Данный тип оснований имеет характерную особенность – его необходимо надежно зафиксировать.
Если разбить такую процедуру на этапы, то можно отметить четыре цикла:
- установка оборудования для осуществления монтажа совокупно с загрузкой блоков контргруза;
- перемещение этого оборудования на то или иное рабочее место;
- крепление и подача сваи в монтажный механизм;
- процесс вдавливания.
Именно об этих моментах и пойдёт речь ниже, а в качестве дополнительного материала у вас будет возможность посмотреть видео в этой статье по этой же теме.
Преимущества и недостатки технологии вдавливания
Совет. Использование фундамента данного типа на склонах, в пересечённой местности, в оползневых зонах и болотистых почвах позволит вам избавиться от большинства проблем, вытекающих из состояния грунта.
Типы грунтов и преимущества такого монтажа
- Существует множество типов грунтов, ориентируясь на которые, определяется возможность установки того или иного вида фундамента. Наиболее сложными считаются нестабильные образования, как то пучинистые, техногенные и болотистые почвы, которые относятся к разряду нестабильных и влекут за собой такие проблемы, как сдвиг, осадка, просадка, выпучивание и закручивание фундамента.
- Но для данного типа нулевых циклов инструкция и здравый смысл (что не всегда одно и то же даже в строительстве!) предусматривает лишь невозможность погружения в скальный грунт, что вполне логично. Но, тем не менее, работы на таких участках осуществляются, так как такие образования могут служить отличной опорой для нижнего конца сваи и если сверху присутствует другой слой почвы, то работы производятся.
Кроме того такие конструкции подразумевают высокую экологию установки и эксплуатации и возможность монтажа среди действующих инженерных подземных коммуникаций и вблизи уже построенных зданий.
- Сама технология вдавливания свай позволяет их установку на оползневых и водонасыщенных грунтах, то есть, там, где существует большая вероятность подвижности почвы, что недопустимо для буронабивных или буроинъекционных свай, не говоря уже о плитных или ленточных фундаментах.
Благодаря такому способу удаётся добиться существенных затрат как при изготовлении, так и при производстве работ, а цена продукта и его монтажа всегда является одним из решающих факторов при выборе той или иной технологии. - Преимущество вдавливания в стоимости и скорости заключается в том, что для буронабивных или буроинъекционных свай необходимо гораздо большее количество бетона и арматуры, как на сам ствол, так и на ростверк, который получается более объёмным.
Эта необходимость возникает из-за неравномерного распределения нагрузки от ростверка к сваям и обусловлено большими расстояниями между монтажными единицами. - Если же используется метод вдавливания сваи, то расстояние между ними сокращается и, как следствие, на ростверк расходуется меньше бетона и арматуры, а значит, сокращается время для его изготовления.
Для минимального расстояния при монтаже свай такого типа установлено ограничение, это три диаметра для круглого ствола или три размера одной стороны в случае квадратного сечения. - Когда происходит погружение свай методом статического вдавливания, то вокруг них, в диаметре, примерно, двух-трёх сечений, создаётся уплотнение грунта пропорционально плоскости оси ствола (это же явление отмечено и при методе забивки, но эффект получается более низким).
В водонасыщенных почвах из-за такого положительного во всех остальных случаях эффекта может произойти выпирание или вытеснение грунта, так как вода не даст ему сжаться.
- Такой способ, как погружение свай вдавливанием осуществляется при помощи компьютерного мониторинга самого процесса и, а также состояния несущей способности каждой устанавливаемой единицы и почвы вокруг неё.
Это, в свою очередь, позволяет обеспечивать проектную нагрузку и осуществлять контроль над каждым отдельно взятым стволом и, как следствие, определять количество, которое наиболее оптимально для обеспечения той или иной проектной нагрузки.
- Безусловно, описываемый метод предоставляет определённую свободу в смысле логистики процесса строительства нулевого цикла и позволяет понизить смету за счёт закупки готовых свай, изготовленных на заводе.
По срокам использования сваи такого типа практически не имеют ограничений, в отличие от буронабивных и буроинъекционных. Ведь для последних необходимо определённое время на застывание бетона до состояния эксплуатации. - Географическое положение заводов-изготовителей практически не имеет значения при закупке строительного материала, так как транспортировка подобного продукта не связана с особыми техническими проблемами (за исключением самого транспорта и затрат на топливо).
Процесс вдавливания происходит при помощи электрических агрегатов, что во-первых, существенно понижает материальные затраты на энергоресурсы при монтаже и, во-вторых, действие происходит без лишнего шума и загрязнения продуктами сгорания окружающей среды.
- Технология, по которой устанавливаются вдавливаемые сваи, позволяет монтировать фундаменты без проведения предварительных работ по устройству котлованов за счёт возможности погружения верхней части ствола ниже поверхности грунта.
К тому же объём выемки почвы после такого монтажа значительно уменьшается, что опять же положительно сказывается на производстве. Это экономит не только материальные ресурсы, но и время, а это измерение тоже выражается в определённой стоимости. - Применяемый в нашем случае процесс установки позволяет улучшить качество и увеличить эксплуатационный ресурс нулевого цикла за счёт прочности заводского изготовления свай во время их монтажа.
Мы уже упоминали о компьютерном мониторинге всего процесса, так вот, благодаря этому процессу есть возможность установки такого фундамента на неоднородных грунтах, потому что каждая свая заглубляется до необходимой отметки, которая приемлема именно на этом участке.
Всё это существенно повышает эксплуатационные качества возводимых зданий, так как не позволяет строению деформироваться из-за неравномерной просадки той или иной части конструкции. - Помимо всего, такая технология позволяет исправлять ошибки, допущенные при проектировании, а конкретнее, при возникновении несоответствия между проектной прочностью грунта и реальной.
Также, не имея ясной оценки состояния почвы, её можно получить как в процессе вдавливания, так и на конечной стадии, то есть, по состоянию нагрузки при монтаже можно определить несущую способность грунта.
Рекомендация. Для расчёта количества свай и их проектного заглубления в любом случае нужно использовать услуги профилированных специалистов, имеющих в распоряжении необходимую аппаратуру для диагностики.
Как производится монтаж
- Для монтажа такого типа свай применяется статическое вдавливание и метод вибрационного погружения или же используются эти оба метода в одно время, когда массированное давление осуществляется совокупно с вибрацией.
Применяемое оборудование для вдавливания свай, по сути, представляет собой два трактора, которые связаны между собой направляющей рамой, наголовником, передающим давление и соединённым с полиспастом для вдавливания, а также опорной плитой.
Для осуществления монтажа на одном из двух тракторов устанавливается лебёдка грузоподъёмностью 5т, а на другом – аналогичный механизм с тяговым усилием 0,15 MH.
- Для того чтобы установить сваю, агрегат, на котором установлена мачта устанавливается над местом погружения свай и опускает на землю опорную плиту при помощи малой лебёдки. На опорную плиту ставят трактор для загрузки и с помощью малой лебёдки в проём мачты (у трактора, который на грунте) размещают сваю. Затем, на наголовник от большой лебёдки передаётся усилие, и он смещается, оказывая при этом вертикальное давление на ствол.
- Такая установка может развивать вдавливающее усилие до 350 кН, а это означает, что за смену при её помощи можно монтировать порядка 13-15 шестиметровых свай. Для обеспечения точности установки предварительно, под каждый ствол бурится скважина, которая обязательно должна быть на 0,5-1м мельче проектной отметки. Если в данном случае простота монтажа является неоспоримым преимуществом, то малую манёвренность такого агрегата, несомненно, можно отнести к его недостаткам.
- Более эффективным способом для монтажа является совмещение статической пригрузки с динамическим (вибрационным) вдавливанием при содействии вибровдавливающей установки. Такой агрегат монтируется из двойной рамы, где сзади располагается электрогенератор, который работает от дизеля трактора и лебёдка с двумя барабанами.
На передней раме расположена направляющая стрела, на которой крепится сам вибропогружатель с блоками, через которые от лебёдки проходит вдавливающий канат. - Рабочее положение виброустановки определяется положением крюка подвески, который должен находиться непосредственно над местом погружения сваи.
Вибропогружающий механизм опускают и соединяют наголовником со сваей, затем поднимают в вернее положение и фиксируют на месте забивки. - После запуска вибрационного механизма с лебёдкой для установки начинается процесс погружения под воздействием нескольких факторов, это, помимо динамики, собственный вес сваи, вес вибрирующего агрегата, а также частичная масса трактора, которая передаётся канатом через блоки.
Комплексное воздействие массы и низкочастотная вибрация, которая создаётся погружателем, заставляют свая прорезать грунт до нужной отметки. На месте вдавливания не требуются какие-либо сдвиги по сторонам, что обеспечивает целостность железобетонного ствола, исключая возможность разрушения и особенно заметно это при работе с 6-ти метровыми сваями.
- Также к динамическому вдавливанию можно отнести метод завинчивания свай (см. фото вверху), который чаще всего применяется для опор ЛЭП, метеорологических мачт, антенн и так далее, где помимо несущих способностей должно присутствовать сопротивление к выдёргиванию. Для этого используются как металлические, так и железобетонные сваи со стальным наконечником (буром), которые устанавливаются при помощи установок, смонтированных на тракторах, автомобилях или автотягачах.В данной ситуации принцип монтажа практически не изменяется, только вместо наголовника здесь используется оболочка.
- Такая установка может осуществляться также с помощью подмыва, когда грунт разрыхляется и частично вымывается водой, которая подаётся под давлением по трубкам диаметром от 38 до 62 мм, которые крепятся к свае. В такой ситуации грунт понижает сопротивление у основания и, к тому же, вода, которая поднимается вверх, ослабляет трение между стволом и стенами скважины, что существенно облегчает процесс монтажа. Размещение трубок может быть как боковым, так и центральным.
Рекомендация. Если сравнить боковое и центральное расположение трубок, то первое грозит осложнениями от неравномерного подмыва или забивки отверстий почвой.
Центральное расположение в данном случае наиболее эффективно.
Заключение
Вы, конечно, понимаете, что своими руками, без специальной техники, такой монтаж фундамента невозможен. Но вы всегда можете заказать подобный нулевой цикл для будущего дома в какой-либо строительной фирме и продолжить строительство самостоятельно.
