Mebelgeometry.ru

Мебельная геометрия
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Последние изобретения в технологии устройства буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи

Буроинъекционные сваи применяются при строительстве объектов, находящихся в зоне плотной застройки: исторический центр города, его спальные районы и пр. Они являются эффективной заменой забивных свай, при работе с которыми образуются мощные динамические воздействия на грунт, что приводит к разрушению целостности близлежащих зданий. Использование же буроинъекционных свай полностью решает проблему разрушительного воздействия на строения, находящихся в непосредственном соседстве с местом стройки.

Условия и особенности

Буроинъекционной сваей называют конструкцию, которая получается при замещении смесью бетона (с армирующим каркасом) извлеченного при бурении грунта.

Область применения этих несущих элементов распространяется на такие случаи:

  • производство работ на неустойчивом сыпучем грунте, где нужно проводить дополнительное укрепление стен котлована;
  • возведение зданий большой этажности в условиях плотной застройки;
  • проведение работ в исторических архитектурных центрах;
  • необходимость установки опор с заданным углом наклона;
  • возведение пристроек, дополнительных этажей к существующему зданию.

Старый ленточный незаглубленный фундамент, установленный на такие свайные опоры, выглядит следующим образом (фото):

Фундаменты можно расположить рядом

В промышленном строительстве буроинъекционные сваи относят к виду буронабивных конструкций, которые используются при возведении зданий в плотно населенных районах городов, при невозможности устанавливать сваи забивным способом, а также на грунтах под уклоном.

Изменение условий эксплуатации здания (увеличение нагрузки на фундамент, повышение уровня грунтовых вод, чрезмерное водонасыщение с поверхности окружающего грунта, износ по сроку службы несущих подземных конструкций, техногенные вибрации) приводят к неравномерной осадке здания. Возможность остановить процесс разрушения предоставляет метод установки бетонных опор под любым углом без разрушения старого ленточного основания.

Технология бурения с немедленным заполнением готовым раствором применяется для усиления склонов с целью предотвращения постепенного разрушения уникальных ландшафтов. Примером использования технологии являются профилактические работы по обеспечению сохранности почти вертикального Мелового утеса (Святогорская Лавра).

Конструктивные отличия

По технологическим особенностям изготовления и эксплуатации буроинъекционные сваи делят на 2 основные категории:

  1. Висячие. Они передают основную нагрузку на окружающий грунт своей боковой поверхностью. Такая необходимость возникает на участке, где почва не имеет твердых пород для обеспечения несущей функции, создания прочной основы зданию.
  2. Стойки. Столбы распределяют нагрузку от надземного строения не столько боковой площадью, сколько на более широкую по площади пяту. Такие элементы используют для зданий на сложных участках, чтобы гарантировать отсутствие вертикальное смещение грунта по стенкам скважины вдоль опоры. Эти качества востребованы при проведении капитальных работ по реконструкции мостов, эстакад, укреплению фундаментов аварийных зданий.

Процесс ремонта аварийной просадки фундамента показан на этом фото:

Спасение действующего здания

Для усиления фундамента наливными столбами из бетона не всегда применяются крупногабаритные машины и оборудование, имеющееся в наличии у промышленных гигантов. Вместо самоходной буровой установки и передвижного бетонного завода, достаточно передвижного станка с наборным буром, бетономешалки и сварочного аппарата для самостоятельного изготовления каркасов из арматуры.

В индивидуальном строительстве применяют малогабаритные агрегаты, которые способны обслуживать всего 2 человека. Высокая скорость работ обусловлена еще и тем, что не требуется производить большой объем сопутствующих земляных работ для других видов бетонного фундамента.

Отличия технологии

Время изготовления и установки буроинъекционной сваи (БИС) технология ее производства совмещает. Цементный раствор заливается в готовую скважину в момент обратного хода бура через внутренний канал, проходящий по его вертикальной оси. Это существенно экономит время строительства и позволяет использовать имеющиеся неповрежденные стенки грунта в качестве опалубки.

Последовательность всех этапов создания бис

При строительстве многоэтажных зданий требуется значительная длина столба – порядка 15 м. В таких случаях армирование может выполняться только в верхней части опоры.

Впрыск цементной массы производится бетононасосом высокого давления, чтобы обеспечить равномерное распределение бетонного раствора по всей длине скважины. Прочность монолита повышается также за счет поглощения наружным слоем жидкого материала частиц окружающего грунта.

Подача раствора

Основным отличием этой технологии от установки буронабивных бетонных свай является способ поступления инъекционного цементного раствора (бетон с наполнителем мелкой фракции или цементно-песчаная смесь) непосредственно через бур в скважину.

Конструкция рабочего органа буровой установки включает в себя: штангу, центратор, муфту, буровую колонку, крепеж (шайбы, гайки).

Колонки изготавливают под определенный вид грунта. Для почвы, содержащей твердые вкрапления, наконечники буровых колонок дополнительно наваривают твердыми сплавами.

Существенное значение имеет правильно выбранная форма лопастей винта, которые имеют буроинъекционные сваи. Чаще всего она имеет трапецеидальное или округлое сечение, что значительно повышает адгезию жидкого раствора с формирующимися стенками скважины.

Секции колонки для бурения

Образец наборной буровой колонки с коронкой для прохождения твердых пород приведен на фото:

Подача в скважину инъекционного бетона может производиться непосредственно через канал в буровом шнеке, а также после его извлечения по специальной трубе, которая впоследствии извлекается или оставляться навсегда в массе бетона.

Арматура

Армирующий каркас готовят заранее и погружают его в свежий залитый бетон на нужную глубину.

Читать еще:  Пароизоляция для минеральной ваты

Заготовки, сделанные квалифицированным сварщиком для непрерывной работы на площадке, где последовательно наливают буроинъекционные сваи, выглядят, как на этом фото:

Готовые каркасы

Согласно требованиям СНиП для изготовления 1 каркаса необходимо:

  • продольные стержни арматуры 6 шт, класса А3, Ø 18 мм;
  • наружный Ø каркаса не менее 140 мм;
  • каркас разделяется на секции, не превышающие длину 11,7 м;
  • ответственные скважины должны армироваться каркасами, изготовленными прямо на строительной площадке (без транспортировки);
  • дополнительное усиление проводится внешними арматурными кольцами из металла, толщиной до 9 мм и шириной от 6 до 9 см;
  • металл необходимо погрузить в защитный слой бетона, составляющий не меньше 7 см.

Арматурный каркас погружают в залитую бетоном скважину не позже, чем через 20 мин после внесения раствора.

Разновидности буроинъекционных свай

Отличие БИС заключается в способе наполнения раствором скважины. Стандартная технология выполнения инъекционной сваи изменяется в разных случаях и зависит от качества почвы и характеристик строения.

Виды буроинъекционных оболочек:

  • скважины без обсадки;
  • проход с установкой металлической оболочки;
  • с винтовым погружением.

Первая технология используется в мало обводненных грунтах, при этом шнек выбирает землю, и бетононасос подает раствор внутрь забоя. Подбирается диаметр долота и транспортера. Обсадка из труб применяется в оплывающих и размывающихся грунтах, при этом увеличивается прочность элемента, экономится бетон.

Винтовые сваи не требуют начального прохода бурением. Труба снабжается лопастями и вкручивается в требуемом месте на нужную глубину. БИС бывают висячего типа, различаются также сваи-стойки, которые опираются основанием на стабильный слой грунта.

Без дополнительной обсадки скважины

Устройство опор методом непрерывного полого шнека (НПШ) больше применяется за границей, но и в России набирает популярность. Буровая колонна складывается из пустотелых шнеков и опускается в землю до монтажной отметки. Грунт поднимается на поверхность спиральным шнеком. Освободившееся пространство заполняют бетонным раствором, который поступает в скважину под давлением.

Преимущество метода в том, что его производительность больше, чем метода с монтажом обсадки в 5 – 10 раз. За счет давления раствора увеличивается компактность почвы вокруг сваи, одновременно уплотняются стенки прохода, за счет чего повышается прочность стержня.

Сокращается время работы техники, что ведет к улучшению экологии, если монтаж ведется в условиях города. Работы по установке свай без обсадки проводятся с меньшим количеством производимого шума, т.к. не нужно удалять землю с поверхности шнека.

С обсадкой скважины

Устройство буронабивных свай с обсадной трубой

Сущность обсадной технологии буроинъекционных свай заключается в использовании секционных многоразовых труб. Коллекторные элементы опускаются по мере бурения прохода и вынимаются после бетонирования очередного участка. Секции скрепляются с помощью технологичных стыков или методом сварки.

Бурение проводят вращением, ударами или вибрацией или используют составные способы. Для этого применяют станки бурения, домкраты и вращатели. Ствол зачищают после достижения нужной отметки и подают вниз арматурный каркас. Бетонирование проводят с непрерывным уплотнением смеси для очищения от воздушных пузырьков.

Очередность армирования и подачи раствора может меняться в зависимости от выбранной конструкторами технологии обустройства свайного фундамента. Устанавливают наклонные или отвесные стойки в тесных условиях, где нельзя применить другую технику. Обсадная технология используется в близости от соседних зданий, в нестабильных почвах, в дне водоемов.

С винтовой набивкой

Метод несущих винтонабивных стоек не требует бурения прохода перед установкой сваи, т.к. на трубу ставят лопастной наконечник. Труба погружается завинчиванием в грунт, при этом монтаж напоминает технологию устройства свайно-винтового основания. Сегменты арматурной конструкции сваривают или соединяют узлами из проволоки.

Инъекционные сваи, установленные завинчиванием, имеют преимущества:

  • невысокая стоимость обсадки и низкие трудозатраты;
  • быстрое устройство фундамента;
  • возможность установки самостоятельно;
  • не требуется предварительная выемка грунта.

Винтовые сваи часто выбирают для строительства частного дома. Лопасти ставят не только на конце, но и по всей поверхности трубы, если на участке рыхлая почва. Обсадка со временем подвергается коррозии и снижает защиту, кроме того, труба трудно завинчивается в прочных слоях, например, скальных.

Оборудование для установки буроинъекционных свай

Буроинъекционные сваи создаются с применением специального оборудования. Самостоятельно, с помощью подручных инструментов, сделать сваи можно только в малых проектах, и то уровень качества будет существенно снижен.

Разнотипные установки для БИС (буроинъекционных свай) различаются мощностью и характеристиками подачи смеси в забой. Обязательным элементом является специально разработанный силовой агрегат, который позволяет работать в грунтах различной плотности и характеристики.

Съемные навесные установки могут быть установлены на любой транспорт и не требуют специальной техники. Мощный насос равномерно подает смесь в скважину и так происходит заполнение. Именно насос является главным элементом конструкции.

Читать еще:  Трубки для шпилек опалубки

Мы предоставляем заказчикам любые услуги по устройству буросекущих свай

Мы предлагаем устройство буросекущих свай для следующих целей:

  • укрепление котлованов для создания фундаментов, основа ленточных фундаментов. В последнем качестве свайная стенка – уже готовая подвальная стена;
  • при строительстве тоннелей метро, автотоннелей, подземных парковок, гаражей, складов и подземных этажей;

  • укрепление берегов водоемов, создание гидротехнических объектов;
  • формирование железнодорожных насыпей, автострад;
  • устройство подземных коллекторов: стенка водонепроницаемая, она препятствует смешиванию вредных отходов с грунтовыми водами;
  • защита подземных коммуникаций от обрушения грунта и повреждения грунтовыми водами.

Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Усиление аварийных оснований посредством БИС необходимо выполнять сразу же после обнаружения их осадки, первые признаки которой — растрескивание стен. Также усиление является важной частью процесса подготовки существующих помещений к надстройке.


Рис. 1.7: Усиление фундамента буроинъекционными сваями

Процесс усиления фундамента БИС выполняется в несколько этапов:

  • Проводятся проектные расчеты и определяется оптимальный диаметр и глубина заложения свай;
  • Рабочая площадка подготавливается к работе, развертывается буровая установка;
  • По периметру аварийного фундамента создается ростверк, соответствующий проектным расчетам;
  • Выполняется бурение скважин и их заполнение бетонным раствором;
  • Сваи укрепляются арматурным каркасом и выполняется опрессовка (уплотнение) бетона.

Какие есть виды буровых свай и в чем их отличия?

По технологии устройства боровые сваи делятся на силовые элементы с обсадной трубой и без нее. В первом случае инвентарный инструмент предотвращает обрушение скважины в процессе строительства. Шурфы без оболочки эффективны только в условиях с высокоплотным грунтом.

Помимо буроинъекционных свай, используют такие типы силовых конструкций:

  1. Буронабивные опоры с одинаковым круглым сечением по всей оси – традиционный способ закладки фундамента в частном домостроении.
  2. Опоры с круглым сечением, имеющие уширение на конце – благодаря широкой подошве, размер которой превышает диаметр сваи, фундамент характеризуется максимальной устойчивостью и несущей способностью.
  3. Буроопускные сваи – металлические конструкции с круглым диаметром сечения. В нижней части столба имеется уширение с вертикальными ребрами жесткости. Такие фундаменты используют для строительства на вечномерзлом и тугопластичном грунте, а также на участках с содержанием крупных обломков.

Сравнение цен

Среднерыночная стоимость строительства свайно-бурового фундамента по различным технологиям:

Тип силовой конструкцииСтоимость услуги, руб./м.пог.
Буронабивные опоры1000
Буроопускные сваи1500
Буронабивные опоры с уширением1400
Буроинъекционные сваи по технологии CFA1900
Буроинъекционные сваи по технологии DDS1500

Представленные выше цены являются ориентировочными и не могут рассматриваться в качестве оценки преимуществ той или иной технологии: каждый метод устройства фундамента практичен и удобен в своей сфере.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Что такое буроинъекционные сваи

Это специальные бетонные конструкции, которые монтируются под углом 30-45 градусов под основание фундамента и принимают на себя основную нагрузку от поврежденного участка.

Технология монтажа и укрепления предельно простая, но сваи имеют одну ключевую особенность – их установить своими руками практически не возможно через сложность конструкции.

Как правило, в составе свай используется мелкозернистый бетон, арматура тут не практикуется, сваями можно усиливать практически любое основание. Соответственно, на их установку идет много бетона, диаметр скважины может составлять до 30 см, а глубина погружения – до нескольких метров.

Фактически, скважины бурятся до того момента, пока бур не остановится на прочных почвах ниже глубины промерзания. Только такие грунты способны выдержать нагрузку от поврежденного здания, а сваи при этом используются как основное усиление несущей конструкции.

Но сваями можно пользоваться не на всех почвах, их не используют в болотистых местностях через высокую подверженность открытых участков грунтовым водам.

Буроинъекционные сваи и их особенности

Отличительной особенностью таких свай является небольшой диаметр, редко превышающий 13 – 25 см и относительно большая глубина. Материалом для ствола буроинъекционых свай является мелкозернистый армированный бетон. Изготавливаются сваи путем инъекции бетона в скважину под давлением.

Раствор для получения мелкозернистого бетона состоит из цемента, соответствующего марке раствора, требуемому сроку схватывания и агрессивности среды. Инертным заполнителем в растворе служит мелко- и среднезернистый песок, а пластифицирующей добавкой – бетонитовый порошок.

Для устройства корневидных свай используют разнообразные растворы в зависимости от задач, которые они должны решить: цементные, цементно-песчаные, цементно-бетонитовые и растворы других составов.

Устройство буроинъекционных свай для усиления фундаментов — наиболее частая область применения данных изделий.

1. Бурение скважины 2. Заполнение скважины мелкозернистым бетоном с одновременным подъемом буровой колонны 3. Установка армокаркаса в скважину 4. Инъекция цеметного раствора в нижнюю часть скважины через специальную трубку

В зависимости от видов грунта, залегающего под нижним концом, корневидные сваи подразделяются на висячие сваи и сваи-стойки. Конструкции, опирающиеся нижними концами на скалу, относятся к сваям-стойкам, а сваи, которые опираются на грунт нижним концом и боковой поверхностью – к висячим сваям. Последние применяются часто в сжимаемых грунтах.

Читать еще:  Устройство площадки под автомобиль из щебня

В зависимости от характера нагрузки буроинъекционные сваи армируются либо в верхней части сваи, либо на всю длину. Длина секции арматуры зависит от высоты помещения, в котором идут работы. Армированный каркас может устанавливаться как до опрессовки скважины, так и после нее, а также одновременно с ней. Арматура корневидных свай имеет специальные фиксирующие элементы, которые выполняют ее отцентровку в скважине для обеспечения проектной толщины бетонного слоя. Сварные стыки, соединяющие арматурные каркасы по всей длине сваи, обеспечивают равномерную прочность арматуры. Расстояние между отдельными стержнями продольной арматуры по контуру сваи должно составлять не меньше диаметра стержня.

Некоторые особенности устройства инъекционных опор

Сваи данного типа выполняются в основном с применением армирующих конструкций, при этом используют различные технологии установки:

  • Если позволяют геологические условия арматурный каркас лучше устанавливать в скважину после извлечения бурового инструмента. При этом отдельные сегменты этого каркаса должны соединяться сваркой или другими способами, гарантирующими прочность стыка и работоспособность всей конструкции.
  • В некоторых случаях, чаще всего для неглубоких свай, допускается установка армирующего каркаса в скважину после закачки инъекционной смеси. При этом сделать это необходимо до начала отвердевания раствора (не позже чем через 1 час после прекращения подачи смеси). Чтобы обеспечить это, необходимо заблаговременно приготовить конструкцию каркаса.

Подача инъекционного раствора может осуществляться через полый буровой шнек или по специальной трубе, которая может извлекаться или оставаться в толще бетона. От выбора определенной технологии будет зависеть окончательная цена буроинъекционных свай, при извлечении технологических труб конструкция будет стоить дешевле.

  • Подача осуществляется при помощи бетононасосов, при этом давление раствора может достигать 20-30 атмосфер.
  • Инъекцию бетона необходимо выполнять до тех пор, пока бетонная смесь не станет выходить из устья скважины.
  • При этом стоит помнить о том, что по технологии объем закачанного бетона должен составлять 1,25-2,5 объема самой скважины. Если скважина приняла более этого количества, что бывает при плохом состоянии ее стенок при отсутствии обсадки, необходимо дать смеси застыть, и после этого произвести окончательную опрессовку.
  • Для инъекций применяются растворы марки П4 (по удобоукладываемости). Предъявляются требования и к прочностным характеристикам бетона. Его состав должен обеспечить через семь дней после заливки прочность не менее 15 Мпа, а через четыре недели не меньше чем 30 Мпа.

Требования к технологическому процессу по созданию буроинъекционных свай

Все работы, связанные с изготовлением данных конструкций, основаны на том, что технология их производства и устройство буроинъекционных свай полностью соответствует требованиям СНиП. Это значит, что для сооружения каркаса, установленного в каждую заполненную бетоном скважину, необходимо:

  • 6 арматурных стержней указанного диаметра, используемая арматура соответствует классу А3;
  • диаметр готового каркаса должен быть не меньше 140 миллиметров;
  • каркас разделен на секции, а длина каждой из них не должна превышать 1170 сантиметров.

Технология изготовления данных конструкций требует, чтобы более крупные скважины армировались каркасами, сваренными непосредственно на строительной площадке. Для дополнительного усиления применяется внешнее армирование с помощью арматурных колец. Изготовлены они из металла, толщина которого достигает 0,9 см, а ширина каждого кольца не менее 6, но не более 9 сантиметров.

Каркас для сваи

Каждое кольцо жесткости оснащено фиксатором, благодаря которым обеспечивается точное и равномерное расположение каркаса в заполненной бетоном скважине. Для того чтобы была соблюдена технология изготовления буроинъекционные сваи должны иметь защитный слой бетона, расположенный вокруг каркаса. Толщина такого слоя не менее 7 сантиметров. Бетонирование производится составом марки М300.

Он полностью соответствует классу сжатия В22,5. По существующим нормативам содержание цемента в растворе составляет 350 кг/м3, а заполнителя, в качестве которого используется мелкофракционный щебень – 25%.

Приготовленная смесь бетона имеет такую консистенцию, которая обеспечивает свободное прохождение состава по полому шнеку. В ее состав добавляется утвержденный СНиПом пластификатор, обеспечивающий пластичность бетона. Буроинъекционные скважины изготавливаются при непрерывных поступательных и обратных движениях шнека, раствор подается под постоянным давлением. В тех случаях, когда давление в системе падает, замедляется скорость движения шнека.

Армированный каркас опускают в скважину не позднее, чем по истечении 20 минут после заполнения ее раствором бетона.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector