Способы погружения свай
Оглавление:
• Ударный способ;
• Метод вдавливания;
• Вибрационный метод;
• Обобщение методов.
В любом строительстве важным является его начало — закладка фундамента. Для его возведения применяют разные способы. Самый быстрый способ, основанный на использовании свай, является надежным и долговечным. Сваи — это полностью готовые к монтажу изделия. Самый надежный материал для изготовления свай — бетон или железобетон. Конструкции довольно объемные и тяжелые. Как их погрузить в грунт на нужную глубину, быстро и при этом не повредить их. Для этого используются разные методы.
Особенность разных способов установки свай в грунт, заключается в поэтапном ее проведении. Это гарантия завершения работ в намеченные сроки. Основных способов монтажа свай несколько, все методы различаются технологией используемого оборудования. Вот основные методы.
Ударный метод
Для установки ударным методом требуется:
— сваебойные дизель-молоты;
— свайные наголовники;
— инструмент для измерения;
— копровая установка.
Забивка этим способом, основана на воздействии ударной энергии, погружающей сваи в грунт. Погружение в почву, сопровождается ее вытеснением и уплотнением в разные стороны. Сила удара на сваи передается при помощи направляющих труб или штангового оборудования, в зависимости от используемого дизель-молота.
Роль молота в такой конструкции выполняет подвижной цилиндр, с помощью направляющих штанг совершающий движения вверх-вниз. Под действием силы тяжести цилиндр падает вниз, в нижней точке происходит сгорание топлива, под действием энергии усиливающей мощность удара, цилиндр поднимается. Поднятый в верхнюю точку, цилиндр готов для нового ударного цикла. Необходимое количество серий повторяют до полной забивки сваи в грунт. Это штанговый метод, но есть и трубчатый.
Работа дизель-молотов трубчатого типа, отличается от штанговых своей конструкцией. Цилиндр относительно неподвижен, а подвижной частью является поршень. Специальное устройство шабот присоединено к свае. В момент движения поршня подается топливо, которое при сгорании передает энергию шаботу, погружающему сваю в грунт.
Молот оснащается наголовником, который фиксирует сваю, предохраняет и защищает ее от разрушения при ударах молота, в процессе работы. Он помогает распределить силу удара по всей площади сваи. Размеры наголовника должны совпадать по размерам и форме самой свае.
Поднятие и установку свай производят при помощи копра. Копер представляет машину при помощи, которой осуществляют подъем сваи в вертикальное положение. Свая выравнивается и устанавливается вместо забивки в рабочее положение. Копровые установки делятся на самоходные и несамоходные. К самоходным копровым установкам относятся машины, выпускаемые на базе крановых установок большой грузоподъемности. Есть установки, смонтированные на гусеничных тракторах. Основным рабочим органом копра является стрела или мачта, именно она помогает центровать и установить сваю в нужное место.
Перед забивкой сваю устанавливают в грунт, выравнивают. Процесс забивки начинают с малой высоты, удары наносят в небольшом темпе, погружая сваю на небольшую глубину. Продолжая контролировать положение сваи. После частичного погружения сваи, частоту ударов молота увеличивают. Прекращают работу молота, когда погружение в грунт больше не происходит. Переходят к монтажу следующей сваи, таким же образом.
Такой способ очень эффективен для устройства фундамента большой площади, ввиду его высокой скорости. Ударный метод помогает экономить не только время, но и снижает затраты.
Метод вдавливания
Очень популярный способ монтажа свай в любой плотный грунт. Он основан на использовании статического вдавливания свай, выполняемое с использованием сложного и тяжелого оборудования, крановой техники. Для его применения необходимо:
— сваевдавливающая установка;
— кран большой грузоподъемности;
— измерительный инструмент.
Перед работами сваю загружают в аппарат, выверяют ее положение и фиксируют зажатием. После периода подготовки переходят к погружению в грунт. Первоначально свая погружается на глубину не более 1 метра, по размеру гидродомкрата установленного на установке. Разжимается механизм и на холостом ходу поднимается в верхнее положение. Опять фиксируется свая, и процедура повторяется до полного погружения.
Процесс останавливают при прекращении опускания сваи в грунт. Извлекают сваю на расстояние соответствующее ее ширине, затем опускают с помощью установки в грунт. Процесс вдавливания продолжают на максимальной мощности. Процесс повторяют до погружения сваю на необходимую глубину.
Метод вдавливание не нуждается в выравнивании места производства работ. Перед погружением изучение типа грунта не требуется. Этот метод обеспечивает быструю забивку, надежность установки и большую глубину погружения. Прочность фундамента устанавливается в течение 28 суток.
Метод вдавливания позволяет намного уплотнить грунт вокруг свай, уменьшает их необходимое количество. Но у вдавливания есть свои недостатки. Большие габариты установки позволяют их использовать на территории свыше 500 квадратных метров. Не меньшую сложность представляет и транспортировка оборудования к месту работ, что увеличивает затраты.
Вибрационный метод
Еще один способ забивки свай, которым иногда пользуются — вибрационный. Для него необходимо оборудование:
— установка для погружения свай;
— вибромолоты;
— подрессорная пригрузка;
— вибропогружающий механизм.
Отличительная черта метода его быстрота по сравнению с другими методами. Метод позволяет частично уплотнить грунт. Для работ применяют вибропогружатели, это машины электромеханического действия, создающие вибрацию. Центробежные силы, создающиеся по горизонтали, компенсируют друг друга, вертикальные наоборот складываются. Такие колебания и приводят к разрушению грунта в процессе погружения. Вибропогружатели подвешивают к мачте вибропогружающей установки, соединяя со сваей при помощи наголовника. При работе вибрации создают дисбаланс, проявляющийся в возникновении центробежных сил. Происходит разрушение структуры грунта и его деформация.
Использование метода применимо лишь для грунтов с большой насыщенностью водой. При сухой почве для погружения свай используют вибромолоты. Конструкции молотов пружинного типа, одновременно при совершении ударов создают дисбаланс вращением валов. В случае если в ходе работы плотность грунта возрастает, благодаря функции самонастройки сила ударов и вибрация повышается.
Подведение итогов
Приведенные методы являются основными при установке свай для фундамента, они и широко применяются в современном строительстве. У всех есть свои достоинства и определенная область применения, но ряд методов имеет и свои недостатки. Каждый метод можно использовать, и подходит к разным условиям работ, но все справляются со своим назначением. Методы являются промышленными и дорогостоящими, не предусмотренными для самостоятельного применения.
Работа с оборудованием требует специальной подготовки и высокий уровень квалификации.
Для установки свай такими методами лучше приглашать специалистов.