны: перед установкой различных видов свай следует провести все необходимые расчетные работы и погружением свай должны заниматься исключительно профессионалы. Для каждого отдельного способа требуется специальное оборудование. Оборудования и инструменты могут быть разными для каждого метода погружения свай: сваевдавливающая машина, молоты (дизельные, гидравлические, паровоздушные), пневмоударная машина, кабестан. В любом случае помните, фундамент вашего дома должен быть крепким!

Источник