Использование копера для забивки свай

Достоинство свайного основания

Главное преимущество использования свай в строительстве заключается в надёжности фундамента относительно сезонного поведения грунта. От перепадов температур, замерзания и оттаивания почвы такие опоры исключают движение и разрушение строения. Объясняется это строго вертикальным погружением заготовок ниже уровня промерзания грунта. Погружение происходит одним из трёх способов:

• если почва слабая – достигается глубина до плотного слоя;
• если грунт плотный – применяется методика подмыва;
• если работы проводятся зимой – используется паровая игла.

Во втором случае применяется гидрокоптер. Оборудование под сильным напором подаёт воду вдоль столба. А забиватель в размягчённую прослойку погружает сваю на нужную глубину.

В третьем варианте в области погружения свайного элемента предварительно пробуривается скважина. В неё опускается игла, через которую подаётся пар. Когда промёрзший пласт оттаивает, продолжаются забивные работы.

Установка паровых игл Источник kolymastory.ru

Разновидности свай

Сваи, которые используются для изготовления фундамента, могут изготавливаться в заводских условиях или непосредственно на месте строительства. То есть, если речь идет о готовых железобетонных или металлических сваях, забиваемых в почву специальной техникой, то основной задачей является доставка таких свай с завода на участок строительства. Под самостоятельным изготовлением понимается бурение скважины и заполнение ее бетонным раствором.

Таким образом, все сваи подразделяются на несколько категорий:

• Буронабивные или буроинъекционные. Вначале специальным буром в почве проделывается отверстие, в которое может вставляться обсадная труба. Также обязательно наличие армирующего каркаса. Скважина заполняется бетонным раствором, который заполняет собой все пустоты.
• Винтовые сваи. Изготавливаются из металла. Для их ввинчивания в грунт могут использоваться специальные приспособления или техника. Популярны в малоэтажном строительстве. Вкрутить такие стержни в почву вполне можно и самостоятельно.
• Забивные сваи. Это обычно железобетонные стержни. Для погружения их в грунт требуются только специальные устройства. Поэтому в индивидуальном строительстве они применяются достаточно редко. Накладывают отпечаток высокая стоимость самих свай, а также аренда техники.

Процесс забивки ж/б свай – этапы

Если рассматривать полный процесс погружения свай, то его можно описать несколькими последовательными этапами:

1. доставка. Железобетонные сваи достаточно тяжелые изделия, которые нужно привезти, выгрузить и расположить на строительном участке так, чтобы минимизировать их перемещения в процессе забивки;
2. разработка плана работ. С учетом места расположения сваи и проекта работы, разрабатывается маршрут движения копера и молота по участку;
3. подготовка участка. В частности: вывоз мусора, удаление деревьев, выравнивание (если предполагается) и т.п. В некоторых случаях перед установкой свай выполняется рытье котлована;
4. разметка места установки свай;
5. нанесение разметки на сваю. Разметка наносится яркой краской с шагом в 1000 мм. Наличие меток позволяет контролировать степень и скорость заглубления сваи в почву;
6. настройка оборудования;
7. забивка свай выбранной технологией.

Примечание. В ходе монтажа каждой сваи выполняется контроль уровня ее отклонения от вертикальной оси. Допустимые отклонения содержатся в документе («Контроль качества возведения фундаментов из забивных и буронабивных свай»).

Монтаж ростверка

Частым элементом фундаментов на забивных сваях является особая обвязка оголовков железобетонных опор, называемая ростверком. Его наличие позволяет получить своего рода связку всех отдельных опор в единое целое и значительно повысить прочность основания. Кроме этого на ростверк гораздо проще выполнить кладку таких строительных материалов, как кирпич или блоки различного состава.

Забивной фундамент с ростверком изготавливают в трех вариациях:

1. С заглубленной обвязкой;С поверхностным ростверком;С ростверком, приподнятым от земли на тот или иной уровень.

Изготовление каждого последующего вида из перечисленных значительно сложнее предыдущего.

Проще изготовить углубленный ростверк для фундамента на забивных сваях. Он представляет собой простой армированный ленточный вид основания дома. Надземный вариант предполагает монтаж щитовой опалубки.

Для получения воздушного (приподнятого) ростверка часто железобетонную ленту заменяют стальным прокатом того или иного профиля, а также деревянным брусом сечением не менее 150х150. Такой фундамент на забивных сваях удобен при строительстве частных домов из дерева в два или три этажа.

Если планируется строительство на слабом грунте, то лучше всего в качестве основания выбрать фундамент на забивных сваях. Для того чтобы была возможность выдержать здание, основанию нужна опора, но на проблемном грунте найти ее сложно, поэтому нужно искать более плотную почву глубже, что и делается с помощью установки свай.

Коротко о главном

Сваи представляют собой стержни с оголовком и погружаемым заострённым наконечником.

Главное достоинство свайного фундамента заключается в независимости от сезонного замерзания и оттаивания почвы.

Погружение свай проводится ниже уровня промерзания грунта.

Монтаж проводится методом ввинчивания, вдавливания, бурения или забивания заготовок.

Для забивания свай требуется аренда специального оборудования. Плюсы в скорости и надёжности железобетонного фундамента и возможности устройства опорного основания для здания вблизи с уже построенным сооружением. Минусы в высокой итоговой сумме по смете на монтажные работы.

Оценок 0

Как обустроить основание из свай

Первым делом перед началом работ по установке основания из свай, производятся подготовительные работы:

Схема установки основания из забивных сваи

1. Расчистить площадку под строительство.
2. Снять верхний слой дерновой земли.
3. Разметить местность, определив колышками, где будут установлены сваи.
4. Приготовить инструмент.
5. Завезти материал на строительный участок.

Важно! При разметке участка колышками, их нужно пронумеровать, чтобы строители понимали, на какое место вбивать определенную сваю

Пример устройства ростверка фундамента Позаботьтесь, чтобы тяжелая техника пришла вовремя, чтобы установка не заняла много времени – не забывайте, что технику придется брать в аренду, и чем дольше вы ее продержите на участке, тем дороже вам обойдется обустройство фундамента. Технология забивания:

На место забивания опоры подгоняют технику.
Подъемным краном поднимается свая и устанавливается вертикально на место, отмеченное колышком.

Молот начинает забивать сваю с погружением в 1 метр с каждым ударом, как только свая войдет в землю достаточно глубоко, интервал забивания становится 0, 1 метр пока опора не дойдет до твердой породы грунта

Важно! Замерять вход сваи в землю обязательно при каждом ударе, для вычисления несущей способности каждой опоры. Схема забивания сваи молотом

Как только все сваи установлены, их подрезают на одном уровне.
Монтируется опалубка, для создания ростверка.

Производится армирование внутри опалубки.

Заливается бетон.
Как только бетон примет свою крепость, обустраивают гидроизоляцию фундамента

Процесс гидроизоляции ростверка фундамента

Необязательно формировать ростверк из жидкого бетона, можно применить уже готовые конструкции. Смотрите в видео постройку фундамента на забивных сваях.

Классификация копров

Классифицируются копры по принципу действия:

• подвесные молоты – агрегаты работают по принципу свободного падения, совершая до 10уд/мин. Механизмы с дизельным, паровым приводом монтируются на раме или крепятся к экскаватору;
• паровоздушные молоты – агрегат с пневматическим приводом функционирует в режиме полуавтомата. Ударником является цилиндрическая установка, определяющая высоту падения. Производительность техники достигает 60 уд/мин;
• дизельные молоты – цилиндрический корпус движется вдоль пары направляющих и своим нижним торцом наносит удары по вбиваемой в грунт свае. Движущей силой является взрывная реакция горючей смеси, находящейся в цилиндре. Производительность такого оборудования достигает 100уд/мин.
• ударные механизмы (быстродействующие) – ударное звено фиксируется непосредственно на свае. Благодаря энергии пара происходит опускание, и поднимание поршня молота. Производительность таких установок достигает 230уд/мин;
• электрический вибрационный молот – крутящий момент создаётся посредством ременной передачи, приводящей в действие при помощи электродвигателя маховики;
• виброударные молоты – сочетание ударной и вибрационной нагрузки позволяет добиться производительности в 1500уд/мин.

Может быть полезным для Вас:

Лидерное бурение скважин

Сваебойная установка Юнтан

Гидравлический молот

Гидромолот по некоторым техническим параметрам значительно превосходит своего дизельного собрата. Но при этом гидравлический аналог стоит гораздо дороже.

Молот гидравлического типа опережает дизельный вариант по следующим характеристикам:

• Ниже уровень шума.
• Ниже уровень вибрации почвы.
• Выше моторесурс.

Кроме того, гидромашиной можно забивать сваи очень близко от расположенных рядом зданий. Лёгкость регулировки мощности позволяет гидравлическому аппарату с высочайшей точностью дозировать силу наносимого удара, которая довольно часто зависит от условий грунта конкретной местности.

Эксплуатационными издержками, по словам специалистов, можно считать сложное техническое обслуживание и более высокие квалификационные требования, которыми обязан обладать машинист копра.

Взяв за основу установку «Юнттан ПМ-25», изучим ее технические характеристики:

• Длина сваи не должна превышать 16 метров.
• Направляющая мачта имеет длину 19,7 метра.
• Вес ударной части – 5 тонн.
• Общий вес – 11,7 тонны.
• Ход ударной части – 1 метр 20 сантиметров.
• За одну минуту количество ударов составляет от 40 до 100.

Классификация свайных опор

Заготовки для устройства свайного фундамента можно найти в разном исполнении. Это касается как формы, так и материала. Также существует методика, по которой опорные элементы изготавливаются непосредственно на стройплощадке. Здесь достаточно сформировать скважину и залить все бетоном. Рассмотрим детальнее классификацию свай.

По материалу

Изначально в качестве точечных опор под здания применялись бревна из древесного массива. Сегодня этот материал также пользуется спросом. Для производства свай используются только твёрдые породы. Заготовки с корневого торца заостряют, на него насаживают погружаемый в грунт металлический конус. Верхняя часть во избежание растрескивания защищается (стягивается) металлическим кольцом. Для надёжности свайный фундамент забывается из пакетов. Это несколько связанных между собой столбов.

Заготовки для деревянных свай Источник sublima.cz

Распространены также заготовки из железобетона. Для отливки используется раствор прочностью не менее М300. В поперечном сечении изделия могут быть круглые, многоугольные или двутавровые, но погружаемый наконечник всегда заострённый. Выступающий край защищён оголовком из стали. Перед тем, как забивать сваи при строительстве дома, заготовки обязательно подлежат отбраковке. Недопустимы такие дефекты, как сколы или трещины.

Большим спросом в частном секторе сегодня пользуются металлические образцы. это полые трубы с заострённым концом и выступающим оголовком. Причина популярности стальных свай в простоте монтажа и долговечности материалов.

По типу проведения установки

В зависимости от исполнения фундамента выделяют три типа свай. Изначально по устройству опорного основания рассматривался вариант забивания элементов. Сегодня чаще для монтажа применяются железобетонные образцы. Работа проводится посредством спецтехники. Это главная причина малой распространённости материала в частном секторе. Обоснование – ощутимая смета по стоимости работ, свай и аренды оборудования.

Установка железобетонных заготовок Источник static-ru.insales.ru

Наша сваебойная техника

Наша фирма имеет один из наиболее обширных парков сваебойной техники среди частных строительных компаний города Москвы. Для реализации свайных работ мы используем:

• СП-49;
• УГМК-12;
• УСА;
• БМ-811;
• Junttan PM-20.

Рассмотрим каждый из вышеуказанных сваебоев подробнее.

Рис: Junttan PM-20Junttan PM-20 — сваебойный копр на гусеничной транспортной базе. В отличие от других установок, PM-20 укомплектован гидравлическим молотом с более высоким КПД, чем у дизельных агрегатов. Масса ударной части данного молота составляет 5 тонн, что позволяет ему без применения вспомогательных технологий (бурения лидеров либо подмыва) забивать сваи и шпунт в грунт высокой твердости (включая вечномерзлый). Среди эксплуатационных преимуществ техники — поворотная рабочая платформа и возможность пространственной регулировки копровой мачты, что позволяет вести забивку наклонный свай (до 18 градусов отклонения). PM-20 работает со сваями до 14 м. в длине массой до 3.5 т. Сечение погружаемых конструкций — от 30х30 до 40х40 см.

Рис: СП-49СП-49 — гусеничный копр, в качестве транспортной базы в котором используется трактор Т170. Данная установка отличается компактными размерами и высокой мобильностью в пределах строительной площадки. Сваебой оборудован молотом дизельного типа, масса ударной части которого составляет 2.5 тонн. Техника забивает сваи весом 5 т. (длина до 12 м.), диапазон рабочих сечений — 30х30 и 35х35 см. Как и PM-20, машина способна вести забивку наклонных свай (18 градусов отклонения).

Рис: Универсальный сваебойный агрегатУСА, он же «Универсальная Сваебойный Агрегат» — мобильный колесный копр, который используется нами для монтажа свайных полей под малоэтажные здания и забивки отдельно стоящих свайных опор. Комплектуется УСА дизельным молотом, боек которого весит 1.25 тонн. Данный молот позволяет копру вести забивку конструкций весом в 3 т. (длина до 12 м). Машина работает с сечением свай 30х30 см.

Рис: УГМК-12УГМК-12 — колесная копровая установка высокой проходимости. Техника укомплектована на полноприводной базе (6х6) от Камаз-53228, которая эффективно преодолевает сложную пересеченную местность и работает на объектах, куда не могут добраться другие виды копров. Сваебой имеет на борту дизельный молот с бойком массой в 3 тонны. Он забивает сваи весом 5 т. (длина до 12 м). Диапазон сечений — от 30х30 до 35х35 см. Копр ведет наклонную забивку свай (до 12 градусов отклонения).

Рис: БМ-811БМ-811 — копр бурильно-сваебойного типа. Техника способна бурить скважины (длина до 12 метров, диаметр 15-50 см.) и погружать в них сваи (вес до 3 т., длина до 12 м.). Установка не нуждается в смене комплектации для выполнения данных технических операций, что значительно снижает сроки реализации и финансовые затраты на выполнение проекта (в сравнении с использованием двух отдельных копров). Вышеуказанные виды копровых установок отличаются в плане продуктивности:

• JunttanPM-20 забивает до 60 свай за день;
• СП-49 — до 35 свай;
• УСА и УГМК-12 до 25 свай.

Важно: выбор конкретной установки мы ведем исходя из условий работы — для реализации крупных проектов привлекается PM-20 либо СП-49, для производства небольшого объема работы — УСА и УГМК-12

Применение спецтехники

Установки для забивки свай используются при необходимости заглубления мощных опор. Такая техника была разработана еще два века назад, в период интенсивного развития и применения паровых машин.

Современные агрегаты, конечно же, мало чем похожи на своих предшественников, но основные принципы работы остались практически неизменными.

В условиях плотной городской застройки, забиватель свай (по-другому он называется “копер”) практически не используется, но вдали от густозаселенных районов для такой техники по прежнему есть работа. Копер является непосредственно самой машиной, с помощью которой осуществляется установка и забивка свай, но удары по стержню наносит специальный молот, или “баба”.

Отдельно следует отметить, что существует несколько видов молота, равно как и способов установки и заглубления сваи в грунт:

• Дизель-молот, работающий на дизтопливе и использующий при работе ударную силу;
• Гидравлическая установка, работающая на гидравлическом приводе;
• Вибропогружатель, использующий для погружения опоры в грунт эксцентрический маятник;
• Сваевдавливающая установка, заглубляющая сваю посредством создания усилия огромной величины.

Работу сваезабивной установки в общих чертах можно изобразить в следующей последовательности:

• Свая устанавливается в проектное положение;
• Вдавливание конструкции опоры в грунт до остановки естественного заглубления;
• Забивка сваи в грунт на требующуюся по проекту глубину.

Следует отметить, что помимо забивки, существуют еще и другие способы, в которых машиной применяется не только удар молота. Одним из таких способов является вибропогружение, при котором в качестве главной силы заглубления сваи выступает вибрация.

Кроме того, в современном строительстве широко используются и такие методы, как:

• Гидравлическая забивка, при которой для освобождения пути заглубления для сваи используется напор воды;
• Вдавливание, отличающееся бесшумностью;
• Ввинчивание;
• “Пробойник”, специальной установкой устраивается предварительная скважина для сваи.

Типы техники

Машины для забивки свай разделаются на два типа:

• Гусеничные;
• Колесные.

Установки могут быть как сборными, монтирующимися непосредственно на участке застройки, так и передвигающимися вместе с машиной.

Если необходимо построить сооружение на проблемной почве, наиболее рациональным вариантом является свайный фундамент. Например, на сыпучем, подвижном или болотистом грунте.

Сваи нашли широкое применение как в индивидуальном, так и в промышленном строительстве. И если при строительстве индивидуальной одноэтажной конструкции можно не применять специальные механизмы, то использование специальных устройств и машин в промышленных объемах просто необходимо.

Отказ сваи при забивке

Глубина погружения сваи определяется расчетным методом и отражается в проекте. Однако на практике свая может не достигнуть расчетной глубины или уйти ниже заданной отметки.

Случай, когда свая больше не погружается в результате прикладываемого к ней усилия называется «отказ грунта» или «отказ сваи».

Расчет точки отказа можно выполнить по формуле:

Убедиться, что свая точно достигла «отказа» выполняется ряд ударов (при ударной технологии) или увеличивается время, в течение которого к оголовку сваи прилагается усилие (при вдавливающей технологии). Эти удары, не приводящие к продвижению сваи в почву, называются «залог».

Есть еще один термин, описывающий случай, когда свая не погружается из-за перегрева – «ложный отказ». В этом случае работы приостанавливаются на время, достаточное для остывания наконечника сваи, находящегося в грунте.

Примечание. При отсутствии отказа по достижению проектной глубины сваи дозабиваются после четырехдневного перерыва. Если отказ не достигнут – следует искать причины и менять порядок проведения забивки, чтобы исключить снижение проектной несущей способности конкретной сваи.

Виды копров для забивки свай

Все копровые установки делятся на виды исходя из типа ходовой базы, на которую установлено сваебойное оборудование, типа рабочей платформы и функциональных возможностей самой установки.

Классификация по ходовой базе – колесные, рельсовые и гусеничные копры;

Колесные копры устроены на полноприводоной колесной базе тяжелого грузового автомобиля – Краз, Камаз, Зил, Урал, Амур. Это высокомобильная техника, которая способна своим ходом перебазироваться на место проведения работ.

Гусеничные копры устроены на базе тракторов либо экскаваторов. Доставка такой техники на объект требует привлечения стороннего транспорта – тягачей с траловыми прицепами.

Классификация по типу рабочей платформы – поворотные и фиксированные;

Классификация по функциональным возможностям – универсальные, полууниверсальные и простые.

Классификация копров

Классифицируются копры по принципу действия:

• подвесные молоты – агрегаты работают по принципу свободного падения, совершая до 10уд/мин. Механизмы с дизельным, паровым приводом монтируются на раме или крепятся к экскаватору;
• паровоздушные молоты – агрегат с пневматическим приводом функционирует в режиме полуавтомата. Ударником является цилиндрическая установка, определяющая высоту падения. Производительность техники достигает 60 уд/мин;
• дизельные молоты – цилиндрический корпус движется вдоль пары направляющих и своим нижним торцом наносит удары по вбиваемой в грунт свае. Движущей силой является взрывная реакция горючей смеси, находящейся в цилиндре. Производительность такого оборудования достигает 100уд/мин.
• ударные механизмы (быстродействующие) – ударное звено фиксируется непосредственно на свае. Благодаря энергии пара происходит опускание, и поднимание поршня молота. Производительность таких установок достигает 230уд/мин;
• электрический вибрационный молот – крутящий момент создаётся посредством ременной передачи, приводящей в действие при помощи электродвигателя маховики;
• виброударные молоты – сочетание ударной и вибрационной нагрузки позволяет добиться производительности в 1500уд/мин.

Может быть полезным для Вас:

Лидерное бурение скважин

Сваебойная установка Юнтан

Как правильно забивают сваи

Свайный фундамент обустраивают там, где высока возможность деформации или разрушения постройки при наличии циклического замерзания/оттаивания грунта. Чтобы избежать негативных последствий этих процессов, сваи должны быть забиты на глубину, которая превышает уровень промерзания почвы. Кроме того, забивая сваи, необходимо пробить слабые грунты и достичь твердого основания.

Забивая опору на небольшую глубину, нужно быть уверенным в том, что она не уперлась в камень. Ведь при возведении постройки нагрузка на сваи возрастет и они постепенно погрузятся в почву немного глубже. При этом свая на камне погрузиться ниже не сможет, что вызовет перекос фундамента и всей постройки.

Выбор установки для забивания опор

Выбор вида сваебойной установки зависит от:

• вида строительных работ;
• особенностей почвы;
• климатических условий региона;
• объема запланированных строительных мероприятий.

Крупное строительство нуждается в привлечении машин на гусеничном или рельсовом ходу.

Рельсовая установка отличается высокой мощностью. Характерна существенной ударной нагрузкой. Технпроцесс монтажа сложен. Требуется допоборудование для перемещения. Прибегают к оборудованию для масштабного строительства, забивания элементов опоры, длиной около 12 м.

Механизмы на гусеничном ходу мощнее колесного аналога. Но передвигаются медленнее. Обустраивается автомобильная платформа для ускорения процесса перемещения на большие расстояния. Гусеницы оправданы на участках со сложным рельефом местности, когда приходится работать в ограниченном пространстве.

Устройства на колесном ходу мобильные и маневренные. Рекомендуются для работы на объектах, которые далеко расположены. Количество опорных элементов небольшое. Оснастка машин выполняется гидравлическим или дизельным молотом. Габаритность базы не позволяет использовать техсредство в условиях густой застройки.

Могут использоваться малогабаритные самоходные установки. Их разрешено применять для погружения винтовых и забивных опорных свай. Благодаря небольшим размерам, оборудование просто транспортируется, может использоваться в местах с ограниченным пространством. Обустройство гидравлическим механизмом позволяет обеспечить большую мощность без увеличения размеров. Самоходные машины — устойчивые. Работают на твердых и средних типах грунта.

Машины упрощают процесс забивания сваи в толщу земли. Работа выполнится быстро, качественно и эффективно. Управление процессом производится из кабины обученного машиниста.

Принцип работы сваебойной машины

Опишем общий принцип работы сваебойной машины, в независимости от типа молота. Копровая сваебойная машина выходит на точку. С помощью собственной лебёдки подтаскивает со склада готовую сваю и подводит её к наголовнику молота. После того, как опора займёт вертикальное положение на точке машина выполняет несколько первых ударов. Проверяется вертикальность сваи, при необходимости корректируется. Выполняется забивка сваи в грунт до проектной глубины либо до расчётного отказа — минимальной величины погружения за один или несколько ударов на последнем метре погружения. Копер перемещается к следующей точке. Сваи, не давшие расчётного отказа, могут подвергаться дополнительной забивке через несколько суток.

Принцип работы сваебойного молота зависит от того, какое из технических исполнений рассматривать.

Что такое свайно-забивной фундамент

Свайно-забивной фундамент представляет собой опорную конструкцию, состоящую из системы вертикальных опор, погруженных в грунт до появления контакта с плотными слоями.

Принципиальным отличием этого вида является способ погружения свай в грунт.

На инженерном языке это называется «вдавливание», а на практике производится забивание опор с помощью специальных машин — строительных копров. Особенностью забивного метода стал максимально плотный контакт опор с грунтом и большая глубина погружения — от 3 до 25 м.

Для обеспечения прохода сквозь слои грунта нижний конц сваи заострен, что отличает их от буронабивных вариантов опор, которые часто имеют утолщение в нижней части для образования бетонной подушки.

Современные виды свай имеют высокие показатели прочности и надежности. Они позволяют образовать свайное поле, способное выдерживать вес больших и тяжелых зданий без опасности проседаний или деформаций опорной системы.