Технология погружения свай методом вдавливания и советы

Преимущества и недостатки

Свайная технология фактически не обладает недостатками. Самыми значимыми достоинствами такой технологии считаются:

• значительная материалоемкость — при заглублении опор уплотняется окружающая их почва, благодаря этому увеличивается надежность основания и снижается цена строительства;
• методика делает возможным мониторинг работ на компьютере — определяется проектная нагрузка для всех опор по отдельности, что увеличивает качество и прочность основания;
• небольшая энергоемкость работ — поскольку будет использована электрическая энергия, а не горючие либо смазочные материалы;
• возможность монтажа основания в любую почву;
• возможность снизить время на монтаж опор вдавливанием;
• повышение прочности основания в процессе применения технологии погружения — для осуществления применяют элементы заводского производства, что предупреждает нарушение целостности свай при вдавливании;
• отсутствуют ударные и вибронагрузки на почву;
• невысокий уровень шума во время работ.

Вдавливание свай обладает рядом недочетов:

• технология непригодна для скального грунта;
• цена вдавливания 1 погонного метра, преимущественно выше, чем во время применения забивных свай;
• чтобы доставить оборудование, потребуется много техники, что увеличит цену перевозки.

Вдавливание свай даст возможность возводить основание рядом с жилыми строениями и прочими сооружениями. В особенности, где монтаж с помощью вибропогружения либо ударного метода невозможны.

Оборудование, используемое при вдавливании свай

Схема системы для вдавливания.

В процессе установки фундамента описываемым методом для вдавливания элемента в грунт может быть использовано различное оборудование, а именно:

• сваевдавливающие машины;
• сваевдавливающие установки.

Сваевдавливающая установка представляет собой опорную раму с установленным на ней зажимным устройством, которое и фиксирует монтажируемый элемент. С опорной рамой зажимное устройство соединяют направляющие и гидроцилиндры прямого и обратного хода, что позволяют погружать элемент в грунт. Чтобы достичь необходимого веса установки, применяются анкерные грузы. Для обеспечения необходимого давления используются гидравлические насосы, которые устанавливаются на отдельной раме, либо установка подключается к гидравлической системе крана или другого строительного оборудования.

Сваевдавливающая установка имеет особый порядок работы: она помещается в место вдавливания, которое подается в зажимное устройство установки, затем оборудование анкеруется грузами, происходит ручное выравнивание установки, свая вдавливается. Далее оборудование освобождается от анкерных грузов, и установка перемещается в место следующего погружения, процесс повторяется заново.

Если есть необходимость, чтобы установка быстро перемещалась к следующей точки погружения, то применяют оборудование, установленное на самоходном шасси.

Наряду с относительно невысокой стоимостью такая установка имеет и очевидные недостатки:

• необходимость дополнительного оборудования;
• необходимость длительной подготовки к погружению.

Таким образом, при использовании сваевдавливающей установки возникает необходимость существенной подготовки строительной площадки к проведению работ по возведению фундамента.

Технология производства работ

Установку статического вдавливания свай подготавливают к работе по инструкции, на раму машины устанавливают гидравлику. Проверяют горизонтальность площадки, соответствие и точность разметки, убирают посторонние предметы.

После перестановки агрегата краном в рабочую область его стропуют и проверяют совпадение прицела установки с точкой заглубления свайного стержня. Убирают стропы, на установку подают электропитание, поднимают гидравлическое устройство в рабочую позу.

Размещают анкерные грузы на платформе равномерно с двух сторон, проверяют неизменность агрегата. С верха сваи срезают монтажные петли, стропуют ее и поднимают стрелой в положение монтажа. Стойку перемещают и опускают в гидравлическое устройство так, чтобы острие элемента совпадало с точкой разметки. Сваю опускают до свободного натяжения строп, а гидравлика вдавливает ее в почву.

Погружение свай методом электроосмоса

Данный способ погружения свай способен заменить классический монтаж фундамента. Применяется он на глинистых почвах, отличающихся водянистостью.

Действия операторов минимизированы. В данном случае из двух опор составляют электрическую цепь, в которой уже погруженная свая выступает в роли положительного электрода, а новая – отрицательного. Жидкость в почве вокруг анода перетекает к катоду, делая грунт сухим и податливым. После этого вся конструкция с лёгкостью погружается глубже путем воздействия давлением либо ударами. Когда цепь размыкается, способности грунта возвращаются.

Данный способ погружения применяется на насыщенных водой глинистых почвах. Рассчитана методика на кратковременное действие постоянным током вокруг погружаемой сваи, которая в сети служит катодом. За счет того, что грунт насыщается водой, его сопротивление уменьшается, погружение сваи значительно облегчается.

Анодом в этом случае выступает непосредственно свая, которая была забита прежде. В момент подачи тока влажность грунта вокруг нее становится меньше. Когда действие тока не производится, восстанавливается состояние грунтовых вод и свайные конструкции увеличивают свою несущую способность.

Вибрационный метод.

Метод основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и сил трения по боковой поверхности свай. Благодаря этому при вибрировании для погружения свай требуется усилий иногда в десятки раз меньше, чем при забивке. При этом наблюдается также частичное уплотнение грунта (виброуплотнение). Зона уплотнения составляет 1,5…3 диаметра сваи (в зависимости от вида грунта и его плотности).

При вибрационном методе сваю погружают с помощью специальных механизмов – вибропогружателей. Вибропогружатель, представляющий собой электромеханическую машину вибрационного действия, подвешивают к мачте сваепогружающей установки и соединяют со сваей наголовником.

Действие вибропогружателя основано на принципе, при котором вызываемые дебалансами вибратора горизонтальные центробежные силы взаимно ликвидируются, в то время как вертикальные суммируются.

Амплитуда колебаний и масса вибросистемы (вибропогружатель, наголовник и свая) должны обеспечить разрушение структуры грунта с необратимыми деформациями.

При выборе низкочастотных погружателей (420 кол/мин), применяемых при погружении тяжелых железобетонных свай и оболочек (трубчатых свай диаметром 1000 мм и более), необходимо, чтобы момент эксцентриков превышал вес вибросистемы не менее чем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелых фунтов.

При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15…20 см ударным методом.

Для погружения легких (массой до 3 т) свай и металлического шпунта в грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления под острием сваи, применяют высокочастотные (1500 колебаний в 1 мин и более) вибропогружатели с подрессоренной пригрузкой, которые состоят из вибратора и присоединенного к нему с помощью системы пружин дополнительного груза и приводного электродвигателя..

Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных во-донасыщенных фунтах. Применение вибрационного метода для пофужения свай в маловлажные плотные фунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном выполнении другого процесса, требующего буровых механизмов.

Более универсальным является виброударный способ пофуже-ния свай с помощью вибромолотов.

Наиболее распространенные пружинные вибромолоты работают следующим образом. Вибровозбудитель при вращении валов с дебалансами в противоположных направлениях совершает периодические колебания. Когда зазор между ударником вибровозбудителя и сваей меньше амплитуды колебаний вибровозбудителя, ударник периодически ударяет по наковальне наголовника сваи.

Вибромолоты могут самонастраиваться, т. е. увеличивать энергию удара с повышением сопротивления фунта пофужению свай.

Масса ударной части (вибровозбудителя) вибромолота применительно к пофужению железобетонных свай должна быть не менее 50% от массы сваи и составлять 650…1350 кг.

В практике строительства применяют также метод, основанный на комбинированном воздействии вибрации (или вибрации с ударом) и статического пригруза. Вибровдавливающая установка состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя, и двухбарабанная лебедка, на передней раме – направляющая стрела с вибропогружателем и блоки, через которые проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. Когда вибровдавливающая установка займет рабочее положение (крюк подвески вибропогружателя должен находиться над местом погружения сваи), вибропогружатель опускают вниз, наголовником соединяют со сваей и поднимают в верхнее положение, а сваю устанавливают на место ее забивки. После включения вибропогружателя и лебедки свая погружается за счет собственного веса, веса вибропогружателя и части веса трактора, передаваемого вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю действует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессоренной плитой.

Метод вибровдавливания не требует устройства каких-либо путей для рабочих передвижек, исключает разрушение свай и особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м.

Обзор технологии погружения забивных опор

Технология погружения опоры в грунт зависит от стойкости оголовка сваи, а также от ее длины и габаритов поперечного сечения.

И в большинстве случаев работы по забивке свай основаны на следующих технологических приемах:

• Погружение под действием динамической нагрузки (удара). В данном случае погружающее опор в грунт усилие передает на оголовок сваи особый инструмент – копр или молот.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки (вдавливания). В этом случае погружающее усилие генерируется прессом вдавливающим опору в почву.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки, расшатывающей и продавливающей опору (вибровдавливание). В этом случае опора движется и в продольном и в поперечном направлении под действием усилия, генерируемого особым инструментом — вибровдавливателем. Причем использование вибровдавливателя позволяет уменьшить усилие, погружающее опору.
• Погружение опоры методом забивания или вдавливания в предварительно высверленную (лидерную) скважину. В этом случае можно использовать и копр и пресс.

Словом, приемов погружения, упоминаемых в СНИП на забивку свай, достаточно много и каждая технология обладает своими достоинствами и недостатками. И поскольку нас интересует именно забивка опор, то далее по тексту мы рассмотрим лишь технологию погружение ударом.

Погружение ударом: обзор процесса

Заглубление опоры в грунт под действием ударной нагрузки практикуется на строительных площадках, удаленных от жилых кварталов. Ведь эту «нагрузку» генерирует многотонный (масса от 2 000 до 12 000 килограмм) молот для забивки свай, падающий на оголовок сваи со значительной высоты.

Причем сам молот, а точнее его боек, монтируется (на правах насадки) на гусеничный кран или экскаватор тросового или гидравлического типа.

Энергия (нагрузка) транслируемая молотом на оголовок сваи высчитывается по формуле:

Е= 0,4Qh

Под Q в этом случае понимают массу «бойка» молота, а под h – высоту подъема бойка перед падением на оголовок.

Таким образом, чем массивнее молот и выше высота его подъема, тем больше энергия, которую генерирует машина для забивки свай.

Технологическая карта на забивку свай

Сам процесс забивки опоры ударом выглядит следующим образом:

• На стройплощадку завозят базовую технику – кран или экскаватор. После чего к стреле аппарата крепят насадку с молотом. Впрочем, копр может быть и самостоятельным устройством с самоходным шасси.
• После настройки копра сваю подтягивают в рабочую зону тросами, укладывая оголовок опоры в направляющий короб копра.
• После позиционирования сваи, в процессе которого определяется угол наклона опоры относительно нулевого уровня грунта, начинают процесс забивки, поднимая и сбрасывая боек молота с определенной высоты. Причем вначале эта высота еще небольшая, поскольку первые удары должны погрузить сваю на малую глубину, на которой еще можно контролировать положение сваи относительно нулевой уровни грунта с помощью растяжек.
• После частичного погружения сваи и окончательной сверки положения опоры можно приступать к «залогам» — серии из 10 ударов максимальной силы. В этом случае молот поднимают на максимальную высоту и сбрасывают на оголовок сваи. После каждой серии «залогов» положение сваи контролируется гидроуровнем. И максимальное отклонение опоры от перпендикуляра не должно превышать одного градуса. В противном случае свая изымается из грунта и все начинается сначала.

Ударная забивка сваи завершается только после достижения особого состояния – отказа опоры, который препятствует дальнейшему погружению сваи в грунт.

Достоинства и недостатки «ударного» погружения

Основное достоинство ударного погружения – это высокая скорость заглубление опоры в грунт. Действительно мощные молоты вбивают сваю за считанные минуты, проталкивая опоры в почву с весьма приличной скоростью (от 0,7-1 м/мин до 5 м/мин).

И если с первым отрицательным качеством можно справиться, срубив разрушенную часть опоры, то второй недостаток – неустраним. К тому же, копры для забивки свай генерируют достаточно сильную вибрацию в грунте. Поэтому ударную забивку следует практиковать подальше от уже построенных фундаментов или инженерных коммуникаций.

Комбинированные методы устройства свай

К комбинированным методам устройства свай относятся виброударный метод, вибровдавливание, метод подмыва грунта и электоосмос.

• При виброударном погружении на сваю одновременно воздействуют и удары, и вибрация, облегчая вхождение сваи в плотный грунт. Виброударные установки снабжены двумя рамами: для электрогенераторного ударного молота и для стрелы с вибропогружателем. Он соединяется со сваей через оголовок. Виброударный метод позволяет погружать сваи длиной до 6 м.
• Вибровдавливание сочетает в себе вибрацию, ударное воздействие и вдавливание. Свая погружается под воздействием собственной массы, энергии вибропогружателя, ударной нагрузки и вдавливающей силы. Вибровдавливание также применяется для свай длиной до 6 м.
• Подмыв грунта востребован при работе на сыпучих или рыхлых субстратах при установке крупногабаритных свай. Грунт смачивается, и свая свободно «ныряет» в почву под действием собственного веса и веса установленного на нее молота. Несущая способность в таких условиях будет невелика, поэтому подмыв грунта часто совмещают с ударным погружением.
• Электроосмос является технологической операцией, облегчающей работы, а не полноценным методом погружения свай. Эта технология подходит для водонасыщенных глинистых почв и суглинков. Две погружаемые сваи соединяются в электрическую сеть из катода и анода. Грунт возле катода собирает влагу из зоны анода, облегчая погружение сваи. После отключения сети, субстрат восстанавливает свойства, обеспечивая свае высокую несущую способность.

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

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.

Как усилить фундаментное основание из винтовых свай

Для повышения прочности и устойчивости свайного основания разработаны специальные технологии по усилению опорных конструкций, которые практически применяются во время возведения свайного основания с винтовыми сваями.

Для укрепления фундаментного пояса легких построек можно использовать трубы и уголки, для тяжелых зданий потребуется использовать прочный швеллер.

Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб

Профилированные трубы

Усиление свайного основания (с винтовыми сваями) проводится профилированными трубами размером 30х60 мм. Технология выполнения работ предполагает соединить последовательно все опоры фундаментного основания трубами определенного размера, включая внутреннее свайное поле. Такое усиление используется в том случае, когда выпуск опор над поверхностью земли составляет более 0,7 м.

Трубы привариваются между двумя свайными опорами с внутренней стороны фундамента. При таком положении укрепляющего пояса ничто не помешает отделке фундамента при навешивании защитных панелей.

Усиление свайно-винтового фундамента уголком

Технология усиления основания с винтовыми сваями металлическим уголком идентична способу монтажа пояса жесткости из труб: элементы привариваются к наружному и внутреннему поясу свай. Образуется жесткий пространственный каркас, который удерживает каждую опору, предупреждая наклоны, крены, перекашивание, создающий прочное укрепление основания постройки.

Способ укрепления фундамента швеллером

Усиление основания из винтовых свай с помощью швеллера применяется обычно в слабых грунтах насыщенных водой (торфяники, болотистые местности). Для работы применяется швеллер 16 или 20, выбор размера зависит от толщины стен строения. Приваривают швеллер по верхнему поясу свай (как оголовок), что позволяет создать прочный металлический каркас, который препятствует малейшим отклонениям отдельных свай от своей оси. Посмотрите видео, как монтировать швеллер на сваи для укрепления фундамента.

Минусом применение швеллера является высокая стоимость материалов, однако технические характеристики фундамента из винтовых свай, усиленного швеллером, намного возрастают, увеличивая прочность и долговечность самого здания. По сути, пояс приваренного швеллера со сваями приравнивается к усиленному ленточному фундаменту.

Защита металлического пояса

Укрепление свайного фундамента металлом, несомненно, спасет конструкцию от преждевременных разрушений и перекосов, но необходимо помнить о защите самой металлической защитной системы. Свайный фундамент с винтовыми сваями эксплуатируется непосредственно в близком взаимодействии с влажным грунтом, что негативно действует на поверхности металла, вызывая быстрое изнашивание от коррозии.

Этапы забивки свай

Процесс состоит из нескольких операций. Сначала размещаются и собираются основные механизмы, установка требуемого количества блоков контргруза. Крановая установка выполняет подачу опор к зажимному коперу. Затем производится центровка, вдавливание опоры. Это основные этапы, нюансы обуславливаются моделью оборудования. Механизмом прилагаются разные усилия, все зависит от плотности грунта, через которые проходит опора. Но их величина ограничивается характеристиками прочности самой опоры.

Этапы проведения:

1. Разрабатывается, согласовывается производственный проект: место строительства, закупка материала, доставка на склад, хранение, перемещение СВУ, требования к котловану.

2. Базовая подготовка площадки. При незначительном перепаде уровня проводятся черновые работы для выравнивания участка.

3. Готовится котлован, размером больше периметра будущего сооружения.

4. Проводятся пробные варианты вдавливания свай, корректируется нагрузка, положение глубина.

1. установка оборудования на контрольную точку;
2. оснащение анкерным грузом;
3. погрузка элементов краном в зажим гидроцилиндра, выравнивание опоры;
4. перемещение по предполагаемой линии СВУ для углубления следующей сваи.

Гидравлические зажимы увеличивают нагрузку сверху опоры в зависимости от плотности почвы. Руководит процессом, следит за перепадом плотности слоев оператор, чтобы не вызвать аварийную ситуацию. При необходимости уменьшается сила нагрузки, корректируется верное направление опоры.

По окончании погружения всех столбов проводятся геодезические работы, съемка свайного поля. Исправляются отклонения от утвержденных чертежей. Динамическое испытание – это заключительный этап, при котором испытываются столбы на прочность.

Составляется схема в специальной программе, сдается заказчику. Отчетная документация содержит такие данные, как сила нагрузки при вдавливании на каждую сваю, все моменты ее корректировки.

Внимание! Опоры, которые углубляются при помощи статической нагрузки способны создавать дополнительную зону уплотнения почвы в области наконечника.

Невозможное возможно

Слабый или уплотненный грунт – еще не повод отказываться от идеи возведения на нем построек в несколько этажей. Специально для достижения данной цели предлагается использование свайного фундамента; причем, в этом случае не понадобится даже обустраивать техническое подполье.

Свайное основание

Эта технология известна еще с незапамятных времен, когда люди селились на заболоченных или часто затапливаемых территориях. Тогда сваи делали из бревен и вручную «внедряли» в почву, поднимая тем самым будущий дом на спасительные пару метров. В настоящее время все элементы конструкции создаются в стенах заводов, а при монтаже требуют наличия специализированной техники.

Цена обновления

Итоговая стоимость включает в себя следующее:

1. Стоимость свай и швеллеров.
2. Покупка или аренда необходимых инструментов и устройств.
3. Оплата труда рабочим (если использовался наёмный труд).
4. Разработка проекта. Она необходима для качественной установки фундамента.

Если для работы нанимать профессионалов, то они выполнят работу под ключ. В этом случае к указанным затратам добавится прибыль предприятия. Выбирая то, как будут проводиться работы, нужно помнить, что в данном случае приоритетным является качество и надёжность полученной конструкции.

В качестве примера стоимости работы при выполнении под ключ можно привести следующие расценки:

Размер дома (м)	Стоимость материала (тыс. руб.)	Цена работы (тыс. руб.)	Полная стоимость (тыс. руб.)
5×5, 6×6	59	43	102
6×8, 6×9	82	51,5	133,5
8×8, 9×9	112	63,9	175,9

Стоимость указана без учёта доставки.

Наши события

3 декабря 2021, 11:12
RusCable Live – Борьба со злом. Эфир 3.12.2021

30 ноября 2021, 17:01
Необычный завод “Камышмаш”: от кабельных вводов до ретро-машин. Часть 1

30 ноября 2021, 16:38
RusCable Insider #249 – новый кабель EXPERt class. Камышинский машзавод. Хеджирование рисков от СБЕРа и тест на знание проблем рынка

29 ноября 2021, 11:19
RusCable Review №79 – КабельСтройСервис, СегментЭНЕРГО, Севкабель, Москабель, Режкабель

26 ноября 2021, 11:18
RusCable Live – Кабель в Москве. КCC, МКМ, АЭК / 26.11.2021

23 ноября 2021, 15:22
Вывод КАБСов при партнерстве с ТК “КабельСтройСервис”

ПАРТНЁРЫ

Ударный метод

Технология ударного воздействия базируется на применении специализированных агрегатов – копров, которые оборудованы молотами, способными вбивать опоры в слои почвы. Сила удара молота о сваю сообщает ей поступательную энергию, под действием которой она заглубляется, вытесняя и уплотняя слои грунта. Площадь уплотнения оказывается равной примерно 2-3 диаметрам сваи и создаётся непосредственно в поле механического воздействия.

Виды ударных установок

Забивающая установка Ударная установка может быть оснащена штанговым и трубчатым молотом. В штанговых машинах молот цилиндрической формы перемещается вдоль направляющих. При его падении на сваю в управляющей камере сгорания происходит повышение давления, в результате чего молот поднимается. Затем под действием силы тяжести он падает на сваю и цикл повторяется.

Трубчатый молот оснащён неподвижным цилиндром со специальной направляющей конструкцией, называемой шаботом. Ударная часть представляет собой поршень с головкой, который при сгорании топлива воздействует на сваю. Фиксация сваи выполняется наголовником, закрепляемым к молоту. Благодаря этому верхняя часть забиваемой опоры не повреждается под ударным воздействием, а сообщаемая энергия распределяется равномерно по её поперечной площади.

Погружение заранее изготовленных свай способно существенно ускорить процесс их забивки и, соответственно, закладки фундамента при любых температурах окружающей среды.

Какие методы погружения опор существуют?

На сегодняшний день существует несколько методов погружения свай. Все способы можно подразделить на две большие группы: ударные и безударные. Первый вариант подразумевает различные методики забивания опорных элементов и является наиболее популярным, поскольку позволяет достигнуть нужной несущей способности всей конструкции. Кроме того, ударные технологии признаны наиболее эффективными многими строительными компаниями. Использование таких методов погружения свай в основном осуществляется на плотных и твердых грунтах, а также при большом диаметре самой опоры.

Ударный метод погружения представлен тремя основными технологиями:

• непосредственно ударный;
• вибрационный;
• виброударный.

Безударный метод погружения свай, в свою очередь, подразделяется еще на несколько технологий:

• вдавливание;
• завинчивание;
• электроосмос;
• подмыв.

Выбор метода погружения опорных конструкций осуществляется исключительно на основании данных, полученных при исследовании участка инженерами. Специалисты определяют качество грунта, его устойчивость, твердость, прочность, сыпучесть и т.д.

https://youtube.com/watch?v=-kMnEXSLIu0

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.

Погружение свай завинчиванием

Метод основан на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальныминаконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей.

Метод – применяют главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию. Эти установки имеют рабочий орган, четыре гидравлические выносные опоры, привод вращения и наклона рабочего органа, гидросистему, пульт управления и вспомогательное оборудование.

Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции: втягиватьвинтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную металлическую оболочку), обеспечивать заданный угол погружения сваи в пределах 0…450 от вертикали, погружать сваю в грунт путем вращения с одновременным использованием осевого усилия, при необходимости вывертывать сваю из грунта. Вращение рабочего органа и его наклон осуществляют от коробки отбора мощности автомобиля через соответствующие редукторы.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением. Только вместо установки и снятия наголовника здесь надевают и снимают оболочки.