Технология и оборудование при погружении свай вдавливанием

• Преимущества вдавливания свай
• Процесс вдавливания свай
• Способы погружения вдавливанием
• Оборудование, используемое при вдавливании свай
• Сваевдавливающая машина (гидравлический гидростатический копер)

К настоящему моменту количество возводимых в нашей стране зданий значительно увеличивается, появляется необходимость в создании новых методов возведения фундамента, одним из которых является вдавливание свай. Свайный фундамент приобрел значительную популярность благодаря возможности укреплять грунты и увеличивать этажность построек.

Схема погружения опоры.

Преимущества вдавливания свай

Описываемый метод практически не имеет недостатков, к числу неоспоримых его достоинств можно отнести следующие:

• большая материалоемкость (в процессе вдавливания сваи происходит уплотнение окружающих ее грунтов, за счет чего повышается прочность всего фундамента и уменьшается стоимость его возведения);
• технология метода делает возможным полный компьютерный мониторинг (это дает возможность определения проектной нагрузки для каждой сваи, что, соответственно, повышает качество и надежность фундамента в целом);
• низкая энергоемкость технологии вдавливания (так как используется электроэнергия, а не горюче-смазочные материалы);
• возможность установки фундамента в любой вид грунта (кроме скального);
• технология позволяет уменьшить затраты времени при установке свай вдавливанием;
• увеличение прочности фундамента при использовании такой технологии погружения (для вдавливания используются элементы заводского изготовления, что предотвращает повреждение их целостности в процессе погружения);
• отсутствие вибро- и ударных нагрузок на грунт;
• низкий уровень шумов при проведении работ;
• увеличение несущей способности фундамента.

Таким образом, технология погружения свай вдавливанием позволяет сооружать фундамент в непосредственной близости с жилыми домами и иными сооружениями, а также там, где погружения методом вибропогружения или ударным способом запрещено.

Процесс вдавливания свай

Схема вдавливания грунтоцементных свай.

Технология, используемая при погружении вдавливанием, представляет собой процесс, состоящий из следующих этапов:

• монтаж оборудования для вдавливания конструкции и его загрузка блоками контргруза;
• размещение оборудования в месте вдавливания;
• захват и подача сваи в зажимной копер оборудования;
• непосредственное вдавливание элемента в грунт.

В свою очередь, этап непосредственного вдавливания включает в себя следующие фазы:

• вдавливание сваи посредством статической нагрузки;
• уплотнение грунта, расположенного вокруг острия элемента.

Способы погружения вдавливанием

Погружение вдавливанием может осуществляться несколькими способами, технология которых несколько отлична, вот они:

• точечный;
• линейный;
• координатный (кустовой).

В чем же их отличия? Если необходима установка одиночных, анкерных или стабилизационных строительных элементов, применяется точечный способ. Этот способ незаменим. Особенно если необходимо сохранить целостность окружающих место работ конструкций или произвести реставрацию старого фундамента.

Линейный способ, как следует из названия, предполагает однорядное расположение элементов при возведении фундамента, этот способ остается наиболее распространенным при работе на открытых строительных площадках.

Координатный (кустарный) способ применяется при многорядном либо сплошном расположении элементов, он включает перемещение оборудования по продольным или поперечным прямым.

Последние два метода отличаются высокой скоростью исполнения строительных работ и позволяют увеличить производительность практически на 30-40% , по сравнению с другими методами погружения.

Оборудование, используемое при вдавливании свай

Схема системы для вдавливания.

В процессе установки фундамента описываемым методом для вдавливания элемента в грунт может быть использовано различное оборудование, а именно:

• сваевдавливающие машины;
• сваевдавливающие установки.

Сваевдавливающая установка представляет собой опорную раму с установленным на ней зажимным устройством, которое и фиксирует монтажируемый элемент. С опорной рамой зажимное устройство соединяют направляющие и гидроцилиндры прямого и обратного хода, что позволяют погружать элемент в грунт. Чтобы достичь необходимого веса установки, применяются анкерные грузы. Для обеспечения необходимого давления используются гидравлические насосы, которые устанавливаются на отдельной раме, либо установка подключается к гидравлической системе крана или другого строительного оборудования.

Сваевдавливающая установка имеет особый порядок работы: она помещается в место вдавливания, которое подается в зажимное устройство установки, затем оборудование анкеруется грузами, происходит ручное выравнивание установки, свая вдавливается. Далее оборудование освобождается от анкерных грузов, и установка перемещается в место следующего погружения, процесс повторяется заново.

Если есть необходимость, чтобы установка быстро перемещалась к следующей точки погружения, то применяют оборудование, установленное на самоходном шасси.

Наряду с относительно невысокой стоимостью такая установка имеет и очевидные недостатки:

• необходимость дополнительного оборудования;
• необходимость длительной подготовки к погружению.

Таким образом, при использовании сваевдавливающей установки возникает необходимость существенной подготовки строительной площадки к проведению работ по возведению фундамента.

Сваевдавливающая машина (гидравлический гидростатический копер)

Схема сваевдавливающей машины.

Машина такого типа представляет собой основную раму (на ней крепятся следующие установки: становка перемещения машины, крановая и сваевдавливающая) и грузовую раму, служащую для закрепления анкерных грузов. Два крепления сваевдавливающей установки, боковое и центральное, позволяют работать в непосредственной близости от существующих зданий.

Такое оборудование представляет собой функционально-законченный механизм, для работы которого не требуется вспомогательное оборудование.

Технология работы сваевдавливающей машины следующая: в разобранном виде оборудование доставляется на строительную площадку, подготовка которой занимает гораздо меньше времени, чем для работы сваевдавливающей установки. Для этого достаточно лишь чернового выравнивания площадки и разметки точек вдавливания. При этом площадка может даже иметь небольшой уклон (до 15%), так как в процессе работы машины благодаря имеющимся гидравлическим цилиндрам этот недочет будет устранен. Кроме того, весь процесс работы по вдавливанию полностью контролируется, соответственно, после ее проведения нет необходимости в дополнительных статических испытаний установленных элементов.

Конечно, стоимость такой машины довольно высока, но так как она включает в себя и шасси, и кран, и сваевдавливающую установку, то эта стоимость вполне адекватна и не превышает суммарную стоимость, которую имеет все это оборудование.

http://www.youtube.com/watch?v=6zgmys4YNPs

Преимущества сваевдавливающей машины:

• не требуется дополнительное оборудование для возведения фундамента;
• отсутствие вибрационных и ударных нагрузок на грунт и расположенные в непосредственной близости здания и сооружения;
• отсутствие необходимости в лидерных скважинах;
• отсутствие необходимости в принятии дополнительных мер по подготовке площадки к проведению работ;
• высокая скорость проведения работ.

Схема элементов сваи.

Справедливости ради следует отметить и то, что данная технология имеет и некоторые недостатки:

• не всегда есть возможность проведения работ на небольших строительных площадках из-за габаритов применяемой техники;
• для доставки на строительную площадку требуется гораздо больше техники, что увеличивает цену перевозки;
• стоимость погружения одного погонного метра превышает цену на погружение, к примеру, забивных свай.

Таким образом, возведение свайного фундамента методом вдавливания свай является наиболее прогрессивным способом проведения работ. Он отличается энергоемкостью, высокой производительностью и скоростью проведения работ, позволяет избежать дополнительных работ по проведению подготовки строительной площадки. Прогресс не стоит на месте, и вместе с ним растет число применяемых в строительстве методов.

http://www.youtube.com/watch?v=Sa9x0zF2-aY

В каждом конкретном случае следует выбирать тот, который будет отвечать запросам постройки и возможностям использования определенного оборудования.