Анкерные сваи: конструкционные особенности

Болт анкерный: виды, применение, установка

В процессе строительства или капитального ремонта основоположным являются прочность и устойчивость возводимого строения. Благодаря применению фундаментных болтов удаётся прочно закрепить несущие колоны в здании, а также надёжно закрепить необходимое оборудование. Принцип работы такого анкерного крепежа основан на «якоре».

Сфера применения грунтовых анкеров

Область применения грунтовых анкерных систем достаточно широка. Сегодня их активно используют в случаях, когда необходимо:

• укрепить откосы и горные массивы;
• соорудить или отремонтировать тоннели;
• установить стены бетонных котлованов;
• формировать опоры высотных сооружений, например, мачт линий электропередач, телефонных сетей, ветряных генераторов и не только.

Грунтовые анкеры обеспечивают устойчивость и неизменность положения любых строительных конструкций, ведь они передают все напряжение от самого сооружения к несущим грунтовым слоям.

Эти метизы могут использоваться при разных материалах основания — как скальных, так и нескальных породах. Главное, чтобы грунт не был рыхлым. Они станут подходящим решением и для нетекучих глинистых материалов. Но их нельзя использовать при таких материалах основания, как торф, ил и др.

Конструкция анкерных свай

Анкеры являются одной из разновидностей буроинъекционных свай, так как выполняют сразу две функции. Они используются в разных отраслях строительства, в том числе гидротехнической и транспортной, в качестве армирующих элементов, увеличивающих несущую способность грунта и предотвращающих его сползание.

Конструктивно анкерная свая представляет собой металлический полый ствол (штангу) с толстыми стенками и крупной винтовой накаткой трапециевидной или округлой формы с внешней стороны (отечественные аналоги выпускаются гладкостенными). Она является одноразовой и после установки не извлекается, оставаясь в земле. С одной стороны на штанге имеется буровая коронка (или долото), заглубляемая в грунт, а с другой – фиксирующий оголовок, называемый опорной плитой. Кроме того, анкерная свая комплектуется:

• соединительными муфтами;
• сферическими гайками;
• центраторами.

Выбор буровой коронки, разрушающей породу, зависит от геологических условий площадки строительства и проектного значения толщины цементного слоя вокруг устанавливаемой анкерной сваи. Одноразовая коронка представляет собой зафиксированную в нижней части штанги полую насадку с режущими лопастями и отверстиями, благодаря которым в скважину поступает буровой и инъекционный раствор. В случае обнаружения в процессе работы слоистых или более прочных грунтов, чем ожидалось, может потребоваться замена буровой коронки на более подходящую.

Впрессовывание цемента в пробуриваемую скважину (или опрессовка) с нижней точки дает возможность полного заполнения пустого пространства, что предотвращает проскальзывание штанги в процессе эксплуатации.

Опорная плита позволяет работать анкерной свае и закрепляемой конструкции в единой связке. Головная пластина закрепляется между двумя сферическими гайками, накрученными металлический ствол. Втулочные муфты служат для стыковки отрезков штанг по длине. А прямым предназначением центраторов является правильная ориентировка сваи внутри скважины.

Ребристая поверхность анкерной сваи имеет хорошие показатели сцепления с цементным телом и помогает справляться с силами изгиба, поперечного давления, а также касательного трения, что дает ей существенное преимущество по сравнению с гладкоствольными конструкциями. В качестве защиты от коррозии на металлические поверхности наносится полимерное или оцинкованное покрытие. При изготовлении некоторых видов анкерных свай используются специальные марки нержавеющей стали.

Общая характеристика

Анкера (крепеж якорного типа) предназначены для стационарной установки в твердые, плотные, пористые и хрупкие основания. Используются для навешивания тяжеловесного оборудования или мебели, фиксации массивных конструкций к полу, стенам и потолкам с минеральным составом (бетон, кирпич, пеноблоки и прочее). По сути – это крепеж, который является более выносливой и надежной альтернативой гвоздям с саморезами.

Материалом для изготовления анкеров может быть клейкая масса, твердая пластмасса или полиамид, металлический сплав:

1. Алюминий с цинком или латунь для применения в бытовом секторе;
2. Конструкционная или углеродистая сталь для повышенных нагрузок и обеспечения запаса прочности соединения;
3. Коррозионностойкая или легирующая сталь с высокими показателями стойкости к влаге, также способны выдерживать большие нагрузки.

Принцип действия различных анкеров основан на одном из физических явлений:

• сила трения;
• сопротивление на излом и смятие;
• компенсация напряжения.

Анкер по бетону с кольцомИсточник

Последствия неправильной установки фиксатора или превышения допустимой нагрузки на крепеж могут иметь разный характер:

• вырывание анкера или участка основания, задействованного под его погружение;
• нарушение формы, целостности болта или корпуса;
• разрушение крепежа из-за коррозии или перегрева (плавление, выгорание).

Чтобы «якорь» сработал по заявленной схеме, крепежный элемент в обязательном порядке имеет внутреннюю резьбу для вкручивания болта. В результате его продвижения функциональный корпус расширяется в середине или на конце. Химическая группа изделий работает немного иначе. Рассмотрим виды анкеров более детально.

Разновидности анкеров

По способу действия анкера подразделяются на химические и механические.

Химические фиксируются с помощью прочного клея. Он находится в капсуле в отверстии болта. При закручивании крепежа капсула раздавливается и начинается процесс полимеризации клея. Такой крепёж можно использовать для монолитных и пустотелых конструкций.

Механические фиксируются за счёт деформации специальной металлической гильзы при вкручивании.

Наш завод «СТК-Конструкция» изготавливает на заказ механические анкеры различного способу крепления в материале и конструкции они делятся на несколько типов:

Болт анкерный с гайкой. Состоит из трёх частей. Главный элемент — шпилька, на одном конце которой нарезана метрическая резьба, а на другом находится конусное утолщение. На шпильку надета металлическая трубка с прорезями, а на резьбе находится работает по типу распора: гайка в процессе навинчивания на шпильку втягивает её конусный край внутрь трубки, разжимая её и распирая в отверстии.

Анкерный болт с крюком. В отличие от первого варианта шпилька со стороны резьбовой части имеет продолжение в виде крюка. Гайка служит фиксатором, а анкер устанавливается в отверстие путём вращения крюка. Крепёж используется для навешивания конструкций, которые необходимо периодически снимать.

Анкер с кольцом. В этом случае вместо крюка с одного конца шпильки расположена такой крепёж используется для установки в потолок для подвешивания каких-либо элементов и для установки растяжек.

Анкер с головкой под шестигранник. Состоит из болта с шестигранной головкой, распорной цанги и вращении болта цанга перемещается по резьбе вдоль продольной оси крепежа вверх и расклинивает гильзу.

Забиваемый. Вместо клина используется специальная форма краёв гильзы, выполненной из мягкого металла. При забивании болта края, упираясь в дно отверстия, деформируются и надёжно удерживают самый простой вид подобного крепежа. Но для его надёжной фиксации необходимо выполнять точное сверление отверстия по диаметру и глубине.

Разжимной. Этот сквозной вид крепежа используется для тонкостенных и листовых материалов. Гильза с прорезями, не доходящими до краёв, деформируется в средней части при закручивании и раскрывается в стороны лепестками за задней стороной материала.

Двухраспорный. С помощью двойной трубчатой втулки обеспечивается распор в двух местах — в конце и в середине крепёжного изделия.

Общие рекомендации

Для ответа на вопрос как правильно закрутить анкерный болт, чтобы он долгое время обеспечивал надёжное крепление, профессионалы советуют выполнять следующие рекомендации:

1. Правильно подобрать диаметр и длину сверла (бура). Анкерные болты стандартизованы. К ним легко подобрать сверло. Длина инструмента должна быть больше длины выбранного крепежа.
2. Удалить очистку отверстия от остатков бетона или кирпича.
3. Анкерный болт должен вставляться в стену с небольшим усилием. Если он входит свободно, следовательно, диаметр отверстия сделан не верно.
4. Затягивание гайки производится медленно без рывков. Это обеспечит плотное прилегание к стене втулки болта.

Особое внимание при выборе болта следует уделить параметрам, на которые он рассчитан. К основным параметрам относятся:

• геометрические размеры;
• допустимые динамические и статические нагрузки;
• величина изгибающего и крутящего момента;
• материал, из которого изготовлен крепёж.

Пользоваться болтами следует только после оценки этих параметров и подготовки необходимого инструмента.

Конструктивные решения фундаментов

10.3.1. Устройство фундаментов под резервуары рекомендуется выполнять с применением следующих конструктивных решений:

– грунтовая подушка (рис. 10.2);

– кольцевой железобетонный фундамент (рис. 10.3);

– сплошная железобетонная плита (рис. 10.4).

10.3.2. Для устройства грунтовой подушки используются чистые и прочные сыпучие материалы – песок и щебень.

Рис. 10.2. Грунтовая подушка

Формирование подушки осуществляется слоями толщиной около 150 мм с утрамбовкой слоев катками массой от 5 до 10 тонн. Высота подушки должна составлять не менее 0,5 м.

По верху подушки устраивается гидрофобный слой из битумно-песчаной смеси толщиной не менее 50 мм, состоящей из формованной в горячем состоянии смеси следующих компонентов: 9 % битума, растворенного в чистом керосине, 10 % портландцемента и 81 % чистого песка.

Дренаж грунтовой подушки и контроль протечек через возможные повреждения днища обеспечивается путем установки по периметру фундамента на расстоянии не более 5 м друг от друга радиальных дренажных трубок диаметром 75 мм, закрытых с торцов пластиковой сеткой 10 × 10 мм.

Рис. 10.3. Кольцевой железобетонный фундамент

10.3.3. Кольцевой железобетонный фундамент используется при наличии значительных контурных нагрузок по периметру стенки или при необходимости установки анкеров.

Ширина кольцевого фундамента должна быть не менее 0,8 м для резервуаров объемом до 3000 м3 и не менее 1,0 для резервуаров объемом свыше 3000 м3. Толщина железобетонного кольца принимается не менее 0,3 м. При строительстве резервуаров в сейсмических районах наличие кольцевого железобетонного фундамента является обязательным. Ширина кольца должна быть не менее 1.5 м, а толщина не менее 0,4 м.

Рис. 10.4. Сплошная железобетонная плита

10.3.4. Фундамент в виде сплошной железобетонной плиты рекомендуется для резервуаров диаметром не более 15 м на немерзлых грунтах, для всех резервуаров на мерзлых грунтах, а также для всех резервуаров при хранении в них этилированных бензинов, реактивного топлива или иных ядовитых продуктов. Для обнаружения возможных протечек продукта железобетонная плита должна иметь уклон не менее 1 % от центра к периметру, а также радиально расположенные дренажные канавки.

Коротко о главном

Чтобы обеспечить надёжное крепление различных конструкций к бетонным стенам, фундаментам, балкам и перекрытиям, рекомендуется применять анкерный болт по бетону. Как правильно установить такой крепёж, зависит от его типа и конструкции.

Механические анкеры классифицируются по принципу действия и назначению и бывают распорными, забивными, клиновыми, разжимными. Для их монтажа в основании сверлится отверстие соответствующего диаметра, после чего крепёж либо просто забивается в него, либо поджимается по резьбе с распором надетой на стержень втулки.

Химические анкеры – это заливаемые в отверстие быстротвердеющие смеси, которые обеспечивают неразрывное соединение крепежа с материалом основания.

Установка фундаментных болтов.

Как было отмечено выше, установка анкерных болтов в фундамент может выполняться как в процессе заливки бетонной смеси, так и после этого, и даже после того, как плита или лента полностью застынет. При выполнении этой операции следует знать и соблюдать некоторые особенности:

• В соответствие с рекомендациями упоминавшегося выше ГОСТ 24379 болты исполнения 1.1 и с анкерной плитой рекомендуется устанавливать в бетонное основание до заливки смеси;
• Изделия типа 1.2 монтируют в предварительно подготовленные колодцы в готовом фундаменте с последующим их бетонированием смесью того же состава, что использовалась для изготовления основания строения;
• Фундаментный анкерный болт с расширенной нижней частью устанавливают в готовое основание, предварительно просверлив отверстия по диаметру уширения;
• Стержень крепежа любого из описанных выше видов должен располагаться строго вертикально;
• Шаг установки болтов в анкерный фундамент должен составлять не более двух величин их заглубления;
• Располагаться стержни должны строго посередине ленточного основания при использовании их для связки с материалом наружных стен. Под перегородки анкерные фундаментные болты, как правило, не устанавливают. Так же нецелесообразно использовать их при монтаже полых кирпичей и блоков во избежание раскалывания последних.

Таким образом, в рамках небольшого обзора мы постарались максимально кратко раскрыть особенности такого крепежного элемента, как фундаментный болт, рассмотрели их основные виды и технологию монтажа для решения тех или иных задач.

Довольно часто при строительстве любого типа фундамента устанавливаются анкерные болты, еще их называют фундаментными. Анкер переводится как якорь, а анкерный болт является изделием, которое служит для крепления конструкции к несущему основанию. Несущим основанием в данном случае является фундамент дома, а конструкция — это стены будущего здания. Следует отметить, что произвести строительные или монтажные работы после строительства фундамента просто невозможно без применения таких надежных крепежных изделий, как анкерный болт.

Фундамент болт представляет собой прут, на одном конце которого размещена резьба, а на другом загиб или разветвление. Именно второй конец находится в основании и обеспечивает крепление. Помните, что анкерные болты можно использовать лишь в прочных негибких строительных материалах, таких как кирпич, натуральный камень и железобетон. Большинство фундаментных болтов используются при температуре от -50 до +50 градусов, если же температура выходит за эти рамки, то нужен будет дополнительный расчет конструкции. Выбор типа анкерного болта, как правило, зависит от размера строительной конструкции, типа фундамента, особенностей использования и способа монтажа.

Что будет в результате неправильного монтажа

Выставленные не по размерам анкеры видно на снимках геодезистов, что сразу выявляет расхождения между фактическим положением и утвержденным планом. Потребуется приложить больше усилий, чтобы исправить недочет, значит, будет перерасход финансов, времени.

Готовые сооружения принимает комиссия технадзора, которая при выявлении расположения болтов вне допусков запрещает изгиб анкеров с использованием сварки. Нельзя увеличивать отверстия на задних нижних частях колонн.

Использование анкерной химии должно предполагать увеличенный бюджет, длительные сроки. Материал дороже обычных болтов, требуется время на отвердевание.

Система крепления анкерными болтами позволяет надолго зафиксировать конструкции, оборудование. Наиболее плотное соединение образуется, если анкеры выводят из фундамента. Нужно правильно выбрать болты, выполнить установку, строго следуя технологии. Если все сделать последовательно, ровно, крепко, крепеж выдержит технику почти любой массы, габаритов.

Наглядно процесс правильной эксплуатации химического крепления показан в нижеследующем видео:

Средняя оценка оценок более 0 Поделиться ссылкой Комментарии Коментариев пока нет, но вы могли бы быть первым…

Свайно-винтовой фундамент. Особенности, монтаж, возможные ошибки

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

Этот вид фундамента применяется уже более 150 лет, его использовали военные для быстрого возведения мостов в болотистой местности, прокладывания электролиний, установки столбов, маяков и других сооружений на участках со слабыми или замерзшими грунтами.

Применение свайно-винтовых фундаментов в жилищном строительстве началось сравнительно недавно, но преимущества данного вида фундамента быстро оценили застройщики. В наше время уже многие компании занимаются улучшением технологии производства и установки свай, предлагают новые конструкционные особенности винтовых свай, улучшающие их эксплуатационные характеристики.

Одним из главных преимуществ свайно-винтового фундамента является возможность строительства на любых сложных грунтах — обводнённых, заболоченных, торфяных, пучинистых, а также на участках со сложным рельефом. Этот фундамент очень экономичен, так как для его возведения не требуются подготовительные земляные работы, такие, как рытьё котлованов или траншей, а завинтить сваю можно даже вручную, без применения специальной техники.

Благодаря отсутствию земляных работ свайно-винтовой фундамент возводится в кратчайшие сроки и его строительство не нарушает экологического равновесия застраиваемого участка. Отлично подходит этот вид фундамента для возведения пристроек к существующим зданиям и обустройства столь популярных в загородном домостроении террас, веранд, патио, причалов и других архитектурных объектов.

Надёжность и долговечность такого фундамента также можно отметить в числе его преимуществ. Запас несущей способности свай — от 4 до 18 тонн, при том, что для деревянного дома достаточно 2 – 3 тонн, а для кирпичного — 7 – 9. Фундамент получается сейсмоустойчивым, не подверженным силам морозного пучения, ремонтопригодным.

Конструктивно винтовая свая представляет собой стальную трубу, к которой приварен наконечник с лопастями. На строительном рынке представлены литые винтовые сваи и сварные винтовые сваи. Различие между этими видами свай заключается в способе изготовления наконечника сваи. В первом случае наконечник с лопастями изготавливается методом точного литья по выплавляемым моделям, во втором случае лопасти навариваются на наконечник методом полуавтоматической сварки в газовой среде.

Выпускаются сваи с наконечниками в виде конуса или с косым срезом на конце. Сваи с конусообразным наконечником рекомендуется заливать цементным раствором после ввинчивания, а внутреннее пространство сваи с косым срезом во время ввинчивания заполняется землёй, что повышает прочность установки сваи.

Некоторые производители предлагают сваи оригинальных конструкций, например, заборные трехлопастные винтовые сваи, имеющие помимо лопасти на наконечнике, ещё две лопасти на теле сваи. Такая конструкция свай обеспечивает устойчивость забора при нагрузке в горизонтальном направлении, то есть при раскачивании забора под действием ветра.

Сваи покрываются антикоррозийным составом, выпускаются также оцинкованные сваи. Диаметр свай варьируется от 57 до 325 мм, самыми востребованными являются сваи диаметром 108 мм, широко применяющиеся при возведении брусовых, каркасно-щитовых и бревенчатых домов. Длина свай составляет от 1,5 до 3 метров, при необходимости ввинчивания сваи на большую глубину, её можно нарастить.

Расчёт свайно-винтового фундамента производят в несколько этапов. В начале рассчитывают прочность материала свай и ростверков, затем нужно рассчитать несущую способность грунта. Производя эти расчёты, необходимо кроме вида грунта и глубины его промерзания учесть климатические условия региона, в котором находится застраиваемый участок. Заключительным этапом расчета является определение несущей способности фундамента. На этом этапе следует ориентироваться на проект дома, учитывать его особенности, расположение несущих конструкций и пр. Для получения сведений, необходимых для более точных расчетов, производят пробное завинчивание сваи.

Ввинчивание свай производится на глубину не меньшую, чем глубина промерзания. Если грунт на участке сложный, например, верхние слои грунта — торфяные, сваи наращивают, пока они не достигнут крепкого грунта. Затем сваи обрезают до одного уровня и бетонируют. Рекомендуется закладывать в полость сваи попеременно 5 см густого раствора и 5 см сухой смеси. В этом случае выделяющаяся при усадке раствора влага впитывается сухой смесью.

Бетонирование необходимо для усиления жёсткости сваи, также достигается увеличение срока службы фундамента. При использовании толстостенной трубы (толщина стенок 6–8 мм) можно не применять бетонирование, хотя это и нежелательно. Если же используется труба со стенками 4 мм, то бетонирование обязательно.

После заливки свай их скрепляют между собой, для обвязки фундамента применяют швеллер, двутавр или деревянный брус. Если фундамент предназначен для лёгкой конструкции, например, для бани, то роль ростверка может играть нижний венец сруба. В этом случае к верхней части сваи приваривается специальный оголовок, предназначенный для распределения нагрузки. Получившиеся сварочные швы необходимо покрыть антикоррозионным составом.

Винтовые сваи можно использовать повторно. Особенно это удобно при возведении временных сооружений. И сооружение, и фундамент можно демонтировать и перенести на другое место, используя те же сваи. В этом случае сваи после ввинчивания не бетонируются.

Зачастую в процессе монтажа допускаются ошибки, снижающие устойчивость и надёжность свайно-винтового фундамента. Одной из самых распространённых ошибок является установка свай в заранее выкопанную яму. Таким методом неопытные строители пользуются, если в грунте встречается слишком много препятствий. Это недопустимо, так как уменьшается горизонтальная стабильность сваи. Если всё же пришлось выкопать яму, то сваю следует ввинтить в устойчивый грунт ниже дна ямы на 600–800 мм.

Подобную ошибку можно допустить и в случае работы на торфяном грунте. Пройдя торфяной слой, следует не останавливать ввинчивание на поверхности плотного слоя, а продолжать заглубление сваи на те же 600–800 мм.

Другой ошибкой, которая может привести к осадке фундамента является вывинчивание сваи для выравнивания высоты. Свая может просесть на высоту вывинчивания и фундамент будет разрушен.

При установке сваи допустимо вертикальное отклонение в 1,5 – 2 градуса, если свая из-за подземных препятствий отклонилась на большую величину, она потеряет устойчивость, к тому же, её нельзя будет нарастить.

Таким образом, произведя точный расчёт и избежав ошибок при ввинчивании свай, можно получить фундамент, которых гарантированно прослужит 80 – 100 лет.

Установка анкерных свай с применением бурового лафета

Буронабивные сваи анкерного типа приобрели популярность на рынке благодаря своей прекрасной несущей способности. В кратчайшие сроки выполнить создание фундамента на слабых грунтах позволяет применение для установки свай навесного бурового лафета.

Оборудование для свай

Анкерные буроинъекционные сваи широко применяются при строительстве жилых и промышленных объектов. Конструктивно анкерная (винтовая) свая представляет собой стальную трубу, к концу которой приварен острый наконечник и объемная винтовая резьба. Уникальная конструкция позволяет создавать прочные фундаменты и несущие основания даже на слабых грунтах, затрачивая минимум временных и финансовых ресурсов.

Для установки анкерных свай в грунт применяются как стандартные строительные буровые установки, так и буровые лафеты – навесная буровая техника, установленная на гидравлический экскаватор или самоходную машину. Навесные лафеты обладают большей маневренностью, чем стандартные буровые установки, и оптимально подходят для установки анкерных свай в непосредственной близости от других зданий (городские районы, поселки с плотной застройкой и т.п.). В качестве вращателя в конструкции бурового лафета используется гидромолот – сменный рабочий инструмент, позволяющий выполнить ударное погружение свай.

Использование бурового лафета позволяет в короткие сроки создать с помощью анкерных свай целый спектр временных и постоянных опорных конструкций:

• Фундамент «стена в грунте»;
• Свайная стена;
• Шпунтовое ограждение;
• «Берлинская стена» (ограждение из брусьев и двутавров).

Помимо выполнения строительных задач, установка анкерных свай с помощью бурового лафета позволяет реализовать широкий спектр работ по благоустройству (противооползневая защита, защита от камнепадов, укрепление скал нагелями, армирование срезов горных массивов). Применяются анкерные сваи также и в дорожном строительстве – для фиксации и укрепления насыпей, укрепления подпорных стен и портальных сооружений при создании туннелей.

Технология установки анкерных свай

Обсадные трубы для буронабивных свай анкерного типа не используются – в большинстве случаев сваи вводятся в необсаженные скважины, стабилизированные с помощью бурового раствора. Как отмечают эксперты, бурение без применения обсадных труб и одновременный ввод густого цементного раствора с помощью буроинъекционного инструмента дает возможность не только ускорить процесс установки винтовых свай, но и качественно стабилизировать грунт.

Этапы установки

1. Горизонтально или под наклоном выполняется ударно-вращательное бурение. В качестве одноразового бурового инструмента выступает анкерная свая – стальная труба с резьбой и острой буровой головкой;
2. Одновременно с бурением в почву вокруг сваи вводится промывная жидкость (водоцементный раствор, в/ц=0,7-1,0). Жидкая суспензия освобождает скважину от шлама и стабилизирует ее стенки, образуя оболочку (переход между поверхностью сваи и грунтом). На слабых грунтах на данном этапе может произойти увеличение диаметра сваи до 200%. Неровная поверхность стенок и снабженная резьбой поверхность образуют прочное сцепление, гарантирующее устойчивость всей опорной конструкции;
3. По достижении необходимой глубины консистенция подаваемой в скважину промывной жидкости меняется. Под давлением (до 80 бар) в скважину начинает подаваться густой цементный раствор (в/ц=0,4-0,6), который вытесняет излишнюю промывную жидкость и образует плотное тело сваи. Подача густого раствора под давлением не только позволяет дополнительно расширить диаметр сваи, но и приводит к уплотнению окружающей почвы.

При работе в сложных геологических условиях отсутствие необходимости использовать обсадные трубы делает анкерные сваи оптимально подходящей технологией строительства. Исключительные прочностные свойства стали, жесткая резьба на поверхности и дополнительное крепление с помощью цементного раствора гарантируют максимальную долговечность опорной конструкции на базе анкерных свай.

Анкерные сваи

Анкерная (винтовая) свая – это стальная труба (ствол) с заостренным наконечником и с и приваренными лопастями определенной формы с одной стороны и с оголовком для фиксации объекта с другой стороны. Для защиты металла от ржавчины на эти металлические сваи наносится антикоррозийное полимерное покрытие.

Изготавливаются данные металлоконструкции следующих размеров: диаметр ствола — от 59мм до 325мм, лопастей -250мм-800мм; толщина стенок трубы – 2мм-5мм, длина -1,5м-12м.

Стволы анкерных свай зачастую изготавливают из стали марки Ст20 (ГОСТ 8731 74) либо стали 09Г26-6

Стволы свай рекомендуется изготавливать из стали прочностью не менее Ст20

По ГОСТ 8731 74 или 09Г26-6 (ТУ 14-3 -5 0 0–7 6).

Лопасть изготавливается из одного листа стали (рекомендуемые марки: низколегированная сталь -10Г2СХ, 10ХНДС, 09Г2С6; углеродистая сталь — ВСт 3сп5) и усиливается накладкой меньшей ширины, но аналогичной формы. Расположение накладок с касанием по наружному контуру, а не по всей поверхности лопасти, позволяет анкерным сваям выдерживать большие нагрузки.

Привариваются лопасти к стволу двухсторонним швом с обязательным условием, что высота катета составляет не мене толщины самой лопасти, накладки привариваются односторонним швом. Провар и в том, и в другом случае должен быть сплошным во всю толщину накладок и лопастей.

Применение свай такого типа оправдано при строительстве на грунтах малой прочности и обводненных грунтах, не допустимо — при работах в твердых и скальных грунтах.

Винтовые сваи применяются

• В малоэтажном строительстве при организации фундамента (дачные дома, частные коттеджи, таун-хаусы из дерева, кирпича, газобетона и т.п.);
• При постройке каркасно-щитовых сооружений (ангары, склады, ФОК и т.п.);
• При установке рекламных щитов (выполняют роль опорного столба);
• В качестве опор для заборов, калиток;
• Для сооружений, находящихся в воде (причалы, мостики, пирсы) т.д.

Преимущества фундамента на анкерных сваях

По сравнению с применением ленточной или столбчатой технологии, фундамент на анкерных сваях имеет ряд неоспоримых преимуществ:

• Увеличение производительности в несколько раз;
• Хорошее сцепление с грунтом, достигнутое за счет полного заполнения буровой скважины цементной смесью;
• Не требуется применение обсадных труб при работе на неустойчивых грунтах;
• Изготавливаются из качественной стали с хорошими показателями пластичности и ударной вязкости;
• Цементный раствор надежно защищает сваи от развития коррозии;
• За счет незначительных пластичных и эластичных деформаций не нужно преднапряжение анкерных свай;
• При необходимости можно нарастить сваи на строительной площадке посредством использования дополнительных штанг и муфт;
• Высокая надежность даже в случае подтопления территории;
• Высокая несущая способность;
• Длительный эксплуатационный период, превышающий 50 лет.
• Отличаются способностью противостоять пучению в зимнее время, подземным водам и прочим негативным факторам.

Технология установки анкерных свай

Количество свай, их типоразмер и расстояние между ними рассчитывается еще до начала строительства. Во внимание берутся: данные инженерно-геодезических изысканий, степень провисания материала ростверка, расчетные нагрузки на будущий фундамент.

Монтаж анкерных свай выполняется либо вручную с помощью круглого прутка и трубы путем вкручивания свай в грунт, либо с использованием специального ямобура.

При стандартных условиях анкерные сваи должны ввинчиваться в несущий (плотный) слой грунта ниже уровня его промерзания. При неоднородности грунта анкерные сваи устанавливаются на различную глубину и выравниваются по уровню.

Анкерные сваи универсальны, с их помощью можно строить небольшие коттеджи даже на лесных склонах среди деревьев, не опасаясь то, что корневая система растений будет повреждена, либо в других местах, где строительство осложнено географическими реалиями.

Различные виды анкерных свай

Для специфических сложно осуществимых задач были изобретены специальные виды анкерных свай. Так, грунтовые анкеры якорного типа предназначены для закрепления плавучих нефтегазовых платформ. Они состоят из стального пустотелого корпуса, на котором расположен оголовок и наконечник. Внизу снаружи на концевой поверхности имеются канавообразные продольные надрезы. В этой же части только внутри находится заряд небризантного взрывчатого вещества, в качестве которого может использоваться артиллерийский порох. Для подрыва заряда предусмотрен электрозапал.

Также существуют пустотелая анкерная свая с коническим утолщением в области нижнего конца, грунтовой свайный анкер со стальным пустотелым корпусом, оснащенным наконечником и прилегающими с внешней стороны к корпусу поворотными попарно симметричными лопастями и пр.

Наиболее распространенные современные анкерные сваи

Анкерные сваи TITAN

Применение анкерных свай «Титан» оправдано при работах, проектом которых предусмотрено использование обычных преднапряженных анкеров. Монтаж таких металлоконструкций осуществляется в один этап. Для установки любых типов штанг с размерами 180 кН — 2750 кН применяется одна и та же технология.

Грунтовые анкера «Атлант»

Анкерные сваи «Атлант» (российский аналог немецкого «Титана») изготавливаются по запатентованной технологии, предусматривающей использование пустотелых высокопрочных труб, выполняющих роль специальных теряемых буровых штанг. По завершению процесса бурения эти полые трубы будут оставаться в скважине, как армирующая составляющая сваи либо тяга анкера. Для соединения труб между собой используется муфта с конусной резьбой, гарантирующая высокопрочное и надежное соединение.

Технология основана на бурении скважин посредством штанг, оставляемых по завершению бурения в скважине. После того, как цементный раствор полностью затвердеет в грунте, образуется свая, в которой армирующим элементом служит расположенная по центру штанга. В соответствии с технологией «Атлант» в качестве штанги используется гладкая труба. Благодаря такому решению существенно снижается себестоимость технологического процесса, так как здесь предусмотрена возможность использования стандартных труб отечественного производства.

Виды свай

Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно.

Классификация свай

По методу погружения в грунт:

• Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок.
• Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта.
• Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин.
• Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт.

Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.

По способу опоры на грунт:

• Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи.
• Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой.

Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

• сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
• с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

По форме поперечного сечения:

• квадратные,
• прямоугольные,
• квадратные с круглой полостью,
• полые круглого сечения.

По конструктивным особенностям:

• цельные,
• составные (из отдельных секций)

По геометрии пяты:

• заострённые (с остриём),
• тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);

СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

Буровые сваи

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

• буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
• буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
• буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
• буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

• По несущей способности грунта под пятой сваи,
• По прочности конструкции сваи,
• По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Примеры применения свай

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!

Анкеровка шпунта

Любые работы по анкеровке: анкеровка котлована, анкеровка трубошпунта

«Арктик Гидро Строй» выполняет шпунтовое ограждение с анкерами и укрепляет анкеровкой шпунтовые стенки.

Что такое анкерные сваи

Конструктивно анкерная свая – это полая толстостенная металлическая труба-штанга. Через полость после установки закачивают инъекционный раствор. У российских изделий наружная стенка обычно гладкая, у немецких – с винтовой нарезкой, скругленной или трапециевидной формы. Снаружи свая покрыта антикоррозийным полимером. Некоторые производители изготавливают анкера из нержавейки.

На нижнем конце штанги – полая насадка (буровая коронка или долото), упрощающая проходку твердых пород. Тип насадки зависит от характеристик грунта (твердость, толщина слоя). В верхней части штанги – опорная плита, зафиксированная сферическими гайками с обеих сторон. В комплектацию сваи входят центраторы и соединительные муфты: помощью втулочных муфт наращивают штанги, центраторы пространственно ориентируют ствол внутри скважины.

Размеры анкерных свай:

• диаметр до 32,5 см;
• размер лопастей – до 80 см;
• толщина стенки – 2-5 мм;
• длина до 12 метров.

Анкеровка котлована заключается в том, что анкеры закрепляют на расстоянии от шпунтовой стенки, натягивают стальные тросы между ними и шпунтами. Один из способов закрепления – с помощью вибропогружателя: заглубляют анкер в стенку котлована, при натяжении его пята расправляется и прочно фиксируется в грунте.

После фиксации в грунте анкер бетонируют.

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Где применяется анкеровка шпунтовых стенок

Шпунтовое ограждение котлована с анкерным креплением стенок используется при глубине котлована более 7 метров в низкоплотном грунте. Анкеровка шпунта Ларсена, анкеровка трубошпунта или двутавра успешно заменяет систему распорок, что позволяет оставить свободным внутреннее пространство котлована.

Какой именно способ закрепления шпунтовой стенки будет использован – распорки + распределительный пояс, анкерные сваи + распределительный пояс – определяется проектом:

• когда для удобства работы нужно оставить котлован свободным от распирающих конструкций, используют анкерное крепление;
• когда есть риск повредить при погружении анкеров расположенные рядом с котлованом коммуникации, используют распорную систему.

Анкерные сваи применяются в разных сферах строительства:

• устройство котлованов под фундаменты;
• монтаж гидротехнических сооружений;
• дорожное строительство.
• могут применяться и независимо от шпунтовых стенок – например, для фиксации опор ЛЭП.

• усиление фундаментов;
• предотвращение опрокидывания фундаментов некоторых сооружений;
• закрепление шпунтовых стенок;
• предотвращение оползней;
• повышение несущей способности грунта (в первую очередь, легкого либо сильно обводненного);
• укрепление откосов при дополнительном армировании.

В зависимости от производственных задач сваи применяются:

• в качестве грунтового болта (нагеля) – при укреплении оползнеопасных склонов и насыпей;
• в качестве грунтового анкера – при укреплении шпунтовых стенок котлованов, подпорных стенок, гидротехнических объектов (анкерная стенка причала и др.);
• в качестве буроинъекционной сваи – для усиления фундаментов.

Преимущества анкеровки шпунтовой стенки

Использование анкерных шпунтовых стенок имеет ряд преимуществ:

• возможность произвести работы (бурение, формирование и армирование тела анкера) за один этап. Возрастает производительность, сокращаются сроки работ, снижаются трудозатраты, уменьшается время использования техники;
• при монтаже не используется ручной труд;
• нет необходимости применять обсадные трубы;
• нет необходимости задействовать для укрепления стенки внутреннее пространство котлована;
• возможно погружение с использованием малогабаритного бурового оборудования;
• увеличивается несущая способность свай в слабых грунтах – плывунах, водонасыщенных песках;
• высокая устойчивость к растягивающим, изгибающим, сжимающим нагрузкам;
• универсальность применения.

Минус: в отличие от самих металлошпунтов анкер для шпунтового ограждения – одноразовое приспособление. После строительства он остается в грунте и служит дополнительному укреплению фундамента.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

В отличие от гражданских зданий, конструкциям промышленных приходится испытывать не только статические нагрузки (от собственного веса и массы оборудования), но и динамические, вибрационные. Соответственно, фундаменты промышленных зданий должны иметь большой запас прочности и проектироваться не только на основании гидрометеорологических и геолого-геодезических изысканий, но и с учётом технологических и эксплуатационных особенностей сооружения.

УСТРОЙСТВО БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ (CFA)

Буроинъекционные сваи представляют собой аналог буронабивных свай. Они устраиваются нагнетанием (так называемой инъекцией) цементно-песчаного или бетонного раствора в заранее подготовленные скважины. Эта технология широко известна под названием непрерывного полого шнека (НПШ), или Continuous Flight Auger (CFA).

Метод CFA полностью исключает вибрации и динамические нагрузки на грунт. Благодаря этому не наносится ущерб объектам, находящимся поблизости стройплощадки, и не возникают смещения грунтов.

Продольное армирование

Прутья, использующиеся для продольного армирования, не соединяются в цельный каркас с помощью горизонтальных перемычек. Такое армирование выполняется из параллельно расположенных друг к другу продольных стержней арматуры в количестве 4 (для свай сечением от 20*20 до 30*30 см) либо 8 (для сечения 35*35 и 40*40 см) штук.

Важное! Для продольного армирования используются горячекатаные рифленые прутья класса А1 и А2, диаметром от 12 миллиметров.

Продольная арматура ближе к концу свайного столба загибается в центр и формирует острие сваи. Острие свай, предназначенных для использования в грунтах высокой плотности, укрепляется с помощью привариваемой к пучку арматуры стальной обоймы.

Рис. 1.2: Схема продольного армирования ЖБ сваи

Совет эксперта! Для укрепления свайных конструкций с продольным армированием в верхней части свайного столба (воспринимающей удары дизель молота) дополнительно устанавливаются арматурные сетки с шагом в 5 сантиметров.

Изготовление фундаментных болтов по ГОСТ

Компания ООО «ПРОМДОР» предлагает к поставке фундаментные болты всех типов с доставкой оптом и в розницу. Продажа и изготовление по ГОСТ 24379.1—2012. Производство анкерных болтов по номинальному диаметру резьбы от 12 до 140 мм.

Болты используются для крепления строительных сооружений из металлических, тяжелых конструкций и прочным соединением их с бетонными основаниями.

Также болты применяют для монтажа оборудования, устойчивость которых обуславливается конструктивными особенностями (за счет собственной массы) и силовыми (при воздействии оборудования).

Конструкция болтов состоит из стержня, изготовленного из марок стали ст20, ст3кп2, С245, С345, ст35, ст45, 09г2с, 35Х, 40Х, и элементом крепления их в основания. От особенностей конструкции фундамента к ним применяются отдельные виды болтов.

Производство по нескольким типам исходя от их назначения и способов использования:

Забиваемый — в конструкции используется форма края которая деформируется при забивании за счет использования краев из мягкого металла, которые загибаются упираясь в дно и надежно крепя элементы к поверхности. Место применения — твердые поверхности из бетона или камня.
3.

Бабочка, зонтик или разжимной — используется для крепления к листовым поверхностям путем расчленения гильзы при закручивании (эффект раскрываемого зонтика в стороны с обратной стороны основания).
4. Распорный — требует четкого соблюдения допуска по диаметру. Крепления осуществляется путем расширения при закручивании конусной втулки.

Наиболее подходящий тип для крепления элементов к фундаментам. Не применяется для не твердых, полых оснований.

При изготовлении всех типов используются высокопрочные детали из нержавеющей стали, имеет метрическую резьбу от 12 до 140 мм, проходит испытание надежности на выровное усилие и срез в зависимости от материала оснований и глубин монтажа.

Болты по типу и конструкции расписаны в карточках товаров на которые они подразделены, все товары есть в наличии и вы можете их заказать в нужном количестве по телефону 8-499-280-08-69 или через форму заказа товара.

ПРИМЕРЫ УСТАНОВКИ БОЛТОВ В ФУНДАМЕНТ, КОНСТРУКЦИЯ — РАЗМЕРЫ

Основное предназначение — это усиление крепления конструкций на основания (фундаменты) для увеличения сопротивляемости к нагрузкам и увеличение срока эксплуатации сооружений.

1. Изогнутые исполнения 1 устанавливаются до бетонирования фундаментов (пример 1). 2. Изогнутые исполнения 2 устанавливаются в колодцах готовых фундаментов с последующим заполнением колодцев бетоном (пример 2). 3. С анкерной плитой исполнений 1-3 устанавливаются до бетонирования фундаментов (примеры 3, 4 и 5).

4. При установке составных болтов исполнений 1 и 2 нижняя шпилька совместно с муфтой и анкерной плитой устанавливается до бетонирования фундамента. Верхняя шпилька ввертывается в муфту и прихватывается сваркой после установки оборудования (пример 6), которое монтируется методом поворота или надвижки. 5. При установке съемных болтов исполнений 1-3 анкерная арматура устанавливается до бетонирования фундаментов, а шпильки — после устройства фундамента (примеры 7-9).

• 1 — фундамент; 2 — подливка; 3 — оборудование или строительная конструкция; 4 — колодец; 5 — бетон на мелком заполнителе; 6 — скважина; 7 — клеевой состав; 8 — цементно-песчаная смесь; 9 — цементный раствор

6. Прямые и с коническим концом исполнения 1-3 устанавливаются в просверленные скважины готовых фундаментов. Болты прямые закрепляются с помощью эпоксидного или силоксанового клеев (пример 10) или виброзачеканкой цемент-песчаной смесью (пример 11). С коническим концом закрепляются с помощью разжимной цанги (пример 12) или цементным раствором при вибропогружении в него шпильки болта (пример 13). 7. Глубина заделки болтов в бетон (размер Н), состав и марка бетона фундаментов, цемент-песчаной смеси, цементного раствора и клея назначаются в соответствии с действующими нормативными документами, утвержденными в установленном порядке.

Фундаменты каркасных зданий

Тип фундамента определяется строением стен здания. Если это сборный железобетонный каркас, в котором вертикальными несущими элементами являются колонны, то для их установки применяются фундаменты стаканного типа (ГОСТ 24476*80).

Фундамент под металлические колонны

Особенности устройства стакана под колонну

Их строение начинается от простого блока с выемкой, в которую вставляется и замоноличивается колонна, до башмака со стаканом, в основании которого имеется опорная подошва в виде одной или двух плит.

Примечание: первый вариант применяется для колонн сечением 300*300 мм (тип 1Ф), второй – для колонн 400*400 мм (тип 2Ф).

Железобетонный стакан под колонну тип 1ФФундаментный стакан с башмаком тип 2Ф

• Фундамент под колонну, как и сама колонна, может быть и монолитным. В данный момент он представляет собой симметричную конструкцию ступенчатой формы с двумя или тремя выступами и подколонной выемкой. Если колонна тоже монолитная, то вместо подколонника в центре плиты при заливке устанавливают выпуски арматуры.

Монолитный фундамент под монолитную колонну

• Донышко выемки, в которую устанавливается колонна, обычно делается на 5 см ниже, чтобы иметь возможность нивелировать отклонения от размеров путём добавления пескоцементного раствора. Верх подколонника чаще всего проектируется в одном уровне с планировочной отметкой грунта, составляющей -150 мм.
• Высота такого фундамента определяется высотой подколонной части, и находится в рамках 1200 -3000 мм (через каждые 300 мм). Высота ступеней при этом остаётся неизменной. Фундаменты с высокими подколонниками применяют при закладке здания с подвалом, так как их подошва должна находиться ниже уровня пола помещения.
• Их усиление производится сварной стальной сеткой с ячейкой 200*200 мм (защитный слой бетона не менее 35 мм) и горячекатанной арматурой с периодическим профилем класса А-II. Подколонная часть армируется аналогично колонне, которая будет в неё устанавливаться.

Принцип возведения опорной части железобетонного каркаса

• При заливке стаканов на объекте, для монолита применяются бетоны класса В15-В20. Обычно его используют под стальные вертикальные конструкции. Тогда подколонники делают без стакана, а вместо выемки в сплошном теле фундаментного башмака имеются анкерные болты для крепления колонны.

Опалубка для заливки монолитных фундаментов под колонны

• Фундаменты стальных колонн могут заглубляться и ниже трёхметровой отметки. Тогда могут применяться сборные подколонники (серия ). Их нижние концы фиксируют на башмаке фундамента, а в верхней части подколонника предусматривают крепления под вертикальный элемент каркаса.

Крепление стальной колонны к монолитному башмаку

Монолитный фундаментный стакан может быть двойным в тех случаях, когда необходимо установить две смежные колонны. При этом одна из них вполне может быть стальной, а другая железобетонной.

Общий стаканный фундамент для смежных колонн — чертёж

Виды свай

Основное назначение свай — воспринимать на себя нагрузку от строения и передавать ее на грунт.

Они представляют из себя длинные стержни из различных материалов, которые устанавливаются в землю. Сваи классифицируются по следующим признакам:

Существуют деревянные, бетонные, железобетонные и металлические сваи.

Сваи бывают винтовые, забивные, буронабивные, вибро погружаемые, вдавливаемые.

• По взаимодействию с грунтом

Сваи могут передавать нагрузку на скальный грунт напрямую – тогда их называют сваи-стойки, либо же с помощью силы трения распределять вес здания – это делают висячие сваи.

По способу устройства (способы погружения)

• забивные — самый отработанный с точки зрения технологии и наиболее широко распространенный в России; сюда же можно отнести забивку свай с использованием метода лидерного бурения. Эти сваи погружаются в грунт с использованием специального оборудования – пневматических молотов. Сначала проводятся расчеты по глубине погружения стержня, силе удара и времени работы. После этого она устанавливается перпендикулярно поверхности грунта и погружается в землю посредством ударов по ней.
• Буронабивные сваи изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.
• погружаемые методом ввинчивания отличаются типом наконечника (литые и сварные) и некоторыми конструктивными особенностями для применения на разных грунтах
• буро-набивные (устраиваемые прямо в грунте в заранее пробуренной скважине) организуются при помощи бурения на нужном месте глубокой выемки, погружения в нее арматурного каркаса и последующего нагнетания бетона в получившуюся конструкцию. Чаще всего имеют цилиндрическую форму.
• вибро погружаемые — использующие свойство грунта изменять свою структуру при вибрационном воздействии; устанавливается при помощи воздействия вибрации на почву и грунт. Под таким воздействием он изменяет свою структуру, и конструкция медленно погружается вниз. Требует специфического и недешевого оборудования
• вдавливаемые — способ, разработан для погружения свай рядом с эксплуатируемыми строениями; при этом исключено вибрационное влияние на их фундаменты. Используются в местах, где вибрация почвы может нарушить целостность фундаментов других зданий. Технология установки этих стержней подразумевает их вдавливание в почву при помощи специального оборудования, при этом воздействие вибрации на землю нивелируется.
• комбинированный способ

Материалы из которых делают сваи

По материалам изготовления сваи делятся на:

• железобетонные,
• деревянные,
• бетонные,
• стальные,
• комбинированные

Возможные конструкции свай (виды и типы)

• квадратные,
• трубчатые,
• прямоугольные
• многоугольные,
• с уширением и без него,
• цельные и составные,
• призматические
• конические,
• сплошного сечения
• пустотелые,
• винтовые
• сваи-колонны

Основные конструкции железобетонных свай:

Применение каждого типа сваи выбирается в соответствии с грунтами и проектной документацией.

Чаще всего они имеют прямоугольное и квадратное сечение. Кроме того, иногда внутри них есть полость в форме цилиндра. Их главное отличие в том, что монолитная свая цельная и имеет неизменимую длину.

Данный тип свай отличается возможностью собирать из нескольких небольших свай одну длинную. Они представляют из себя блочные железобетонные конструкции, которые соединяются между собой.

По характеру службы (передача нагрузки на основание)

• сваи-стойки (передают нагрузку концами на твердый несжимаемый грунт),
• висячие сваи (передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи)

Наша компания осуществляет погружение свай методом забивки, включая и способ с использованием лидерного бурения скважин под сваи.

Этот метод позволяет снизить не только уровень воздействия вибрации на соседние здания до безопасного, но и значительно облегчить процесс забивки, помимо этого лидерное бурение повышает точность погружения свай.

При проведении работ мы используем высокопроизводительную технику:

КГ-12МУзнать цену

УСАУзнать цену

БМ-811Узнать цену

Буронабивные сваи устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.

Как происходят испытания свай

Испытания начинаются с обнуления показателей приборов. Домкрат подает на сваю первую нагрузку, которая вдавливает ее в грунт.

Перед подачей бо́льшей нагрузки свая должна стабилизироваться – то есть не смещаться вниз (максимально допустимое смещение – 0,1 мм) в течение получаса. Продолжительность стабилизации зависит от типа грунта и может составлять:

• до 1 часа – для песчаного типа;
• до 2 часов – для глинистого типа.

Как только фундаментный элемент перестанет смещаться вниз, фиксируются показатели приборов.

После стабилизации на опору подается следующая нагрузка – и так далее, до последней величины нагрузки, определенной испытательной программой.

По полученным данным строятся графики:

• перемещения сваи от нагрузки;
• изменения осадки сваи по степени нагрузки.

В итоге определяется величина несущей способности сваи и оформляется отчет по результатам полевых испытаний. Заключение о несущей способности выдается заказчику – в дальнейшем этот документ можно использовать для согласования проекта строительства в государственных структурах.

Методика проведения испытаний

Важно, чтобы нагружение испытуемой сваи происходило равномерно. Не следует допускать ступенчатые нагрузки или удары. При разработке программы определяется величина максимальной нагрузки. В процессе испытаний обеспечивается усилие, которое не должно превышать 1/10 от расчетной величины.

При работе на крупнообломочных грунтах заглубление натурных свай можно допускать в три ступени. Это же правило касается и плотных песков, глинистых грунтов плотной консистенции.

Если диаметр сваи больше 80 см, можно производить испытания отдельно для ее нижнего конца и боковой поверхности.

Обязательно оформляются отчеты об испытаниях – определяются и фиксируются показания приборов на каждом из этапов нагружения. Первый отчет формируется еще до начала действия нагрузки. Второй – сразу после начала нагружения, далее – через определенные интервалы времени, в соответствии с разработанной программой.

Важно учитывать, что показания приборов не должны отличаться более следующих значений:

• 20 % при осадках более 5 мм,
• 30 % при осадках 1-5 мм,
• 50 % при осадках менее 1 мм.

В качестве критерия условной стабильности принимают осадку оборудования на текущей стадии нагружения, если за час она не превысила 0.1 мм, при условии, что под нижним концом – грунты, относящиеся к тугопластичной категории. Если почвы глинистые или сыпучие, временной интервал увеличивают в два раза.

Важно довести нагрузку до такой величины, чтобы полная осадка натурной сваи происходила за 40 минут или более. Если в работе свая-зонд или эталонная, то это время должно составлять более 20 минут.

Если осадки меньше, проверка должна продолжиться не менее 5 часов, даже если достижение принятой условной стабилизации произошло ранее. Это правило является обязательным, если в программе не предусмотрен другой временной интервал.

При работе с плотными или крупнообломочными грунтами важно, чтобы нагрузка была доведена до программных значений. Однако она не может быть меньше полуторного значения показателя, который способна выдерживать свая по документации. Также она не должна быть больше расчетного сопротивления материала ствола сваи.

Разгрузку всех видов свай осуществляют тогда, когда достигнуто максимальное нагружение. Это организовывается ступенями. После прохождения каждой из них снимают показания приборов. Как правильно вести журнал и фиксировать показания, описано в соответствующем ГОСТе.