Фундаменти, основу яких складають опори гвинтового типу, в посліді час стають все більш популярними. Багато компаній освоюють виробництво і монтаж гвинтових паль, а тому не зайвим буде приділити увагу цьому різновиді несучих елементів.
У нашій статті ми розповімо про те, що собою представляють подібні опори, які матеріали і технології використовуються для їх виробництва, а також як здійснюється процес складання свайно-гвинтового фундаменту.
Етапи технологічного процесу
гвинтові опори
особливості конструкції
Гвинтові паля являє собою витягнутий стрижень або трубу, основа якої забезпечено загостреним кінцем зі шнекової насадкою. Ця насадка забезпечує поступальний занурення опори в грунтову масу, що дає можливість істотно знизити кількість витрачених для заглиблення зусиль.
За конструкцією подібні палі діляться на залізобетонні та металеві.
- Залізобетонні опори являють собою стовбури з армованого бетону. Товщина стовбура залежить від типу палі. На нижню частину надаватися короткий відрізок сталевої труби, до якого приєднується спеціальний башмак.
- Башмак фіксується на трубі за допомогою спеціальних упорів. Шнековая насадка і вістря черевика розташовуються таким чином, щоб забезпечити максимально ефективне заглиблення в грунт при обертанні стовбура.
Зверніть увагу!
Для забезпечення максимальної міцності внутрішню порожнину черевика в більшості випадків заповнюють литим бетоном.
Це перешкоджає деформації вістря під тиском при зануренні в щільні гірські породи.
- Сталеві палі монтуються на основі товстостінної труби. Як і у випадку з залізобетонною конструкцією, на нижній частині закріплюється або приварюється черевик з гвинтовою лопаттю.
Фото черевика з гвинтовою частиною
- Для додання фундаменту необхідної жорсткості внутрішня порожнину труби заповнюється бетоном.
І залізобетонні, і металеві опорні елементи після установки перекриваються спеціальними оголовками, що полегшують вирівнювання всієї конструкції по площині. Оголовки або надягають на стовбур і закріплюються механічним способом, або приварюються до металевої труби.
Згодом до оголовків кріпиться ростверк - комплекс горизонтальних елементів, який, власне, і служить безпосередньою опорою для будівлі.
Галузь застосування
Беручи до уваги, що конструкція була розроблена досить давно, інженери вже встигли гідно цінувати переваги, які забезпечує технологія загвинчування опори без попереднього буріння свердловин.
Приватні будівництва - основні споживачі гвинтових металевих опор
Одним з безперечних плюсів від використання гвинтових паль є практично повна відсутність вібрації при монтажі. Це дає можливість облаштувати підставу навіть в межах вже експлуатується будівлі, наприклад, закласти фундамент палі під верстат.
Природно, для кожного типу робіт використовуються спеціальні елементи, і тому в більшості випадків виробництво палі передбачає можливість виготовлення стовбурів і шнекових черевиків різної міцності і розміру.
технологія виготовлення
типи конструкції
Залежно від особливостей конструкції гвинтові опори діляться на три групи:
- Зварні - обладнуються конусоподібним закінченням, до якого приварюється гвинтова лопать. При наявності навичок роботи зі зварювальним апаратом можна виготовити подібну конструкцію своїми руками.
- Литі - являють собою труби, до яких в нижній частині приєднані шнекові оголовки, виготовлені методом високотемпературного лиття. За своїми експлуатаційними показниками литі насадки багаторазово перевершують конструкції зварного типу, але і ціна їх значно вище (переплата становить близько 1000 рублів за палю).
Литі наконечники: дорого, але надійно
- Комбіновані - використовують литий конус, до якого приварюється гвинтова частина.
Зверніть увагу!
Конфігурація конуса і лопатей шнека залежить від габаритів палі, її призначення, а також від типу грунту, на якому буде змонтований фундамент.
Наприклад, на вічній грунтах використовуються опори, у яких кінцева частина зроблена не в формі класичного конуса, а в формі коронки зі спіральними направляючими.
Особливості виробничого процесу
У більшості випадків технологія виробництва гвинтових паль включає такі етапи:
- Спочатку готуємо несучі частини паль. Робляться вони, як правило, з товстостінних сталевих труб прямошовні типу. Оптимальний матеріал - сталь СТ10.
- Труби проходять перевірку на наявність пошкоджень та дефектів, після чого за допомогою відрізний пили від них відокремлюють сегменти необхідного розміру.
- Потім приступаємо до виготовлення наконечника - «черевика». В якості сировини виступають сталеві листи товщиною від 2,5 до 5 мм в залежності від необхідного запасу міцності.
- На спеціальних верстатах здійснюється нарізка заготовок для формування конічної частини, після чого метал вальці і зварюється.
- Далі проводиться розтягування конуса для додання йому остаточної форми.
Залежно від того, яке обладнання для виробництва паль використовується на конкретному підприємстві, лопать може бути виготовлена декількома способами:
- Якщо є можливість, то гвинт можна нарізати на токарному верстаті. Такий оголовок палі є найбільш ефективним, оскільки гвинтова нарізка зводить відсоток браку при заглибленні практично до нуля.
- Найчастіше все ж роблять лопаті з листового металу (сталь СТ3, товщиною 4 мм і більше). Заготівлю шнековой лопаті згинають і приварюють до конусу.
- Обов'язковим етапом є грунтовка зварних з'єднань, оскільки саме в цих місцях найчастіше розвиваються корозійні процеси.
Заготовки перед фарбуванням
На заключному етапі здійснюється з'єднання наконечника з несучою частиною опори. Сполучені деталі необхідно чистити від окалини і забруднень, після чого - обробляють антикорозійними складами.
Виробництво залізобетонних паль також передбачає окреме виготовлення стовбурів шляхом литися в опалубку. При цьому в конструкцію сталевого гвинтового черевика вносяться зміни, що дозволяють надійно з'єднати металеву і бетонну частину.
Армування стрижнів з бетону
Зверніть увагу!
Виробництво паль ЗБВ, призначених для використання з гвинтовими наконечниками, обов'язково передбачає надійне армування, що забезпечує конструкції пружність.
Не слід використовувати для загвинчування які не призначені для цього опори, навіть якщо вони підходять по діаметру - занадто висока ймовірність пошкодження стовбура в ході заглиблення.
технологія монтажу
заглиблення
Виробництво пальових робіт в більшості випадків здійснюється професійними будівельниками, тому що монтаж фундаменту з декількох десятків опор - вельми трудомістке завдання.
Втім, невеликі пальові конструкції можна загвинчувати і самостійно, тому нижче наводиться досить докладна інструкція:
- Спочатку за допомогою плану місцевості і геодезичних приладів виконуємо розмітку ділянки під фундамент. На грунті позначаємо точки, в яких будуть встановлені опорні елементи фундаменту.
Порада!
Якщо монтаж проводиться в зимовий період, то видалення снігового покриву слід виконувати безпосередньо перед початком роботи.
В іншому випадку промерзлий шар грунту буде створювати додатковий опір.
- В обраних точках за допомогою ручного або електричного бура проробляємо так звані стартові свердловини. З одного боку, вони не вплинуть на міцність закріплення палі в грунті, а з іншого - суттєво полегшать дотримання вертикальності.
- Якщо виробництво буронабивних паль в обов'язковому порядку вимагає заглиблення бура нижче рівня промерзання, то у випадку з гвинтовим фундаментом попереднє буріння є скоріше небажаним. Пов'язано це з тим, що гвинтовий наконечник, проходячи крізь товщу грунту, не розпушує її, а ущільнює, забезпечуючи підвищення надійності всієї системи.
- Паля встановлюється в лунку, вирівнюється, після чого в спеціальні отвори на верхній частині вставляються довгі стрижні або труби. Обертаючи опору, бригада робітників закручує її в грунт.
Робота в зимовий час теж можлива
- Техніка безпеки при виробництві пальових робіт передбачає одночасну фіксацію самого стрижня з обертанням його навколо совій осі. Так ми не тільки забезпечуємо дотримання вертикальності, а й запобігаємо зрив кріплення труб, який може привести до травм робітників.
- Після того як всі опори занурені в грунт на задану глибину, виконуємо контрольні заміри. Труби зрізаємо за допомогою пилки по металу таким чином, щоб їх торці знаходилися на одному рівні.
Фіксувати саму палю потрібно обов'язково!
Заливка і закінчення роботи
У порожнину заглиблених труб необхідно залити цементний розчин:
- Готуємо бетон, роблячи його досить рідким для того, щоб він безперешкодно проникав всередину опори.
- Заливаємо порожнини розчином, стежачи за тим, щоб всі палі були заповнені до верху.
- Перекриваємо торці поліетиленом, для забезпечення максимально повільного висихання бетону у верхній частині труби.
- На верхні частини паль надягаємо спеціальні оголовки, які закріплюємо або за допомогою анкерів, або звареним з'єднанням.
- Зварні шви обробляємо антикорозійним складом.
- На вирівняні оголовки укладаємо металеві балки, швелери або бруси, формуючи ростверк. З'єднуємо деталі ростверку з оголовками і між собою.
Початок будівництва на ростверку
Технологія, як бачите, досить проста. Більш того, вона дозволяє істотно економити час, який потрібен на зведення фундаменту.