Как делают сваи: Как сделать винтовые сваи своими руками. Описание изготовления винтовых свай

Фундаменты зданий часто бывают слабыми, чтобы выдерживать нагрузку надстройки без какой-либо поддержки. Многие из этих вспомогательных средств включают методы укрепления грунта, методы снижения интенсивности нагрузки, действующей на фундамент здания, и методы передачи нагрузки на более глубокие слои.

Методы укрепления грунта включают геополимеры или химическую обработку для повышения несущей способности грунта. Для равномерного распределения нагрузки на фундамент здания можно использовать матовый или плотный фундамент.

И, наконец, самый эффективный вариант, но немного дороже, чем другие альтернативы, — это укладка. В сваях используются конструкции, похожие на колонны, для передачи строительных нагрузок на глубокие прочные слои ниже.

В этой статье мы рассмотрим технику строительства свай, их типы, подходы к проектированию и связанные с ними проблемы строительства. нагрузка на глубокие прочные пласты под землей.

Прочные слои могут представлять собой твердую породу или плотный слой почвы.

Сваи обычно представляют собой колонны круглого или квадратного сечения из железобетона, дерева, сталежелезобетонных композитных материалов. Их вбивают или прибивают в землю до тех пор, пока их кончик не достигнет твердого слоя почвы. Основание здания опирается на оголовок свай, которые представляют собой плоские поверхности, закрепленные поверх свай. Затем нагрузка передается по трубам нижележащим слоям.

В отличие от других элементов строительных конструкций, таких как балки или колонны, которые изготавливаются методом заливки и соединения по горизонтали, сваи вбиваются или прибиваются гвоздями.

Забивные сваи ввинчиваются в землю с помощью копра, работающего аналогично шуруповерту. Он вращает сваю с помощью вала с пневматическим приводом в землю.

Альтернативный метод возведения свай — забивание их в землю с помощью пневматического молота.

Помимо этих забивных свай, другой популярной категорией свай являются смежные сваи. Они построены с использованием методов строительства CFA (непрерывный шнековый шнек), CSP (обсаженная секущая свая) или LDA (шнековый шнек большого диаметра).

Сооружение свай обычно состоит из нескольких этапов, включая:

1. Расположение свай с помощью деревянных колышков или белой краски.
2. После установки кожух свай производится с помощью стального каркаса. Затем в клетку заливают бетон. Стальная арматура укладывается перед заливкой бетона. Затем бетону дают схватиться.
3. После этого сваи готовы к бурению в земле. Для этой цели можно использовать бур, называемый шнеком.
4. После забивания свай в грунт устанавливается заглушка свай. Шляпки нескольких свай можно стыковать между собой, а можно поставить отдельно.

Сваи можно разделить на несколько типов в зависимости от их механизма передачи нагрузки.

• Висячие сваи
• Несущие сваи
• Висячие сваи.
• Направляющие сваи
• Набивные сваи
• Шпунтовые сваи.

Несущие сваи представляют собой забивные сваи, опирающиеся на твердый слой. Они действуют как столбы или колонны, позволяющие передавать вертикальные нагрузки от фундамента к подземным слоям. Они выдерживают нагрузку за счет несущей способности колонны.

В отличие от несущих свай, которые сопротивляются нагрузкам, развивая опорное действие в колоннах, висячие сваи сопротивляются нагрузкам, развивая силы трения вдоль поверхности сваи. Чем больше длина сваи, тем больше нагрузка, которую она может выдержать.

Аналогично, чем больше площадь, тем больше он может сопротивляться. Сила трения, возникающая в этих сваях, зависит от площади поверхности сваи.

Для увеличения несущей способности свай необходимо увеличить площадь их поверхности. Тип материала также играет важную роль в увеличении силы трения. Шероховатые поверхности обеспечивают хорошее сопротивление трению.

Эти сваи не обязательно должны опираться на твердые породы.

Эти типы свай сопротивляются осевым нагрузкам за счет действия как опоры, так и сил трения.

На самом деле, вы найдете большинство свай такого типа, которые рассчитаны на сопротивление за счет развития обеих этих сил сопротивления.

В отличие от двух предыдущих типов свай, которые используются для защиты от воздействия в вертикальном направлении, сваи устойчивы к сейсмическим воздействиям за счет своего диагонального расположения.

В результате горизонтальная составляющая внутренней силы сопротивления, развиваемая в вбитой свае, сопротивляется горизонтальной внешней нагрузке. Внутренняя сила, развиваемая в битых сваях, может быть связана как с компонентом трения, так и с компонентом подшипника или с одним из них.

Это особый тип свай, используемых при формировании коффердама для стабилизации любой подводной конструкции.

Сваи также можно классифицировать по типу материала. Ниже приведены наиболее распространенные типы свай, основанные на различиях материалов.

1. Бетонные кучи
2. Стальные трубы
3. Сваи по дереву
4. Сталь H OR I в форме свай
5. Композитные свая

СВОЙСТВИЯ СВОИЙ И СВОЕДИ

.

. 9003 9002 9002 9003 9002 9001 9002 9002 9002 9002 9002 9001 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002 9002

. Система

1. Сваи рассчитаны путем расчета нагрузки, которой должна противостоять каждая свая. Это получается путем деления общей нагрузки на фундамент на количество свай.
2. После расчета нагрузки каждой сваи она преобразуется в осевое напряжение. Это осевое напряжение должно быть меньше допустимой несущей способности сваи.
3. Допустимая нагрузка на изгиб колонны оценивается путем расчета сначала критической нагрузки Эйлера, а затем сравнения ее с действующей нагрузкой на колонну. Она должна быть меньше действующей нагрузки.
4. Наконец, несущая способность колонны из-за сопротивления трения оценивается путем умножения площади поверхности колонны на коэффициент шероховатости. Это сопротивление должно быть больше фактической нагрузки на сваю.

Ниже приведены несколько основных проблем, возникающих при строительстве свай.

Бетонные и стальные части сваи могут быть повреждены в процессе строительства. Более того, они могут иметь и некоторые начальные дефекты.

Чтобы преодолеть это, необходимо соблюдать осторожность в процессе изготовления и строительства. Квалифицированный труд должен привлекаться на всех этапах строительства. Поврежденная свая может не выдержать требуемой нагрузки.

Стороны свай могут обрушиться, если обсадная труба не установлена ​​или не закрыта должным образом. В таких случаях следует соблюдать надлежащий уход.

При забивке свай создаются вибрации. Эта вибрация может вызвать повышение порового давления воды в окружающих грунтах, что затем снизит их устойчивость. Поэтому в таких случаях следует соблюдать надлежащую осторожность.

Кроме того, забивка свай в напоре воды может уменьшить количество вибраций, передающихся на окружающие грунты.

Подземные воды могут попасть в отверстия свай, что также может привести к избыточному количеству воды в отверстиях. Чтобы решить эту проблему, следует использовать бентонитовый раствор или стальную обсадную трубу

В этой статье описывается технология строительства свай, включая конструкцию, различные типы и процесс строительства.

Наконец, различные проблемы, возникающие при строительстве свай, также выделяются вместе с возможными решениями. Тем не менее, свайное строительство представляет собой прекрасную альтернативу укреплению фундамента здания .

Щелкните для поиска

Искать:

Какие существуют типы свай и методы их возведения?

Забивка свай сегодня является одним из краеугольных камней строительной отрасли, и так было на протяжении столетий, если не тысячелетий. Функция свай заключается в простой передаче нагрузки от конструкции или здания в грунт.

В этом руководстве мы сначала рассмотрим, что такое сваи и откуда они взялись, затем рассмотрим два типа свайных фундаментов, методы возведения свай, установку свай и, наконец, роль безопасных рабочих площадок для поддержки свай. вышки.

Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы перейти к наиболее интересующему вас разделу:

• Что такое свайное строительство?
• Что такое свайные фундаменты?
• Откуда взялась свая?
• Типы свай?
• Методы устройства свай
• Типы свайных фундаментов
• Установка свай
• Безопасные рабочие платформы

Что такое сваи в строительстве?

Забивка свай – это процесс забивания или бурения свайных фундаментов в землю под строящимся зданием. Эти сваи передают нагрузку от конструкции на землю, помогая поддерживать ее. Свайные фундаменты часто используются там, где грунт слишком слаб, чтобы поддерживать конструкцию.

Что такое свайные фундаменты?

Свайные фундаменты представляют собой длинные тонкие элементы, обычно изготавливаемые из стали или железобетона. Они передают нагрузку через слабый, сжимаемый материал на более плотный, менее сжимаемый, более жесткий грунт или горную породу на большей глубине. Глубокая вставка этих элементов обеспечивает прочную основу, на которой может осуществляться строительный проект.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных типах забивки и методах устройства свай.

Откуда взялась свая?

Как и многие современные технологии, наши высокотехнологичные свайные системы сегодня возникли из-за явной потребности сотни и даже тысячи лет назад, которая существует и сегодня. Некоторые из первых зарегистрированных примеров закладки свай включают речных жителей в Швейцарии 6000 лет назад, которые строили сооружения на свайных фундаментах для защиты от наводнений и нападений, возводя свои жилища. Римляне, что неизбежно, первыми начали использовать сваи для береговых работ в Европе, а в Великобритании есть доказательства того, что они использовали деревянные сваи, забитые в русло реки, для мостов в Лондоне и Корбридже более 2000 лет назад.

В ранних цивилизациях города и поселки хотели строить близко к рекам для связи и защиты, поэтому болотистую почву нужно было чем-то укрепить и укрепить – вот как и почему родилось свайное дело. Деревянные сваи вбивали в землю вручную или выкапывали ямы и засыпали их песком и камнями. В более современные времена постоянно растущая потребность в зданиях и инфраструктуре вынуждает власти и агентства по развитию использовать земли с плохими характеристиками почвы. Сваи, как и всегда, жизненно важны в нашей современной строительной отрасли.

Какие существуют типы свай?

Два основных типа свай — это концевые опорные и висячие сваи:

• Концевые опорные сваи передают нагрузку непосредственно на более глубокий прочный слой грунта или горной породы на некотором расстоянии от поверхности.
• Висячие сваи передают нагрузку за счет трения между окружающим грунтом и поверхностью сваи по всей ее длине.

Способы устройства свай: типы свайного фундамента

Важно отметить, что свайный фундамент и свая — это две разные вещи, но они работают вместе, чтобы сваи могли выдерживать большие нагрузки. Свайный фундамент обычно определяется как ряд колонн, которые служат основанием для конструкций, тогда как сама свая представляет собой колонну или цилиндр, который помогает передавать нагрузку на нижний слой грунта.

Строительство свайных фундаментов осуществляется разными способами, с различными преимуществами и применениями. Однако все сваи так или иначе бурятся или вбиваются в землю. Существует четыре основных типа свайного фундамента, каждый из которых имеет свой способ возведения:

• Забивные сваи
• Буронабивные сваи
• Забивные и монолитные сваи
• Сваи из заполнителя

Читайте дальше, чтобы узнать об этих различных типах свайных фундаментов, или используйте приведенные выше ссылки для перехода к определенному типу.

Забивные сваи

Забивные сваи — классический тип свайного фундамента. Они могут быть построены из дерева, техника, которой уже много веков и которая до сих пор используется во всем мире. В Великобритании деревянные сваи используются в основном для прибрежных работ, морской обороны и причалов. Другой вариант — сборные железобетонные сваи, армированные, чтобы выдерживать движущие нагрузки, они обычно предварительно спрессованы с квадратным или восьмиугольным сечением. Наконец, существуют стальные сваи трубчатого, коробчатого или двутаврового сечения. Замкнутые стальные шпунтовые сваи также широко используются, преимущественно для строительства стен.

С каждым из этих материалов сваи вбиваются в грунт, отталкивая равный объем грунта в стороны и уплотняя зону вокруг сваи, увеличивая ее несущую способность. Чтобы произошло это увеличение прочности почвы, поровое давление воды должно рассеяться за счет быстрого дренажа. Этот тип укладки не подходит для водонасыщенных или илистых грунтов, так как они медленно дренируются и не могут быть уплотнены таким же образом.

Буронабивные сваи

Буронабивные сваи, также известные как сменные сваи или буронабивные сваи, сооружаются путем бурения в земле больших отверстий и заполнения их бетоном. Буронабивные сваи очень эффективны, поскольку они передают нагрузку над землей на глубокие слои горных пород и почвы под ними с минимальной осадкой, что идеально подходит для опорных конструкций, таких как мосты и защита от наводнений.

Для некоторых буронабивных свай дно отверстия расширяется или расширяется, образуя утолщение на конце. Стальной арматурный каркас опускается в отверстие перед заливкой бетона или опускается после заливки бетона.

В категории фундаментов с буронабивными сваями обычно используются два подтипа: буронабивные сваи и сваи непрерывного шнека (CFA):

• Буронабивные сваи используются в случаях, когда в земле имеются значительные препятствия. Временная обсадная труба устанавливается сваебойной установкой для обеспечения поддержки. «Свайные выступы» (земля и порода, удаленные в процессе бурения) удаляются изнутри обсадной трубы, затем устанавливается стальной арматурный каркас. В этот момент отверстие заливается бетоном и снимается обсадная труба.

• Сваи непрерывного шнека (CFA) не требуют использования временной обсадной колонны – это наиболее универсальный, эффективный и широко используемый тип фундамента из буронабивных свай в Великобритании. После того, как отверстие пробурено, в него закачивается бетон, затем вставляется стальной арматурный каркас.

Вращающаяся буронабивная установка

Сравнение буронабивных и забивных свай

Как указано выше, забивные сваи представляют собой классический метод забивки свай, при котором свая забивается в грунт, что увеличивает ее несущую способность. Буронабивная свая строится путем бурения отверстий в земле и заполнения их бетоном.

Основное различие между этими двумя типами свай заключается в том, что забивные сваи формируются за пределами площадки и устанавливаются на месте, в то время как буронабивные сваи заливаются бетоном на месте. Преимущество забивных свай в том, что их можно быстро построить и использовать, однако они создают сильные вибрации, поэтому не подходят для компактных участков. Предпочтение отдается буронабивным сваям, поскольку они не создают такого нарушения в почвах, имеют более высокую несущую способность и избегают сезонных нарушений, таких как промерзание.

Забивные и монолитные сваи

Забивные и монолитные сваи сочетают в себе преимущества обоих методов возведения свай.

Одним из вариантов является постоянная обсадная труба, при которой трубчатая обсадная труба (или оболочка), изготовленная из армированной гофрированной тонкой стали, забивается в землю с помощью оправки, вставленной в обсадную трубу. Затем оправку извлекают, оставляя кожух на месте. Наконец, в корпус заливают бетон, образуя композитную сваю из стали и бетона.

Другой вариант этого типа свайного фундамента использует временную обсадную трубу. Известный как тип Franki, в этом случае в корпус опускается стальной арматурный каркас, который затем извлекается при укладке сухой бетонной смеси. Бетон уплотняется, а часть вытесняется из нижней части кожуха, образуя увеличенный бульб, увеличивающий несущую способность сваи.

Сваи из заполнителя

Сваи из заполнителя или каменные колонны означают, что для формирования сваи используется уплотненный заполнитель, а не бетон. Этот тип свайных фундаментов работает с использованием следующего процесса:

1. Обсадная труба вставляется при бурении отверстия, и заполнитель засыпается в него слоями, которые затем вибрируют или уплотняются при извлечении обсадной колонны.
2. Заполнитель вдавливается боком в окружающий грунт для улучшения несущей способности.
3. Сваи из заполнителя вибрационного типа создают плотно уплотненные колонны из гравия или аналогичного материала с использованием вибрирующей оболочки. Процесс смещения уплотняет окружающие зернистые грунты.
4. В сваях из заполнителя типа Geopier заполнитель вбивается в кожух, вытесняя его из нижней части, образуя плотный бульб. Это повторяется поэтапно по мере снятия обсадной колонны, уплотнения и повышения прочности окружающего грунта.

Строительство и установка свай

Большинство сваебойных установок монтируются на гусеничном ходу и представляют собой специальные установки, предназначенные для установки одного типа свай. Забивные сваи забивают, вбивают или вбивают в землю с помощью ударного молота, гидравлического забивного устройства или домкратов (обычно используемых для шпунтовых свай) или дизельных вибрационных забивных устройств, используемых для снижения сопротивления окружающего грунта и позволяющих свае скользить в землю.

Буронабивные сваи используют непрерывный шнек, очень похожий на очень большое буровое долото, диаметром от 300 мм до 900 мм. Для забивки свай большого диаметра используют круглое долото диаметром до 1200 мм. Буровые установки большие, весом до 180 тонн.

Безопасные рабочие платформы

Сваебойные установки выпускаются различных размеров в зависимости от типа и требуемой глубины сваи. Буровые установки должны перемещаться и точно позиционироваться для каждого местоположения сваи. Район, на котором работают буровые установки, известен как платформа Piling. Платформы обычно формируются путем уплотнения слоя крупнозернистой насыпи на заданную глубину. Соответствующая засыпка может быть доставлена ​​на площадку или измельчена, строительный щебень с площадки может быть использован для застройки заброшенных площадок.

Сваебойная платформа необходима для распределения нагрузки от гусениц и предотвращения выхода из строя подшипников, минимизации осадки для обеспечения безопасной работы буровой установки. Рабочие платформы должны быть надлежащим образом спроектированы квалифицированным инженером с использованием данных о грунтах и ​​нагрузке сваебойной установки для конкретной площадки. Платформы должны быть правильно сконструированы и регулярно проверяться и обслуживаться подрядчиком.

Федерация специалистов по сваебойным работам (FPS) заявляет, что одна треть всех опасных происшествий, о которых сообщают ее члены, связана со свайными платформами. Они предупреждают, что «каждое опасное происшествие и каждый «неизбежный промах», связанный с платформой, может привести к летальному исходу». Генеральный подрядчик на площадке отвечает за проектирование и строительство свайной платформы, и он часто передает проектирование профессиональному инженеру.

Кран упал из-за демонстрации важности безопасности
Фото предоставлено: www.heavyliftnews.com

FPS использует систему сертификации рабочих платформ, и Генеральный подрядчик должен подписать сертификат, подтверждающий, что платформа была правильно спроектирована и правильно построена в соответствии с проектом, и что она будет регулярно проверяются и обслуживаются. Руководство по надлежащей практике, отчет BRE BR470, опубликованный в 2004 г., впоследствии был пересмотрен для рассмотрения проектов, включающих геосинтетические материалы.

Компания Tensar разработала метод Т-значения для проектирования рабочих платформ, обеспечивающий безопасный экономичный дизайн. Tensar International также предлагает программное обеспечение для проектирования, включающее метод T-Value, для использования инженерами, проектирующими платформы для свай, а также предлагает подрядчикам полный спектр услуг по проектированию платформы для свай.