Простой в изготовлении и довольно дешевый столбчатый фундамент в последнее время стал очень популярным. Выполняя строительство дома своими руками, многие домашние мастера обращаются к данному типу оснований, выбирая его в качестве основы для легких и небольших построек.
Методы погружения опор
На сегодняшний день насчитываются такие методы погружения свай:
- Ударный метод.
- С применением вибрирования.
- Виброударный способ.
- Метод вибровдавливания.
- Завинчивание.
- Погружение вследствие подмыва грунтов.
- С применением электроосмоса.
Все вышеперечисленные способы погружения свай имеют свои особенности, которые следует рассмотреть более подробно.
Ударный метод
Ударный метод погружения свай основывается на энергии удара, вследствие которой происходит погружение в грунт заостренной части опоры.
Ударная нагрузка на оголовок опоры может создаваться вследствие работы специальных механизмов:
- Паровоздушный молот, приводимый в действие при помощи силы пара или сжатого воздуха, которые оказывают непосредственное воздействие на ударную часть молота.
- Дизель-молот, который работает на энергии сгорающих газов.
- Вибропогружатель, работающий по принципу вибрации, когда движения рабочей части передаются на опору.
- Вибромолот, сочетающий вибрацию и ударное воздействие.
Совет!
Вибромолот и вибропогружатель следует использовать при погружении свай большого диаметра, а также при погружении или извлечении шпунтовых опор.
В сравнении с паровоздушными, дизель-молоты имеют более высокую производительность и автономность действия. Автономность обеспечивается посредством использования двухтактного дизельного двигателя. Также эти приспособления отличает простота эксплуатации и более низкая цена.
На стройплощадках чаще всего используются дизельные молоты двух видов:
- Штанговые, ударная часть которых представлена подвижным цилиндром, что перемещается на направляющих штангах. Когда этот цилиндр падает на неподвижный поршень, то в камере сгорания загорается воздушно-топливная смесь. В результате возгорания смеси образуются газы, которые и подбрасывают цилиндр вверх, вследствие чего происходит удар по забиваемой свае.
- Трубчатые дизель-молоты имеют неподвижные цилиндры с пятой, которая выступает направляющей для всей конструкции. Ударная часть – это подвижный поршень, который ударяет по впадине цилиндра, что и приводит к воспламенению смеси. Главным преимуществом такой конструкции дизель-молота является значительно большая энергия удара (в 2-3 раза в сравнении со штанговым).
Технология забивки свай
Для установки опоры в заданное положение и осуществления забивки используется специальное устройство, именуемое копром. Основной рабочей частью копра выступает стрела, вдоль которой устанавливается ударный механизм с молотом.
Копры могут быть двух типов:
- На рельсовом ходу – универсальные копры башенного типа.
- Самоходные – на базе тракторов, кранов и экскаваторов, а также автомашин, длина стрелы которых составляет 9-18 метров.
- Передвижение и установка копра в месте забивки опоры.
- Подъем и установка опоры в позицию, которая необходима для осуществления забивки.
- Осуществление забивки.
Каждый удар вдавливает опору на определенную глубину, величина которой называется отказом.
Наиболее распространенными являются сваи, длина которых составляет от 6-ти до 10-ти метров. Забивка в землю осуществляется за счет сваебойных самоходных установок. Такие устройства являются очень маневренными, оснащаясь специальными механическими устройствами, которые предназначены для подтаскивания и подъема опоры на необходимую высоту, а также закрепления её в наголовнике и вертикальном выравнивании непосредственно перед осуществлением забивки.
Совет!
Наклонные сваи следует устанавливать в грунт при помощи копров с наклонными стрелами.
Погружение вибрированием
Погружение свай вибрированием осуществляется посредством вибрационных механизмов, которые оказывают динамические воздействия, позволяя произвести заглубление на проектную глубину. Технология погружения свай при помощи вибрации позволяет в десятки раз уменьшить требуемые усилия в сравнении с забивкой.
При вдавливании опор в грунт по принципу вибрирования вибропогружатели подвешиваются к мачте установки, предназначенной для заглубления свай, жестко соединяясь с наголовником сваи.
Такой способ погружения наиболее приемлем в следующих ситуациях:
- При использовании на песчаных, водонасыщенных пылеватых и мелких грунтах. В данном случае скорость погружения может составлять от 3,5 до 7 м/мин. Этот метод подходит для погружения как сплошных, так и полых железобетонных свай, металлического шпунта и свай-оболочек.
- При использовании на тяжелых суглинистых и глинистых грунтах.
Совет!
При работе на таких грунтах под острием сваи чаще всего возникает глинистая подушка, снижающая несущую способность сваи в среднем до 40%.
Поэтому последние 20-30 см погружения рекомендуется осуществлять ударным способом.
- Данный способ особенно эффективен на несвязных водонасыщенных почвах.
- Если речь идет о плотных маловлажных грунтах, то здесь требуется предварительное бурение скважин.
Наиболее универсальным считается виброударный способ погружения, при котором используются вибромолоты. При работе вибромолота на опору воздействует не только вибрация, но и специальный ударник.
Метод вибровдавливания
В основе данного метода лежит воздействие на сваю вибрации, удара и статического перегруза. Такая установка состоит из 2-х рам. На задней раме располагается электрогенератор, который работает от тракторного двигателя, а также двухбарабанная лебедка. На передней раме размещается вибропогружатель с направляющей стрелой.
Работа конструкции происходит следующим образом:
- Вибропогружатель поднимает сваю, устанавливая её в месте забивки.
- После включения, вибропогружатель свай начинает погружение опоры за счет своей массы и частично массы трактора, которая передается на сваю посредством вдавливающего каната через лебедку.
- Одновременно с действием вибропогружателя и лебедки, на опору воздействует вибрация, которая создается низкочастотным погружателем.
Совет!
Данный метод не нуждается в обустройстве путей для передвижения агрегата, исключает разрушение и какие-либо повреждения свай.
Особо эффективен при погружении на глубину до 6 метров.
Погружение методом вдавливания применяется для коротких опор, имеющих как сплошное, так и трубчатое сечение, диаметром от 3-х до 5-ти м.
Технология статистического вдавливания осуществляется вследствие таких этапов:
- Опора устанавливается в вертикальное положение.
- На голову сваи опускается оголовник, который надежно закрепляется на ней. Посредством оголовника будет происходить передача давления от базовой машины (экскаватора или трактора) на сваю, вследствие чего она и будет погружаться в грунт.
- По достижении проектной отметки, погружение следует прекратить, снять наголовник, после чего агрегат перевозится на другую позицию.
Погружение завинчиванием
Данный метод основывается на завинчивании железобетонных или стальных свай при помощи мобильных установок, которые являются смонтированными на базе автомобилей или же других самоходных средств. Такой метод наиболее часто применяется при обустройстве фундаментов для мачт линий электропередач, радиосвязи, а также прочих сооружений.
Рабочие операции, производимые при завинчивании опор, являются аналогичными операциям, которые производятся при вибропогружении или забивке. Диаметр таких труб для фундамента может достигать одного метра.
Скорость погружения винтовой сваи находится в прямой зависимости от характеристик грунта и диаметра лопасти (в среднем это 0,2 – 0,6 м/мин). После того, как опора завинчивается, её полость должна заполниться бетоном.
В частном строительстве опоры завинчиваются в грунт ручным способом. Инструкция по обустройству такого основания не сложна, потому такие фундаменты нередко устанавливаются под дачные дома.
Погружение подмывом грунтов
Данный метод применим для несвязных и малосвязных почв (песчаных и супесчаных). Также целесообразно использовать этот способ для труб с большим поперечным сечением, а также большой длиной.
Совет!
Погружение подмывом грунтов является недопустимым для висячих свай.
Метод состоит в том, что при воздействии воды, которая под давлением вытекает у острия сваи, происходит разрыхление и частичное вымывание грунта. Это приводит к снижению сопротивления почвы у острия сваи. При этом вода, поднимающаяся вдоль трубы, размывает грунт. Результатом является погружение трубы под действием своего веса и массы молота, установленного на ней.
Осмотр свай перед погружением
Поскольку в данном случае опоры выступают несущими элементами основания, то перед проведением строительных работ должен быть составлен акт осмотра свай до погружения. Это обязательный документ, который удостоверяет, что используемые в строительстве материалы являются пригодными для проведения работ и не имеют технических дефектов, которые могли бы снизить несущую способность фундамента.
Акт осмотра свай перед погружением составляется комиссией, состоящей из:
- Представителя строительной компании.
- Представителя технадзора со стороны заказчика работ.
- Представителя проектной организации (архитектора) в случае, когда за проведением работ осуществляется авторский надзор проектной организации.
Данная комиссия проверяет журнал погружения свай, а также производит проверку:
- Железобетонных опор непосредственно перед погружением.
- Соответствия проводимых работ проектной документации.
- Проведение геометрических замеров на соответствие проекту.
- Соответствие марки бетона проектным расчетам.
- Отсутствие отклонений от сметной документации.
Осмотр свай включает в себя:
- Проверка целостности материала.
- Соответствие заявленных параметров реальным.
- Сопоставление маркировки сваи с заявленной в нормативных документах.
Существует также пример заполнения журнала погружения свай, которого следует придерживаться при описи проводимых работ.
Заключение
Мы рассмотрели погружение свай различными промышленными способами с применением спецтехники. Естественно, при установке столбчатого фундамента проводятся значительно более простые работы, но, все же, при необходимости вы можете заказать установку с использованием специального оборудования.
В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
