Методы погружения свай: Методы погружения свай, технология погружения свай

Даже самый отдаленный от темы строительства человек понимает, что основой любого здания является фундамент, и осознает, что от его надежности и правильности исполнения зависит долговечность и прочность постройки. Когда речь идет о строительстве больших домов и ответственных объектов, выбирают обычно свайный фундамент. Его можно использовать на любых типах грунта, он обеспечивает постройке максимальную надежность, да и на монтаж такого фундамента времени уходит меньше, чем на возведение ленточного или любого другого типа основания. Для свайного фундамента используются разные типы свай и разные способы их погружения. Выбор зависит от типа грунта, расположения рядом других объектов, характера строения, длины свай и массы других факторов. Разберемся, какие способы погружения свай в грунт существуют, и когда лучше применять тот или иной метод.

Для начала несколько слов о видах свай. Они бывают набивными и забивными. Первые получаются в результате установки арматурного каркаса в заранее подготовленную скважину и последующей заливкой бетоном. Забивные сваи привозятся на место установки уже готовыми, для их транспортировки непосредственно к точке погружения используют крановые установки. Когда говорят о погружении, имеют в виду именно забивные сваи.  

Погружение свай в грунт производят различными методами:

• ударный;
• вибрационный;
• вдавливание;
• завинчивание.

Комбинирование некоторых из этих способов позволяет говорить о нескольких смешанных методах погружения свай:

• виброударный;
• вибровдавливание;
• погружение с подмывом грунта;
• погружение с использование электроосмоса.

Разберемся с основными тонкостями каждого метода.

№1. Ударный способ погружения свай

Ударный метод предполагает передачу свае поступательной энергии, благодаря которой она погружается в толщу грунта, вытесняя его часть наружу или уплотняя его. Для этого используют сложные и тяжелые механизмы – ударные самоходные или рельсовые установки. Для их передвижения по строительной площадке необходима ровная поверхность, поэтому предварительно территорию необходимо выровнять. Свая удерживается в вертикальном положении благодаря копрам, своеобразным стрелам.

На первых этапах погружение осуществляется медленно, чтобы можно было контролировать правильный угол наклона. На саму сваю воздействует штанговый или трубчатый молот. При одинаковом весе трубчатый молот имеет в 2-3 раза более высокую силу удара, чем штанговый. Чтобы сваебойное оборудование не разрушило сваю, применяется специальный наголовник. Погружение продолжается до тех пор, пока свая не достигнет проектной глубины.

К главным преимуществам метода относят:

• возможность проведения работ на любом типе грунта;
• высокая скорость и производительность монтажных работ;
• повышение несущих свойств фундамента, так как сваи, погружаясь в грунт, уплотняют его в зоне на 2-3 диаметра вокруг себя;
• работы можно проводить практически в любую погоду.

№2. Вибрационный способ погружения свай

Благодаря вибрации, которая передается на сваю специальным оборудованием, значительно снижается сила трения и сопротивление грунта. Именно поэтому для погружения сваи на проектную глубину зачастую потребуется гораздо меньше усилий, чем при забивке. Нельзя забывать, что при вибрировании так же, как и при ударном способе, осуществляется уплотнение грунта примерно на 1,5-3 диаметра сваи (все зависит от типа грунта), так что можно говорить о появлении дополнительных несущих способностей.

Данный способ предусматривает использование вибропогружателей. Такие установки через наголовник передают на сваю механические вибрации определенной частоты. Благодаря подобному влиянию грунт становится как бы плывучим, и свая начинает погружаться под действием собственного веса. Если речь идет о длинных тяжелых сваях, то используют низкие частоты, для легких небольших свай больше подойдут высокие частоты (более 1500 колебаний в минуту).

Процесс погружения начинается с установки вибропогружателя в исходное положение, крепления сваи и ее выравнивания по вертикали. Перед началом работ рекомендуется выполнить пробное включение, чтобы убедиться в отсутствии отклонений от вертикали. Подобное оборудование стоит дорого, да и управлять им должны квалифицированные специалисты: цена на вибропогружатель, точнее стоимость его использования, будет ниже, если воспользоваться услугами аренды. В Москве и по всей России аренду таких установок предлагает ГК «Буровые Технологии»: в стоимость включены услуги опытного оператора.

Вибрационный метод погружения свай рекомендуют использовать в следующих случаях:

• песчаные и водонасыщение грунты. Сваи-оболочки, металлический шпунт и железобетонные сваи в этом случае погружаются со скоростью 3,5-7 м/мин;
• на маловлажных и плотных грунтах способ также применим, но для этого придется предварительно пробурить скважину;
• при погружении в глинистые и тяжелые суглинистые грунты за 15-30 см до достижения проектной глубины лучше переходить на ударный способ.

Учтите, что в условиях плотной городской застройки, вибрация должна использоваться только лишь в нерезонансных режимах. Желательно, чтобы частота колебаний была не выше 40-50 Гц.

№3. Виброударный способ

Как следует из названия, этот метод предполагает комбинирование вибрационной и ударной нагрузки. На сваю одновременно воздействуют и колебания, и удары, что позволяет ей быстро и относительно легко входить в почву. Такой способ используют на плотных грунтах, где иной метод окажется нерезультативным.

Установка, которая осуществляет виброударное погружение, имеет две рамы: на одной располагается электрогенераторный ударный аппарат, на второй – стрела с вибропогружателем. Вибропогружатель соединяется со сваей при помощи наголовника, далее происходит позиционирование сваи и запуск механизма. Подобным способом можно погружать сваи длиной до 6 м.

№4. Вибровдавливание свай

Этот способ комбинирует ударный, вибрационный способ и метод вдавливания. На сваю воздействуют сразу три силы. Установка, которой производят работы, состоит из электрогенератора (работает от тракторного или экскаваторного двигателя), двухбарабанной лебедки, направляющей стрелы с вибропогружателем и блоков, через которые к вибропогружателю подходит вдавливающий канат от лебедки.

В обозначенном месте вибропогружатель поднимает сваю и устанавливает ее на ту точку, где будет происходить погружение. Свая защищается наголовником. При включении установки свая начинает погружение под действием вибрации, собственным весом, массы вибропогружателя, массы трактора или другой техники, ударной нагрузки. Удобно, что для установки не надо готовить пути перемещения. Способ подходит для работы со сваями длиной до 6 м.

№5. Погружение свай вдавливанием

Метод вдавливания используется на особо твердых и плотных грунтах (за исключением скальных пород) для погружения свай сплошного и трубчатого сечения небольшой длины (3-5 м). В основе метода – воздействие на сваю статической нагрузки. При работах используется спецтехника, которая занимает достаточно места, поэтому реализация способа возможна только на участках, где в распоряжении есть хотя бы 500 м² площади.

Сначала сваю в вертикальном положении размещают в направляющей стреле установки, а свайный ствол фиксируют зажимами. Свая углубляется на метр, после чего на ее голову опускают оголовник, который и будет передавать давление на сваю через систему блоков от базовой машины (экскаватор, трактор). Это давление заставляет сваю постепенно погружаться в грунт. Если свая не может достичь необходимой глубины, с помощью оборудования ее немного приподнимают, снова опускают и продолжают вдавливание.

№6. Погружение свай завинчиванием

Метод используются для винтовых свай. Они состоят из двух частей: стальной наконечник с прилегающими к нему лопастями (обеспечивает легкое вхождение в грунт) и сам ствол сваи из стали или железобетона. Завинчивание используют при строительстве мостов, линий ЛЭП и прочих объектов с большой нагрузкой. Оптимально способ подходит для применения на неплотных или подтапливаемых грунтах, может использоваться в условиях любого климата. Винтовые сваи можно вкручивать даже в зонах с плотной застройкой.

Завинчивание происходит благодаря специальному оборудованию, которое устанавливается на раму автотягача. На приводе установки сваю крепят в инвентарной оболочке (не с помощью оголовника). Крутящий момент от оборудования благодаря трансмиссии переходит на сваю, она начинает вращаться и заглубляться в грунт. Если грунт слишком плотный, то допускается небольшое поднятие сваи и повторный запуск механизма. После того, как требуемая глубина достигнута, свая разжимается.

№7. Погружение свай методом подмыва грунта

Метод подмыва грунта используется на сыпучих и рыхлых грунтах (песчаные и супесчаные грунты) для установки свай большого диаметра и длины. Не допускается использовать метод на просадочных грунтах и при угрозе просадки близлежащих зданий. Способ основывается на смачивании грунта и последующем снижении силы трения, благодаря чему свая легко входит в грунт под действием собственной массы и массы молота, установленного на нее.

В наконечник или боковые стенки сваи встраиваются трубки, по которым подается вода под высоким напором (около 0,5 МПа). Под воздействием воды грунт становится более мягким, податливым, рыхлым и вымывается. Этот принцип нам знаком еще из песочницы. Сопротивление грунта свае снижается, вода также размывает прилегающие стенкам сваи слои грунта, снижая силу трения. Трубки подачи воды имеют диаметр 38-62 мм. Боковой подмыв (обеспечивается 2 или 4 трубками по бокам сваи, на 30-40 см выше острия) более эффективно снижает силу трения стенок сваи по сравнению с центральным подмывом (обеспечивается одно- или многоструйным наконечником по центру сваи).

Понятно, что о высокой несущей способности в этом случае речь не идет, поэтому часто способ подмыва комбинируют с ударным способом. В этом случае снижаются расходы и повышается надежность обустраиваемого фундамента.

№8. Метод электроосмоса при погружении свай

Метод электроосмоса нельзя считать самостоятельным – это, скорее, способ упрощения процесса погружения сваи. Хорошо подходит для плотных и водонасыщенных глинистых грунтов и суглинков. Суть метода заключается в соединении двух свай в электрическую сеть. Уже погруженная свая играет роль анода, а еще не забитая – катода. При включении тока грунт около анода теряет влагу – она переходит в зону около катода. В более влажный грунт, как известно, погрузить сваю намного проще. Погружение осуществляется ударным методом либо вдавливанием.

После того, как в сети пропадет ток, свойства грунта будут восстановлены в короткий срок, так что переживать по поводу несущей способности такого фундамента не стоит.

Буранабивной метод погружения свай

Оговоримся сразу, буранаибивной метод лишь косвенно относится к способам погружения свай, ведь в этом случае сваи создают сразу на участке, но коротко опишем и его. Сваи создают путем сооружения в заранее подготовленной скважине каркаса из арматуры, который потом заливается бетоном. Скважина создается с помощью ударного или вращательного бура.

Буронабивные сваи создаются одним из следующих способов:

• обсадными трубами. В скважину устанавливается труба, которая защищает стенки от обваливания. Затем создается арматурный каркас и заливается подготовленный бетон. Сама труба может остаться в скважине или быть демонтированной. Естественно, в этих двух случаях необходимы разные трубы;
• без обсадных труб. Бетонный раствор начинается вливаться в скважину по ходу ее бурения. Он укрепляет стенки и играет роль обсадной трубы. Далее в бетон помещается каркас из арматуры. Для более равномерного распределения бетона используют специальную трубу для заливки, с вибратором на конце.

Напоследок отметим, что сама схема погружения и последующего расположения свай также имеет большое значение:

• рядовая схема предполагает равномерно удаленное расположение свай относительно друг друга. Подходит для песчаных и гравийных грунтов, не используется на плотных почвах, проста в реализации;
• спиральная схема предполагает расположение свай от центра фундамента к его периметру по спирали. В этом случае можно говорить о максимально равномерном распределении нагрузки и снижении вероятности усадок;
• секционная схема предполагает установку двух опор в одном ряду, последующий пропуск одного ряда и вновь установку двух опор. Так проходится все свайное поле, после чего в пропущенные ряды устанавливаются сваи. Вариант подходит для участков с плотным грунтом.

Сооружение фундамента – очень ответственный процесс, к которому необходимо подходить с пониманием особенностей почвы, специфики возводимого здания и рядом расчетов. Метод погружения вместе с другими факторами влияет на надежность фундамента, так что к его выбору необходимо относиться серьезно.

Статья написана для сайта remstroiblog.ru.

Методы погружения свай и технология их проведения

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

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

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

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!

Методы погружения свай | Информация от «БелСтройТранс»

Проведение свайных работ осуществляется несколькими основными способами, выбор конкретного из которых определяется исходя из характера разрабатываемого грунта и конструктивных особенностей применяемых свай (их диаметра, массы, длины, материала изготовления и пр.)

Рассмотрим подробней наиболее популярные методы погружения.

Ударная забивка

Применение данного метода основывается на использовании механических и дизельных падающих молотов, тип которых выбирают исходя из грунтовых условий, массы погружаемых шпунтов и их несущей способности. Ударная часть молота обычно весит от 1,8 до 12 т и монтируется на тяжёлую спецтехнику:

• гусеничные краны,
• копры,
• тросовые экскаваторы,
• гидравлические экскаваторы и т. п.

Сначала сваи цепляют для их поднятия, затем заводят в наголовник падающего молота, который двигается по мачтовой направляющей. Путём сброса ударной части осуществляется забивка — погружение свай в грунт. Применение данного метода оправдано для забивки в любые типы грунта стальных и железобетонных шпунтов, имеющих предел длины в 30 м. После этого можно реализовать вывоз грунта.

Вдавливание

Данный метод чаще всего используется в ситуациях, когда погружение свай осуществляется в непосредственной близи от или внутри:

• существующих городских построек,
• различных ветхих или аварийных конструкции и сооружений,
• реконструируемых зданий, представляющих особую ценность,
• зон, подверженных риску схождения оползней и
  т. п.

Таким образом, этот метод актуален там, где применение других методов погружения по параметрам вибрационного, шумового и динамического воздействия недопустимо.

Также вдавливание используется для погружения коротких свай (до 6 метров в длину). Применяемые виды оборудования и техники являются достаточно громоздкими, а производительность метода проигрывает другим вариантам. Но для перечисленных выше ситуаций он практически незаменим.

Вибропогружение

Данный метод имеет особую эффективность для работ на рыхлых и водонасыщенных песчаных грунтах. Осуществление операций происходит путём применения вибропогружателей, которые представляют собой возбудители колебаний вдоль свайных осей. Их принцип работы состоит в уменьшении трения по боковым поверхностям и сцепления в грунте при вибрациях, происходящих на определённой частоте. Чем больше масса используемой установки, тем выше скорость самого погружения. Часто для работ по вибропогружению предварительно осуществляют бурение лидерных скважин.

Существуют также комбинированные варианты:

• сочетание вибропогружения и ударного метода — использование вибромолотов;
• сочетание вдавливания и вибропогружения — метод вибровдавливания;
• сочетание вибропогружения или ударного метода с подмывом грунта и т. д.

В настоящее время технологии для заглубления шпунтов продолжают развиваться для поиска более эффективных методов погружения.

Способы погружения свай

Железобетонные сваи изготавливают на предприятиях и доставляют на стройплощадку готовыми. Основные способы погружения свай: ударные, вибрационные, методом вдавливания, комбинационные. Метод выбирают из расчета имеющегося оборудования, характеристики грунта и особенностей строительства.

При ударном способе погружения, свая забивается в грунт заостренным концом. Ударное воздействие на оголовок сваи осуществляют с помощью молота. Ударные машины используют энергию пара, воздуха, сгорающего дизельного топлива. Наиболее распространены дизельные молоты. Энергия сгорания топлива передается поршню, поднимающему вверх молот, который, при падении вниз, забивает сваю в грунт (штанговый молот). Когда энергия сгорания топлива совмещается с ударом молота, его ударная сила увеличивается в 2 раза (трубчатый молот). По энергии удара подбирают молот для определенного типа сваи. Для защиты от разрушения и фиксации в ударном механизме на сваю крепится металлический оголовок. Погружение свай производится вертикально или наклонно. В заданное исходное положение их устанавливают вдоль стрелы копра, который также удерживает молот. По принципу перемещения копры бывают универсальными (перемещение по рельсам), а также базируются на основе крана, трактора, автомобиля, экскаватора. Универсальные копры применяются только при больших объемах работ и для тяжелых свай, так как имеют значительные габариты и вес, а также требуют больших трудозатрат по монтажу. Наиболее производительными и маневренными являются копры на основе экскаваторов, позволяющие с одного места погрузить не менее 8 свай.

Для вибрационного погружения сваи вибратор устанавливают на стреле копра и подсоединяют к оголовку. Вибросистема колеблется в вертикальном направлении, передавая энергию через сваю на размягчение грунта. Структура грунта также разрушается под сваей, снижая ее несущую способность. Поэтому, на заключительном этапе сваю погружают с помощью молота. Совмещение вибрационного метода с ударным повышает эффективность погружения свай. Короткие сваи длиной до 5м погружают вдавливанием. Сила вдавливания создается весом основной машины, который передается на оголовок сваи через канат и систему блоков. Способ вдавливания также совмещают со способом вибропогружения, когда свая перемещается под действием собственного веса, веса машины и вибратора, установленного сверху.

Короткие винтовые сваи для заборов и мачт погружают методом завинчивания в грунт. Сваи имеют на переднем конце стальной винтовой наконечник. Вращающий момент создается от двигателя автомобиля, через редуктор.

Сваи погружают кустами или рядами, когда они расположены прямолинейно. Может применяться спиральный способ, если он сокращает путь установки погружения. Если уплотнение грунта передается на соседние участки, то погружение свай производится от центральной части к краям площадки расположения свай. При значительных расстояниях между сваями приоритетным выбором последовательности погружения свай является эффективность использования погружных установок.

ООО «СК «Энки» готово предоставить информацию по стоимости погружения свай, цене на каждый этап работ и ответить на технические вопросы по телефонам: Москва (495) 268-04-33, Санкт-Петербург (812) 309-21-41, Краснодар (861) 203-37-61 или по эл. почте: [email protected]

Технология погружения свай

С предприятий стройиндустрии или с баз комплектации строительных организаций железобетонные и деревянные сваи, стальные трубы и шпунтовые сваи доставляют к месту работ в подготовленном виде.

Сваи погружают ударом, вибрацией, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и электроосмоса, а также комбинациями этих методов. Эффективность применения того или иного метода зависит в основном от фунтовых условий.

Ударный метод

Метод основан на использовании энергии удара (ударной нафузки), под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в фунт. По мере пофужения она смещает частицы фунта в стороны, частично вниз, частично вверх (на дневную поверхность). В результате пофужения свая вытесняет объем фунта, практически равный объему ее пофуженной части, и таким образом дополнительно уплотняет фунтовое основание. Зона заметного уплотнения фунта вокруг сваи распространяется в плоскости, нормальной к продольной оси сваи, на расстояние, равное 2… 3 диаметрам сваи.

Ударную нафузку на оголовок сваи создают специальными механизмами — молотами самых разных типов, основными из которых являются дизельные.

На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель-молоты.

Ударная часть штанговых дизель-молотов — подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршеньв камере сгорания смеси энергия подбрасывает цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется.

В трубчатых дизель-молотах неподвижный цилиндр, имеющий шабот (пяту), является направляющей конструкцией. Ударная часть молота — подвижный поршень с головкой. Распыление топлива и воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра, куда подается топливо. Число ударов в 1 мин у штанговых дизель-молотов 50…60, у трубчатых — 47.. .55.

Основной показатель, характеризующий погружающую способность молота — энергия одного удара. Последняязависит от веса и высоты падения ударной части, а также энергии сгорания топлива. Количественно значения энергии удара (кДж) могут быть определены по следующим выражениям:

для штанговых молотов

E = 0,40 Q h,

для трубчатых молотов

E = 0,90 Q h,

где Q — вес ударной части молота, Н, h — высота падения ударной части молота, м.

Для конкретных условий строительства молот подбирают по необходимой номинальной энергии одного удара и коэффициенту применимости молотов.

Необходимая номинальная энергия удара

Ен > 25Р,

где Р — расчетная нагрузка на сваю, Н.

По полученному значению Ен подбирают молот (по соответствующим справочникам), а затем его проверяют по коэффициенту применимости молота к, который определяют из отношения веса молота и сваи к энергии удара, т. е.

K = ( Q1 + q ) / Eн,

где Q — собственный вес молота, Н, q — вес сваи (включая вес наголовника и подбабка), Н.

Значение к колеблется от 3,5 до 6 (в зависимости от материала сваи и типа молота). Например, для забивки железобетонных свайштанговым дизель-молотом к = 5, деревянных свай к = 3,5, а трубчатым — соответственно к = 6 и Л = 5.

В комплект к молоту входит, как правило, наголовник, который необходим для закрепления сваи в направляющих сваебойной установки, предохранения головы сваи от разрушения ударами молота и равномерного распределения удара по площади сваи.

Внутренняя полость наголовника должна соответствовать очертанию и размерам головы сваи.

Для забивки свай с целью удержания в рабочем положении молота, подъема и установки сваи в заданном положении применяют специальные подъемные устройства — копры. Основная часть копра — его стрела, вдоль которой устанавливается перед погружением и опускается по мере его забивки молот. Наклонные сваи погружают копрами с наклоняющейся стрелой. Копры бывают на рельсовом ходу (универсальные металлические башенного типа) и самоходные — на базе кранов, тракторов, автомашин и экскаваторов.

Универсальные копры имеют значительную собственную массу (вместе с лебедкой — до 20 т). Монтаж и демонтаж этих копров и устройство для них рельсовых путей — весьма трудоемкие процессы, поэтому их применяют для забивки свай длиной более 12 м при большом объеме свайных работ на объекте.

Наиболее распространены в промышленном и гражданском строительстве сваи длиной 6…10 м, которые забивают с помощью самоходных сваебойных установок. Эти сваебойные установки ма-невренны и имеют устройства, механизирующие процесс подтаскивания и подъема сваи, установку головы сваи в наголовник, а также выравнивание стрелы.

Забивку свай начинают с медленного опускания молота на наголовник после установки сваи на фунт и ее выверки. Под действием веса молота свая погружается в фунт. Чтобы обеспечить правильное направление сваи, первые удары производят с офани-чением энергии удара. Затем энергию удара молота постепенно увеличивают до максимальной. От каждого удара свая пофужается на определенную величину, которая уменьшается по мере углубления. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого залога свая пофужается на одну и ту же Величину, называемую отказом.

Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте. Измерение отказов следует производить с точностью до 1 мм. Отказ принято находить как среднюю величину после замера погружения сваи от серии ударов, называемой залогом. При забивке свай паровоздушными молотами одиночного действия или дизель-молотами залог принимают равным 10 ударам, а при забивке молотами двойного действия — число ударов за 1…2 мин.

Если средний отказ в трех последовательных залогах не превышает расчетного, то процесс забивки сваи считают законченным.

Сваи, не давшие контрольного отказа, после перерыва (продолжительностью 3…4 дн) подвергают контрольной добивке. Если глубина погружения сваи не достигла 85% проектной, а на протяжении трех последовательных залогов получен расчетный отказ, то необходимо выяснить причины этого явления и согласовать с проектной организацией порядок дальнейшего ведения свайных работ.

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.

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.

Методы ускорения процесса погружения свай

Такие методы основаны либо на энергии давления водяной струи (подмыв грунта), либо на использовании эффекта электроосмоса.

Подмывом грунт разрыхляют и частично вымывают струями воды, вытекающими под давлением из нескольких трубок диаметром 38… 62 мм, укрепленных на свае. При этом сопротивление фунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль стволавода размывает грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверхностям сваи. Расположение подмывных трубок может быть боковым, когда две или четыре под-мывные трубки с наконечниками находятся по бокам сваи, и центральным, когда один одно- или многоструйный наконечник размещен по центру погружаемой сваи. При боковом подмыве (по сравнению с центральным) создаются более благоприятные условия для уменьшения сил трения по боковой поверхности свай. При боковом расположении подмывные трубки крепят таким образом, чтобы наконечники находились у свай на 30…40 см выше острия.

Для подмыва грунта воду в трубки подают под давлением не менее 0,5 МПа. Приподмыве нарушается сцепление между частицами грунта под подошвой и частично по боковой поверхности свай, что может привести к снижению несущей способности сваи. Поэтому сваи на последнем метре или двух метрах погружают без подмыва здбивкой.

Применение подмыва не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также при наличии просадочных грунтов.

Погружение свай с использованием электроосмоса применяют при наличии водонасыщенных плотных глинистых грунтов, моренных суглинков и глин. Для практической реализации метода погруженную сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) источника тока, а соседнюю с ней погружаемую — отрицательному полюсу (катоду) того же источника тока. При включении тока вокруг сваи (анод) снижается влажность фунта, а у пофужаемой сваи (катод), наоборот, повышается. После прекращения подачи тока происходит восстановление первоначального состояния фунтовых вод и несущая способность свай, являющихся катодами, возрастает.

Дополнительные операции при пофужении железобетонных свай с использованием электроосмоса связаны с оснащением свай полосами стали — электродами, площадь которых занимает 20…25% боковой поверхности свай. Эта операция отпадает при пофужении металлических свай методом завинчивания.

Применение метода электроосмоса, позволяет на 25…40% ускорить процесс пофужения сваи, а также уменьшить нафузки, необходимые для пофужения сваи.

Погружение свай в мерзлые грунты

При пофужении свай зимой в сезоннопромерзающие фунты приходится выполнять дополнительные операции или отдельные процессы, увеличивающие трудоемкость и продолжительность свайных работ. Без дополнительных операций, но с некоторым снижением производительности установок удается обходиться при пофужении свай мощными молотами и вибромолотами, если глубина промерзания не превышает 0,7 м. В остальных случаях следует создавать условия, близкие к летним. Для этого необходимо предотвращать промерзание фунта путем заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами (опилки, солома и т. п.). В этих же целях мерзлый грунт разрушают на месте забивки свай механическими способами, устраивают лидирующие скважины бурильными машинами и виброударными установками или нарезают прорези по рядам будущих свай с помощью баровых машин, оттаивают слой мерзлого фунта (все эти процессы выполняют методами, принятыми при разработке мерзлых фунтов). Сам процесс пофужения свай идентичен процессам, принятым для летних условий.

Методы погружения свай в вечномерзлые грунты характеризуются технологическими особенностями, обусловленными физико-механическими свойствами мерзлых грунтов, которые в ненарушенном состоянии имеют высокую несущую способность. Поэтому в этих условиях при выполнении свайных работ необходимо максимально сохранять мерзлые грунты в их естественном состоянии, а на участках, где в процессе погружения свай нарушается структура грунта, следует восстанавливать свойства этих грунтов. Вмерзание свай, или,иначе говоря, смерзание поверхности сваи с грунтом, приводит к тому, что они приобретают высокую несущую способность. Это явление может быть эффективно использовано при погружении свай в твердомерзлые грунты, условно относимые к низкотемпературным. У этих фунтов среднегодовая температура на глубине 5… 10 м не выше — 0,6°С для супесей — 1°С для суглинков и — 5°С для глин.

Пофужают сваи в твердомерзлые фунты главным образом двумя методами: в оттаявший фунт или в пробуренные скважины, диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения сваи. При пофужении свай в оттаявший грунт вначале его оттаивают и затем пофужают сваи в образовавшуюся в мерзлом фунте полость разжиженного фунта. Грунт оттаивают с помощью паровой иглы, перфорированной в нижнем конце. Под действием пара (давлением 0,4…0,8 МПа), выходящего у острия иглы, фунт разжижают до текучего состояния и в него пофужают сваю до проектной глубины.

В фунтах с небольшим количеством льда можно получить полость нужных размеров в короткое время (1… 3 ч), а в фунтах с большой степенью насыщения льдом этот процесс происходит в течение 6…8 ч. Скорость пофужения иглы определяют с таким расчетом, чтобы диамеф протаянной полости в 2… 3 раза превышал наибольший размер сваи в поперечном сечении. Через некоторое время после пофужения сваи происходит вмерзание и она, будучикак бы заделанной в толщу вечномерзлого грунта, приобретает необходимую несущую способность.

Метод гюгружения сваи в пробуренные скважины предусматривает такую последовательность процессов и операций: бурение скважины, заполнение скважины песчано-глинистым раствором до отметки, при которой объем раствора с некоторым избытком достаточен для заполнения зазоров между стенками скважины сваи после ее погружения, погружение сваи, сопровождающееся выжиманием раствора, извлечение обсадной трубы.

В пластично-мерзлые высокотемпературные (сосреднегодовой температурой не ниже — ГС) фунты сваи пофужают забивным или бурозабивным методом. Методы пофужения в оттаянный фунт и в скважины большего сечения, чем сечение свай, в условиях высокотемпературных фунтов малопригодны из-за того, что вмерзание сваи происходит весьма медленно. Забивать сваи можно в пластично-мерзлые пылеватые суглинки и песчаные фунты, не содержащие включений, и только в период сезонного оттаивания, так как зимой фунты деятельного слоя охлаждаются до -5… -10°С и становятся твердомерзлыми. Поэтому область применения бурозабивного метода значительно шире.

Бурозабивным методом сваи пофужают в два этапа. На первом этапе пробуривают лидирующую скважину, диаметр которой принимается на 1…2 см меньше стороны сваи. На втором этапе пофужают сваю с помощью вибромолота или дизель-молота. При этом фунт отжимается от углов сваи к середине ее стенок. Грунт оттаивает за счет тепловой энергии, трансформированной из механической, развиваемой молотом, и частичного выжимания фунта из скважины. Достаточно оттаять тонкому слою фунта и температура в зоне, прилегающей к свае, повысится на незначительную величину, а процесс вмерзания сваи в фунт произойдет за короткое время. Применение лидирующих скважин позволяет повысить точность установки сваи, обеспечить пофужение ее на проектную глубину, устранить случаи поломки сваи при попадании под острие валунов и др.

Последовательность погружения свай

От расположения свай в свайном поле и параметров сваепогружающего оборудования зависит порядок погружения свай. Кроме того, следует учитывать последующие процессы по устройству свайного ростверка.

Наибольшее распространение имеет рядовая система погружения свай, применяемая при прямолинейном расположении их отдельными рядами или кустами.

Спиральная система предусматривает погружение свайконцентрическими рядами от краев к центру свайного поля, она позволяет в ряде случаев получить минимальную протяженность пути сваепогружающей установки. Если расстояние между центрами свай менее пяти их диаметров (или соответственно размеров сторон поперечного сечения), то грунт в середине свайного поля может уплотняться, что усложняет процесс. При этом бывают случаи, когда невозможно погрузить сваи, расположенные в этой зоне. В этом случае погружать сваи надо от центра к краям свайного поля.

При больших расстояниях между сваями порядок погружения определяется технологическими соображениями, прежде всего использованием эффективного оборудования. Так, у некоторых копров башенного типа мачты опираются на выдвижные рамы, расположенные над платформами-тележками и смещающиеся примерно на 1 м. Этими копрами можно забивать сваи двух рядов с одной стоянки копра. Для сооружения подземной части жилых домов применяют специальные краны, оснащенные навесным копровым оборудованием, двухбарабанной лебедкой для подъема молота и сваи и дизель-молотом. Такие краны могут забивать сваи длиной 8 м, перемещаясь по рельсовому пути, уложенному примерно на нулевой отметке вдоль бровок котлована строящегося здания.

При устройстве свайных фундаментов жилых и промышленных зданий большой протяженности весьма эффективно забивать сваи с помощью мостовой сваебойной установки. Эта установка представляет собой передвижной мост, по которому перемещается тележка с копром. Сваи длиной 8… 12 м забивают дизель-молотом. Так как мачта копра опускается ниже пола рабочей площадки копра,то можно забивать сваи ниже рамы моста. Данная установка является своего рода координатным устройством, облегчающим выполнение разбивки мест погружения сваи, при этом можно устанавливать сваи с большой степенью точности. Расположение сваи в зоне действия мостовой установки позволяет сократить продолжительность операций по подтаскиванию сваи, что, в свою очередь, повышает производительность всего процесса.

Устройство шпунтовых ограждений из металлических и деревянныхшпунтов начинают с пофужения маячных свай, к которым в 2… 3 яруса крепят схватки, служащие направляющими при забивке шпунта.

При пофужении свай зимой с использованием стержневых электронафевателей для оттаивания мерзлого фунта район забивки свай разбивают на фи участка-захватки: на первом — бурят скважины, на втором — скважины уже заранее пробурены и утеплены сверху, на третьем — сваи пофужают. Интервал между отофевом скважины и пофужением в нее сваи не должен превышать одной смены. Примерно так же с разбивкой на захватки устанавливают порядок пофужения свай, если усфойство ростверков начинают до завершения пофужения всех свай под здание или сооружение.

Выбор методов погружения свай и сваепогружающего оборудования

При погружении свай основными факторами, определяющими выбор метода, являются физико-механические свойства грунта, объем свайных работ, вид свай, глубина погружения, производительность применяемых сваепогружающих установок и свайных погружателей.

Объемы работ чаще всего измеряют числом свай или метрами суммарной длины погруженной части свай, а шпунтового ряда — метрами длины шпунтового ряда той или иной глубины погружения. В соответствии с этим производительность оборудования измеряют за час или чаще за смену.

Усредненные данные о нормах времени на погружение свай различными установками для разных типов молотов и погружателей, а также составы рабочих звеньев приведены в ЕНиРах. Однако многообразие и сложность действующих факторов в большинстве случаев требуют установить общие зависимости для определенной скорости и продолжительности погружения свай в грунт для конкретных условий. Для этого выполняют пробное погружение свай в пределах площади свайного поля тем же оборудованием, которое предполагается использовать. По данным пробного погружения не менее чем пяти свай в различных местах участка устанавливают среднюю продолжительность погружения и расчетную производительность сваепогружающего оборудования для конкретных условий каждого объекта.

Тип выбираемой сваепогружающей установки во многом зависит от объема свайных работ. Это объясняется тем, что для копров башенного типа, мостовых сваебойных и некоторых других установок необходимы рельсовые пути, которые целесообразно укладывать только при большом числе погружаемых свай. Кроме того, монтаж копра является более трудоемким, чем подготовка мобильной установки.

Число машин, необходимых для выполнения свайных работ, определяют, исходя из эксплуатационной сменной производительности сваепогружающей установки:

Псм = 480 kв / ( t0 + tв ),

где kв — коэффициент использования установки по времени (можно принимать 0,9), 480 — продолжительность смены, мин, t0 — выполнение основной операции погружения свай, мин, tв — продолжительность вспомогательных операций, включая перемещение установки, мин.

Зная Псм и установленный срок производства свайных работ, получим необходимое число сваепогружающих установок:

N = s / ( Псм t),

где s — число свай в свайном сооружении, t — установленный срок производства свайных работ, см.

Для выбора сваепогружающих установок, исходя из годовой их выработки, в которой учтены затраты времени на ремонты, профилактику, демонтаж, монтаж и перебазировку машин, применяют метод, предусматривающий решение задачи в два этапа. На первом этапе определяют число сваепогружающих установок заданных параметров, на втором отбирают те типы установок, которые обеспечивают выполнение заданного объема работ с минимальными затратами.

Смотрите также строительство воздушных линий

Погружение железобетонных свай

В данной статье будут рассмотрены технологии погружения железобетонных свай. Вы узнаете, как выполняется погружение свай методом ударной забивки, статического вдавливания и вибрационных воздействий. Также будет приведена последовательность выполнения работ по обустройству лидерных скважин и созданию буронабивных свай.

Наша компания осуществляет погружение железобетонных свай на любом участке, даже если он находится в районе с плотной застройкой и имеет различные геологические характеристики грунта (кроме скального).

Технология забивки железобетонных свай

В принципе, сама технология забивки железобетонных свай уже многие годы остается неизменной. За эти годы накоплен большой опыт производства свайных работ, и настоящие профессионалы знают его до тонкостей.

Основными мероприятиями, отражающими весь технологический процесс, являются:

• Доставка железобетонных свай на место производства работ и их складирование. Сваи поставляются на объект в низкорамных полуприцепах, в которых они укладываются в 2-3 яруса. Во избежание сдвигов укладка закрепляется боковыми и продольными упорами и фиксируется с помощью стальных тросов. Между ярусами свай располагаются деревянные прокладки, которые гасят вибрации, возникающие во время транспортировки. Для разгрузки и складирования железобетонных конструкций на объекте задействуются стреловые краны соответствующей грузоподъемности.
• Составление плана производства работ: устанавливаются пути передвижения копровых установок по строительной площадке. Подбираются места обустройства расходных складов свай, они должны находиться в зоне досягаемости копровой установки, чтобы сваебой с помощью лебедки имел возможность подтянуть ЖБ сваю к месту забивки; Устанавливаются пути передвижения копровых установок по строительной площадке. Подбираются места обустройства расходных складов свай, они должны находиться в зоне досягаемости копровой установки, чтобы сваебой с помощью лебедки имел возможность подтянуть ЖБ сваю к месту забивки;
• Доставка и монтаж необходимого сваебойного оборудования (если Вы заказываете погружение свай у нас – этот пункт сводится к прибытию на место мобильной сваебойной установки). Колесные сваебойные машины (УСА, БМ-811) перебазируются на место строительства своим ходом, транспортировка гусеничных осуществляется с помощью тягачей, оборудованных траловыми прицепами.Колесные сваебойные машины (УСА, БМ-811) перебазируются на место строительства своим ходом, транспортировка гусеничных осуществляется с помощью тягачей, оборудованных траловыми прицепами.

• Разработка очередности забивки свай и схемы передвижения сваебойной установки. Схема забивки ЖБ свай подбирается на основе проектного плана свайного поля и характеристик почвы на территории объекта. В несвязном грунте применяется рядовая последовательность, при которой копр по очереди забивает все ряды свайного поля. В глинистой и суглинистой почве средней плотности реализуется спиральная схема, в высокоплотном грунте — секционная;
• Планировка строительной площадки (если это необходимо). Вертикальная планировка площадки предусматривает обустройство котлована на указанную в проекте глубину. Для его создания привлекаются гусеничные экскаваторы и грузовые машины для перевозки выработанной почвы. Также может использоваться грейдер, в таком случае извлекаемый грунт экскаватор выгружает на бровке котлована, после чего почва передвигается грейдером на место складирования, откуда разгружается по грузовикам для дальнейшей транспортировки. Разработка котлована проводится последовательно, ярусами глубиной в 1-1.5 метра;
• Разбивка осей свайных рядов с применением геодезических приборов.  Также размечаются базисные оси свайного поля (его крайние контуры) и нулевой уровень погружения свай (высота расположения их голов над почвой). Для выполнения разметочных работ используются обносные доски, между которыми натягивается мягкая проволока либо бечевка;

• Осуществление пробной забивки. Пробная забивка свай необходима для выявления высокоплотных глубинных слоев грунта, которые могут стать помехой для реализации метода забивки. При их обнаружении принимается решение о выполнении последующих свайных работ с применением технологии лидерного бурения. Пробные сваи забиваются в количестве 4-6 штук на противоположных участках и в центре свайного поля.
• Последовательная забивка свай.

Смотрите так же:

Непосредственная забивка железобетонных свай состоит из следующих этапов:

• На стволе сваи с шагом в 1 метр с помощью краски наносятся размерные отметки, по которым инженеры визуально определяют уровень погружения конструкции;
• Находящаяся на расходном складе свая зацепляется с помощью лебедки копровой установки (на самой свае расположены монтажные петли под грузовой крюк), после чего копр подтягивает столб к месту погружения;

• Выполняется строповка сваи. Конструкция фиксируется за верхнюю монтажную петлю с помощью карабина лебедки стрелового крана, дополнительно закрепляясь скобой страховочного стропа в нижней части;
• Свая поднимается в воздух, перемещается в вертикальное положение и упирается острием грунт, после чего ее верхняя часть подводится под наголовник дизельного молота;
• Молот опускается по копровой мачте и фиксируется на свае, производится корректировка положения столба и сопоставление его вертикальной оси с осью ударной части дизель-молота;
• Оператор копрой установки запускает дизель-молот. До тех пор, пока столб не погрузится в почву на глубину 1.5-2 метров, молот наносит удары с амплитудой движения в 30-40 сантиметров с мощностью в 25-30% от максимальной. Такие удары выполняют направляющую функцию;

• Далее дизель-молот начинает работать на полной мощности, осуществляется погружение сваи до наступления рассчитанного в проекте отказа. Во время забивки постоянно проверяется вертикальность вхождения столба в грунт, при выявления отклонений от вертикальной оси его положение корректируется с помощью оттяжки тросом либо боковых упоров.

Важно! Если проектный отказ сваи не удается получить с первого раза (причиной тому может стать чрезмерное уплотнение грунта), столб оставляется на 3-7 дневной «отдых», в процессе которого грунт под острием разуплотняется, после чего свая добивается повторно.

Методы погружения свай

Для погружения железобетонных свай применяются такие методы:

• Ударный – наиболее широко применяемый  в строительстве.

По ударной технологии могут погружаться сваи всех сечений (квадратные, круглые и прямоугольные). Наибольший возможный вес погружаемой конструкции зависит от массы ударного бойка сваебоного молота: если забивка происходит в плотной почве, масса ударного бойка молота должна соответствовать 1.5 массы сваи, в среднеплотной почве — 1.25.

Часть ударной энергии используется для подкидывания ударной части в верхнее положение, после чего боек падает повторно, еще часть — передается на ствол сваи.

• Вибрационный метод погружения свай.

При этом в самом грунте из-за вибраций нарушаются структурные связи, он разуплотняется и железобетонная конструкция под собственным весом и массой вибропогружателя опускается в почву.

• Частоты колебаний, которые вырабатывает вибропогружатель. Она может варьироваться в пределах от 400 до 2600 колебаний в минуту;
• Веса вибропогружателя;
• Веса самой сваи.

• Метод вдавливания. 

Важно! Данная технология считается наиболее прогрессивной, она обладает высокой эффективностью в любых типах грунтов, при этом вдавливание свай не сопровождается негативными воздействиями на фундаменты близстоящих сооружений.

• Свая устанавливается в технологическом отверстии СВУ (сваевдавливающей установки) и фиксируется в нем с помощью гидравлических цилиндров;
• После того как цилиндры зажимают сваю они начинают двигаться вниз (величина их передвижения зависит от характеристик СВУ, стандартный ход — 1 м.), после первого цикла вдавливания узел разжимается и поднимается в первоначальное положение, после чего вновь сжимает сваю и операция выполняется повторно.

Необходимость использования лидерного бурения возникает в случае невозможности погружения свай обычными методами из-за высокой плотности грунта, наличия глубинной песчаной прослойки либо при проблемах с вертикальным позиционированием погружаемой сваи (в таких ситуациях лидерная скважина выполняет направляющую функцию).

Важно! Лидерное бурение позволяет реализовывать метод ударного погружения вблизи существующей застройки, поскольку при забивке столбов в скважины значительно уменьшается динамическая нагрузка, которая через почву передается на основания зданий.

Рис: Последовательность обустройства буронабивных свай

• С помощью установки шнекового бурения создается скважина проектной глубины. Бурение ведется под защитой обсадных труб, которые препятствуют осыпанию почвы и заполнению скважины грунтовыми водами;
• В скважину устанавливается арматурный каркас цилиндрической формы;
• Производится закачивание бетонной смеси в скважину, по мере ее заполнения изымается обсадная труба.

Важно! Единственным недостатком данного метода является необходимость выжидать время, необходимое для отвердевания бетона (свыше 28 дней), тогда как на фундаменте из забивных ЖБ свай можно начинать строить сразу же после его обустройства.

• комплексные (сочетающие различные методы погружения свай)

Наша компания погружает железобетонные сваи 300х300 мм. длинной до 12 метров и 350х350 мм длинной до 8 м. ударным способом или с производством лидерного бурения (там, где обычный ударный метод невозможен из-за близости других строений). Свяжитесь с нами и получите грамотную консультацию: Контакты.

Ударный метод забивки железобетонных свай

Для применения ударного метода нужна копровая установка, оборудованная специальным молотом. Сама установка необходима для подъема и установки сваи в нужном месте. Для этого копровая установка имеет мачту. Молот же осуществляет непосредственную забивку свай. Для этого применяются различные молоты:

• дизель-молот – наиболее распространенный вид молотов
• механический молот (на сегодняшний день безнадежно устарел)
• паровоздушный (так же редко применяется в современном строительстве)
• гидравлический (наиболее мощный молот, применяемый на копровых установках на гусеничном ходу при крупномасштабном и многоэтажном строительстве)

Наша компания использует мощный дизель-молот, установленный на автомобильную копровую установку с поворотной платформой, что позволяет погружать 16 свай, длиной до 12 метров с одного места. Таким образом, наша бригада может за один день погрузить до 30 железобетонных свай, что подтверждает высокую эффективность применяемого нами оборудования.

Благодаря профессионализму наших сотрудников и мобильности нашей техники, забивка необходимого количества свай производится в самые короткие сроки. Обращайтесь, мы будем рады Вам помочь в  Контакты либо заполнив форму ниже:

Так же рекомендуем посмотреть:

различные методы, схемы и способы монтажа

При закладке свайного фундамента одним из важных этапов работ является погружение свай. От выбора подходящей технологии зависит не только простота реализации проекта, но и длительность эксплуатации возводимого объекта. Поэтому к выбору следует подходить грамотно и учитывать все данные, полученные при инженерных изысканиях.

Классификация методов

Методы погружения подразделаются на ударные и безударные. Ударные применяются для забивки свай в плотные грунты или при значительных диаметрах опор. Они являются наиболее распространёнными благодаря высокой эффективности технологии и достижению максимальной несущей способности основания. Безударные способы применяются при монтаже фундамента в сыпучих неплотных грунтах или подтопляемых. Благодаря применению специальных технологий удаётся существенно упростить задачу погружения опор и при этом достичь прочности основания, сравнимой с ударными способами.

Ударные способы бывают следующих типов:

1. Ударный.
2. Вибрационный.
3. Виброударный.

Погружение свай безударным методом подразделяется на следующие типы:

1. Завинчивание.
2. Подмыв.
3. Электроосмос.
4. Вдавливание.

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

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.

Для трубчатого молота важно подобрать наголовник с точно совпадающим внутренним размером сваи для забивки. Это позволит избежать перекосов опоры относительно вертикали при ударах молота уже после того, как была выполнена правильная установка.

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

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

Погружение свай осуществляется специальными ударными самоходными или рельсовыми установками, поэтому перед проведением работ необходимо разровнять строительную площадку. Крепление сваи в вертикальном положении осуществляется на копры. Внешне они представляют собой стрелы, которые позволяют поднимать и закреплять свайные опоры.

Процесс забивки на начальных этапах производится медленно, так как необходимо задать свае направление движения без допущения даже минимальных ошибок. Когда она погрузится в грунт на достаточную глубину, начинают установку работать с постепенным повышением скорости вбивания до максимально возможной. Процесс забивки считается завершённым, когда опора погружена на проектную глубину или если же при работе молота в течение некоторого времени никаких изменений в её положении не наблюдается.

Ударный метод забивки является весьма распространённым в строительстве различных объектов, так как отличается относительной простотой, возможностью получения высокопрочного фундамента, высокой скоростью строительства. Особенно он эффективен при возведении домов с большой площадью, так как снижаются финансовые и трудовые затраты.

Вибрационный метод

Погружение свай вибрационным методом основано на снижении сопротивляемости грунта за счёт сообщения свайной конструкции механических вибраций. В результате удаётся достигать снижения трения при погружении, за счёт чего снижается вдавливающее усилие в несколько раз, если сравнивать с ударным методом. Уплотнение грунта в данной ситуации увеличивается максимум до 3 диаметров свай.

Принцип вибрационного метода

Вибропогружатель представляет собой специальную электромеханическую установку, работающей по принципу создания дисбаланса вибратора: горизонтальные центробежные силы полностью исключаются, а вертикальные складываются. В результате амплитуда вибраций и масса системы позволяют разрушать структуру грунта любой плотности с созданием необратимых деформаций, приводящих к снижению его плотности. Частота колебаний составляет примерно 400-450 в минуту. Диаметры погружаемых свайных опор могут составлять более 1 м.

Чтобы обеспечить надёжное закрепление свай в грунте вибрационным методом, примерно за 25-20 см до достижения расчётной глубины прекращают использование низкочастотной вибрации и используют ударный метод погружения.

Погружение лёгких свай с длиной до 3 м в неплотные почвы требует применения высокочастотных колебаний (более 1,5 тысячи в минуту). Это позволяет ускорить их погружение без потерь несущей способности.

Работа вибрационных установок

Наиболее распространёнными вибромолотами являются пружинные. При вращении дисбалансных валов в противоположных направлениях создаются периодические колебания. Если уменьшается зазора между сваей и ударником возбудителя вибраций до уровня ниже амплитуды колебаний, то ударник начинает удары по оголовнику сваи. Это позволяет вибромолотам настраиваться на режим работы автоматически, то есть повышать энергию, сообщаемую забиваемой опоре в моменты прохождения более плотных слоёв грунта.

Масса молота должна быть не меньше 50% веса сваи, в среднем она составляет от 0,65 до 1,35 т.

Основные сферы применения вибрационного метода

Вибрационные методы погружения свай оптимально применять в пересыщенных влагой песчаных грунтах. Если количество влаги минимально, то потребуется дополнительное использование буровых установок.

Для проходки почв с преобладанием глинистых слоёв требуется повысить частоту колебаний. При этом показатель плотности грунта должен быть в пределах 0,25-0,75.

Вибрационные установки в условиях плотной застройки следует использовать только в нерезонансных режимах. То есть частота колебаний должна быть в пределах 40-50 Гц.

Виброударный метод

Погружение забивных свай виброударным методом основано на одновременном воздействии на них вибраций и ударов молота в сочетании с использованием статического пригруза.

Конструктивно установка отличается от ударной и вибрационной, так как имеет две рамы, на одной из которых находится электрогенераторный агрегат с лебёдкой и двумя барабанами, а на второй – направляющая стрела с вибропогружателем и блоками.

При установке вибровдавливающего агрегата на рабочее место, вибропогружатель спускают вниз и при помощи наголовника соединяют со сваей, а затем поднимают. Сваю позиционируют в правильном положении относительно места забивки. В момент начала работы вибропогружателя свайная опора начинает погружаться в грунт за счёт собственного веса и вибропогружателя, а также создаваемых колебаний. Одновременно с включёнными вибрациями работает также и ударный молот. Это позволяет существенно упростить заглубление сваи, в сравнении с ударным или вибрационным способом.

Погружаемые сваи могут быть длиной до 6 м. При больших длинах возможно повреждение свайных опор и существенное усложнение позиционирования направления погружения под заданным углом относительно вертикали.

Безударные методы

Безударные способы основаны на достижении умягчения грунта, использовании специальной конструкции опор либо упрощении погружения свай. Данные методы позволяют существенно упростить трудозатраты на погружение опор фундаментов в среднем на 20-40%.

Метод завинчивания

Технология завинчивания применяется для заглубления винтовых свай. Их лопастная конструкция позволяет при сообщении вращательного момента углублять свайные опоры в грунт даже без применения спецоборудования и тягачей.

Посмотрите видео о том, как происходит процесс монтажа опоры с помощью ввинчивания в грунт.

Метод используется в тех случаях, когда требуется возвести малоэтажное здание, мачты, линии электропередач и другие сооружения в условиях неплотных или подтапливаемых грунтов. Технология относительно простая и может применяться в условиях любого климата.

Винтовые сваи обычно изготавливают из стали или железобетона. Нижняя часть имеет уширение за счёт установленных лопастей, что придаёт завинченной опоре дополнительную стойкость к сдвиговым и выдёргивающим силам. Сваи можно вкручивать без проблем даже в условиях плотной застройки, не беспокоясь за возможное проседание грунта под возведёнными объектами.

Метод подмывания грунта

Установка свай методом подмывания грунта применяется для заглубления опор в сыпучих и рыхлых слоях. Наибольшая эффективность достигается при необходимости погружения свайных конструкций с большим диаметром и/или длиной.

Технология заключается в размытии грунта под высоким напором воды, подаваемой по трубам с диаметром 38-62 мм в направлении заглубления сваи. Плотность грунта снижается за счёт разрыхления и вымывания, а поднимающаяся на поверхность вода размывает стенки и уменьшает боковое трение погружаемой конструкции о проходимые слои почвы. Путь сваи освобождается под собственным весом, а грунт вымывается на поверхность.

Трубки для подачи воды могут находиться сбоку или по центру сваи. Боковая водяная струя является наиболее выгодной, так как позволяет существенно облегчить процесс заглубления за счёт снижения влияния бокового трения. Крепление трубок выполняют так, чтобы их концы находились выше острия свайных опор на 300-400 мм. Минимальное давление воды составляет 500 кПа.

Способ подмыва грунта категорически запрещается применять, если в результате инженерных изысканий было выяснено, что присутствуют проседающие слои почвы либо поблизости построено здание, которое может быть разрушено.

Во время подачи воды могут ухудшаться несущие способности плотного слоя, поэтому подмыв грунта останавливают за 50-200 см до достижения заданной проектной глубины.

Метод электроосмоса

Технология установки свай методом электроосмоса основана на погружении двух свай с подключением одной к отрицательному полюсу электросети, а второго – к положительному. В результате такого подключения влага начинает скапливаться вблизи отрицательно заряженной опоры, облегчая ей погружение. Дополнительно для ускорения заглубления можно использовать забивную установку.

После отключения тока несущие способности грунта полностью восстанавливаются. Уровень влажности выравнивается до прежнего состояния.

Метод вдавливания

Технология вдавливания свай эффективно применяется для опор небольшой длины от 3 до 5 м и с трубчатым сечением. Погружение свай осуществляется путём воздействия статической нагрузки.

Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания железобетонных опор.

Сначала выполняется установка опоры в нужное положение, на верхнюю часть закрепляют оголовок, а затем посредством воздействия стрелы агрегата базовой машины производится погружение. Одновременно с вдавливанием может прикладываться и вибрационное воздействие.

Перед вдавливанием в грунты с высокой плотностью необходимо пробурить небольшую скважину, задающую направление для движения сваи.

Усилие вдавливания обычно составляет в пределах до 350 кН. Максимальная длина сваи достигает 6 м.

Схемы погружения свай

Любой метод погружения свай должен быть применен с определённой последовательностью, которую определяет заранее составленная схема. Расположение опор определяется данными изысканий, конструкцией возводимого объекта, а также планом участка. Кроме того, грамотно составленная схема позволит обеспечить минимальные передвижения техники и существенно ускорить процесс строительства.

Рекомендуем посмотреть видео, подробно показывающее процесс монтажа поля опор.

Схема наполнения свайного поля может быть следующего типа:

1. Рядовая. Отличается простотой планирования и реализации. Данная схема считается наиболее эффективной при строительстве на песчаных и гравийных грунтах, отличающихся сыпучестью. Ограничением применения являются плотные почвы, в которых наблюдается повышенная связь частиц и велика вероятность усадок.
2. Спиральная. Такая схема применяется при кустовом размещении свайных опор. Может быть реализована двумя способами: с расположением свай по спирали от периметра здания к центру либо наоборот. Благодаря этому достигается равномерное распределение нагрузки на почву, существенно снижается вероятность усадок или создания уплотнений.
3. Секционная схема используется на участках с плотным грунтом. Реализуется следующим образом: забивается две сваи, затем пропускается ряд и устанавливаются снова две сваи и так проходят всё свайное поле в одном направлении через ряд, а затем его меняют и устанавливают опоры в пропущенных рядах. На рыхлых почвах такая схема неприменима.

Заключение

Мы постарались описать основные варианты погружения свай ударными и безударными методами, проиллюстрировать их преимущества и недостатки. Проанализировав данные рекомендации и советы по технологии установки свайного поля по нескольким видам схем, вы сможете самостоятельно спроектировать основание собственного дома.

Способы устройства свайных фундаментов

🕑 Время чтения: 1 минута

• Размер и вес сваи
• Сопротивление движению, которое необходимо преодолеть для достижения проектного проникновения
• Свободное место и запас по месту
• Наличие кранов и
• Ограничения по шуму, которые могут действовать в данной местности.

1. Падающий вес
2. Взрыв
3. Вибрация
4. Домкрат (только для микровалок)
5. Струя

• Паровые или пневматические молоты одностороннего действия
• Отбойные молотки двустороннего действия

Рисунок 1: Забивка сваи молотком

Рисунок 2: Процесс непрерывного полета шнека

Методы забивки сваи — Стальная свайная группа

Существуют три системы забивки, которые применимы как для удерживающих, так и для несущих свай:

• ударный удар
• вибропривод
• прессование

ударный удар

Наиболее распространенной формой ударного воздействия является ударный молот, который использует падающий груз для создания удара, распространяемого на вершину сваи шапкой для вождения.Наиболее распространенной формой ударного молота в настоящее время является гидравлический молот. Исторически использовались пневмомолоты и дизельные молоты, которые используют взрывную силу для приведения в движение молота, однако, поскольку новые гидравлические молоты работают со значительно более высокой эффективностью и намного менее шумны, чем старые дизельные молоты, последние в настоящее время используются реже.

Вибропривод

К верхней части сваи прикреплен осциллирующий привод, чтобы вызвать колебания в свае и уменьшить трение по сторонам сваи, что позволяет свае вставлять в грунт с небольшими дополнительными усилиями. применение силы.

Прессование (домкрат)

Методы прессования основаны на вдавливании свай в грунт с использованием соседних свай для противодействия. Это метод с низким уровнем шума и вибрации, что делает его подходящим для чувствительных участков. Существует два основных типа прессовых станков: «японские» станки, такие как Giken и Tosa, и станки для забивки панелей. Также были разработаны устройства, позволяющие адаптировать лидерные установки для использования методов прессования.

В японском методе используется буровая установка, которая перемещается вдоль линии свай без необходимости подъема на каждую сваю отдельно краном, что означает, что требования к доступу снижаются.Машины часто предназначены для определенного стандартного размера секции, поэтому важно согласовать секцию сваи с методом забивки.

Станки для забивки / прессования панелей подходят в основном для установки в тяжелых глинах и требуют подъемного крана для перемещения гидроцилиндров от сваи к свае. В более старых многоплунжерных прессах также необходимо было прикреплять пластины к каждой свае болтами, однако недавние достижения устранили это требование.

Методы помощи водителю

Методы помощи водителю могут значительно улучшить конструктивность шпунтовой стены.Основными методами являются струйная очистка и предварительное наведение.

Гидравлическая струя воды заключается в подаче струи воды на почву у носка шпунтовой сваи, что снижает трение.

Под предварительным бурением понимается использование шнека непрерывного действия для проникновения в землю вдоль линии сваи перед установкой шпунтовой сваи. При использовании этой техники почву следует рыхлить только по линии, а не удалять.

Оба метода изменяют свойства грунта на месте вокруг шпунтовых свай, и при проектировании необходимо учитывать влияние их использования.В частности, определения неблагоприятного грунта для определения β _D и β _B учитывают различные методы помощи при движении, поскольку они влияют на поверхностное трение и трение блокировки установленных шпунтовых свай. Приемлемость этих методов по другим причинам, включая движение грунта и создание путей для загрязнения, также необходимо принимать во внимание.

Выбор метода

С некоторыми условиями грунта, особенно слоистым грунтом, где зернистые отложения перекрывают глинистые отложения (или наоборот), лучше всего справиться с помощью комбинации методов.Доступны некоторые специализированные установки, которые могут предоставлять более одного метода, хотя, как правило, требуются разные установки.

Способы установки шпунтовых свай

Существуют два основных метода забивки для установки шпунтовых свай: «шаг и забивка» и «забивка панелей».

Шаг и забив

Метод наклона и забивки устанавливает сваи по одной. Это может привести к наклону вперед и укладке сваи за пределы допуска, если вертикальность строго не контролируется.Лучшее управление этим доступно с более современным оборудованием. Вращение сваи вокруг ее вертикальной оси также представляет опасность, так как во время забивки она опирается только на одну блокировку.

Методы шага и забивки лучше всего подходят для коротких свай, и это единственный метод, возможный с «японским» методом бесшумной забивки. Частично установленные сваи с использованием метода наклона и забивки, отличного от «японского» бесшумного прессования, обычно могут быть выполнены с использованием забивки панелей, если это необходимо.

Панельная забивка

При панельной забивке намного легче контролировать вертикальность, так как несколько свай перед забивкой соединяются нитью. Панель свай опирается на направляющую раму и затем последовательно поэтапно забивается. С помощью этого метода можно установить более длинные сваи на более сложном грунте, чем метод укладки с уклоном и забивкой. Последние разработки в области многоплунжерных прессов улучшили возможность привода панели методом прессования.

Способы установки несущих свай

Установка несущих свай — это специализированная деятельность, требующая значительных знаний и опыта работы с сваями и использования молотков для достижения приемлемого размещения в пределах указанных допусков положения и уровня.

Руководство по практическим пределам, которые могут быть достигнуты в положении и уровне забивных стальных свай, можно получить в FPS (Федерация специалистов по сваи) и в публикации TESPA (Европейская техническая ассоциация по укладке шпунтовых свай) «Установка стального листа».Руководство также включено в конце спецификации ICE для свайных и закладных подпорных стен.

Проектировщик должен обратиться к этим документам перед выполнением проекта, потому что предоставленные советы часто влияют на детали соединений с заглушкой сваи в конструкции.

Согласование жесткости сваи с ударом и ожидаемым сопротивлением грунта на площадке для достижения удовлетворительных ходовых качеств и обеспечения требуемого проектного проникновения дает много преимуществ.

Для несущих свай можно использовать те же методы установки, что и для шпунтовых свай, описанные выше.

Прочтите о допусках при установке стальных свай

Забивка сваи, часть I: Введение в молотки и методы

Полный текст статьи можно найти здесь.

Забивка сваи — это процесс установки сваи — укрепленной структурной колонны — в землю без предварительной выемки грунта. Эти сваи забиваются, проталкиваются или иным образом устанавливаются в землю.Как метод строительства забивка свай существовала еще до того, как человечество стало грамотным. По сути, забивные сваи — самый старый тип глубоких фундаментов.

Забивные сваи позволяют размещать конструкцию в области, которая в противном случае была бы непригодной с учетом подземных условий. Это делает эту технику невероятно полезной по сей день. Несмотря на то, что метод забивки свай претерпел значительные изменения, та же самая основная техника все еще используется для достижения цели установки сваи в землю.

Забивка свай существует уже тысячи лет. С незапамятных времен забитые сваи использовались, чтобы поднять укрытие над водой или землей. Используя забивные сваи таким образом, древние люди могли также защитить себя и свою пищу от животных и других людей.

В римском мире забивные сваи обычно использовались для обеспечения прочного фундамента на различных почвах Средиземного моря.Римляне — опытные проектировщики инфраструктуры — также использовали забивные сваи для поддержки военных и гражданских работ. Фактически, один из старейших мостов в Риме назывался «Pons Sublicius», что означает «мост из свай». В конце Римской республики один из самых амбициозных и сложных мостов был построен армией Юлия Цезаря, когда они пересекали реку Рейн. Этот мост поддерживался серией свай и был спроектирован так, чтобы не только быть устойчивым, но и выдерживать атаки противостоящих армий.

В римскую эпоху сваи делали из дерева. Эти сваи забивались отбойными молотками, которые поддерживались небольшими деревянными установками. Деревянные сваи использовались до конца девятнадцатого века.

В тот же период китайские и другие азиатские строители использовали инновационный метод забивки свай. Каменный блок поднимался с помощью веревок, которые натягивались людьми и располагались в виде звезды вокруг головы сваи. Когда веревки натягивались и натягивались, каменный блок поднимался вверх, а затем направлялся вниз, чтобы нанести удар по головке сваи.

В Венеции, городе, построенном в болотистой дельте реки По, первые итальянцы использовали деревянные сваи для поддержки зданий. Эти сваи были забиты через мягкую грязь болота на слой валунов внизу. Эти забивные сваи исключительно хорошо сохранились; в 1902 году, когда рухнула колокольня Сан-Марко, деревянные сваи были в таком хорошем состоянии, что их использовали для поддержки реконструированной башни. Колокольня и несущие изразцы были построены в 900 г. н.э.

В девятнадцатом веке ряд достижений позволил более широко использовать забивные сваи.Во-первых, пар заменил человеческую силу вращать лебедки, которые забивали сваи. Разработка парового молота, использование бетонных свай и создание первой формулы динамического забивания свай позволили еще более эффективно устанавливать сваи.

В 1845 году шотландский изобретатель Джеймс Нейсмит разработал паровой молот, который использовался для забивки свай на Королевских верфях в Девонпорте, Англия. Это открытие стало возможным благодаря широкому использованию энергии пара, которая использовалась как в Великобритании, так и в России для паровых двигателей.Паровой молот Naysmith был первоначально разработан для использования в качестве кузнечного молота для производства стали. Его использование в качестве механизма забивки свай позволяло забивать сваи со скоростью одна за четыре с половиной минуты. В то время забивка свай с помощью человека позволяла установить только одну сваю более чем за двенадцать часов.

Паровые молоты начали использоваться в Соединенных Штатах после 1875 года. В 1887 году компания Vulcan Iron Works разработала первый молоток №1. Этот и последующие молотки стали самыми популярными типами паровых молотов в Соединенных Штатах.В Европе паровые молоты производились такими компаниями, как BSP, Menck + Hambrock и Nilens.

Эти первые паровые молоты полагались исключительно на падение поршня в качестве энергии, используемой для забивания сваи. В двадцатом веке были разработаны паровые молоты с опусканием вниз. В этих молотах использовался пар (а позже и сжатый воздух) для ускорения плунжера вниз с большей силой, чем могла бы обеспечить только сила тяжести. Существовали два типа молотов. Составные молоты использовали воздух или пар для хода вниз, а молоты двойного или дифференциального действия использовали воздух или пар при полном давлении для ускорения толкателя вниз.

Хотя сваи с таймером чрезвычайно долговечны в надлежащих условиях, они уязвимы для разрушения. Кроме того, деревянные сваи ограничены по размеру и длине, так как они могут быть только такими же длинными или широкими, как деревья, из которых они были вырезаны. В конце 1800-х годов французский инженер представил в Европе бетонные сваи. Вскоре после этого американское АА. Раймонд впервые в США применил бетонные сваи при возведении фундамента здания в Чикаго. Раймонд основал компанию Raymond Concrete Pile Company, которая стала одним из крупнейших и наиболее успешных предприятий по забивке свай в мире.

В то время как деревянные сваи обычно забивались до допустимой грузоподъемности менее 50 тысяч фунтов, бетонные сваи можно было забивать до 60 тысяч фунтов или больше. В результате меньшее количество свай и меньшее количество опор можно было использовать для той же нагрузки при использовании бетонных свай (по сравнению с деревянными сваями). По мере развития производства бетона использование бетонных свай стало более распространенным.

На рубеже двадцатого века также началось использование стальных свай. В то время использовались стальные сваи двух типов: двутавровые и трубчатые.H-образные сваи использовались как способ решения проблем, возникающих при использовании двутавровых свай. Когда двутавровые сваи забивались в плотный песок и гравий для опор и опор мостов, часто происходило размывное подрывание. Н-образные сваи выдерживали резкое забивание, что позволяло забивать их достаточно глубоко, чтобы противостоять размыванию.

Трубы использовались в качестве свай двумя разными способами. Открытые или закрытые трубы использовались без бетонной заливки в тех случаях, когда сваи должны выдерживать боковые или морские растягивающие нагрузки, например, на морских нефтяных платформах.Бетонные трубы для заполнения использовались в других приложениях и забивались с помощью оправок. Стальные трубы, заполненные бетоном, могут включать кессоны, сваи-балки, однотрубные сваи и сваи-оболочки.

Помимо усовершенствования самих свай, эволюционировали и установки для их установки. Установка на салазках чаще всего использовалась до разработки крановых установок. С появлением мобильных крановых установок использование буровых установок прекратилось.

Хотя забивка сваи может показаться простым процессом — забивание сваи в грунт с применением силы — успешная забивка сваи на самом деле требует знания различных инженерных специальностей. Это включает в себя понимание того, как свая будет взаимодействовать с грунтом (инженерно-геологические разработки), динамики движущихся тел (инженеры-механики) и напряжений во время забивки и после установки (инженерное проектирование). Лучше всего это продемонстрировать при изучении динамики сваи.

Динамическая формула была первой попыткой создать уравнение, которое моделировало бы динамику забивки свай и делало его полезным для подрядчиков. В динамической формуле использовалась ньютоновская механика удара как способ моделирования движения сваи. Полученную формулу можно затем применить к работе. Самая популярная динамическая формула — формула Engineering News.

Хотя динамическая формула широко использовалась в прошлом, когда в строительных проектах начали использовать бетонные и стальные трубы, она потеряла свою полезность.В динамической формуле не учитывается система забивки и грунт при взаимодействии с сваей. Кроме того, он моделирует сваю как одну жесткую массу. В результате использование динамической формулы с бетонными сваями привело к растрескиванию.

Волновое уравнение — или теория волн напряжения — решает многие из этих проблем. Австралиец Дэвид Виктор Исаакс изучил использование динамической формулы с бетонными сваями и разработал математическую модель, которая учитывала последовательное прохождение и отражение волн.При этом он мог учесть напряжения и смещения сваи во время забивки. В этой формуле также учитываются такие факторы, как растягивающие напряжения в бетонных сваях, влияние веса гидроцилиндра, а также влияние жесткости ударной подушки и веса приводной головки.

Британский совет по исследованиям в строительстве дополнил работу Айзекса, заказав исследование волн напряжений в сваях. Исследование привело к разработке серии диаграмм, которые затем можно было использовать для оценки напряжений и сопротивления свай для бетонных свай.В исследовании также был рассмотрен ряд технических вопросов, которые по-прежнему интересны по сей день, такие как контрольно-измерительные приборы и сбор данных о напряжениях и силах в сваях, влияние ударной подушки на генерацию и влияние волны напряжения сваи, взаимосвязь соотношения веса плашки к весу и поперечному сечению сваи, а также испытания опускаемой башни на амортизирующем материале для определения жесткости амортизатора.

После Второй мировой войны инженер-механик Э.А.Л. Смит из Raymond Concrete Pile Company разработал численный метод моделирования волн напряжений в сваях и их поведения.Техника Смита состояла из пяти основных элементов:

1. Разделение сваи на ряд пружин и масс;
2. Интегрирование модели с использованием метода конечных разностей первого порядка;
3. Моделирование подушек отбойных молотков и свай с использованием метода статического гистерезиса;
4. Моделирование грунта в виде комбинации демпферов, зависящих от скорости и демпферов смещения; и
5. Моделирование нелинейностей почвы.

Модель грунта, предложенная Смитом, до сих пор является стандартной для многих волновых уравнений, используемых сегодня, включая программу Техасского транспортного института, которая была разработана с использованием модели Смита.В 1960-х годах программа WEAP добавила еще один элемент: сложность сжигания дизельных молотов.

Помимо динамической формулы, методы полевого мониторинга также могут использоваться для понимания динамики сваи. Принципы геотехнической инженерии, которые учитывают неопределенность, создаваемую использованием грунта и горных пород, усовершенствовали формулы, используемые для забивки свай. Первоначально количество ударов молота на фут использовалось как способ определения вместимости сваи. Позже теория волн напряжения использовалась для сравнения силы и скорости сваи в данный момент времени.Используя этот метод, можно разделить статические и динамические составляющие сопротивления грунта. Компьютерная модель, Программа волнового анализа свай (или CAPWAP) позволила дополнительно уточнить реакцию почвы для определения емкости сваи.

В 20-х годах прошлого века дизельные молоты были впервые разработаны в Германии. Эти типы молотов обладали двумя явными преимуществами по сравнению с другими методами забивания свай. Во-первых, они могли работать без внешнего источника питания. Во-вторых, они обычно были легче других молотов, но обладали сопоставимой ударной энергией. Дизельные молоты были впервые представлены в Соединенных Штатах после Второй мировой войны.

Большинство выпускаемых сегодня дизельных молотов — трубчатые с воздушным охлаждением.Однако в некоторых случаях используются штанговые дизельные молоты и дизельные молоты с водяным охлаждением. Плунжер штанговых дизельных молотов движется по колоннам, аналогичным тем, что у пневмо / паровых молотов. Однако камера сгорания скрыта, так как воздух сжимается и дуэль нагнетается. Затем камера открывается, когда плунжер поднимается вверх от места сгорания. Сегодня штанговые дизельные молоты используются только для очень маленьких дизельных молотов. В отличие от этого, дизельные молоты с водяным охлаждением имеют резервуар для воды, окружающий камеру сгорания.Хотя эта модель обеспечивает превосходное охлаждение, их неудобно использовать. В результате дизельные молоты с водяным охлаждением не пользуются популярностью в строительной отрасли.

В двадцатом веке инженеры из бывшего Советского Союза разработали первый вибропогружатель. Этот молот приводился в действие электродвигателем мощностью 28 кВт и имел динамическую силу 214 кН. В 1950-х годах и позже Советский Союз разработал различные вибрационные сваебойные молотки и оборудование для бурения грунта.

Два наиболее важных типа вибромолотов, разработанных Советским Союзом, включают ВПМ-170 и ВУ-1.6. VPM-170 может забивать свайные трубы диаметром 1600 миллиметров в любой тип почвы, кроме каменистых. Он также мог работать на двух разных частотах. ВУ-1.6 может перемещать трубы такого же размера на глубину до 30 метров. Он также мог вытащить пробку из сваи во время забивки. У этого молота было большое центральное отверстие, которое позволяло удалять грунт, не останавливая сваебойщика.

Лицензия на эту советскую технологию была передана японцам, которые затем разработали собственные вибромолоты. Следует отметить молоток Урага, в котором внутри каждого эксцентрика был размещен электродвигатель. Это сделало отбойный молоток «Урага» машиной с «прямым приводом».

В 1969 году американцы представили свой первый гидравлический вибромолот MKT V-10. Этот станок отличается от современных вибромолотов во многих отношениях. Во-первых, для амортизации стрелы и крюка крана использовались стальные винтовые пружины; в современных машинах обычно используются резиновые пружины.Во-вторых, эксцентрики V-10 были длинными и устанавливались перпендикулярно самой машине. Сегодня на большинстве машин эксцентрики устанавливаются спереди на заднюю часть корпуса и приводятся в движение напрямую или через ведущую шестерню с переключением скорости. Со временем американцы разработали уникальный тип вибромолота с отбойным молотком для забивки шпунтовых свай, гидравлического привода и двигателей, насосов и двигателей большой мощности.

Первый ударно-вибрационный молот был построен в Советском Союзе в 1949 году.В этом типе молота используется вибропогружатель, который при забивании сваи передает как вибрации, так и удары. Первоначальный ударно-вибрационный молот был приварен к верхней части металлической трубы, и затем молоток вгонял рубин в различные почвы. Результаты забивки свай таким способом сравнивались с результатами забивки свай с использованием только вибрации. Сравнение этих двух результатов показало, что ударно-вибрационное забивание значительно более эффективно с точки зрения максимальной глубины забивки и скорости установки сваи.

Ударно-вибрационный молот впервые был применен при строительстве Сталинградской (ныне Волгоградской) ГЭС. С помощью этих молотков сваи забивались в песчаник средней твердости для сооружения антифильтрационной стены под плотиной. Ударно-вибрационные молоты, использованные в этом проекте, смогли превзойти обычные вибрационные, паровоздушные и дизельные молоты. Успешное использование этих молотов привело к более широкому использованию, особенно в Европе.

В отличие от конструктивного проектирования, конструкция свайного фундамента не является аккуратной и точной. То, как сваи взаимодействуют с окружающей почвой, усложняет процесс, поскольку введение свай в почву обычно меняет характер почвы.В результате часто возникают сильные деформации возле свай. Поскольку почвы неоднородны, а группировка и форма свай могут сильно различаться, проектирование и строительство свайного фундамента может быть сложным процессом.

Вместо того, чтобы пытаться широко охарактеризовать поведение свай, имеет смысл поработать над пониманием факторов, влияющих на успешное проектирование свайных фундаментов. Инженер-фундамент должен понимать следующие основные факторы:

• Нагрузки на фундамент;
• Условия недр;
• Значение специальных дизайнерских мероприятий;
• Критерии эффективности фундамента; и
• Текущие методы проектирования и строительства фундаментов, характерные для района, на котором будут проводиться работы.

Следует проконсультироваться с опытным инженером-геологом от начальных стадий планирования до окончательного проектирования и строительства. Этот инженер может помочь в выборе типа сваи, оценке длины сваи и выборе наилучшего метода определения ее вместимости.

Для успешного воплощения конструкции свай в строительстве инженеры должны оценить требования методов статического анализа, динамических методов полевого монтажа и контроля строительства. Инструменты, которые будут использоваться для свайного фундамента, должны быть четко включены в планы.

Свайный фундамент должен соответствовать проектным требованиям по сжимающей, поперечной и подъемной способности. Для достижения этой цели подрядчикам может потребоваться забить сваи на заданную длину или на требуемую предельную вместимость. Следует проявлять осторожность, чтобы избежать чрезмерного забивания, которое может привести к повреждению сваи и / или перерасходу фундамента. Использование анализа волнового уравнения, динамического мониторинга процесса забивки сваи и статических нагрузочных испытаний может помочь в достижении этих целей.

На протяжении всего строительства опытные инженеры должны контролировать и проверять установку свай.Лучшие проекты, планы и спецификации часто терпят неудачу, если не будет надлежащего надзора и инспекции. Наконец, необходим анализ результатов забивки свай после строительства в сравнении с прогнозами, длиной сваи, полевыми проблемами и возможностями испытаний под нагрузкой, чтобы помочь задействованным инженерам получить опыт и лучше спланировать следующий забивной фундамент.

Процесс проектирования и строительства свайного фундамента уникален для других типов структурного проектирования и строительства.Вместимость свай необходимо учитывать как при проектировании, так и при строительстве. Лучший способ сделать это — использовать динамические данные, а не методы статического анализа. Кроме того, при проектировании следует учитывать возможность забивки свай, поскольку могут возникнуть большие затраты, если сваи, которые были выбраны и запланированы, не могут быть забиты.

Процесс проектирования и строительства забивных свайных фундаментов можно описать с помощью блок-схемы из 18 блоков, а именно:

1. Установить требования к структурным условиям и характеристикам площадки: определить общие требования к конструкции.
2. Получить общую геологию участка: это может потребовать обширных геологических исследований или поверхностного исследования.
3. Соберите опыт работы с фундаментом в этом районе: проконсультируйтесь с подрядчиками, которые завершили строительство свайного фундамента в этом районе.
4. Разработать и выполнить программу геологоразведочных работ: принять решение о том, какую информацию необходимо получить на участке.
5. Оцените информацию и выберите систему фундамента: используйте информацию, собранную выше, для определения правильной системы фундамента.
6. Глубокий фундамент: выберите между забивными сваями и системой глубокого фундамента
7. Забивная свая
8. Выберите тип забивной сваи на основе использования формул и с учетом структурной способности сваи, геотехнических возможностей типа сваи для почвенных условий на площадке, возможностей имеющихся подрядчиков и стоимости.
9. Расчет длины, вместимости и производительности сваи
10. Расчет управляемости: это делается с помощью программы волнового уравнения.
11. Дизайн удовлетворительный: проверьте все аспекты проекта и при необходимости внесите изменения
12. Подготовить планы и спецификации, установить порядок определения полевой вместимости
13. Выбор подрядчика
14. Выполните анализ волнового уравнения для оборудования, предоставленного подрядчиком: анализ должен быть повторен на основе оборудования для забивки свай, которое подрядчик планирует использовать.
15. Установить предварительные критерии вождения
16. Забейте тестовую сваю и оцените емкость
17. Изменить критерии вождения или дизайн
18. Строительный контроль: надзор за забивкой свай по мере ее проведения.

На протяжении всего процесса для успешного выполнения любого проекта забивки свай необходимо хорошее общение. Это включает в себя взаимодействие между инженерами на этапе проектирования, консультации с экспертами и непосредственный разговор с буровыми бригадами и персоналом лаборатории. Во время строительства все стороны должны продолжать общаться, чтобы они могли решать любые строительные проблемы по мере их возникновения.

Забивка свай — важная строительная техника, которая используется во всем мире.Разработанный на заре цивилизации, когда люди начали строить сооружения, его полезность доказывалась снова и снова. Изучение истории — и будущего — строительства забивных свай может помочь вам сделать правильный выбор при выполнении строительного проекта.

Полный текст статьи можно найти здесь.

Проектирование и строительство забивных свайных фундаментов — уроки, извлеченные из проекта «Центральная артерия / туннель»

Предыдущая | Содержание | След.

Глава 3.Строительное оборудование и методы

В этой главе представлено описание оборудования и методов, используемых во время забивки свай на проекте CA / T в выбранных контрактах. Сюда входит общий обзор ударных молотов, способа установки сваи и того, как определить, когда свая достигла желаемой грузоподъемности. Также представлены вопросы строительства, связанные с забивкой свай во время этого проекта. Возникновение свай было определено как проблема во время строительства туннеля прибытия в аэропорту Логан, что потребовало повторной забивки значительного количества свай.На другом участке в аэропорту вспучивание грунта в результате забивки свай вызвало значительное перемещение соседнего здания и потребовало изменений в процессе установки, включая предварительную затяжку свай на глубину 26 м.

ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДЫ

Ударные молотки использовались для забивания всех свай по проекту CA / T. Ударный молот состоит из тяжелого плунжера, который механически или гидравлически поднимается на некоторую высоту (так называемый «ход») и опускается на головку сваи.Во время удара кинетическая энергия падающего тарана передается свае, в результате чего свая проникает в землю.

В продаже имеется множество различных молотков для забивания свай, и главное различие между ними заключается в том, как поднимается гидроцилиндр и как он ударяет по свае. Размер молота характеризуется его максимальной потенциальной энергией, называемой «номинальной энергией». Номинальная энергия может быть выражена как произведение веса молота и максимального хода.Однако реальная энергия, передаваемая свае, в гораздо меньшей степени является результатом потерь энергии в забивной системе и свае. Средняя передаваемая энергия колеблется от 25 процентов для дизельного молота на бетонной свае до 50 процентов для пневмоударника по стальной свае. ⁽¹⁷⁾

В выбранных контрактах использовались молоты трех типов: (1) дизель одностороннего действия, (2) дизель двойного действия и (3) гидравлический одностороннего действия. Производители и характеристики молотков, использованных в этих контрактах, приведены в таблице 4 вместе с типами забиваемых свай.Схемы трех типов молотов показаны на рисунках с 9 по 11.

Дизельный молот одностороннего действия (рис. 9) сначала поднимает молот с помощью троса, а затем отпускает гидроцилиндр.Когда гидроцилиндр свободно падает в цилиндр, топливо впрыскивается в камеру сгорания под гидроцилиндром, и в топливно-воздушной смеси создается давление. Как только гидроцилиндр ударяется о наковальню в нижней части цилиндра, топливно-воздушная смесь воспламеняется, толкая гидроцилиндр обратно в верхнюю часть хода. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока топливо впрыскивается в камеру сгорания, а ход поршня достаточен для воспламенения топлива.

Рис. 9. Дизельный молот простого действия . ⁽¹⁷⁾

Дизельный молот двойного действия (рис. 10) работает аналогично дизельному молоту одностороннего действия, за исключением того, что система закрыта в верхней части гидроцилиндра. Когда поршень отскакивает до верхней точки хода, газы сжимаются в камере отскока в верхней части молота. Отражательная камера временно накапливает и перенаправляет энергию на верхнюю часть плунжера, позволяя уменьшить высоту хода и увеличить скорость удара. Давление в отбойной камере контролируется во время забивки сваи, поскольку оно коррелирует с энергией удара.Ход молота и, следовательно, энергия регулируются с помощью топливного насоса. Это эффективно для предотвращения отскока молота во время хода вверх, что может привести к нестабильным условиям движения и повреждению молота. ⁽¹⁷⁾

Гидравлический молот одностороннего действия (рис. 11) использует гидравлический привод и насос для втягивания гидроцилиндра в верхнюю часть хода. Как только поршень находится в верхней точке хода, он освобождается и падает под действием силы тяжести, ударяясь о наковальню.Преимущество гидравлических молотов заключается в том, что высоту свободного падения и, следовательно, энергию, передаваемую свае, можно контролировать более точно.

При подготовке к забивке сваю сначала поднимают в вертикальное положение с помощью крана и помещают в тросы копра.Направляющие представляют собой распорки, которые помогают позиционировать сваи на месте и поддерживать соосность системы «молот-свая», так что концентрический удар наносится по свае при каждом ударе. После того, как свая размещается в желаемом месте, молот опускается на стык сваи. Подушка сваи, состоящая из дерева, металла или композитного материала, помещается между сваей и молотком перед забивкой, чтобы уменьшить напряжения внутри сваи во время забивки.

После того, как свая встала на место, начинается забивка сваи и количество ударов молота на 0.Регистрируется проникновение 3 м. Ближе к концу езды удары регистрируются через каждые 2,5 см пробития. Забивка сваи прекращается при выполнении набора критериев забивки. Критерии забивки сваи обычно основаны на следующем: (1) минимальная требуемая глубина заделки, (2) минимальное количество ударов, необходимое для достижения несущей способности, и (3) максимальное количество ударов во избежание повреждения сваи. Вся информация, связанная с забивкой свай (например, типы молотков, типы свай, длина сваи, количество ударов и т. Д.) регистрируется в журнале забивки сваи.

Типичный журнал забивки сваи показан на рисунке 12. Этот конкретный рекорд относится к установке сваи PPC длиной 24 м и диаметром 41 см, установленной в аэропорту в рамках контракта C07D2. Применялся гидромолот с ползуном 89 кН и ходом 1,2 м. Количество ударов на 0,3 м проходки регистрировалось от глубины заделки 9,5 м до конечной глубины 16,5 м. На глубине 16,5 м удары молота, необходимые для забивания сваи 2,5 см, зафиксированы в правой колонке записи.Вождение было остановлено после того, как было зарегистрировано окончательное количество ударов 39 на 2,5 см.

После установки сваи молоток можно использовать для повторного забивания сваи в более позднее время. Дополнительное движение, которое выполняется после первоначальной установки, называется повторным пробегом или повторным пробегом. Повторный проход может быть необходим по двум причинам: (1) для оценки долговременной способности сваи (т. Е. Установки сваи или ослабления сваи) или (2) для восстановления возвышений и грузоподъемности свай, которые подверглись вспучиванию.Обе эти проблемы были важны для проекта CA / T, и они обсуждаются в следующем разделе.

Рис. 12. Типичный рекорд забивки сваи.

ВОПРОСЫ СТРОИТЕЛЬСТВА

Пучок сваи

Пучок сваи — это явление, при котором смещение грунта в результате проникновения сваи вызывает вертикальное или горизонтальное перемещение соседних, ранее забитых свай. Пучок сваи обычно возникает в нечувствительных глинах, которые во время забивки сваи ведут себя как несжимаемые материалы. ⁽¹⁷⁾ В этих грунтах высота соседних свай часто непрерывно контролируется во время забивки для поиска вспучивания. Если свая перемещается с превышением некоторого заданного критерия, свая повторно забивается для восстановления требуемой глубины проникновения и пропускной способности. С точки зрения затрат, вспучивание сваи важно, поскольку повторная установка сваи может потребовать значительных дополнительных затрат времени и усилий.

Из рассмотренных контрактов проблема пучения свай возникла во время строительства туннеля прибытия в аэропорту Логан (контракт C07D2).Расположение площадки C07D2 показано на рисунке 1. Вид сверху конструкции туннеля прибытия, показывающий расположение свай, показано на рисунке 13. Конструкция туннеля имеет длину примерно 159 м и расположена там, где пандус 1A-A отделяется от подъездная дорога. Туннель был построен с использованием метода выемки и перекрытия, и, таким образом, часть вскрышного грунта была выкопана до забивки сваи.

Рис. 13. План площадки, схема укладки свай туннеля прибытия в аэропорту Логан. ⁽¹⁸⁾

Приблизительно 576 свай были забиты под мостом конструкции туннеля. Сваи, состоящие из PPC-свай диаметром 41 см, были спроектированы для поддержки фундамента из бетонного мата в дополнение к виадуку, расположенному над туннелем. Как правило, они устанавливались в виде сетки с интервалом приблизительно 1,2 м на 1,8 м от центра к центру (рис. 13).

Общие подземные условия, основанные на скважинах, продвинутых на участке до выемки грунта, составляют примерно от 3 до 6.1 м связной и / или зернистой насыпи, покрывающей 1,5–3 м органического ила и песка, покрывающей от 12,2 до 42,7 м мягкой морской глины, перекрывающей 0,9–2,8 м ледникового ила и песков, подстилаемых коренной породой. ⁽⁶⁾ Раскопки были завершены в глинистом слое, в результате чего толщина глиняного слоя составила около 6,1 м на юго-восточном конце конструкции и около 3,7 м на северо-западном конце. ⁽¹⁹⁾

Сваи были спроектированы таким образом, чтобы выдерживать концевую опору в плотных ледниковых илах и песках, и были предварительно прижаты к основанию слоя морской глины, чтобы свести к минимуму вспучивание и смещение этих грунтов.Глубина предварительного бурения составляла примерно от 30 до 70 процентов от окончательной глубины заделки свай. Предварительная затяжка производилась с помощью шнека диаметром 46 см, что эквивалентно диаметру квадратной сваи 41 см. Забивка свай производилась гидравлическим молотом HPSI 2000.

Пучка свай отслеживалась во время строительства инженерами-промыслами. Как описано в строительных нормах и технических требованиях штата Массачусетс, сваи имеют вертикальное смещение, превышающее 1.Требуется переделка на 3 см. Согласно полевым записям, 391 из 576 установленных свай (68 процентов) потребовала повторной забивки. Из этих 391 сваи 337 свай (86 процентов) были забиты в одном мероприятии повторного забивки, 53 сваи (14 процентов) потребовали второго события повторного забивки, а 1 свая потребовала третьего события повторного забивки. Влияние на график строительства или затраты не выявлено. Несмотря на использование частичного предварительного натяжения, значительная часть свай показала чрезмерную вертикальную тягу и потребовала значительных усилий по повторному перемещению. Пучкование объясняется смещением подстилающих ледниковых почв, которые не были подготовлены заранее.

Проблемы с канавкой сваи не были выявлены в других контрактах CA / T. Поскольку в большинстве этих контрактов использовалась частичная предварительная калибровка, разница может быть связана с расстоянием между сваями. Таблица 5 суммирует интервалы между сваями, использованные в выбранных контрактах. Как показано в таблице 5, расстояние между сваями 1,2 м, используемое в конструкции туннеля прибытия, значительно меньше, чем расстояние, используемое для конструкций сопоставимого размера. Следовательно, предполагается, что расстояние между сваями больше примерно 1.8 м могут ограничить вертикальное вертикальное колебание сваи в пределах 1,3 см.

NA = не применимо или доступно

Грунт почвы

Пучка грунта, вызванная забивкой свай, была в первую очередь причиной значительного движения, наблюдаемого в здании, прилегающем к сооружению восточного упора и восточного подхода к рампе ET в аэропорту Логан (контракт C07D1).Вскоре после начала забивки свай по периметру здания была измерена осадка, превышающая 2,5 см, и на самой конструкции наблюдались трещины. Эти наблюдения побудили к установке дополнительных геотехнических приборов, установке дренажей для фитилей для рассеивания избыточного порового давления, возникающего во время забивки свай, и предварительной настройки свай для уменьшения смещения грунта. Несмотря на эти усилия, вертикальное смещение продолжалось до 8,8 см. (См. Ссылки 20, 21, 22 и 23.)

Расположение проекта по отношению к зданию показано на рисунке 14. Часть восточного подъезда, которая примыкает к зданию, состоит из двух основных конструкций, включая опору и опорную плиту на сваях. Обе конструкции поддерживаются сваями из КПК диаметром 41 см. Схема системы свайного фундамента также показана на рисунке 14. Сваи для плиты расположены в виде сетки с шагом примерно 2.7 м от центра до центра. Всего 353 сваи поддерживают конструкции.

Рис. 14. План площадки с указанием расположения свай, контура здания и геотехнических приборов.

Перед началом строительных работ по периметру фасада здания, ближайшего к рабочей зоне, были установлены пять точек контроля деформаций (ПУД). DMP состояли из болтов с шестигранной головкой длиной 13 см, прикрепленных к зданию. Эти точки, обозначенные от DMP-101 до DMP-105, отслеживались на предмет вертикального перемещения.Первоначально мониторинг DMP проводил подрядчик, а затем — независимый консультант.

Подземные условия, основанные на бурении, продвинутом в районе, состоят из примерно 3–4,6 м насыпи, покрывающей от 3 до 6,1 м органического ила и песка, поверх 27,4–33,5 м мягкой морской глины, поверх 6,1–12,2 м ледникового ила. и песок, подстилаемый коренной породой. Сваи были спроектированы как концевые несущие сваи для забивания в плотные подстилающие ледниковые материалы.Ледниковые почвы встречались на глубине примерно от 39,6 до 45,7 м от поверхности земли, а коренные породы встречались на глубине примерно 48,8 м.

Забивка свай на восточном подходе проводилась в два этапа. Первый этап начался 5 апреля 1995 г. и завершился 10 июня 1995 г. Второй этап начался 13 июля 1995 г. и завершился 17 августа 1995 г. Забивка свай осуществлялась дизельным двигателем одностороннего действия Delmag D46-32. молоток.Объем первого этапа забивки свай показан на рисунке 15. Этот первый этап работ проводился не ближе 27,4 м от здания. Большинство свай для плиты было установлено с западной стороны площадки, работающей на восток, в период с 5 по 23 апреля и с 15 мая по 2 июня. Большинство свай для опоры было установлено на участке. западная часть участка в период с 23 апреля по 15 мая.

Расчетные данные, полученные подрядчиком на первом этапе забивки свай, показаны на рисунке 15.21 апреля 1995 г., после примерно двух недель забивки свай на западной стороне площадки, начальные смещения вертикальной качки на 0,9 и 0,7 см были измерены в DMP-102 и DMP-103 соответственно. 1 мая на DMP-101 и DMP-104 наблюдалась заметная вертикальная качка, которая составила 1,3 и 0,8 см соответственно. Первоначальное вертикальное смещение 0,4 см было измерено в DMP-105 9 мая. Сила вертикальной качки постоянно увеличивалась до максимальных значений, когда началась забивка сваи в направлении восточной стороны площадки.

Рисунок 15.Расчетные данные, полученные на первом этапе забивки сваи.

Сводная информация о максимальных значениях вертикальной качки, относящихся к первой фазе забивки, приведена в таблице 6. Наибольшая качаемость произошла в DMP-103, который был расположен по центру относительно решетки сваи. 2 июня 1995 г., за 1 неделю до завершения строительства, вертикальная кача, измеренная в DMP с 101 по 103, начала выравниваться и уменьшаться.

В результате чрезмерной качки (более 2.5 см) наблюдалось на первом этапе забивки сваи, меры по снижению воздействия были приняты на втором этапе работ. Это было критически важно, учитывая, что второй этап предполагал забивание свай еще ближе к зданию. Консультант по геотехнике рекомендовал три подхода к ограничению вертикальной вертикальной вертикали, исходя из графика и ограничений по стоимости. ⁽²⁴⁾ Сюда входили: (1) установка и мониторинг порового давления в глине во время забивки и корректировка смягчающих мер по мере необходимости; (2) установка фитилей между Hilton и рабочей зоной для перехвата и снижения порового давления под Hilton, которое может возникнуть в результате забивки свай; и (3) на основе характеристик фитильных дренажных свай, предварительных свай фазы II для ограничения смещения грунта.

Перед началом второго этапа забивки сваи были установлены три пьезометра с вибрирующей проволокой (VWPZ) для измерения порового давления. Эти пьезометры были установлены в непосредственной близости от трех существующих точек мониторинга деформации (от DMP-102 до DMP-104). После начала второго этапа работ были также установлены дополнительные приборы, в том числе многоточечный измеритель вертикальной качки (MPHG) для измерения вертикального смещения с глубиной и инклинометр для измерения бокового смещения.Расположение дополнительных геотехнических приборов показано на рисунке 14.

Второй этап забивки свай начался 13 июля 1995 г. и завершился 17 августа 1995 г. Протяженность рабочей зоны также показана на рисунке 14. Забивка свай в основном продолжалась с западной стороны участка на восток. Местоположение второй очереди работ было не ближе 15,2 м от существующего здания.

Вскоре после начала проходки с 20 по 28 июля 1995 г. было установлено 200 дренажных водоотводов по западному и северному периметрам рабочей зоны.Дренажи были проложены через слой глины на расстоянии 1,2 м от центра к центру.

Данные осадки для второго этапа работ, показанные на рисунке 16, демонстрируют, что вертикальная качка начала увеличиваться в точках от DMP-101 до DMP-104 примерно через 1 неделю после начала забивки сваи. По результатам анализа исходных данных расчетов, предпусковая подготовка была проведена с 4 августа 1995 г. до завершения строительства. Предварительная затяжка была выполнена с использованием шнека диаметром 41 см на глубину 26 м, что составляет примерно от 50 до 60 процентов от окончательной глубины заделки сваи.Диаметр шнека на 11 процентов меньше эквивалентного диаметра окружности 46 см для квадратной сваи 41 см.

Как показано на рисунке 16, вертикальная качка продолжала увеличиваться даже после того, как была начата предварительная затяжка. Значения чистой вертикальной вертикали от 3,3 до 13,5 см (таблица 6) наблюдались от начала предварительной подготовки до завершения забивки сваи, в результате чего общая вертикальная высота колебалась от 2,6 до 8,8 см.

Рис. 16. Расчетные данные, полученные на втором этапе забивки сваи.

Данные многоточечного измерителя вертикальной качки показали, что величина вертикальной качки была относительно постоянной в пределах верхних 30 м, как показано на рисунке 17. Однако вертикальное смещение резко уменьшается ниже этой глубины примерно до нуля на глубине коренной породы примерно 50 м. Максимальный подъем около 5,1 см на глубине 3 м от поверхности земли также соответствует максимальному значению 5,3 см, зарегистрированному на DMP-103.

Рисунок 17.Данные многоточечного измерителя вертикальной качки, полученные на втором этапе забивки сваи.

Избыточные поровые давления, зарегистрированные во время второй фазы забивки сваи, представлены на рисунке 17. Шесть манометров, показанные на рисунке 18, соответствуют трем парам (55894–55895, 55896–55897 и 55898–55899), расположенные рядом с DMP-102, DMP-103 и DMP-104 соответственно. Во время забивки сваи наблюдалось увеличение избыточного порового давления с максимальными значениями от 0.Напор от 6 до 12,8 м, в среднем 5,9 м. Наибольший напор был измерен в VWPZ-55896 в месте, ближайшем к DMP-103. Эти данные предполагают, что дренажные фитили не были эффективными для рассеивания всего избыточного порового давления, возникающего во время забивки сваи.

Рис. 18. Данные порового давления, полученные во время второй фазы забивки сваи.

Данные инклинометра, которые были получены рядом со зданием, показаны на рисунке 19. Эти данные показали увеличение бокового движения в направлении здания во время забивки свай.Максимальные чистые боковые деформации были относительно постоянными с глубиной в пределах верхних 30 м профиля. Максимальная деформация около 6 см была зафиксирована на глубине около 34 м. Как и вертикальные деформации, боковые деформации резко уменьшились ниже этой глубины до нуля на глубине коренных пород. Эти данные свидетельствуют о том, что боковые деформации имеют ту же величину и поведение, что и вертикальные деформации.

Рисунок 19.Данные инклинометра, полученные на втором этапе забивки сваи.

СВОДКА

Пучкование почвы было признано потенциальной проблемой на раннем этапе, и после этапа I проходки по контракту C07D1 были предприняты некоторые меры по смягчению его последствий. Они включали установку дренажей с фитилем для ускорения рассеивания избыточного порового давления и предварительную прокачку свай через часть мягкого слоя глины на глубину 26 м. Было установлено дополнительное оборудование, в том числе пьезометры, MPHG и инклинометр.Несмотря на эти усилия, вертикальная тяга во время фазы II забивки сваи продолжала увеличиваться до максимального смещения 8,8 см. Данные пьезометра показывают, что дренажные фитили не эффективны для быстрого рассеивания порового давления, возникающего во время забивки сваи. Данные о деформации показали, что вспучивание грунта все еще может происходить в сваях, которые предварительно забиты на части их глубины заделки.

Виды сваебойных машин и их применение

Забивка свай — это метод забивки свай в грунт для обеспечения опоры фундамента зданий и сооружений.Сваи могут быть изготовлены из бетона, дерева или стали. Сваи действуют как структурный элемент для передачи нагрузки конструкции на требуемую глубину в глубоких фундаментах. Забивные сваи позволяют размещать конструкцию в области, которая в противном случае была бы непригодной с учетом подземных условий. Существуют различные типы оборудования, используемого для забивки свай в строительстве, каждый из типов, особенности и применения обсуждаются ниже.

Сваебойные машины и их применение

Свайные установки

Сваебойные установки в основном используются для бурения / создания свай в грунте, глине и т. Д.Он широко используется для насыпных свай, диафрагменных стен и армирования фундаментов. Он состоит из табличного элемента или жесткого ящика, установленного и закрепленного на основании крана. Сваебойные установки в Индии имеют различные особенности, которые можно использовать для рытья под землей, строительства водяных скважин, нефтяных скважин или скважин для добычи природного газа, или для установки подземных конструкций. Он разработан для многоцелевого использования и может быть оснащен специальными наборами для различных фундаментных и геотехнических методов строительства, включая просверленные валы, кессоны, шнек непрерывного действия, диафрагменные стенки и т. Д.Функции включают в себя;

• Интегрирован с механическими, электрическими и гидравлическими системами
• Поставляется с камерой заднего обзора 360⁰ для повышения эффективности оператора
• Возможна аварийная остановка машины
• Прикреплен микровыключателем стрелы для контроля предела устойчивости
• Келли-штанги с двойным вращением передача крутящего момента и силы вытеснения от привода вращения к буровому инструменту
• Блокирующие штанги с более высоким тяговым усилием для более сложной местности
• Блокирующие штанги килли-штанги для подъема во время фазы извлечения с помощью основной лебедки и роторной лебедки
• Поставляется с параллелограмм для точного позиционирования

Роторная буровая установка

использует острое вращающееся буровое долото и направленное вниз давление для резки или раздавливания недр.Энергия удара передается на буровое долото от наземного или забойного ударного молотка. Эта сила удара помогает при бурении. Их можно использовать на большей глубине и можно использовать отверстия большего диаметра. Его особенность включает;

• Как противовес, так и поводок имеют модульную конструкцию
• Система управления поставляется с программами и опциями управления для различных методов бурения
• Может быть оборудована укороченной направляющей системой, которая идеально подходит для строительных площадок с ограничениями по высоте
• Келли-штанга изготовлены из высокопрочных стальных труб с легкой конструкцией
• Келли-штанга с блокировкой обеспечивает более высокий крутящий момент и максимальную глубину сваи
• Поставляется со специальным буровым приспособлением для антисейсмических свай
• Специально разработанное шасси с увеличенным пространством для насосов и клапанов упрощает обслуживание
• Оснащен современной системой кондиционирования воздуха с улучшенным потоком воздуха для оператора
• Оптимизированное поле зрения и повышенная защита от шума для оператора

Гидравлический ударный молот

Гидравлические ударные молотки подходят для забивания стальных труб, шпунтовых свай, сборных железобетонных и деревянных свай.Скорость хода и ударов регулируется для оптимизации забивки сваи в любых условиях. Вес подъемника также можно изменить в зависимости от требований к типу сваи. Все это означает, что один молот эффективно выполняет широкий спектр различных операций по забивке свай. Молоты могут быть установлены на всех типах пилинговых поводков или могут быть свободно подвешены. Подходит для использования в качестве поводка на сваебойных установках и сваебойных кранах, а также в качестве подвесного крана. Различные особенности этой машины, используемой для индийской местности, включают:

• Регулируемый удар молотка
• Плавно регулируемая частота удара
• Простота подключения к различным гидравлическим системам
• Модульная конструкция гидроцилиндра
• Доступны заглушки для всех типов и размеров свай.
• Молоты двойного действия обеспечивают высокую производительность

Вибрационный сваевой молот

Вибромолот используется для забивания шпунтовых свай, труб или других элементов в почву с помощью вертикальных колебаний. Соседние частицы почвы приводятся в движение, и таким образом почва «разрыхляется». Динамический вес молота вдавливает элементы в почву. Помимо забивки и извлечения элементов, таких как шпунтовые сваи и трубы, вибромолоты также используются для уплотнения почвы или вертикального дренажа в нескольких проектах в Индии.Его функции включают в себя;

• Регулируемая частота, вес и тяговое усилие для согласования с работой
• Оснащен молотковым тормозом для минимизации сотрясения стрелы
• Высокая эффективность, изогнутые оси, поршневые двигатели
• Гидравлическая система с разомкнутым контуром для повышения эффективности и надежности
• Вращающиеся шестерни с функцией 360 °
• Внутренний зажим с обратным клапаном для защиты от повреждений
• Простота в обращении и легкая регулировка зажимных устройств

Свайные лебедки

Сваебойная лебедка широко используется на стройплощадках, шахтах и ​​портах для вертикального подъема объекта.Эта высокоскоростная лебедка свободного хода с ручным управлением может использоваться, в частности, при пробивке свай методом свободного падения на мостах, доках и объектах строительства инфраструктуры. Особенностью сваебойной лебедки является вращающийся главный вал, известный как вращающийся вал. Он поставляется с дополнительными приспособлениями, такими как шламовые насосы, кожухи всех размеров и всех типов, штативы, долота, бункеры Trimmie и т. Д. Свайные лебедки в Индии поставляются с такими функциями, как

• Высокая и стабильная эксплуатационная эффективность
• В комплекте с конфигурациями с одинарным, двойным и тройным барабаном
• Оснащен конусной муфтой для безотказной работы и валом из углеродистой стали
• Изготовлен из высококачественного сырья и доступен в различных спецификациях как 5Т, 7.5T и 10T
• Главный вал вращающийся
• Доступен в вариантах 2,5 т, 5 т и 7,5 т

Заключение

Каждый из типов оборудования описан выше, но тип используемого оборудования для забивки свай часто варьируется в зависимости от условий, начиная от плотности почвы и заканчивая необходимой глубиной установки свай. Рынок сваебойного оборудования в Индии определяется инфраструктурными проектами, осуществляемыми правительством, и другими коммерческими строительными проектами.С наступлением стремительной индустриализации и модернизации операционных процессов цифровые технологии играют решающую роль. Компании более склонны предлагать клиентам сваебойное оборудование с цифровым усовершенствованием, подходящее для индийской местности, чтобы получить конкурентное преимущество на рынке. GMMCO

Преимущества забивных свай | Ассоциация подрядчиков по забиванию свай

Адаптивность

Забивные сваи могут быть:

Сталь

• Двутавровая свая
• Труба (с открытым или закрытым концом)
  
• Коническая
• Обшивка (с приводом от оправки)
• Шпунтовая свая

• Квадрат
• Восьмиугольник
• Цилиндр
• Шпунтовая свая

Композитные сваи, сочетающие типы свай (например,г., бетонная свая со стальным удлинителем наконечника).

Забивные сваи легко адаптируются к изменяющимся условиям площадки для достижения постоянной минимальной мощности с высокой надежностью, что устраняет неопределенность из-за изменчивости площадки. Забивные сваи обычно устанавливаются в соответствии с установленными критериями (например, минимальное количество ударов на единицу проникновения, иногда с минимальным проникновением). Поскольку они обычно доводятся до подсчета ударов, чтобы обеспечить желаемую минимальную производительность, длина сваи может варьироваться, когда подземные условия неоднородны.Забивные сваи можно обрезать для уменьшения длины или соединить для увеличения длины. Конструкции сращивания обычно соответствуют прочности самой сваи или превышают ее. Могут быть добавлены башмаки (или «точки») для облегчения требований к проникновению и обеспечения очень надежного контакта с горной породой. Для каждой сваи используется оптимальная длина, подходящая для всех условий на площадке.

Забивные сваи хорошо адаптируются к уникальным условиям и ограничениям площадки. Они идеально подходят для морских и других прибрежных применений.Не требуются специальные оболочки и нет задержек, связанных с выдержкой бетона. Сваи, забитые водой, можно использовать немедленно, что позволит своевременно продолжить строительство. Для мостов или опор забивные сваи могут быть быстро встроены в изогнутую конструкцию, что позволяет использовать сам мост или опору в качестве рабочей платформы для последующих свай при строительстве сверху вниз.

Чтобы свести к минимуму нарушение водно-болотных угодий или позволить работать над водой, можно использовать забивные сваи для сооружения временных эстакад.Сваи, установленные для удовлетворения любых временных строительных потребностей, могут быть извлечены, когда необходимость в них отпадет.

В сейсмоопасных регионах забивные сваи большого диаметра хорошо подходят для противодействия сейсмическим воздействиям. Секции свай без смещения (например, H-сваи) могут использоваться для минимизации воздействия вибрации на близлежащие существующие конструкции. В агрессивных средах покрытия и / или добавки могут использоваться для смягчения эффектов коррозии, тем самым продлевая срок службы конструкции. Покрытия также могут использоваться для смягчения последствий отрицательного трения кожи.

Активность забивки сваи варьируется в рамках проекта I-4 Ultimate

Линии доступа

Размещено: 3 октября 2017 г.
Последнее изменение: 3 октября 2017 г.

Они бывают разных форм, размеров и составов, но все сваи служат одной цели: поддерживать массивные конструкции на протяжении всего проекта I-4 Ultimate.

Около 7000 свай будут использоваться для безопасного снижения веса транспортных средств и других конструкций, в том числе около 140 мостов.Сваи — это длинные вертикальные конструкции из стали или бетона, которые закладываются глубоко в плотные слои земли для поддержки различных типов конструкций.

Строительные бригады забивают сваю в землю двумя способами. Вибрационная забивка сваи — это высокочастотный метод с малым ударным воздействием, в котором используется зажим, который прикрепляется к верхней части сваи, чтобы вибрировать и возбуждать почву вокруг сваи. Он вытесняет рыхлый и менее плотный грунт, и ворс постепенно сдвигается вниз. Вибрационное забивание сваи позволяет стальной свае располагаться примерно на 100 футов ниже поверхности, а также эффективно при установке шпунтовой сваи, которая поддерживает конструкции стен.

Забивка сваи ударным молотком почти всегда следует за вибрационной забивкой стальной сваи. Ударная забивка сваи — это метод с высокой ударной нагрузкой и низкой частотой, при котором для забивания бетонной сваи и забивания стальной сваи через плотные подземные слои используется молоток. Он используется в первую очередь, когда вибрационная забивка сваи достигает определенного уровня.

Люди, находящиеся вблизи свайных работ, могут заметить вибрацию или знакомый звук. Люди обладают высокочувствительным восприятием вибрации и могут чувствовать забивку сваи откуда угодно.006-0,019 дюйма в секунду. Забивка свай по проекту I-4 Ultimate в среднем составляет чуть более 0,2 дюйма в секунду и, как правило, не происходит ночью, за исключением случаев, когда работа ведется далеко от определенных жилых зданий.

Стремясь уменьшить неудобства для людей поблизости и при этом обеспечить точность, инспекторы тщательно контролируют уровни вибрации и количество ударов, необходимых для достижения определенного уровня.

Уровни вибрации могут зависеть от ряда факторов, в том числе от типа почвы, конструкции здания и места, где находится человек.Уровни шума можно определить по близости, уровню шумоподавления в здании и частоте. Как правило, вибрационная забивка сваи менее шумна, чем ударная забивка сваи.

По условиям строительного контракта забивка свай может производиться только с 7.00 до 22.00.

С вопросами или проблемами, касающимися забивки свай, посетите: i4ultimate.com/public-outreach-education/contact-us/.