Пилански темељ

Садржај препоруке

• Карактеристике примене гомиланих темеља
• Принцип рада и конструкција темеља пилота
• Изградња гомиланог темеља
• Урањање готових гомила
• Израда нагутаних шипова
• Заврните гомиле

Чланак ће се фокусирати на технологију постављања ступова са шиповима. Размотримо главне типове гомила и сазнајмо од којих се елемената састоје, како се монтирају, за које су услове дизајнирани. Разумећемо механику рада темеља гомиле, разумећемо све предности и недостатке.

Ако вас занимају друге врсте фондација, предлажемо да проучите остале чланке на ову тему:

• Како дренирати сајт
• Какву врсту темеља одабрати
• Стрип темељ. Део 1: врсте, земљишта, дизајн, цена
• Стрип темељ. Део 2: припрема, обележавање, земљани радови, оплата, арматура
• Стрип темељ. Део 3: бетонирање, завршне операције
• Стрип темељ. Део 4: Монтажа бетонских блок конструкција
• Темељ колоне
• Темељ плоче

Велика миграција људи, привлачена природи, иде својим током – приградска градња сада доживљава прави процват. Становници мегалополиса самоуверено и систематски развијају приградска подручја, градећи их све гушће и гушће. Нажалост, не добијамо увек локацију која нам се свиђа с прихватљивом топографијом и „добрим“ земљиштима. Испада да сви чизми или већ припадају некоме или нема потребе да очекујете стабилност од земље на овом подручју – тресета, плутача или, што је још горе, неке врсте пермафроста. Али, наравно, за то увијек постоји излаз, у овом случају су се спасиле технологије индустријске и вишеспратне грађевине – то су гомиласти темељи, који се све више користе у изградњи приватних кућа.

Карактеристике примене гомиланих темеља

Идеја о уградњи конструкција на гомиле није нова, технологија је људима била позната већ неколико векова, али је у нову фазу развоја ушла у другој половини деветнаестог века, када су уместо дрвених носача почели да користе погонске, равне и вијчане конструкције израђене од комбинације челика и бетона. Темељ гомиле има своју јасну специјализацију, било би погрешно говорити о његовим предностима у односу на друге могућности организовања темеља куће и упоређивати их према било којим карактеристикама. У условима за које је развијен, темељни слој нема конкуренцију, не може се поуздано заменити другом конструкцијом. Ступови се могу користити на било којој врсти тла, осим, ​​можда, стена и темеља са врло јаким хоризонталним потезима, међутим, технички и економски изведиво је да их се користи:

• за изградњу зграда у областима са високим нивоом подземних вода;
• где горње слојеве природне базе карактерише слаба носивост (тресетишта, плутачи), док су густа тла смештена прилично дубоко;
• на великој дубини смрзавања (северне географске ширине, вечна леденица);
• на стрмим падинама;
• ако је маса зграде превелика (на пример, вишеспратнице направљене од тешких материјала).

Ако говоримо о технолошким и функционалним особинама темеља гомиле, онда можемо формулисати следеће тачке, од којих многе логично следе једна од друге:

1. Свестраност и променљивост (огроман број техничких решења, увек постоји избор за било које услове).
2. Велика носивост.
3. Практично није потребан ручни рад (прихватљива је потпуна механизација процеса).
4. Индустријализација (могуће је користити елементе који су у потпуности произведени у фабрици, „људски фактор“ је сведен на минимум).
5. Велика брзина конструкције.
6. Способност градње у било које доба године.
7. Потпуно одсуство или минимизирање земљаних радова.
8. трајност (посебно применљиво на армирано-бетонским конструкцијама).
9. релативна ефикасност (мала потрошња материјала – смањена потрошња бетона, нема потребе за уклањањем и транспортом велике масе земље).

Принцип рада и конструкција темеља пилота

Ступ с гомилама је група гомила смјештена испод читаве зграде у облику „поља гомиле“ или испод одређених грађевинских елемената (редови, „жбуња“, један по један).

У већини случајева, у горњем делу се гомиле комбинују у јединствени систем помоћу решетке – скуп греда (пречке), решетке (оквира) или чврсте плоче. Осим што стабилизује појединачне темељне ступове, роштиљ је дизајниран да равномерно распоређује грађевинско оптерећење, па је то носиви елемент. У зависности од тога да ли почива на земљи (можда чак и закопано) или постоји јаз између површине и греде / плоче, роштиљ је подељен на: низак и висок. Низак роштиљ такође може учествовати у преношењу притиска на земљу (иако у малој мери), али подложан је великим силама и не може се користити на тлима опасним по овом питању, или су сложени јастучићи постављени испод њега. Високи роштиљ не директно учествује у интеракцији тла / грађевина, стога се не избацује ширењем тла и не помера се „на пуцање“ у односу на гомиле. Не може се рећи да је роштиљ саставни део темеља гомиле, јер постоје конструкције са по једним главама за сваку хрпу..

Било која гомила је дугачак елемент сличан шипкама (понекад са продужењима у разним деловима), кроз који се пета и бочна површина оптерећења из надземног дела куће преносе на земљу. Наравно, овде можете извући одређену паралелу са ступовима стубастог темеља, само су гомиле положене за дубину и због своје дужине (читај: велика укупна површина бочних површина) делују на базу, користећи такође значајну силу трења.

Занимљиво је да се пилоти постављају не само строго вертикално, неки се могу поставити под одређеним углом према оси шипка, што омогућава повећање просторне крутости целог темеља, јер неки од његових елемената делују другачије на компресију, савијање и затезање. Према механици интеракције са земљиштима, гомиле су подељене на:

• носачи – пресечени су нестабилним слојевима и са дном наслоњени на густи, ниско-компресивни слој добре носивости (шљунак, стене);
• трење (хрпе трења, висеће) – када се убацују, компактују тло у радном подручју и преносе терет на слабу базу само захваљујући силама трења, потпорни ефекат доњег краја гомиле је безначајан..

Гомиле се продубљују на различите начине, па су према технологији урањања у земљу гомиле подељене у неколико класа које могу да обухвате, да тако кажемо, главни избор избора у грађевинарству:

1. Погон гомиле – готови елементи који се уграђују у природну базу без ископа, притиском, вибрирањем, чекићем.
2. Погони гомиле израђују се на градилишту пуњењем бунара бетоном. Бунар се може избушити или погонити (премјештање и сабијање).
3. Навојни гомиле су челичне цеви са сечивима на дну. Завију у земљу, након чега се изнутра напуне бетонском мешавином..
4. Стубови – готови производи су уроњени у избушену рупу.
5. Потпорни гомиле – готови производи се постављају на дно ископа, у јаме или ровове, након чега се учвршћују поновним пуњењем.
6. Ињекцијске гомиле се добијају пумпањем ситнозрног бетона у тло под високим притиском.
7. Цаиссонове (потопљене, бунарске) гомиле потопљене су у базу под сопственом тежином или уз додатно оптерећење. Паралелно са урањањем, земља се бира са унутрашњости шкољке.

Неке методе вожње гомиле укључују употребу различитих врста шкољки које могу испунити одређену улогу. Дакле, за плитке пробушене гомиле активно се користе непромењиве цеви направљене од кровног материјала, које су и хидроизолација подземног дела и оплате на врху. Код вертикално покретних цеви цев делује као оплата, уклања се са реза паралелно са монолитним делом. Бетонске и пилотске цеви имају омотач који врши функцију ношења. Већина осовина гомиле није опремљена са кућиштима – имамо директан контакт „бетон / земља“.

За производњу пилота користе се најтрадиционалнији материјали:

1. Дрвене гомиле су биле међу првима које су коришћене и мора се рећи да су биле прилично успешне. На пример, за изградњу носача мостова у Санкт Петербургу коришћени су четинари четинара пречника 20-40 цм, од којих су неки добро очувани до нашег доба. На сувим земљиштима дрвене гомиле могу нормално обављати своју функцију дуже време, посебно код нових врста обраде, али, наравно, нису способне да се такмиче у трајности са производима од армираног бетона..
2. Тренутно су најпопуларније гомиле од армираног бетона. То су готови производи дужине 3 до 12 метара, најчешће имају чврсти квадратни пресек (од 20к20 до 40к40 цм), мада постоје и друге могућности – округле, призматичне, троугласте, сложене. Кавез за ојачање готовог бетонског производа неопходан је углавном да издржи оптерећења на савијање, али за погон при потапању метал помаже и да поднесе ударна оптерећења, па се повећава број попречних конструкцијских арматура на крајевима хрпе..
3. Бетонски пилоти немају потпуну арматуру каросерије, али се на врху постављају челични оквири.
4. Гомилани бетонски гомиле могу да садрже у својој маси до 30% камена од рушевина.
5. Металне гомиле су округле или правоугаоне цеви.
6. Комбинације различитих материјала су прилично честе, на пример, челична цев вијачне гомиле је напуњена бетоном, или је метални врх са сечивима постављен на дрвени трупац.

Специфична врста гомиле и технологија њеног урањања бирају се у зависности од многих фактора, од којих су главни:

• маса и структура зграде;
• носивост сваког елемента темељног пилота;
• карактеристике природне базе;
• радни услови на градилишту (велика густина градње, непропусност …).

Упркос чињеници да се све горе наведене гомиле не користе у приватној изградњи, најчешће је неколико опција за темеље пилота погодно за решавање одређеног проблема, онда се изабере онај који је најисплативији од доступних. Даље ћемо разговарати о њима..

Изградња гомиланог темеља

Изградња ступа од гомиле започиње истим припремним радњама као и приликом израде било којег другог. Радно подручје је очишћено од вегетације и уклоњен је слој соде, припремљени су прилазни путеви, обављају се активности одводње и одводње, материјали се увозе у потпуности и решавају друга логистичка питања. Даље, ознаке осе осе зграде и локација сваког бунара преузимају се у природу. Детаљно смо описали припремну фазу нултог циклуса у чланку „Стрип темељ. Део 2: припрема, обележавање, земљани радови, оплата, арматура „.

Наравно, на локацији се обављају прелиминарни инжењерско-геолошки прегледи на основу којих су откривена сва главна својства постојећих тла – њихов слојни слој, носивост (стисљивост), степен и природа влаге (водена равнотежа). Паралелно са геолошким истраживањима, израчунава се оперативно оптерећење надземног дела зграде, које ће се применити на тло..

Посебна пажња се посвећује условима рада. Нијансе попут присуства других зграда у близини које би могле бити оштећене или скучен простор на градилишту, могу драматично утицати на избор одређене технологије..

Добивени подаци сматрају се сложеним, постаће почетна тачка у развоју пројекта фондације гомила. Дизајн пилотског темеља састојат ће се од сљедећих тачака:

• одређивање носивости тла и оптерећења са грађевине;
• избор врсте (пресек, материјал, конструкција) гомила;
• рационалан избор технологије потапања (укључујући специфичности опреме);
• израчунавање потребног броја гомила и природе њиховог положаја;
• израчунавање дубине роњења;
• дизајн роштиља (висина / дубина, материјал, пресек);
• моделирање рада темеља – упоређивање могућих деформација са прихватљивим;
• економско оправдање.

Како се низ чланака развијао, више пута смо се дотакли проблема развоја темеља и, где је то било могуће, давали практичне препоруке у вези с тим питањем: „Стрип темељ. Део 1: Врсте, земљишта, дизајн, трошкови „или у одељку Дизајн закладе колона у претходној публикацији Фондације за колоне. У случају гомиланих темеља, ситуација је много сложенија, пре свега због чињенице да, од када смо одабрали и започели рачунати хрпе, то значи да се по дефиницији имамо посла са веома проблематичним земљиштима и релативно тешком кућом. Стога је боље покренути стварање радног пројекта организацијама специјализованим за то, које за рачунање користе моделирање рачунарских програма и воде их тренутни ГОСТ-ови..

Урањање готових гомила

Већ смо приметили да се гомиле које се производе у фабрици (у правилу су то бетонски производи) и које су већ у готовом облику уроњене у базу, називају гомилане гомиле. Ову верзију гомилног темеља карактерише повећана носивост, јер се тло у близини осовине збија. Нуспојава померања тла може се сматрати растућим динамичким напрезањем у темељима, као резултат, бројним ограничењима услова рада. Опћенито, индустријска природа фабричких пилота (за разлику од равних) осигурава временске прилике и високу стопу градње темеља, прикладну логистику, малу овисност о засићености тла тла, високу носивост (услијед збијања) и ниску потрошњу материјала.

Процес убацивања гомиле у земљу изводи се уз помоћ масивних чекића (маса ударног дијела је од 1,5 до 9 тона), инсталираних на тешким самоходним возилима. Најчешће се користе хидраулични и кабловски багери, гусјенични кранови који имају ротациони водећи јарбол и дизел, механички или хидраулични чекић који се крећу дуж њега. Вибрацијски чекићи и вибрациони чекићи, прешане инсталације могу се такође користити као опрема за гомилање..

Возни циклус погонске гомиле изгледа овако: машина хвата хрпу и подиже је – хрпа се подиже и убацује у оквир копра – ударни дио чекића дјелује на производ и гура га у земљу. Постоји неколико начина да се утиче.

Ако се користи дизел чекић, тада се главни радови изводе циклично, по принципу мотора са унутрашњим сагоревањем (ударач се спушта са висине, мешавина горива се запали, чекић се подиже услед повратка).

Спуштање и подизање радног дела хидрауличног чекића настаје услед хидраулике – нема пада и одступања што омогућава фино подешавање фреквенције и силе вожње.

Тешки вибратори су фиксирани на глави гомиле и преносе вибрације на њу усмјерене дуж оси његовог пртљажника. Рад вибрирајуће опреме врши хидрауличка станица или електромотор са ексцентричним механизмом.

У дизајну СВУ машина за прешање главни елементи су: хидраулични цилиндри радног и обрнутог хода, као и теретни оквир за обешање терета сидра. Принцип рада таквих инсталација је примена константног статичког притиска.

Вожња гомилањем ударца с правом се сматра најбржим и најјефтинијим начином потапања (отприлике 300 рубаља по линеарном метру), али је праћен значајним нивоом буке и вибрација тла, па се не може користити у густим зградама или, на пример, у клизиштима. Још једна важна тачка – потребна вам је прилично велика локација (око 15к35 метара).

Продубљивање гомила увлачењем користи се ако се градилиште налази у историјском делу града, у близини срушених или хитних зграда, на покретним тлима. Несумњива предност увлачења је велика тачност вожње хрпе, одржавање интегритета њене главе, способност мерења носивости сваког елемента темеља у реалном времену, компактност (можете радити у скученим условима – место димензија 10к10 метара, до најближе конструкције – од 1 метра). Угаоне и бочне шипе такође се могу унијети притиском на. Ова технологија је нешто скупља – отприлике, од 800 рубаља по дужном метру.

Испитали смо принципе урањања готове гомиле снаге, ово је, да тако кажем, главна акција. Међутим, треба напоменути да се пре почетка масовног урањања бушотина на месту постављају испитне гомиле које се, након неколико дана држања (од 1 до 10, у зависности од карактеристика тла), подвргавају експерименталним испитивањима. Гомила се удара чекићем (динамичка метода) или се учитава постепено (статички поступак), након чега се мери насељеност. Сврха ове фазе је утврдити стварну носивост сваког елемента темељног пилота. На основу добијених резултата потврђују се или пројектни прорачуни или се подешавају дужина, пресек, количина и систем поља гомиле..

Леадер бушење се може користити за оптимизацију процеса вожње готових пилота. Овај поступак омогућава смањење оптерећења на земљи, смањење буке и вибрација, коришћење дужих бушотина и пролазак слојева песка дебљине више од 2 метра. Бушотине имају пречник мањи од пресека армирано-бетонских производа, не достижу конструкцијску висину гомиле која тоне у дубину од 0,5-1 метар..

Ако се хрпа заустави за вријеме урањања (појава се назива „неуспјех“), тада се уклања вишак њеног надземног дијела, а закопани дио провјерава се у складу с конструкцијском носивости. Ако се добију незадовољавајући резултати, у близини се поставља додатна дупликата гомиле.

Након стварања поља гомиле, бетон свих гомила сече се на истој висини, елементи арматурног кавеза могу се сачувати и поново савити ради везања са структуром роштиља.

Приликом одабира организације за изградњу ступа од пилота, неопходно је узети у обзир карактеристике опреме извођача – тежину (специфичан притисак шасије на постољу), карактеристике чекића..

Израда нагутаних шипова

Рамбони гомиле се праве од бетона директно на градилишту. Такви су темељи тежи за производњу и скупљи (од 23 000 рубаља по кубичном метру), а током изградње јако зависе од временских услова и равнотеже воде у земљишту. Предност монолитних гомила може се сматрати могућношћу изградње у близини зграда, као и унутар зграда (за реконструкцију, јачање темеља). Поред тога, појављују се опције да на месту не користите тешку опрему – понекад то можете учинити и са моторним или чак ручним бушилицама (ако је пречник дизајна до 30 цм). Додајмо да је код организовања експанзије пете могуће значајно повећати носивост хрпе и темеља у целини. У принципу, поступак постављања обичне досадне гомиле састоји се од следећих операција:

1. Уз помоћ вијака са бушотином, у земљи се праве бушотине. Много је опција за производњу бунара ударним методама – померањем тла вибрационим рампирањем, ударањем граната које се могу преузети / повући.
2. У бунар је постављен кавез за појачање.
3. Уз дизалице се у шупљину доводи бетонска цев, на чијој се површини поставља левак за пријем.
4. Бетон се пуни у бунар, цев се извлачи када се бунар напуни.
5. Бетон се збија механичким сабијањем, пнеуматским или хидрауличним сабијањем.
6. Формирана је глава гомиле (проводник инвентара).
7. Ступ се таложи све док се бетонска смеша потпуно не очврсне.
8. Ако је потребно, главе гомиле се секу на конструкцијску висину.

За већину фаза производње гомиланих пилота могу се применити СНиП 3.02.01-87 „земљане конструкције, темељи и темељи“ и СНиП 3.03.01-87 „Носеће и оградне конструкције“. Много корисних ствари можете пронаћи у нашем чланку „Темељ ступаца“, као и „Стрип темељ. Део 3: бетонирање, завршне операције „.

Заврните гомиле

Ова врста гомиле стоји самостално, јер је конструкција и метода уроњења пуноправан разред. Вијачна хрпа је челична цев (пречника 50–300 мм, дебљина стијенке од 3–6 мм, дужина једноструког комада до 12 метара) са шиљастим концем, на тело на који је заварена посебна сечива, а метална глава на крају надземног дела. Многи произвођачи премазују своје производе антикорозивним једињењима на бази епоксидних смола; животни век висококвалитетних вијачних гомила проглашавају их „150 или више година“.

Технолошке и функционалне предности темеља на вијчаним пилотима сматрају се:

• велика брзина градње;
• урањање без шока;
• могућност ручне инсталације;
• тачност инсталације;
• недостатак земљаних радова;
• сеизмичка отпорност;
• велика отпорност на силе смрзавања (глатка бочна површина с малом укупном површином).

Вијчане шипе монтирају се увртањем, а употреба додатног вертикалног оптерећења није неопходна. Стога се урањање гомиле вијака може обавити моторним алатом или чак ручно. Ако је потребно (пешчани слојеви, већа дубина), може се користити пилот-бушење помоћних бушотина. Попут гомиланих гомила, и ова метода потапања омогућава сабијање тла око осовине. У зависности од пречника производа, површине сечива, дебљине стијенке, свака хрпа може издржати притисак од 1 до 30 тона.

Инсталиране гомиле се изнутра изливају бетоном чврстоће М300 и више. Да би се побољшала носивост, шупљина велике цеви може бити ојачана челичним оквиром.

Након постављања целог поља гомиле, дела вијчаних гомила се секу по висини, постављају се главе одговарајућег дизајна и заварују се на њих, што зависи од врсте роштиља (за шипку или прву трупац круне, за армирано-бетонску преграду, за монолитну плочу).

Отприлике тако видимо модерне темеље гомиле. Наравно, било је могуће описати далеко на свим врстама гомила, али да бисмо схватили у ком се правцу треба кретати и, као резултат, направили прави избор, требало би да постоји довољно информација. Следеће у реду имамо монолитни темељ од плоча.