Спецтехника для забивая свай: принцип работы

Главное достоинство свайного фундамента — прочность капитального строения. Основание не боится перепадов температуры, не деформируется. Прочность достигается благодаря строгому вертикальному погружению свайных элементов, а для этого требуется спецтехника.

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи – особая технология и специальный метод в строительстве, который наиболее всего подходит и используется при высокой плотности застройки,  что так характерно для мегаполисов и современных городов. Чаще всего, для устройства фундаментов используются забивные сваи и в определенных случаях их использование оптимально. Но устройство буронабивных свай имеет ряд своих неоспоримых преимуществ, таких как возможность проведения строительно-монтажных  работ, в старой части города, где использование привычных технологий  представляет существенную опасность для стоящих рядом сооружений и проходящих коммуникаций.  Буронабивные сваи – это один из самых удобных способов организации фундамента строящегося здания. Диаметр свай, как правило, составляет 0,35 – 1,5 м. В большинстве случаев данную технологию устройства применяют при больших нагрузках, а также при глубоком залегании мало сжимаемых грунтов. Эта технология обеспечивает производство работ без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении буронабивных свай вблизи существующих зданий и сооружений. Технология устройства буронабивных свай применяется – при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на строительных площадках со сложными геологическими и инженерными условиями, в стесненных условиях городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений в которых могут возникнуть деформации при забивке или вибропогружении. Буронабивные сваи выполняются по технологии:

Технология устройства буронабивных свай
  • CFA (НПШ-непрерывного полого шнека);
  • под защитой бентонитового раствора;
  • под защитой обсадных труб погружаемых дрейтеллером;
  • под защитой обсадных труб погружаемых и извлекаемых с помощью вибропогружателя.

  Устройство буронабивных свай методом CFA (Continuous Flight Auger) или НПШ (Непрерывный Полый Шнек) – одна из наиболее распространённых за рубежом и постепенно обретающая популярность в России технологий. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит выбуривание (подъём грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность. Применение буронабивных свай выполненных по технологии CFA, за счёт заполнения под давлением пространства скважины бетоном, не допускает разуплотнения около свайного пространства. Основными преимуществами применения данного метода являются: – высокая производительность – в 3-12 раз выше по сравнению с устройством свай с обсадной трубой. Разброс может быть вызван затруднениями в поставках бетона, арматурных каркасов и подготовкой площадки под буровую технику; – гарантированное уплотнение забоя и стенок скважины, как следствие более высокая несущая способность при тех же параметрах; – меньший уровень шума при производстве в сравнении с методом при использовании обсадной трубы, т.к. нет необходимости “сбрасывать” грунт со шнека; – экологичность, т.к. время работы буровой техники значительно сокращается, что немаловажно при работе в заселённых городских центрах. При устройстве буронабивных свай под защитой обсадных труб обсадную   трубу  опускают в скважину одновременно с выбуриванием грунта, что предотвращает осыпание рыхлых слоев породы. Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта.  К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи

Характерной особенностью технологии, устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (про-садочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины. Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих вкомплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя, при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4… 5 операций срезывания и извлечения фунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем. По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины специальными установками вращательным или ударным способом.

После зачистки забоя и установки в скважине арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ). По мере заполнения скважины бетонной смесью инвентарную обсадную трубу извлекают. При этом специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает обсадной трубе возвратно-поступательное и полувращательное движение, дополнительно уплотняя бетонную смесь. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе.

Для устройства уширений в основаниях свай, как правило, применяют взрывной способ. Для этого (рис. ) в пробуренной скважине устанавливают обсадную трубу так, чтобы ее нижний конец не доходил до дна скважины на 1,2… 1,5 м, т. е. был за пределами действия ка-муфлетного взрыва. В обсадную трубу опускают на дно скважины заряд взрывчатки расчетной массы и выводят проводники от детонатора к подрывной машине. Трубу заполняют бетонной смесью и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая немедленно заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. Окончательно заполняют скважину описанным выше способом.

В нашей стране буронабивные сваи изготовляют диаметром 880… 1200 мм, длиной до 35 м. Для устройства буронабивных свай используют литую бетонную смесь с осадкой конуса 16… 20 см.

Сваи с лучевидным уширением.

Лучевидные уширения буронабивных свай могут быть получены разбуриванием или вдавливанием грунта. Для разбуривания используют буры-расширители (см. рис. , а) или уширители пантографного типа. Вдавливание грунта в стенки скважины выполняют специальными снарядами, снабженными плитами- штампами (см. рис. , б). Пантографный уширитель (рис. ) состоит из режущего механизма и грунтосборника. Режущий механизм представляет собой систему с шарнирно-соединенными лопастями, закрепленную на конце буровой штанги. После погружения уширителя в забой скважины к буровой штанге прикладывают вдавливающее усилие, под действием которого режущие лопасти наконечника раздвигаются. Затем, вращая штангу, начинают резание грунта. Для отбора срезаемого грунта под режущим механизмом монтируется цилиндрическая бадья. Днище бадьи имеет зачистные ножи. Недостатком буров-расширителей и пантографных уширителей является цикличность процесса, при котором до 30% времени занимают спускоподъемные работы.

Рис. Разбуривание грунта уширителем пантографного типа:

а — положение уширителя в скважине до разбуривания грунта; б — то же после разбуривания; 1 — скважина; 2 — режущие ножи уширителя; 3 — грунтосборник; 4 — штанга; 5 — уширение

Самые распространенные копры

Чаще всего используются навесные копры. Могут работать на тракторной базе, экскаваторной, автомобильной.

Копры на тракторе подходят для забивки свай до 12 м в рядовом или кустовом расположении. Копер на экскаваторе оптимален, когда длина свай до 16 м, при работе в котлованах. Копры на автомобилях удобны для небольших объемов забивки, рассредоточенных на больших площадях (прокладка трубопроводов, ЛЭП), при длине свай до 12 м.

Наша техника

УГМК 12

Укомплектована штанговым дизель-молотом СП6В масса ударной части 2500 кг

  • Высокая проходимость, может проводить работы в труднодоступной местности
  • высокая мобильность, может передвигаться по дорогам общего пользования

от 400 р

Заказать

БМ-811

Укомплектована трубчатым дизель-молотом СП-75А массой ударной части 1250 кг.

  • Высокая проходимость, может проводить работы в труднодоступной местности
  • высокая мобильность, может передвигаться по дорогам общего пользования
  • бурение скважин за один проход до 8 м. непрерывным шнековым буром

Заказать

КБУРГ 16

KOMATSU PC 400 КБУРГ 16 с дизель молотом DD35

  • Забивает сваи 40 сечения
  • Забивает длинные сваи, до 16м.
  • Электрогидравлическое управление забивкой
  • Гусеничный привод

Заказать

УСА

трубчатый дизель молот УР-1250 (вес ударной части) и УР-1800.

  • Погружение свай в радиусе 6 метров от центра машины
  • угол охвата до 220 градусов
  • производительность 20-30 свай в смену
  • колесная формула (привод) 4*6

Заказать

Специалисты — хорошо подготовленные и опытные профессионалы своего дела. Они прекрасно знают технологические тонкости погружения свай и выполняют свою работу качественно и в срок. Оставьте заявку и мы свяжемся с Вами:

Составные сваи

На странице информация про составные сваи и сферу их применения, вы узнаете про типы составных свай, ГОСТ, технологию погружения, есть наглядное видео. Забивку…

Подробнее

Несущая способность свай

Несущая способность свай — это максимальная величина нагрузки, которую способна выдерживать погруженная в грунт свая, не подвергаясь…

Подробнее

Как и чем погружают сваи

На почту строительной недавно поступило письмо от одного из клиентов со следующим содержанием: Виктор, 35 лет, Москва! «Здравствуйте,…

Подробнее

Полезные материалы

Технологическая карта на забивку свай

Технологическая карта — это документ содержащий все необходимые сведения и инструкции для персонала выполняющего технологический процесс или же техническое обслуживание объекта.

Читайте также:  Козырьки – украшение и защита для фундаментного цоколя

Заказ свайного фундамента

Свайный фундамент обычно устанавливают там, где ленточный построить проблематично…

Преимущества буронабивного фундамента

Фундаменты из представленного оборудования обладают рядом следующих преимуществ:

  • защита домов от потопления грунтовыми водами;
  • конструкция, которую ставят на этом фундаменте, характеризуется высокой прочностью;
  • не понадобится большое количество времени для его возведения;
  • для его создания не требуется большого количества стройматериалов;
  • при возведении такого фундамента отсутствует вероятность нанесения повреждений соседним зданиям;
  • представленное оборудование можно легко установить на бугристых поверхностях, при этом ландшафт не пострадает;
  • отсутствует необходимость установки большого числа свай;
  • технология позволяет устанавливать их на различных почвах.

Установить сваи без обсадных труб возможно только на устойчивых почвах. Сваи с обсадными трубами можно возводить на любом виде грунта.

Применение буронабивных свай позволяет уменьшить расходы на стройматериалы, сократить время возведения фундамента. Они способны выдержать более тяжёлые конструкции, поэтому выбор этого типа фундамента позволит увеличить площадь возводимого здания за счёт увеличения количества этажей. Процесс строительства не будет казаться таким тяжёлым, и дом будет сдан раньше назначенного срока, что, несомненно, принесёт застройщику неплохую прибыль.

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

Заготовленные ж/б сваи 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.

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

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.

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

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.

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа

На вопрос о том, что такое буронабивные сваи, невозможно ответить, не перечислив сферы их применения. Сваи данного типа используют при:

  1. возведении строительных конструкций на территориях, грунт на которых склонен к оползневым явлениям;
  2. строительстве на территориях, характеризующихся высокой плотностью застройки;
  3. проведении строительных работ на участках со сложными геологическими условиями.

Применение буронабивных свай в частном домостроении

Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа

Использовать свайные конструкции, стенки которых дополнительно не укреплены, допускается в тех случаях, когда фундамент обустраивается на участках с тугопластичным и твердым грунтом, каким, например, является глинистый грунт набухающего типа. Кроме того, монтировать сваи с неукрепленными стенками можно тогда, когда их общая длина не превышает 30 метров.

Технология устройства свай буронабивного типа успешно используется в тех случаях, когда строения различного назначения возводятся в местах, характеризующихся высокой сейсмической активностью. Кроме того, буронабивные свайные конструкции применяются для укрепления фундаментов уже возведенных зданий, а также для укрепления грунта на участках со значительным уклоном.

Выбор установки для забивания опор

Выбор вида сваебойной установки зависит от:

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

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

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

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

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

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

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

Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкойКомментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым…

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.

Читайте также:  Битумная мастика для гидроизоляции фундамента – плюсы и минусы

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.

Размеры и габариты оголовков

Размеры оголовков совпадают с габаритами и контуром поперечного сечения сваи. То есть, по форме оголовки могут быть круглыми, квадратными, тавровыми, многоугольными и так далее.

Ну а размеры верхней части сваи зависят от сортамента подобной продукции. Например, размеры оголовка винтовой сваи вписываются в окружность диаметром от 10,8 до 32,5 сантиметров. Железобетонные сваи изготавливают в форме квадрата со сторонами от 20 до 40 сантиметров. Деревянные сваи вписываются в слегка искаженную окружность диаметров от 18 до 32 сантиметров.

Формы оголовков

По форме оголовки могут быть Т-образными или П-образными. Причем оба варианта устанавливают на стержень сваи после обрезки или обрубки его верхней части.

Технология монтажа съемной Т-образной или П-образной части оголовка зависит от типа сваи. Например, оголовок винтовой сваи монтируют на сварку, а навершие железобетонной сваи устанавливают методом заливки в опалубку, смонтированную поверх срубленного торца.

На Т-образные оголовки или попросту – гладкие торцы сваи – монтируют и балочный, и плитный ростверк. В этом случае опоры заглубляются в горизонтальную часть фундамента или подпирают балку или плиту ростверка.

На П-образные оголовки укладывают только балки. Причем ширина П-образной скобы должна совпадать с толщиной балки.