- Методы и оборудование для погружения свай
- Типы погружаемых свай
- Разновидности сваебойных машин
- Области применения сваебойной техники
- Как правильно выбрать свайную машину?
- Схемы забивки свай
- Каким образом производят забивку свай на стройплощадке?
- Методы забивки свай
- Лидерное бурение
- Погружение свай методом вибрации
- Погружение свай методом вдавливания
Благодаря своему обширному функционалу и отсутствию качественных аналогов из отечественного производства, бурильно-копровая установка БМ-811 стала одной из наиболее востребованных на рынке.
Методы и оборудование для погружения свай
Недавно на почту строительной компании «Богатырь» пришло письмо от клиента, в котором содержалась следующая просьба:
Виктор, 35 лет, Москва: «Здравствуйте, уважаемые эксперты! По наследству я получил обширный участок земли в Подмосковье, где намерен построить двухэтажный кирпичный коттедж. В качестве фундамента я выбрал вариант с забивными железобетонными сваями и сейчас собираю информацию о преимуществах и недостатках данного выбора. Могли бы вы пояснить, каким оборудованием вы проводите погружение ЖБ вкладок? Какой тип техники используется и зависит ли его выбор от типа погружаемых свай? Заранее спасибо за ответ!»
Поскольку данная тема будет интересовать многих, мы решили предоставить информационную статью, в которой подробно рассмотрим основные виды оборудования для погружения железобетонных свай. На этой странице вы узнаете, какие сваи можно погружать и чем, какая техника для этого применяется, а также сможете ознакомиться с видео материалами по забивке свай.
- Какой тип свай используется
- Чем выполняется погружение свай
- Какой тип техники применяется
- Видеоматериалы по погружению свай
- Наши услуги по погружению железобетонных свай
Понятие «забивка свай» подразумевает процесс погружения свайных столбов в грунт под воздействием вертикальных ударов, которые создаются специальным оборудованием, установленным на копровой мачте самой сваебойной машины.
Хотя погружение осуществляется с применением ударной техники, сама сваебойная машина предназначена для выполнения сопровождающих операций, таких как строповка и подтягивание сваи на место монтажа, а также ее подъем, установка в строго вертикальное положение и центровка во время забивки.
Типы погружаемых свай
Забивка свай является наиболее эффективным методом погружения разных типов железобетонных свай. Все заводские конструкции, усиленные арматурным каркасом, подходят для использования данной технологии.
Совет эксперта: Наиболее распространённые железобетонные сваи в строительстве, как частном, так и промышленном, имеют сплошное квадратное сечение, усиливающееся поперечным и продольным армированием с предварительным напряжением каркаса. Длина таких изделий колеблется от 3 до 12 метров, наиболее востребованные размеры составляют 30*30 и 35*35 см.
Рис. 1.1: Забивные сваи сплошного квадратного сечения
Кроме того, могут погружаться следующие виды железобетонных свай:
- Сваи квадратного сечения с круглой полостью. Эти сваи являются более экономичным вариантом, так как за счет уменьшения объема используемого бетона, их стоимость значительно ниже, чем у монолитных квадратных свай. Однако несущие характеристики у них несколько ниже;
- Круглые полые сваи, которые могут быть как с закрытой, так и с открытой нижней частью. Сваи с открытым концом заполняются грунтом в процессе погружения, что дополнительно усиливает устойчивость конструкции.
Рис. 1.2: Железобетонные сваи круглого сечения
Существуют и другие виды свай, которые также могут быть погружены, такие как сваи-столбы и сваи-колонны. Однако их применение ограничено специализированными задачами, такими как гидротехническое и автодорожное строительство, поэтому рассматривать их для жилых зданий нет смысла.
Разновидности сваебойных машин
Сваебойная машина УГМК-12 представляет собой самоходную технику на колесах, предназначенную для работы с металлическими и железобетонными опорами, а также со шпунтовыми конструкциями длиной до 12 метров. В качестве базы для этой установки используется шасси от КамАЗа 43228. Эта машина находит широкое применение при возведении свайных фундаментов и опорных конструкций. Наиболее эффективно она демонстрирует себя во время пробного погружения опор в процессе создания свайных полей. Основной областью использования УГМК-12 являются малоэтажное строительство, сооружение линий электропередач, а также установка ограждений.
Среди ключевых преимуществ данной машины можно выделить:
- Наличие полноприводного шасси с колёсной формулой 6 х 6, что позволяет быстро передвигаться как по асфальтированным дорогам, так и по сложным участкам местности, тем самым значительно сокращая временные затраты на транспортировку техники на удаленные строительные объекты.
- Копровая установка может быть приведена в рабочее состояние без привлечения вспомогательных подъемных механизмов, что позволяет экономить как время, так и средства.
- Конструкция с поворотной платформой позволяет выполнять погружение нескольких свай или шпунтов из одной рабочей позиции, что значительно ускоряет процесс работы.
Кроме того, сваебойная машина с электрогидравлическим управлением обеспечивает высокую точность выполнения манипуляций.
Поставщик использует низколегированную конструкционную сталь для снижения массы оборудования без ущерба для прочности. Машина оснащена системами защиты от приближения к линиям электропередачи, а также ограничителем подъема груза и датчиками, сигнализирующими о крайних положениях мачты. УГМК-12 имеет уникальные характеристики, которые выделяют её среди других сваебойных машин аналогичного класса. Несмотря на относительную невысокую производительность по сравнению с более крупными установками, это идеальный выбор для частного строительства.
Бурильно-сваебойная машина БМ-811 представляет собой многофункциональную технику, предназначенную для бурения лидерных скважин с последующим монтажом железобетонных свай, металлических шпунтов и буронабивных опор. Эта установка базируется на шасси автомобиля Урал-4320. Самоходная колесная база обеспечивает высокий уровень мобильности, что значительно упрощает переноску техники на строительный объект. Максимальная скорость передвижения по дорогам общего назначения составляет 70 км/ч.
К ключевым особенностям БМ-811 можно отнести возможность выполнения как буровых, так и свайных работ без замены оборудования. Установка оснащена непрерывной шнековой буровой колонной, которая позволяет бурить скважины глубиной до 12 м и диаметром от 360 до 450 мм. Телескопический удлинитель позволяет увеличить глубину бурения до 15 м. В конструкции предусмотрены копровая мачта, дизельный молот и системы лебедок для забивки свай в заранее пробуренные скважины.
Сваебойные машины БМ-811 успешно работают с различными типами грунтов, включая мерзлую и мокрую почву. К преимуществам установок относятся:
- наличие поворотной платформы, что позволяет бурить скважины и погружать сваи в нескольких точках без необходимости менять положение установки;
- возможность установки усиленных буровых колонн с твердыми сплавными наконечниками для работы со скальными породами;
- высокая эффективность бурения в плотных грунтах (разработка скважины диаметром 360 мм и глубиной до 8 м занимает не более 15 минут);
- системы безопасности, которые предупреждают о предельных положениях рабочих органов (например, о сильном наклоне мачты), а также информируют оператора о глубине скважины, угле поворота платформы, давлении в гидросистеме и времени наработки оборудования.
Области применения сваебойной техники
Строительство с предварительным обустройством свайного основания является чрезвычайно распространённым методом возведения зданий и сооружений, особенно в северных регионах, где основная работа ведется с промёрзшими грунтами. Верхние слои почвы в процессе эксплуатации зданий начинают прогреваться и постепенно перемещаться. Чтобы избежать подобных проблем, используются сваи. Они становятся связующим звеном для равномерного распределения нагрузки на более глубокие и прочные слои грунта.
Также забивка свай применяется для укрепления неустойчивых грунтов при обустройстве траншей и котлованов. Железобетонные или металлические столбы помогают предотвратить размывание и деформацию почвы, что обеспечивает равномерную осадку объекта и исключает появление трещин на стенах.
Сваебойные машины широко используются в следующих областях:
- жилищное строительство;
- возведение промышленных объектов;
- прокладка трубопроводов и технологических магистралей;
- строительство линий электропередач и установок мобильной связи;
- возведение причалов и пирсов.
Сваи доказали свою эффективность при реализации проектных задач на слабонадежных грунтах, пучинистых типах почвы и в условиях глубокой промерзания (глина, песок, супесь, суглинки). Прочность и надежность свайного фундамента не зависят от уровня грунтовых вод и рельефа местности. Сваебойная техника может использоваться практически в любых условиях, за исключением каменистых типов грунта.
Преимущества данной специализированной техники включают в себя:
- потенциальная возможность работы на местности с большим перепадом высот и установка свай на различную глубину;
- водные машины могут функционировать в любых условиях без необходимости предварительного выполнения подготовительных работ;
- высокая скорость забивки, что ведёт к повышению продукта и сокращению временных затрат.
Как правильно выбрать свайную машину?
При выборе сваебойной машины следует учитывать сложность и объем предстоящих работ, а также особенности грунта и климатические условия. Если речь идёт о крупных строительных проектах, то будет оптимальным использовать технику на гусеничном или рельсовом ходу. Эти варианты обладают высокой мощностью и обеспечивают значительное ударное воздействие. Важно отметить, что рельсовые машины требуют специального монтажа и привлечение дополнительных средств для транспортировки на объект. Гусеничная техника также не может самостоятельно передвигаться по дорогам общего назначения, но показывает высокую эффективность в непростых условиях, например в плотной городской застройке или на сложных рельефах.
Установки на колёсном шасси отличаются высокой мобильностью и маневренностью. Эти модификации лучше всего подходят для выполнения небольших объемов работ на рассредоточенных участках, например, при строительстве панельных домов или в рамках малоэтажного строительства.
Схемы забивки свай
В процессе проектирования новых сооружений определяются места установки железобетонных столбов. При этом учитываются тип грунта, климатические условия, наличие соседних построек, расположение подземных коммуникаций и множество других факторов. Существуют технические схемы забивки свайных конструкций, которые обеспечивают прочное основание.
- Кустовая схема. Метод забивки ЖБ свай кустовым способом применяется для установки оснований углов и в процессе возведения колонн и пилонов.
- Лентовая схема. Линейная организация опор применяется при строительстве легких конструкций.
- Полевая схема. Опоры устанавливаются на углах здания как самостоятельные элементы и равномерно распределяются по всему периметру фундамента.
- Рядовая схема. Рядовая забивка колонн — это простейший и наиболее часто использующийся метод, подходящий для песчаной и гравелистых типов грунта.
- Секционная схема. Применяется для установки опор по секциям, активно используется при строительстве на стабильной плотной почве.
- Спиральная схема. Этот метод подразумевает забивку свай по спиральной траектории, начиная как с середины, так и с края поля. Его использование исключает движение грунта благодаря равномерному распределению нагрузки.
Использование специализированной технологической карты и схемы забивки опорных конструкций помогает максимально эффективно организовать работу специализированной техники и строительной бригады на площадке. Это позволяет выполнить все мероприятия четко и согласованно, сэкономив при этом силы и финансовые ресурсы.
Каким образом производят забивку свай на стройплощадке?
Процесс заглубления свай требует использования специализированной техники. Рассмотрим подробнее, каким образом и с помощью какого оборудования осуществляют забивку свай.
Копровая мачта. Это специализированное навесное оборудование применяется в комплексности со стреловыми кранами. Копры служат направляющими для дизельмолота и представляют собой навесной узел на специальной вагонетке. Оснащенная гидравлической системой мачта используется для фиксирования опоры и обеспечения перемещения ударного молота. Правильная настройка обеспечивается через гидроцилиндры, позволяющие менять положение стальной конструкции как вдоль, так и поперек.
Трубчатые дизельные молоты. Эти машины могут погружать опорные конструкции весом до 5 тонн в любой вид грунта. Их принцип работы аналогичен работе дизельных двигателей. Охладительная система с принудительным циркуляцией обеспечивает стабильный функционал молота как в условиях жаркой погоды, так и в зимнее, что позволяет забивать сваи даже в мороз.
Сваебойная машина. Специальный агрегат на колесном ходу с поворотной платформой может заглубить до 4-5 железобетонных свай в одном радиусе. За одну рабочую смену можно установить не менее 20-25 опорных конструкций.
Бурильно-сваебойный агрегат. Эта техника не просто погружает стержневые опоры, но и бурит скважины глубиной до 16 метров. Универсальная установка подходит для монтажа столбов весом 2-3 тонны.
Копровая установка. Это многофункциональная спецтехника, предназначенная для заглубления свайными стержнями ударным методом, а также на бурение скважин до глубины 16 метров. Копер активно используется для создания уплотненных свайных полей.
Универсальная сваебойная машина. Эта техника предназначена для установки железобетонных свай в наклонном положении. Она может работать с опорами длиной до 12 метров и весом не более 5 тонн. Наличие шестиколесного привода гарантирует отличную транспортировочную способность в любых условиях, в том числе на участках, где отсутствует дорожное покрытие. Спецтехника успешно функционирует на сложных рельефах и участках с перепадами высот.
Выбор метода установки и способа забивки железобетонных свай будет зависеть от типа возводимого здания — частного или многоэтажного. Рассмотрим, как осуществляется процесс установки забивных свай в зависимости от вида конструкции.
Методы забивки свай
Стратегический выбор метода забивки свай имеет критическое значение для стабильности построек. Каждый из методов — ударный, лидерное бурение, вдавливание и вибрационный — имеет свои достоинства и специализированные области применения.
В зависимости от выбранного метода погружения железобетонных свай используют разнообразное оборудование, включая современные копры, сваебойные установки и вибропогружатели.
- Частота, Гц 48.3
- Вынуждающая сила, кН 400
- Амплитуда, мм 12
- Частота, Гц 50
- Вынуждающая сила, кН 385
- Амплитуда, мм 6.8
Лидерное бурение
Метод лидерного бурения обеспечивает минимальное воздействие на окружающую среду и снижает вероятность деформации опоры, благодаря предварительному бурению скважины с использованием гидровращателя. Он особенно эффективен в тех случаях, когда важно минимизировать вибрации и шум, чтобы избежать негативного влияния на соседние здания и инфраструктуру.
Погружение свай методом вибрации
Вибрационное погружение свай осуществляется на основе динамического воздействия на сваю, что позволяет уменьшить трение на боковых стенках и сопротивление грунта на ее конечной части. Этот метод выделяется высокой скоростью погружения — до 7 метров в минуту — и снижением энергозатрат (в 10-20 раз по сравнению с ударным методом).
Более того, вибрационный метод эффективно уплотняет грунт как на конце сваи, так и на всей площади соприкосновения, а также в пределах 3–6 радиусов от сваи в зависимости от типа почвы. Этот метод отличается низким уровнем шума, что делает его идеальным для выполнения работ в густонаселенных районах, и активно используется на рыхлых и песчаных грунтах. Для плотных грунтов перед применением вибропогружения свай требуется предварительное лидерное бурение.
Забивка свай с использованием вибрационного метода осуществляется с помощью вибропогружателей, которые крепятся к копровой установке как навесное оборудование. Погружение производится за счет колебаний вибрационной системы, включающей свая, наголовники и вибропогружатель. Эти колебания создают резонансные вибрации окружающих слоев почвы, что позволяет им расстраиваться и дает возможность свая углубляться до проектной глубины.
Погружение свай методом вдавливания
В основе работы сваевдавливающей установки лежит механизм, который используется в условиях точечного строительства, там, где существуют строгие ограничения по уровню шума и вибрации. Она может погружать в грунт шпунты, трубы и железобетонные сваи различного сечения, особенно в таких ситуациях:
- в зонах с высоким риском оползней;
- возле исторических, ветхих или аварийных зданий;
- в центрах городов с плотной застройкой и в густонаселённых районах;
- где запрещено использование техники, создающей вибрацию, шум и динамическое воздействие.
В конструкции сваевдавливающей установки предусмотрена прочная рама с закрепленными на ней фиксирующими механизмами для свай. Специальные анкерные грузы помогают достичь необходимого веса и сбалансировать установку, в то время как давление, воздействующее на сваю, обеспечивается с помощью гидравлических цилиндров.
- отсутствие шума, ударов и других негативных влияний на окружающую среду;
- высокая точность установки и возможность оценить несущую способность сваи на этапе ее погружения;
- сохранение состояния головок свай благодаря отсутствию ударных нагрузок;
- возможность погружения свай на глубину более 40 метров;
- высокая производительность — до сотен метров свай за рабочую смену;
- возможность погружения свай ниже уровня грунта без необходимости устройства котлованов.