Opis głównych metod wbijania pali

Budowa każdego budynku kapitałowego rozpoczyna się od budowy fundamentu. Wygląd, wykonanie, trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji zależą od prawidłowego doboru jej rodzaju i wykonania prac montażowych. Obecnie fundamenty palowe są coraz częściej wykorzystywane przy budowie obiektów o różnym przeznaczeniu.

Pale wbijane spoczywają na warstwach gruntu stałego, dzięki czemu charakteryzują się dużą nośnością. Ich zastosowanie dodatkowo zapobiega deformacji niebezpiecznych warstw gruntu, co w innych warunkach obarczone jest nierównomiernym osiadaniem konstrukcji.

Wbijanie pali odbywa się w następujących rodzajach gleby:

• gleby luźne piaszczyste i średniotwarde;
• płynna i plastyczna glina piaszczysta;
• twarde, płynne i miękkoplastyczne gliny i iły.

Do wbijania stosuje się różne rodzaje pali. Jeśli mówimy o kształcie przekroju, to są to:

• okrągły (pełny i pusty);
• w kształcie litery T;
• kwadrat.

W zależności od użytego materiału rozróżnia się stosy:

• metal - nadaje się do budowy dużych budynków murowanych, opartych na drewnianej ramie, a także do budowy domów szkieletowych;

• wzmocniony beton - stosowany do monolitycznych budynków przemysłowych i wielokondygnacyjnych, zalecany do przemieszczania gruntów;
• z drewna - nadaje się do domów prywatnych, domków letniskowych, małych mostów, budynków tymczasowych.

Monolityczne i spawane w zależności od metody produkcji.

Kryteria wyboru i cechy pali drewnianych są określane zgodnie z GOST 9463-88. Istnieją przepisy dotyczące innych produktów.

Niezależnie od rodzaju stosu muszą spełniać następujące wymagania:

• jeden element musi wytrzymać duże obciążenie;
• wysoka odporność na pękanie;
• odporność na duże obciążenia zmienne, zdolność do funkcjonowania w trudnych warunkach hydrogeologicznych.

Do wbijania pali stosuje się specjalne urządzenia, które wywierają na elementy obciążenie statyczne (stałe wgniecenie) lub dynamiczne (uderzenie). Prace poprzedzają eksploracje geologiczne i wbijanie elementu testowego. Ostatnia akcja pozwala zobaczyć, jak dokładne są teoretyczne założenia dotyczące natury gruntu, aby ocenić zachowanie pala w gruncie.

Jeśli próbna jazda przebiegła pomyślnie, zakłada się wszystkie podpory, organizuje się fundament, na końcu którego fundament jest przyjmowany. To ostatnie polega na zamknięciu nadziemnej części bazy w celu ochrony jej przed negatywnymi czynnikami środowiskowymi. Odbiór można wykonać przy użyciu muru, desek, zaprawy betonowej. Powstały cokół jest następnie wyłożony odpowiednim materiałem.

Główną zaletą posadowienia palowego jest oczywiście możliwość wznoszenia budynków o średnich i dużych gabarytach na gruntach niebezpiecznych, skłonnych do kruszenia i plastyczności. Jeden element może wytrzymać obciążenie 1,5 tony. To z kolei pozwala zredukować ilość pali, a tym samym obniżyć kosztorys. Koszty fundamentu palowego będą niższe w porównaniu z kosztami zorganizowania pasa lub monolitycznego analogu.

Oprócz oczywistych, metoda wbijania pali ma następujące zalety:

• pobliskie budynki nie doświadczają obciążeń dynamicznych;
• możliwość budowania na glebach reliefowych, glebach o znacznym nachyleniu;
• zachowanie ogólnego wyglądu krajobrazu;
• duża szybkość budowy fundamentów, nie trzeba czekać, aż fundament nabierze siły;
• nadaje się do wszystkich typów budynków;
• sprawia, że ​​prawie każda strona nadaje się do budowy.

Cechą technologii wbijania pali jest konieczność wstępnego wiercenia otworów o wymaganej głębokości. Następnym krokiem jest uporządkowanie szybu palowego. Ten etap można przeprowadzić, w zależności od rodzaju gruntu, na jeden z trzech sposobów:

• suchy - wykonany bez mocowania ścian podpory;

• używanie gliny, która pozwala uniknąć dobrego złuszczania;

• za pomocą obudowy do mocowania podpór.

Ponadto sam proces jazdy można wykonać na różne sposoby:

• przez cios;
• metodą wibracyjną;
• przez wcięcie;
• metoda wkręcania;
• z wykorzystaniem studni prowadzących na podpory.

Czasami na tym samym fundamencie stosuje się kilka metod jednocześnie. Przyjrzyjmy się każdemu z nich.

Pale wbijające polegają na użyciu kafara lub innego specjalnego sprzętu (na przykład koparki), na którym zawieszony jest młot hydrauliczny (lub młot napędowy lub pneumatyczny) do wbijania. Młot Diesla to prosty, ale skuteczny młot. Działa niezależnie od dostępności źródeł energii, posiada wysoką wydajność, odporność na warunki atmosferyczne.

Istota metody wbijania opiera się na energii uderzenia. Z każdym uderzeniem w głowę element wbija się głębiej w ziemię, aż jego czubek spocznie na solidnej podstawie.

Napęd wibracyjny wiąże się ze zmniejszeniem tarcia pomiędzy boczną powierzchnią podpór a ścianami otworu wiertniczego, dzięki czemu metoda ta wymaga mniejszych naprężeń. Podczas zanurzenia wibracyjnego przemieszczoną glebę należy zagęszczać wokół stosu, ponieważ jest to bezpośrednio związane z wytrzymałością przyszłego fundamentu. Odbywa się to za pomocą podwodnych, młotów i specjalnych instalacji zapewniających wibracje i odkształcenia gruntu pod wierzchołkami pali oraz w rejonie ich ścian bocznych.

Wibracyjny kafar w tej technice jest skuteczny na glebach nasyconych wilgocią. W przypadku gleb suchych i gęstych bardziej odpowiednie są młoty wibracyjne sprężynowe.

Technologia wcięcia jest jedną z najcichszych. Odbywa się to z powodu pewnego obciążenia pali, dlatego dosłownie „wpadają” w ziemię. Obciążenie pochodzi z wibratorów i podnośnika hydraulicznego, ważne jest, aby pale dociskane były również pod wpływem własnego ciężaru.

Proces obejmuje kilka cykli pogłębiania, a następnie wyciągania podpory, aż jej końcówka zatrzyma się i osiągnie głębokość projektową. Nadaje się do większości rodzajów gleb, także tych o głębokich, gęstych warstwach. Ta metoda nie jest odpowiednia dla pali wbijanych na głębokość większą niż 6 m. Ze względu na wielkość używanego sprzętu do jego umieszczenia wymagana jest powierzchnia co najmniej 500 metrów kwadratowych. Ponadto jest to dość kosztowny sposób na zorganizowanie fundamentu palowego.

Technologia wkręcania polega na wykorzystaniu pali metalowych lub żelbetowych (RC), które oprócz końcówki posiadają ostrza. Te ostatnie są niezbędne do zanurzenia, wkręcając podpory w ziemię.Ta metoda jest stosowana na zalanych i kruchych glebach, jest szeroko stosowana w budownictwie miejskim, ponieważ nie wytwarza hałasu i wibracji, nie deformuje warstw gleby sąsiednich obiektów.

Za najcichszą, bezpieczną dla krajobrazu uważa się metodę zatapiania podpór. Nadaje się do gleb skalistych, gleb w strefie wiecznej zmarzliny, gleb z wtrąceniami stałymi (do 20%).

Istotą metody wiercenia jest wykonanie w gruncie otworu (otworu prowadzącego), którego średnica jest mniejsza niż średnica pala. Wysokość powstałego odwiertu odpowiada wysokości pala bez końcówki. Następnie do studni wbija się podporę.

Odmianą metody zanurzeniowej jest wiercenie. W tym przypadku średnica studni jest nieco większa niż średnica pali, dlatego po zanurzeniu tego ostatniego wolną przestrzeń między ścianami otworu a ścianami podpory wypełnia cementowo-piaskowy lub mieszanka gleby.

Wiercenie studni odbywa się za pomocą kafarów wyposażonych nie w młoty palowe, ale w obrotowe rotatory. Te ostatnie zapewniają ściśle pionowy kierunek wiercenia, który jest kluczowym wskaźnikiem jakości wiercenia.

Wybór tej lub innej metody wbijania pali zależy przede wszystkim od właściwości gruntu. W związku z tym sprzęt udarowy nie może być używany w glebach z impregnacją stałą (kamień, tłuczeń, żwir). Metoda zatykania nie zadziała, nawet jeśli plac budowy znajduje się w pobliżu eksploatowanych obiektów, głównych rurociągów. Krótko mówiąc, gdzie hałasy i wibracje są zabronione.

Metoda zanurzenia wibracyjnego jest optymalna dla gleb nasyconych wodą i piaszczystych, ale nie jest dostępna w przypadku gleb gęstych i nieaktywnych, zwłaszcza skalistych.

Ważnym kryterium wyboru jest zużycie stosów i odpowiednio koszt pracy. Co do zasady, w pomieszczeniach o regularnym użytkowaniu należy wybierać między palami żelbetowymi a skręcanymi. Nośność podpór żelbetowych jest wyższa, ale są one montowane z takim samym skokiem jak podpory śrubowe. Oznacza to, że nie będzie możliwe zmniejszenie ich liczby.

Ale w przypadku gleb o znacznych różnicach wysokości lub na glebach podlewanych lepiej jest stosować stosy śrubowe. Beton zbrojony (nawet przy zastosowaniu modyfikacji kompozytowych) w tym przypadku ma tendencję do zawodności, co nie ma miejsca w przypadku odpowiedników śrubowych ze względu na ich szerszą podstawę. Dodatkowo te ostatnie można wydłużyć do wymaganej długości - aż podstawa będzie opierać się o mocne warstwy.

Jeśli porównamy złożoność metod, to wszystkie pale montowane metodą wbijaną wymagają krótszego czasu montażu. Z reguły w tym celu wystarczy dostarczyć na miejsce specjalny sprzęt, który porusza się po torze gąsienicowym. Na zmianę takie instalacje są w stanie wbić do 40 pali, czyli w większości przypadków stworzyć cały fundament.

Wprowadzenie pali śrubowych w ziemię implikuje zastosowanie sprzętu elektromechanicznego lub świdra otworowego, za pomocą którego w otworze montażowym montowana jest skrzynia biegów i zapewnia ona przykręcanie podpór. Jeżeli dojazd na plac budowy jest utrudniony lub z innych powodów nie jest możliwe użycie specjalnego sprzętu, możliwy jest montaż ręczny pali.Proces będzie długi i pracochłonny.

Bez względu na wybraną technologię i wielkość, przeznaczenie budynku, należy sporządzić schematy, które odzwierciedlają obciążenie podpór, głębokość ich zakopania, stopień, średnicę i tak dalej.

Jeśli budynek przewiduje ciężkie konstrukcje, na przykład piece, kominki, potrzebują własnego mini-fundamentu. Nie jest powiązana z główną bazą i musi być zbudowana według własnych obliczeń.

Podczas prowadzenia stosu własnymi rękami należy pamiętać, że należy go zainstalować poniżej poziomu zamarzania gleby i przejść przez wszystkie słabe warstwy. Tylko w ten sposób można osiągnąć wytrzymałość i niezawodność fundamentu palowego.

Pale wbijane są, jak już wspomniano, na twardy grunt, którego głębokość odpowiada dokumentacji projektowej. Przy tym ważne jest, aby upewnić się, że element osiągnął solidne warstwy, a nie spoczywał na przykład na kamieniu. W przeciwnym razie nie można uniknąć przekrzywienia stosu podczas pracy domu, co wpływa na geometrię konstrukcji jako całości.

Lepiej jest zanurzać lub wbijać stosy w ciepłym sezonie, po rozmrożeniu górnych warstw gleby. Jeśli nie można wykonywać prac przed mrozem, można je wykonywać w trybie zwykłym, pod warunkiem, że gleba jest zamrożona na głębokość nie większą niż metr.

Jeśli zamrażanie jest bardziej znaczące, możesz użyć specjalnego urządzenia - „igły parowej”. Przedstawia rurkę, na której znajduje się otwór - wydobywa się z niej gorąca para. Rura jest opuszczana do studni, pomagając rozmrozić glebę. W przypadku gleb zmarzniętych odpowiednia jest również metoda wierceń wstępnych ze wstępnym wierceniem studni prowadzących.

Do wbijania pali o małej średnicy na płytkie głębokości można użyć młotka ręcznego. W przypadku większych konstrukcji stosuje się młot elektryczny lub hydrauliczny. Ich koszt jest wysoki, ale można je wynająć, jeśli chodzi o budownictwo prywatne.

Stosując metodę wiercenia należy w pierwszej kolejności zadbać o usunięcie gruntu wydobywanego podczas wiercenia. W przeciwnym razie poziom budowy wzrośnie średnio o 0,5 m.

Głębokość odwiertu ma strategiczne znaczenie dla wiercenia lidera. Powinna być o pół metra krótsza niż podpora. W przeciwnym razie nie będzie możliwe zapewnienie retencji stosu glebą.

Informacje na temat wbijania wibracji, wbijania wgnieceń i wbijania stosu można znaleźć w następnym filmie.