Погружение свай: способы

При возведении больших построек, крупных объектов чаще всего выбором становится свайный фундамент. Он пригоден для любых типов почвы, обеспечивая надежность базовой конструкции. Возведение сооружения осуществляется быстрее, чем при укладке ленточного или любого иного базиса, на котором в будущем будет возводиться дом.

Производится по разным методикам:

  • ударная;
  • вибрационная;
  • вдавливающая;
  • завинчивающая.
  • При техниках разных видов возникает комбинированная методика:

  • виброударная;
  • вибровдавливающая;
  • погружающая, подмывающая грунтовые слои;
  • погружающая, использующая электроосмос.
  • Каждый метод достоин отдельного описания.

    1. Удары

    Сильные удары передают поступательную энергию, в результате чего пронзается грунтовая толща, выдавливая часть земли наружу, попутно создавая плотную подушку. Она укрепляет место и делает фундамент более прочным. Чтобы воспользоваться данной техникой, необходимо задействовать на стройплощадке тяжелые, сложные механизмы – рельсовые или самоходные ударные установки.

    погружение свай

    Рабочие элементы удерживают строго вертикально при помощи своеобразных стрел – копров. Первоначально погружение свай происходит медленно, постепенно, без резких рывков или качков. Это обязательное требование – соблюдение жесткого контроля правильного угла наклона. Малейшее отклонение от норматива приводит к браку.
    Воздействие осуществляется при помощи штангового или трубчатого молота. Обладая одинаковым весом, молот трубчатый, в отличие от штангового, имеет трехкратно большую силу. От мощных толчков и постукиваний конструкция способна разрушиться. Чтобы этого не случилось, используется специальный предохраняющий наголовник.

    Заглубление ведется до момента достижения проектной глубины, вычисляемой на стадии гидрогеологических изысканий. Для Подмосковья средняя глубина составляет 2-3 метра, для влажных песчаников некоторых регионов может достигать 8 метров. Не экономьте на предварительных работах, это в будущем упрощает проведение строительства.

    Преимуществами метода считаются:

  • возведение сооружений возможно на любых почвах;
  • этап строительства ведется быстро, с высокой производительностью;
  • несущие свойства фундамента усиливаются благодаря уплотнению земельной «подушки» порядка 20-30 сантиметров вокруг рабочей зоны;
  • климатические и погодные капризы никак не влияют на качество и сроки.
  • 2. Вибрация

    За счет передаваемой вибрации на погружаемую опорную конструкцию происходит снижение силы трения и сопротивления. Использование вибрационной техники требует меньших усилий, что уменьшает и трудозатраты. Вибрационный способ, аналогично ударному, позволяет уплотнить «подушку» радиусом 15-30 сантиметров. Это придает дополнительную несущую прочность несущим конструкции.

    При монтажных манипуляциях используются вибропогружатели, передающие механические сотрясения через защитный наголовник на объект приложения силы. Вибрация всегда носит строго определенную частоту, превращая любой грунт в «плывучий». Результатом становится достаточно быстрое и плавное погружение свай под собственной тяжестью. Чем длиннее и тяжелее элемент, тем ниже будет частота, чем легче и короче – тем выше (до 1 500 колебаний в течение минуты).

    Работа начинается с фиксации исходного положения вибропогружателя и крепежа монтажного элемента для придания вертикализации. Перед началом монтирования необходимо произвести пробный запуск дорогостоящего оборудования, чтобы выявить возможные отклонения от вертикали. Сложными машинами обязаны управлять только квалифицированные рабочие. Вибропогружатель можно арендовать, снижая его стоимость. Опытные операторы всегда сопровождают ценную машину, их услуги включены в финальную цену.

    Методика вибрации всегда востребована в зоне строительства на территориях, где много песчаника, а также существует избыточное водонасыщение. Процесс занимает 3,5-7 минут. При большой плотности, малой влажности земли технология применяется с оговоркой о необходимости предварительного бурения скважин. Наличие глины или тяжелых суглинков в обязательном порядком требует переходить на ударную методику при критерии недостижения плановой глубины не более 30 сантиметров.
    Из минусов – плотная городская застройка диктует необходимость вести все манипуляции в режимах без резонанса с частотой колебаний, не превышающей 50 Гц.

    3. Виброудары

    Погружение свай складывается из применения ударной и вибрационной нагрузок. Оно происходит под воздействием колебаний/ударов, благодаря чему фиксация проходит быстро и просто. Методика хорошо востребована на плотных почвах, где ведение работ по другим протоколам не столь эффективно.

    Виброударный способ осуществляется двухрамной установкой. На первой раме крепится ударник с электрогенератором, на второй – вибропогружающая стрела. Зацепившись наголовником, будущая опора позиционируется, включается механизм. Для этого метода оптимальная глубина составляет не более 6 метров.

    4. Вибровдавливание

    Рассчитано на погружение свай 6-метровой (или меньше) длины за счет вибровдавливающей техники. Углубление происходит за счет статистического пригруза и вибрации. Механическая установка запитывается к электрическому генератору экскаватора/трактора, процесс осуществляется лебедкой с двумя барабанами, направляющей стрелой, оснащенной вибропогружателем и блоками вдавливающего каната.

    Вибровдавливатель должен занять рабочее положение. Крюк располагается четко над местом проведения манипуляций. Подняв защищенную наголовником опорную часть, вибропогружатель фиксирует ее. Медленно, из-за вибрационного движения низкочастотного погружателя с плитой на рессорах, собственного веса, габаритной массы вибровдавливателя, электрогенератора и ударной нагрузки, передающимся через вдавливающий канат от погружателя, монтажные элементы достигают проектной глубины. Установка не требует заблаговременного устройства путей перемещения и ничего не разрушает. Достоинством подобного способа являются простота доставки техники до стройплощадки, а недостатком – невысокая работоспособность из-за ограниченного маневрирования.

    5. Вдавливание

    Вдавливание получило значительное распространение при возведении сооружений высокой прочности в сжатые сроки. Демонстрирует хороший результат на крайне плотных и твердых землях (исключение – скальные породы) с использованием элементов трубчатого или сплошного сечения (длина – от 3 до 5 метров). Воздействие ведется при помощи статической нагрузки. Вдавливание востребовано за счет высокой экономичности, постоянной возможности компьютерного мониторинга, повышения прочности и несущей способности, отсутствия раздражающих шумов. В рабочем процессе задействуется специальные тяжелые машины, занимающие много места, поэтому вдавливание пригодно лишь при наличии на территории стройки участков со свободной площадью не менее 500 квадратов.

    Погружаемое основание фиксируется в направляющей стреле строго по вертикали при помощи зажимов. Вручную установка выравнивается, опора вдавливается. После вхождения на метровую глубину «голову» охватывают оголовником, передающим давление генераторного устройства на блочную систему, и производя погружение свай все глубже. В ситуации невозможности достичь проектную глубину с первого раза, свайное основание приподнимается спецоборудованием и вновь опускается, продолжая процесс вдавливания. Процедура может повторяться многократно.
    Освободив устройство от анкерных пригрузов, машина перемещается к последующему месту. Для ускорения перемещений, осуществляющихся достаточно медленно, задействуют самоходные шасси. При небольшой стоимости виброустановки у нее есть недостатки, заключающиеся в необходимости дополнительного оборудования и длительного времени подготовки заглубления.

    6. Завинчивание

    Методика подходит только для винтовых опорных сооружений, состоящих из стального наконечника с лопастями, обеспечивающими ввинчивание. Основной ствол состоит из железобетона или стали. Такая технология востребована при возведении объектов, подвергающихся большой нагрузке (мосты, линии электропередач). Идеальными считаются грунты неплотные либо подтапливаемые, климатический пояс не играет никакой роли. При монтаже фундаментальной части дома не имеет значения плотность зоны застройки, работа ведется точечно, без звуковых и вибрационных эффектов.

    погружение свай Эндбери

    Ввинчивание осуществляется при помощи оборудования, закрепленного на раме автотягача. Осуществляется заглубление опорных элементов. Оборудование выдает крутящий момент, который через трансмиссию заглубляет все путем вращения. Когда грунтовая поверхность плотная, разрешено немного приподнять винтовую конструкцию и повторно запустить механизм.

    7. Подмыв

    Почвенный подмыв на рыхлых, сыпучих песчаниках и супесчаниках необходим для конструктивных элементов большой длины и значительного диаметра. Внимание! Этот метод категорически нельзя использовать на грунтах с высокой возможностью просадки. Это может быть чревато просадкой других близлежащих построек. Подмыв основывается на пропитывании земли водой, в результате чего увеличивается сила скольжения, опоры легко заглубляются под воздействием собственной массы и тяжести рабочего инструмента.

    В свайный наконечник и боковые стенки монтируются трубки, через которые жидкость, подающаяся под давлением, поступает в почвенный слой. Из-за свойств воды земля умягчается, становится рыхлой, постепенно вымываясь. Сопротивление ослабевает, между тем вода, продолжая свою кропотливую работу, размывает все вокруг стенок. Сила трения снижается.

    Трубки с водой имеют диаметр от 38 до 62 миллиметров. Размытие боковое происходит за счет попадания воды под давлением из 2 или 4 боковых трубок, расположенных на 40 сантиметров выше острой части. Сила трения падает, составляя конкуренцию центральному подмыву через трубочки на основании наконечника.
    Такая обработка скважин не позволяет говорить о высоких несущих качествах, поэтому для усиления надежности применяют комбинацию с ударной технологией. По факту расходы падают, а надежность строящегося фундамента заметно возрастает.

    8. Электроосмос

    Электроосмос является хорошей альтернативой традиционному монтажу фундамента, значительно упрощающей деятельность операторов сложной техники. Идеально подходит для суглинков и глины, отличающихся значительно плотностью и водонасыщенностью. Две опоры соединяются в электросеть. Уже погруженная выступает в роли анода, а вторая, еще только взятая для монтажа, становится катодом. Из грунта вокруг анода убирается влага, конденсируясь в зоне подле катода. Влажные грунтовые слои снижают сопротивление и позволяют осуществить запланированное методами удара или вдавливания.
    Как только ток заканчивается, свойства почвы мгновенно восстанавливаются.

    9. Буронабивная технология

    Эта технология стоит особняком, имея опосредованное отношение к погружной технике. Рабочие основания создаются сразу на участке путем заливания бетоном арматурного ствола в заранее сформированной скважине, проделанной при помощи множественных ударов или вращательного бура.

    Свайные буронабивные опоры создаются:

  • обсадными трубами. В скважину ставится трубка, фиксирующая стенки от осыпания. Затем делается каркас из железа, куда вливается бетон. В зависимости от типа использованной трубы ее можно демонтировать или не убирать из скважины. Технология пригодна для любых гидрогеологических условий;
  • без труб. Бетон заполняет скважину в процессе бурения, параллельно укрепляя ненадежные стенки и беря на себя обсадную функцию. Внутрь бетонной болтушки помещается арматурный каркас. Чтобы заливка внутри была равномерной, используются специальную заливочную трубку с вибратором.
  • Схемы создания свайного поля

  • Рядная. Проста в реализации. Опорные столбы располагаются равноудаленно. Этот способ хорошо зарекомендовал себя на песчаниках и гравии, но совершенно непригоден для плотных почвенных покровов.
  • Спиральная. Столбы устанавливаются от центра по спирали к периметру. Для данной схемы нагрузка распределяется более равномерно, снижается вероятность усадки.
  • Секционная. Выполняется в два этапа на связанных грунтах. Поле разбивают на секции. Опоры погружают попарно с пропуском соседних рядов. Второй этап включает монтирование опорных столбов на пропущенных рядах. Благодаря очередности нагрузка на свайное поле равномерная.
  • погружение свай Andberi

    Подведем итог

    Возведение фундаментального основания – важный процесс. Он требует всестороннего изучения особенностей земельного надела, специфики возводимой постройки. Погружение свай по определенному методу во многом определяет надежность и долговечность будущего строения.
    Все методики, нацеленные на погружение свай, имеют пару общих моментов.

  • Первое. Перед монтажом необходимо проведение тщательных расчетов и исследований.
  • Второе. Управление специальными машинами при создании свайного поля осуществляют только профессионалы.
  • Каждый способ имеет свои тонкости и применяется при определенных условиях с учетом ведения стройки – в частном секторе или в промышленности. Все методы имеют достоинства и недостатка. Выбор обуславливается огромным рядом факторов от насыщенности грунтовых пластов и плотности застройки территории до наличия свободного пространства на участке. Не экономьте на фундаменте, от него зависит долгая жизнь вашего дома!