чем вбивают сваи в землю
Как и чем погружают сваи
На почту строительной компании «Богатырь» недавно поступило письмо от одного из клиентов со следующим содержанием:
Виктор, 35 лет, Москва! «Здравствуйте, уважаемые специалисты. По наследству мне достался большой участок земли в Подмосковье, на котором я планирую построить двухэтажных кирпичный коттедж. В качестве фундамента под дом выбрал основание на забивных железобетонных сваях, сейчас вот собираю информацию по поводу преимуществ и недостатков данного варианта. Объяснижбе мне пожалуйста, каким оборудованием вы выполняете погружение ЖБ свай. Что за техника для этого используются, и зависит ли ее выбор от типа погружаемых свай? Заранее спасибо за ответ!»
Учитывая, что данная тема заинтересует многих, в качестве ответа мы решили предоставить информационную статью, в которой будут детально рассмотрены основные виды оборудования, использующегося для погружения железобетонных свай. На этой странице вы узнаете какие сваи погружают и чем, какая техника для этого используется, а так же наглядно увидите видео материалы по погружению свай.
Какие сваи погружают
Рис 1.1: Забивные сваи сплошного квадратного сечения
Погружаться также могут следующие виды ЖБ свай:
Рис. 1.2: Железобетонные сваи круглого сечения
Чем погружают сваи
Рис. 1.3: Трубчатые и штанговые дизель молоты
Важно! Помимо направляющего элемента ударные молоты состоят из привода (дизельного либо гидравлического), ударного бойка, шабота (неподвижной части, фиксирующейся на свайном столбе и воспринимающую на себя ударную энергию бойка), и наголовника, в котором закрепляется свай.
Принцип работы дизельмолотов следующий: ударный боек молота поднимается в верхнее положение с помощью троса, в это время в цилиндрическую камеру сгорания, расположенную на поверхности шабота, нагнетается топливная смесь.
Гидромолоты отличаются от дизель-молотов принципом работы привода. Вместо цилиндров сгорания такие конструкции оборудованы гидравлическим механизмом, который не только поднимает боек молота в верхнюю часть, но и контролирует его опускание. Такие механизмы более совершенны, поскольку они дают возможность точно регулировать амплитуду ударов бойка, что значительно повышает эффективность работы условиях песчаных грунтов.
Рис. 1.4: Гидромолот для погружения свай
Такие механизмы вырабатывают вибрацию в результате вращения разнонаправленных дебалансов со смещенным центром тяжести.
Рис. 1.5: Вибропогружатель железобетонных свай
В зависимости от особенностей конструкции вибропогружатели делятся на жесткие и подрессоренные. В жестких агрегатах электропривод закреплен прямо на поверхности корпуса вибратора, тогда как в подрессоренных он установлен на платформе с пружинами. Последний вариант отличается большим сроком эксплуатации, поскольку в нем привод не подвергается деструктивным вибрационным нагрузкам.
Какая техника используется
Все вышеперечисленные механизмы являются лишь навесными агрегатами, функционирование которых в отрыве от сваебойных (копровых) установок невозможно.
Сваебойная установка представляет собой машину на базе автомобильного либо гусеничного крана, оборудованного копровой мачтой. Помимо мачты, на которой устанавливаются ударные молоты и фиксируется свайный столб, копровая установка имеет лебедочный механизм и крановую стрелу, с помощью которых выполняется перемещение и установка свай в исходное положение для последующего погружения.
Рис. 1.6: Копровая установка УГМК-12 оборудованная штанговым дизельмолотом
Строительная компания «Богатырь» обладает парком современных копровых установок, которые способны обеспечить эффективное выполнение всего спектра сваебойных работ.
Парк наших копров представлен следующими установками:
Рис. 1.7: УГМК-12 в работе
Чем погружают сваи видео
Предлагаем вашему вниманию ряд видеоматериалов, которые внесут ясность в понимание технологии ударного погружения свай.
Наши услуги по забивке железобетонных свай
Строительная компания «Богатырь» гарантирует качественное выполнение любых объемов свайных работ в Москве и центральной части России. Предлагаем вашему вниманию основные преимущества сотрудничества с нашей фирмой:
Для заказа забивки свай вы можете связаться с менеджерами компании «Богатырь» по контактным телефонам, либо воспользоваться формой «Отправить заявку», и мы сами перезвоним вам в течении получаса.
Как и чем забивают сваи
Свайный фундамент – достаточно широко распространенное основание для любого типа зданий. Забивка свай может производиться в любое время года, при любой погоде и даже в замерзший грунт. В зависимости от типа основания и используемых материалов разделяются и технологии заглубления опоры в грунт.
Типы опор
Сваи для фундамента разделяют на 3 вида:
Каждый вид опоры заглубляется по определенной технологии. При этом забивные сваи считаются наиболее надежным фундаментом, поэтому рекомендованы к устройству при строительстве тяжелых зданий.
Как забивают сваи
Основное достоинство свайного основания здания заключается в том, что независимо от температуры почвы во время его устройства, опоры не допускают деформации строения в период эксплуатации под воздействием сезонных промерзаний и оттаиваний грунта. Такая прочность обусловлена тем, что конструктивные элементы фундамента вбиваются строго вертикально ниже уровня промерзания грунта.
Забивка свай происходит до предела достижения плотного слоя почвы, если грунт слабый. Или методом подмыва, если грунт очень плотный. В таком случае используют гидрокопер и необходимый забиватель свай: вдоль опоры под напором подаётся вода, которая размягчает грунт и уменьшает силу трения во время углубления при ударе.
При самостоятельном устройстве свайного основания следует убедиться, что опора имеет возможность заглубиться дальше по ходу увеличения нагрузки.
В процессе строительства нагрузка на фундамент возрастет и опоры будут опускаться.
Если одна из них уперласть в преграду (камень, скала), это приведет к перераспределению нагрузки и в результате перекосу здания.
Если грунт промерз ниже уровня забивания опоры, то работы проводятся с использованием паровой иглы. Буриться скважина, в неё опускается игла, через которую подается пар. После того, как почва оттает, в работу вступает забиватель свай и опора легко входит в грунт.
Спецтехника для устройства фундамента
Для устройства опорного фундамента используется машина для подвозки и подачи свай и забивки сваи.
Транспортировка и установка в строго вертикальное положение осуществляются при помощи спецтехники:
Устанавливать сваи в вертикальное положение можно при помощи обоих видов техники. Разница в том, что кран можно использовать на других участках стройки, а копер – узкоспециализированная машина.
В современном строительстве используются следующие машины для забивки свай
| Вид техники | Достоинства | Недостатки |
|---|---|---|
| Дизель-молот | Самостоятельная машина для забивания свай. Низкая стоимость работ, независимость от другой спецтехники, экономит временные ресурсы. | Очень высокий уровень шума. |
| Гидравлический молот | Значительно снижается расход топлива и уровень звука. | Не самостоятельная строительная спецтехника, а насадка на копер. Не может перейти к работе с другой сваей, пока не забита первая. |
| Вибропогружатель | Насадка, в основе работы которой лежит возможность раздвигать грунт под действием вибрации. Позволяет значительно снизить уровень прикладываемой силы и шума. | Весьма затратный по времени процесс. |
| Сваевдавливающая установка | Установка включает в себя небольшой кран для подачи опоры, что дает возможность сэкономить на копере. Сваи подаются в центральный зажим, фиксируются вертикально и вдавливаются под действием огромной силы в землю. | Сборка и демонтаж установки. Для стабильности установки используются отвесы. Сама машина имеет относительно небольшую массу. |
От того, как называется машина, которая забивает или погружает сваи, напрямую связан и метод заглубления. Основных способов 4:
Если фундамент – это основа здания, то свая – это основа фундамента. От того насколько качественный материал будет использован и, как тщательно будет соблюдена технология, зависит качество всего строительства.
Технология забивки железобетонных свай
Одним из наиболее надежных оснований, которые возможны при слабой почве, считается свайный фундамент. Железобетонные сваи позволяют передать нагрузку построенного здания на более плотный грунт, расположенный на существенной глубине.
Регламент забивки свай – нормативная документация
Следует понимать, что забивка железобетонных свай, является трудоемким процессом, требует привлечения специальной техники и регламентируется целым рядом нормативных документов (ГОСТ, СНиП, ТУ, Типовые строительные серии, инструкции и распоряжения). Перечень основных нормативов позволяет понять, насколько сложной является эта работа.
Детальные сведения можно почерпнуть из указанных документов, однако для понимания процесса приведем краткую информацию.
Схема забивки свай
Расположение сваи определяется в ходе разработки проекта будущего строения. При этом каждый проект уникален, его разработке предшествует исследование местности (почвы, температурного режима, плотности застройки, наличия подземных коммуникаций, возможность подъезда техники и т.п.). Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
В частном и промышленном строительстве используются следующие схемы установки свай:
Согласно СНиП сваи могут быть установлены по одной из трёх схем:
Наличие схемы забивки свай (технологическая карта) позволяет организовать работу техники и строительной бригады, за счет чего достигается минимизация времени и средств, а все операции выполняются быстро и четко.
Схема забивки свай (технологическая карта)
Технология забивки свай
Забивка жб свай предполагает решение многих вопросов, и выбор схемы только один из них. Второй важный выбор – это решение о том, какая технология забивки железобетонных свай будет использована. Технология определяет то, как забивают сваи, и то, чем забивают сваи под фундамент.
Выбор способа основывается на учёте трёх факторов:
В настоящее время получили признание технологии забивки свай, которые приведены в таблице в порядке убывания популярности:
| № | Технология | Характеристика | Оборудование |
|---|---|---|---|
| 1 | Ударная | Динамическая нагрузка | Молот, копер |
| 2 | Вдавливающая | Статическая нагрузка | Пресс |
| 3 | Вибровдавливающая | Динамическая и статическая нагрузка | Вибровдавливатель |
| 4 | Лидерная скважина | Динамическая или статическая нагрузка | Предварительное обустройство лидерной скважины, инструмент согласно выбранной технологии |
| 5 | Размягченный грунт | Динамическая и статическая нагрузка | Водопровод, гидромолот |
| 6 | Электроосмос | Электрический ток | Свая выполняет функцию катода |
Краткий обзор всех вариантов, приведённых в таблице.
1. Ударная технология забивки свай
Считается самой продуктивной. Позволяет забить до 40 свай за одну смену. Суть состоит в том, что для погружения сваи на оголовок воздействуют, используя сваебойные установки (приспособления).
Самыми востребованными считаются дизель-молоты. Характеристики в таблице:
Продуктивность ударного метода обеспечивается действием энергии двух видов: ударная (передается на сваю от веса молота) и взрывная (за счет сгорания топливной смеси).
Метод имеет ограничения, которые связаны с тем, что динамическая нагрузка, прикладываемая к оголовку сваи, вызывает сильную вибрацию. Это усложняет использование технологии в условиях плотной застройки или ветхих зданий, представляющих собой культурную или историческую ценность.
Как забивают сваи по ударной технологии:
2. Вдавливающая технология забивки свай
Относится к разряду наиболее прогрессивных, поскольку в основе метода лежит статическая нагрузка. Вдавливающий метод можно использовать на любой почве в условиях застройки любой плотности.
Суть технологии в том, что на сваю постоянно приходится вертикальная нагрузка. Сила ее воздействия увеличивается до момента достижения проектной глубины или отказа грунта.
3. Вибровдавливающая технология забивки свай
Технология, соединяющая в себе особенности двух предыдущих. В случае её применения, на оголовок сваи действует вибропогружатель, который оказывает динамическую нагрузку низкой амплитуды. Таким образом, свая слегка вибрирует. За счет этого снижается плотность грунта, и свая от статической нагрузки постепенно погружается на заданную глубину. Метод оправдан для применения в несвязной почве.
4. Технология забивки свай «Лидерная скважина»
Технология лидерного бурения является отличной альтернативой остальным при условии, что работы ведутся в плотной почве. Особенность метода в создании скважины, диаметром 70% от диаметра ствола сваи и глубиной на 1 метр меньше длины сваи. В лидерную скважину затем будут погружены железобетонные сваи, которые в процессе забивания раздвинут и без того плотный грунт. За счет этого будет достигнута необходимая прочность установки сваи.
Технология отличается отсутствием шума и вибраций (при использовании пресса) и высокой производительностью (при использовании ударных инструментов).
5. Технология забивки свай «Размягченный грунт»
Суть метода в изменении характеристик почвы. Отмечено, что грунт, содержащий значительное количество воды, имеет меньшую сопротивляемость к нагрузкам.
Таким образом, в основе технологии положен принцип размывания (размягчения) воды. Для этого на пятку сваи одевается насадка, подающая воду под давлением. Почва меняет свою структуру, и свая заходит легко. При этом, последние 1,5-2 метра дистанции сваю следует забивать в грунт молотом.
6. Технология забивки свай «Электроосмос»
В основе использования технологии лежит применение электрического тока, который подается через сваю. От тока глинистые грунты размягчаются, и свая проще заходит в грунт.
Процесс забивки ж/б свай – этапы
Если рассматривать полный процесс погружения свай, то его можно описать несколькими последовательными этапами:
Отказ сваи при забивке
Глубина погружения сваи определяется расчетным методом и отражается в проекте. Однако на практике свая может не достигнуть расчетной глубины или уйти ниже заданной отметки.
Случай, когда свая больше не погружается в результате прикладываемого к ней усилия называется «отказ грунта» или «отказ сваи».
Расчет точки отказа можно выполнить по формуле:
Убедиться, что свая точно достигла «отказа» выполняется ряд ударов (при ударной технологии) или увеличивается время, в течение которого к оголовку сваи прилагается усилие (при вдавливающей технологии). Эти удары, не приводящие к продвижению сваи в почву, называются «залог».
Есть еще один термин, описывающий случай, когда свая не погружается из-за перегрева – «ложный отказ». В этом случае работы приостанавливаются на время, достаточное для остывания наконечника сваи, находящегося в грунте.
Забивка свай своими руками
Несмотря на то, что забивка железобетонных свай в основном требует привлечения специализированного оборудования, её вполне реально реализовать самостоятельно. Рассмотрим, как забить сваи вручную, с той оговоркой, что свая имеет приемлемые для работы габариты.
Установка свай своими руками выполняется по ударной технологии. Для организации динамической нагрузки нужно собрать треногу, подвесить на нее несколько бетонных блоков (служат противовесом) и молот. Молот поднимается тросами на максимальную высоту и фиксируется. После того как установлена свая, молот отпускается, и свая забивается в почву. Процедура повторятся до достижения необходимой глубины.
Стоимость забивки свай
В завершении немного о том, сколько стоит забить сваю и из чего формируется стоимость.
Цена складывается из следующих параметров:
Ориентировочные цены приведены в таблице.
Таким образом, забивка свай является единственным способом устройства свайного железобетонного фундамента.
Как забивают сваи: методы и особенности
Устройство фундамента на сваях сегодня является достаточно распространённой технологией, широко применяемой при малоэтажном строительстве. Фундаментные сваи, в свою очередь подразделаются на три основных вида – буронабивные, винтовые и забивные. Каждая разновидность предусматривает и свою технологию заглубления в грунт.
Виды и особенности забивных свай
Из всех разновидностей забивные сваи, как считается, являются наиболее надёжной опорой для фундамента. Благодаря тому, что они достаточно плотно держаться в грунте, именно забивная технология рекомендуется для обустройства тяжёлых ростверковых фундаментов. Забивка свай является самым старым и испытанным способом их погружения в грунт. Сегодня данная технология широко распространена по всему миру, в связи с чем разработаны различные методики забивки и специальные приспособления.
Железобетонные сваи
Современные забивные сваи могут быть нескольких видов:
Некоторые нюансы забивания
Главное предназначение свайного фундамента – предотвратить деформации основания постройки во время сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. Для этого свая должна быть забита на глубину ниже уровня промерзания почв. Также при забивании необходимо пройти насквозь слабые грунты до достижения твёрдого основания – это позволяет создать максимально прочный фундамент.
В случае, если грунт наоборот, чересчур плотный, а необходимое углубление свай достаточно большое, применяют методику подмыва грунта. Вглубь почвы вдоль сваи под напором подаётся вода, которая, с одной стороны размягчает грунт, а с другой – уменьшает силу трения.
При забивании сваи необходимо убедиться, что свая не упёрлась в глубине в твёрдый предмет – например, камень. Это особенно важно при неглубоком заглублении свай при малоэтажном строительстве. Дело в том, что в ходе строительства нагрузка на сваи значительно возрастёт и они со временем углубятся ещё на несколько сантиметров, за исключением той сваи, что упёрлась под землёй в камень. Это неизбежно приведёт к перекосу основания и, в итоге, всей постройки.
Производить установку свай желательно в тёплое время года, когда грунт уже полностью оттаял. Это позволит избежать неприятности в виде ослабших опор после полного оттаивания почвы. Однако, в некоторых случаях приходится производить заглубление опор и в холодное время года. Если грунт не успел промёрзнуть глубже одного метра, то работа по заглублению производится в штатном режиме, до тех пор пока свая не будет забита на нужную глубину (глубже уровня промерзания почвы и глубже слабых грунтов). В случае, если грунт промёрз на значительную глубину, то работа может быть невозможна без нанесения повреждений свае.
В данных случаях применяется специальное устройство – “паровая игла”. Она представляет собой трубку с отверстиями на конце, через которую подаётся пар. Эта трубка опускается в про буренную скважину небольшого диаметра и производит оттаивание почвы на необходимую глубину. Другая техника, применяемая для зимнего забивания опор – лидерное бурение (см. ниже).
Методы забивки свай
На сегодня в арсенале строителей имеются несколько методов заглубления забивных свай, каждый из которых имеет свои плюсы и свои минусы:
Ударный метод
Это наиболее распространённая технология, применяемая как в частном, так и промышленном строительстве. Данная технология предусматривает углубление опоры с помощью ударов специальными молотами, также именуемыми копрами. Для этого созданы многочисленные механизмы, различающиеся мощностью, способом работы и другими техническими характеристиками. Ударный метод является единственной технологией, доступной для забивания свай своими руками.
Для этого применяется нехитрое устройство – ручной молот. Самая простая конструкция его такова:
Принцип работы в данном случае предельно прост – молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется в таком положении. Свая устанавливается вертикально и также фиксируется. После этого молот отпускается и, набирая ускорение в свободном падении, бьёт по торцевой стороне сваи, загоняя её в грунт. Подъём молота осуществляется с двух сторон с помощью тросов, после чего он опять сбрасывается на забиваемую опору. В виде усовершенствования конструкции можно снабдить копр барабаном с фиксатором и рукояткой для накручивания троса.
Кроме того, можно установить на этот барабан электромотор, превратив ручной молот в электрический. Для этого нужно будет предусмотреть систему редукторов и сцепление, для отъёма барабана от шкива электромотора при сбрасывании молота. Возможна и установка на устройство и двигателя внутреннего сгорания.
Высчитывать высоту треноги необходимо с тем расчётом, чтобы падающий сверху молот смог набрать достаточную скорость для мощного удара по тыльной стороне сваи. При необходимости большого заглубления, металлические сваи можно сделать составными – надставлять их с помощью сварки.
Самодельные копры отлично подойдут для забивания металлических трубчатых свай на сравнительно небольшую глубину – до нескольких метров. Это позволяет широко использовать самодельный копр в частном строительстве при возведении относительно лёгких конструкций. В промышленном строительстве применяются многотонные устройства на гусеничном или колёсном ходу, монтируемые на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов. Посмотрите видео, как устанавливают сваи ударным методом.
Лидерное бурение
В случае, если грунт на месте строительства оказывается слишком плотным, для ускорения забивания применяется технология лидерного бурения. В заранее отмеченных местах с помощью бурильной установки делаются скважины диаметром чуть меньше диаметра свай. В данные отверстия и забиваются сваи, в том числе и с применением самодельного копра. Также лидерное бурение применяется для устройства свайного фундамента в мёрзлых почвах в холодное время года.
При лидерном бурении глубина скважины должна быть на полметра меньше глубины углубления опоры. Это необходимо для более плотного удержания сваи грунтом.
Кроме этого существует ещё несколько технологий заглубления опор в грунт. Среди этих технологий можно упомянуть методы вдавливания и погружения опоры вибрацией. Однако, оба они требуют привлечения специализированных строительных машин – их практически невозможно осуществить самостоятельно. Посмотрите видео, как заглубить сваи лидерным бурением.
Углубление опоры вибрацией
Производится специальным механизмом, устанавливаемом на экскаваторе или кране – вибропогружателем. Он представляет собой электрический или бензиновый (дизельный) двигатель, приводящий в движение устройство со смещённым центром тяжести. Устройство закрепляется на оголовке опоры и приводится в действие. При этом возникают поступательные колебания, направленные сверху вниз. Под их воздействием свая и действием своего веса она углубляется в землю. Такой метод применяется там, где невозможно использовать ударный метод – в районах с плотной жилой застройкой, рядом с ветхими и аварийными зданиями и т.д. Посмотрите видео, как монтируют сваи с помощью вибропогружателя.
Углубление вдавливанием
Данный метод также используется там, где невозможно или запрещено применение ударного способа. Для вдавливания сваи используется специализированная многотонная техника, которая захватывает сваю и, перенося на неё свой вес, буквально втыкает её в грунт. Несмотря на то, что данный способ является достаточно сложным и дорогостоящим, существуют области строительства, где без него никак не обойтись – при реконструкциях старинных зданий, строительных работах в непосредственной близости с жилым зданием. Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания свай.
Как видим, выбор того или иного способа заглубления забивных свай в грунт зависит от целого ряда факторов. Каждый метод более всего подходит для определённой ситуации, и выбирать технику забивания опор следует с максимальной точностью – от этого зависит эффективность и скорость работы над закладкой фундамента здания.