Глава XII МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СВАЙНЫХ РАБОТ

Любое строительство, промышленное или жилищное, начинается с фундамента. Для его укрепления используются различные технологии, наиболее современной из которых является вдавливание свай. Процедура особо актуальна для нашей страны, так как на обширных просторах встречаются самые различные грунтовые породы. Там, где создание фундамента проблематично, выручает статическое вдавливание.

Виды свайных элементов

Изготовление свайных элементов выполняется в условиях производства, на строительной площадке. Металлические и железобетонные элементы выпускаются готовыми к применению. Нужно организовать транспортировку оборудования, погрузку и выгрузку в место назначения. Забивка таких опор в полость земли выполняется строительными агрегатами и механизмами. Свайные сооружения можно изготовить собственными руками. Создается скважина под диаметр сваи. Ее полость заливается бетоном.

Свайные элементы делятся по категориям:

  • забивные — стержни из железобетона. Редко используются для самостоятельного строительства. Высокая цена аренды технических средств. Дорого стоят и сами сваи. Предварительно выполняются расчеты: глубина погружения, сила удара и время работы пневматического строительного молота;
Виды свайных элементов

Забивные опоры

  • винтовые. Выполняются металлическими. Рекомендуются для малоэтажных зданий. Введение винтовой опоры возможно своими силами и оборудованием;
  • буронабивные. Буром в грунте выполняется скважина. Производится заливка полости бетоном.

Методы погружения свай

Существуют различные технологии вибропогружения свай. Их выбор зависит от характеристик грунтовых пород и длины свай:

  1. Ударный метод – наиболее широко применяемый. Осуществляется ударным свайным оборудованием: паровоздушным молотом, гидравлическим и дизель-молотом. Эти устройства производятся с разной мощностью. Трубчатый дизель-молот обладает более сильным ударом по сравнению со штанговым. Оборудование закрепляется на сваебойной машине, по верхушке свай наносятся удары молотом.
  2. Вибрационный метод позволяет использовать сваи при возведении построек на несвязных водонасыщенных грунтах. Установка свай выполняется вибропогружателем. Наголовник, надетый на конец сваи, получает от машины вибрацию назначенной частоты. От вибрации почва вокруг стержня и снизу его расплывается, процесс трения стремительно снижается и под собственной массой свая погружается. Этот метод позволяет обойтись меньшими затратами энергии, нежели при забивном способе. Свая при вибрационном погружении получает высокую устойчивость.

    Такой тип фундамента наиболее эффективен на нестабильных грунтах, в том числе оползневых и болотных

  3. Метод погружения свай вдавливанием применяется на плотных грунтовых породах, исключение составляют скальные. При таком способе нет необходимости выравнивать рабочую площадку и исследовать тип грунтов, также самих свайных стержней требуется гораздо меньше, чем при других способах. Помещенная в установку свая вертикально выравнивается и зажимается. Статическое вдавливание свай сначала происходит на 1 м, затем зажимы отпускаются, поршень поднимается вверх. Далее, повторяется зажим стержня и его вдавливание. Повторяют цикл до достижения нужной глубины.
Методы погружения свай

Важно помнить, что техника, проводящая погружение свай методом статического вдавливания, очень громоздкая и тяжеловесная, поэтому рабочая площадь для нее должна составлять не менее 500 кв. м.

  1. Завинчивание выполняют с железобетонными или же стальными сваями, на одном конце которых надет наконечник из стали. Погружение методом завинчивания производится специальными установками, закрепленными на рамах тягачей. Свая двухсоставная – низ с винтообразным стальным башмаком и наконечником и основа из железобетонного или стального стержня. Закрепленной сваей выполняется ввинчивание ее в грунтовую породу. Если породы слишком крепкие, то сваю поднимают и снова опускают, и ввинчивают.
  2. Буронабивной способ погружения свай предполагает производство свай на стройплощадке. Свая в виде прута оборачивается меньшими прутками, после чего заливается бетонным раствором. Выполняется с обсадными трубами или без них:

Метод вдавливания дает дополнительный уровень свободы в разрезе логистики процесса строительства

Методы погружения свай

Типы по материалу изготовления

Материалом для изготовления свай могут служить:

Древесина

Традиционный вид, появившийся много веков назад, но до сих пор применяющийся в строительстве. Массивные и тяжелые постройки на деревянных сваях больше не строят, но для легких вспомогательных строений этот материал используется довольно часто.

Используются как бревна, так и брус. Нередко возникает ситуация, когда по условиям строительства требуются сваи большей толщины, чем это позволяют размеры произрастающих в регионе пород деревьев. В таких случаях производят пакетное сращивание нескольких брусьев, дающее нужную толщину и длину столбов.

Оптимальными условиями использования деревянных свай являются постоянно влажные грунты. Если вода то появляется, то исчезает, древесина начинает гнить и сваю придется менять.

Типы по материалу изготовления

Изготавливают из разных пород деревьев, преимущественно хвойных, но при преобладании в регионе лиственных пород, сваи изготавливают из них.

Основным способом погружения деревянных свай является забивание с помощью строительного копра. Для защиты верхней части используется специальный оголовок, предохраняющий материал от расщепления или расклепывания.

Перед погружением матекриал грунтуют специальным составом, защищающим от внешних воздействий разного типа.

ВАЖНО!

В грунте не должно быть вредителей, иначе опоры будут быстро разрушены.

Металл

В качестве свай используются готовые металлические изделия. В их число входят трубы, диаметр которых составляет от 26 см и более. Исключением являются винтовые сваи, диаметры которых намного меньше.

Кроме труб могут быть использованы двутавры, швеллеры и прочие прокатные профили соответствующего размера. Погружение труб производится в закрытом и открытом виде. Для закрытого погружения на нижний торец приваривается конусный металлический наконечник, облегчающий проход ствола сквозь слои грунта.

Типы по материалу изготовления

Открытое погружение производят свободным торцом трубы. В отверстие проникает грунт, образуя твердую пробку в нижнем конце полости сваи. Она уплотняет нижние участки при погружении, которые начинают выполнять функцию наконечника.

Отдельным видом металлических опор являются винтовые сваи. Они изготавливаются специально, имеют вид трубы с конусным наконечником. на небольшом расстоянии от него привариваются две или три пары лопастей.

Погружение такой сваи напоминает процесс завинчивания шурупа. Винтовые сваи можно погружать с помощью строительной техники или вручную. Для этого на верхней части устанавливается ворот и производится вращение, из-за которого свая уходит под землю.

Таким образом можно работать в непосредственной близости от жилых или вспомогательных построек, не принося им никакого вреда.

Бетон

Железобетонные сваи являются наиболее распространенным вариантом. Они изготавливаются специально в стандартных типоразмерах или заливаются в подготовленную скважину непосредственно на строительной площадке.

Готовые сваи представляют собой наиболее прочную опору, обладающую напряженной арматурой. Такие стволы имеют максимальную устойчивость к боковым нагрузкам, обычным для влажных пучинистых грунтов.

Литые сваи обходятся намного дешевле, но монтаж занимает большое время, необходимое для набора бетоном конструкционной прочности. Готовые сваи представляют собой балки квадратного сечения со стороной от 20 до 40 см с заостренным рабочим концом.

Типы по материалу изготовления

Для погружения на глубины, превышающие 12 м, используются сборные сваи, имеющие форму труб с толщиной стенок от 4 см.

Они погружаются в грунт, соединяясь по длине до набора нужной глубины.

Применение спецтехники

Установки для забивки свай используются при необходимости заглубления мощных опор. Такая техника была разработана еще два века назад, в период интенсивного развития и применения паровых машин.

Современные агрегаты, конечно же, мало чем похожи на своих предшественников, но основные принципы работы остались практически неизменными.

В условиях плотной городской застройки, забиватель свай (по-другому он называется «копер») практически не используется, но вдали от густозаселенных районов для такой техники по прежнему есть работа. Копер является непосредственно самой машиной, с помощью которой осуществляется установка и забивка свай, но удары по стержню наносит специальный молот, или «баба».

Отдельно следует отметить, что существует несколько видов молота, равно как и способов установки и заглубления сваи в грунт:

  • Дизель-молот, работающий на дизтопливе и использующий при работе ударную силу;
  • Гидравлическая установка, работающая на гидравлическом приводе;
  • Вибропогружатель, использующий для погружения опоры в грунт эксцентрический маятник;
  • Сваевдавливающая установка, заглубляющая сваю посредством создания усилия огромной величины.

В городских условиях чаще всего используются именно сваевдавливающая машина, когда по причине слишком плотной застройки применение ударных механизмов невозможно.

Работу сваезабивной установки в общих чертах можно изобразить в следующей последовательности:

  • Свая устанавливается в проектное положение;
  • Вдавливание конструкции опоры в грунт до остановки естественного заглубления;
  • Забивка сваи в грунт на требующуюся по проекту глубину.

Следует отметить, что помимо забивки, существуют еще и другие способы, в которых машиной применяется не только удар молота. Одним из таких способов является вибропогружение, при котором в качестве главной силы заглубления сваи выступает вибрация.

Кроме того, в современном строительстве широко используются и такие методы, как:

  • Гидравлическая забивка, при которой для освобождения пути заглубления для сваи используется напор воды;
  • Вдавливание, отличающееся бесшумностью;
  • Ввинчивание;
  • «Пробойник», специальной установкой устраивается предварительная скважина для сваи.

Рекомендуем посмотреть видео как производится вдавливание свай с помощью специального оборудования.

Типы техники

Машины для забивки свай разделаются на два типа:

Установки могут быть как сборными, монтирующимися непосредственно на участке застройки, так и передвигающимися вместе с машиной.

Читайте также:  Зачем применяют железобетонные сваи для фундамента здания?