Процесс и методы установки свайных фундаментов являются не менее важными факторами, чем процесс проектирования. Методами установки свайных фундаментов являются забивка свай и бурение механическим шнеком.
Чтобы избежать повреждения свай, при проектировании необходимо тщательно выбрать методы установки и монтажное оборудование.
Если установка будет производиться с помощью сваебойного молота, то необходимо учесть следующие факторы:
- Размер и вес сваи
- Сопротивление вдавливанию, которое необходимо преодолеть для достижения проектного проникновения
- Доступное пространство и высота над уровнем моря на участке
- наличие кранов и
- шумовые ограничения, которые могут действовать в данной местности.
- Шнек непрерывного действия (CFA)
- Подбуривание
Методы забивки свай (сваи с перемещением)
Методы забивки свай можно разделить на следующие категории:
Метод забивки свай с опускающимся молотом
Молот с весом, приблизительно равным весу сваи, поднимается на соответствующую высоту по направляющей и отпускается для нанесения удара по голове сваи. Это простая форма молота, используемая в сочетании с легкими каркасами и пробными сваями, когда может быть нерентабельно привозить паровой котел или компрессор на площадку для забивки очень ограниченного количества свай.
Существует два основных типа опускных молотов:
Паровые или сжато-воздушные молоты одинарного действия состоят из массивного груза в виде цилиндра. Пар или сжатый воздух, подаваемый в цилиндр, поднимает его вверх по неподвижному штоку поршня. В верхней точке хода или на меньшей высоте, которую может контролировать оператор, пар отключается, и цилиндр свободно падает на свайный шлем.
Свайные молоты двойного действия могут приводиться в действие паром или сжатым воздухом. Для этого типа молота не требуется свайная рама, которая может крепиться к верхней части сваи с помощью направляющих ног, а сама свая направляется деревянной рамой.
При использовании свайной рамы к молоту прикручиваются задние направляющие для зацепления с лидерами, а для предотвращения смещения молота относительно вершины сваи используются только короткие направляющие для ног. Молоты двойного действия используются в основном для забивки шпунтовых свай.
Забивка свай с помощью молота
Забивка свай с помощью вибрации
Вибромолоты обычно имеют электрический или гидравлический привод и состоят из противовращающихся эксцентриков в корпусе, прикрепленном к голове сваи.
Амплитуда вибрации достаточна, чтобы разрушить трение кожи на боковых сторонах сваи. Вибрационные методы лучше всего подходят для песчаных или гравийных грунтов.
Струйный методДля облегчения погружения свай в песок или песчаный гравий можно использовать водоструйную обработку. Однако этот метод имеет очень ограниченный эффект в твердых и жестких глинах или в любом грунте, содержащем много крупного гравия, булыжников или валунов.
Методы бурения (сваи без смещения)
Шнек непрерывного действия (CFA)
Оборудование состоит из передвижного основания, оснащенного полым шнеком, который вращается в грунте до необходимой глубины погружения. Для формирования сваи бетон укладывается через шнек по мере его извлечения из грунта.
Шнек оснащен защитным колпаком на выходе у основания центральной трубы и вращается в земле с помощью установленного сверху роторного гидравлического двигателя, который работает на держателе, прикрепленном к мачте.
По достижении необходимой глубины через полый ствол шнека закачивается высокопрочный бетон, и под давлением бетона защитный колпачок отсоединяется.
При вращении шнека в том же направлении, что и на этапе бурения, грунт выбрасывается вертикально по мере отвода шнека, и свая формируется путем заполнения бетоном.
В этом процессе важно, чтобы вращение шнека и поток бетона были согласованы, чтобы избежать обрушения боковых сторон отверстия над бетоном на нижнем вылете шнека. Это может привести к образованию пустот в заполненном грунте в бетоне.
Метод особенно эффективен на мягких грунтах и позволяет устанавливать множество буронабивных свай различного диаметра, способных проникать во множество грунтов. Тем не менее, для успешной работы роторного шнека грунт должен быть достаточно свободным от корней деревьев, булыжников и валунов, а также должен быть самонесущим.
Во время работы шнек поднимает вверх незначительное количество грунта, что приводит к сохранению боковых напряжений в почве и минимизации пустот или чрезмерного разрыхления почвы. Однако, если вращение шнека и продвижение шнека не совпадают, это приводит к удалению грунта во время бурения, что может привести к обрушению боковой части скважины.
Процесс шнека непрерывного полета
Подрезка
Особенность шнековых буронабивных свай, которая иногда используется для того, чтобы использовать несущую способность подходящих пластов, обеспечивая расширенное основание. Для применения этой техники грунт должен быть способен стоять открытым без опоры.
Жесткие и твердые глины, такие как лондонская глина, являются идеальным вариантом. В закрытом положении инструмент для подбуривания устанавливается внутри прямого участка ствола сваи, а затем расширяется в нижней части сваи для получения подбуривания, показанного на рис. 3.
Обычно после установки и перед заливкой бетона спускается человек с клеткой и осматривает ствол и нижнюю часть сваи.
Рисунок 3: a) оборудование для гидравлического вращательного бурения b) шнек непрерывного полета, c) инструмент для подрезки скважин в открытом положении
- Типы оборудования для забивки свай – применение, преимущества и подробности.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Шнековые сваи непрерывного действия: Конструкции и применение.
- Какие существуют методы забивки свай над водой?.
- Стальные свайные фундаменты – типы, конструкция и соединения.
- Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?.
- Как построить буронабивной свайный фундамент?.