Adv-fabrika.ru

Ремонт и Дизайн
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой: особенности монтажа, видео

В тех случаях, когда фундамент для будущего строения возводится в условиях сложных грунтов с большим риском их сдвига, целесообразно применение буронабивных свай с обсадной трубой. Данная технология, которая признается одной из наиболее безопасных, также используется в тех случаях, когда будущее здание планируется возвести на территории, характеризующейся плотной застройкой.

Фундамент из буронабивных свай

Сущность технологии

Обсадные трубы для буронабивных свай (БНС), используемые при обустройстве фундамента, могут различаться как своими геометрическими параметрами, так и конструктивным исполнением. Высокая надежность фундаментных конструкций, полученных по данной технологии, обеспечивается тем, что их основу, кроме бетона, составляют каркасы, для изготовления которых применяется металлическая арматура. Полученная по данной методике конструкция не только надежно фиксируется в грунте, но и сама по себе демонстрирует исключительно высокую жесткость и устойчивость.

Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Сама технология устройства буронабивных свай выглядит следующим образом:

  1. В предварительно выбранном месте строительного участка бурится скважина требуемого диаметра и утвержденной проектом глубины, для чего используется специальная буровая установка.
  2. В полученную скважину погружают обсадную трубу для свай. Важно, что глубина, на которую погружаются такие трубы, предварительно рассчитывается и утверждается проектом.
  3. Внутреннюю полость трубы освобождают от осыпавшейся земли. Для этого используют различные технические средства (в частности, грунт из трубы может вымываться при помощи воды, подаваемой под значительным давлением).
  4. В отверстие обсадной трубы, очищенное от осыпавшейся земли, опускается арматурный каркас для буронабивной сваи.
  5. Во внутреннюю полость трубы, в которую помещен арматурный каркас, заливается бетонный раствор. Данный процесс, если говорить профессиональным языком, как раз и называется набивкой сваи.
  6. Обсадные трубы после заливки бетона посекционно извлекаются из земли.

Естественно, устройство буронабивных свай выполняется по технологии, которая имеет целый ряд нюансов. Их обязательно следует учитывать при ее практической реализации.

Преимущества свай буронабивного типа

Среди многочисленных преимуществ использования свай БНС можно выделить несколько наиболее значимых, к которым относятся следующие.

  • Набивка таких свай бетонным раствором осуществляется оперативно и качественно.
  • Все этапы технологии устройства буронабивных свай отличаются высокой безопасностью для его исполнителей.
  • Набивная свая благодаря особенностям технологии ее обустройства отличается исключительно высокой несущей способностью, устойчивостью к механическим нагрузкам и, соответственно, надежностью.
  • С помощью свай БНС можно создавать надежные фундаменты даже в слабых и насыщенных водой грунтах.
  • Использование данной технологии позволяет четко контролировать соблюдение всех требований проектной документации, а также точно учитывать геологические и инженерные условия, в которых осуществляется данный технологический процесс.
  • Рассматриваемая технология позволяет извлекать из создаваемой скважины крупные камни и валуны.
  • При выполнении скважин по данной технологии грунт не подвергается вибрационным и динамическим нагрузкам.
  • Оборачиваемость используемых обсадных труб, которые можно применять неоднократно, – еще одно важное преимущество применения указанной технологии.
  • Можно контролировать все этапы буровой операции вплоть до достижения водоносного слоя.
  • Полная защита стенок создаваемой скважины от обрушения грунта позволяет перекрывать опасные горизонты (такие, например, как плывуны).
  • В скважинах, полученных по данной технологии, если при устройстве буронабивных свай предусмотрено использование арматурного каркаса, отсутствуют так называемые шейки, которые значительно снижают качество и надежность готовой конструкции.
  • Использование обсадных труб для монтажа свай буронабивного типа, а также их дальнейшая эксплуатация допускается в любых климатических условиях.

Заливка обсадной трубы бетонным раствором

Нюансы применения обсадных труб

Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).

После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.

Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы

Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.

Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:

  • забивка обсадных труб, для выполнения которой применяется специальное вибрационное оборудование;
  • погружение обсадных труб с помощью бурения, которое может осуществляться по ударной или вращательной методике.

Установка обсадной трубы вращением

Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.

Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).

Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа

На вопрос о том, что такое буронабивные сваи, невозможно ответить, не перечислив сферы их применения. Сваи данного типа используют при:

  1. возведении строительных конструкций на территориях, грунт на которых склонен к оползневым явлениям;
  2. строительстве на территориях, характеризующихся высокой плотностью застройки;
  3. проведении строительных работ на участках со сложными геологическими условиями.

Применение буронабивных свай в частном домостроении

Использовать свайные конструкции, стенки которых дополнительно не укреплены, допускается в тех случаях, когда фундамент обустраивается на участках с тугопластичным и твердым грунтом, каким, например, является глинистый грунт набухающего типа. Кроме того, монтировать сваи с неукрепленными стенками можно тогда, когда их общая длина не превышает 30 метров.

Технология устройства свай буронабивного типа успешно используется в тех случаях, когда строения различного назначения возводятся в местах, характеризующихся высокой сейсмической активностью. Кроме того, буронабивные свайные конструкции применяются для укрепления фундаментов уже возведенных зданий, а также для укрепления грунта на участках со значительным уклоном.

Буронабивные сваи с обсадной трубой: особенности и принципы проведения работ

Скважина с обсадкой гарантирует высокое качество основания постройки, длительный срок эксплуатации фундамента и возможность извлечения сваи при аварийных работах. Технология, использующая буронабивные сваи с обсадной трубой, дает возможность выполнить начальный этап строительства на сложных грунтах в более короткие сроки. Такой способ более затратный, но очень эффективный, если потребуется извлечь часть сваи или фильтра из отверстия. Обустройство фундамента и выбор обсадных труб имеет свои особенности.

Технология с применением БНС и обсадной трубы позволяет строить надежные здания на сложных грунтах

Разновидности набивки свай

Буронабивные сваи – один из наиболее эффективных методов обустройства заглубленного фундамента. Его особенность – скважины бурят до требуемой отметки, под сваи формируется ствол с увеличением нижней части и набиванием бетонной смеси (грунта или песка). Так называемое «уширение» нижнего отрезка образуется при бурении грунта специальным оборудованием, позволяющим распирать породу. После этого производится трамбовка бетонной смеси. Иногда используют взрыв направленного действия внизу скважины с целью уплотнения.

Цилиндрические полости в грунтах получают разным способом, из-за чего набивка сваи классифицируется на:

  1. Буронабивные.
  2. Песчаные.
  3. Грунтобетонные.
  4. Пневмонабивные.
  5. Частотрамбованые.
  6. Вибротрамбованые.

Грунты «диктуют» свои условия по выбору технологии, но на сегодня есть возможность строить высотные здания практически в любых условиях, благодаря использованию одной из них. Специалисты определяют, какой метод будет наиболее эффективным:

  • без укрепления стенок колодца;
  • с глинистым раствором для крепления пробуренного ствола;
  • с применением обсадных изделий.

Вид установки свай определяется в зависимости от типа почвы, во многих случаях требуется укрепление пробуренного ствола

Предназначение обсадки в скважинах

Использование обсадных труб – это формирование скважин разного функционала, включая строительство, нефтедобыча или извлечение питьевой воды из глубоких пластов. Они выпускаются зарубежными и отечественными предприятиями по ГОСТу 632–80.

Обсадные трубы имеют характерную форму с подготовленным стыком – для удобства соединения. В некоторых случаях используется сварка или состыковка посредством специальных фиксаторов прижимного типа. Трубы выпускают из разных материалов, преимущественно это асбестоцемент, нержавейка или пластик. Реже используют чугун, дерево и некоторые разновидности полимеров – при бурении свай для бытовых нужд. Все они предупреждают осыпание грунта и заиливание вырытых скважин.

Применение обсадных труб для свай – возможность работы в любых условиях, а сами цилиндрические изделия можно на время оставлять в грунте или извлечь из отверстий. Это так называемые «инвентарные» трубы. Бурение скважин производится посредство специального оборудования (ударным или вращательным методом).

Внимание! В промышленности пригодны только стальные и пластиковые трубы, которым нередко отдают преимущество из-за их доступности.

Трубы имеют разную форму и диаметр, овальность и разностенность, показатель непрямолинейности (повышенной точности), на который существует стандарт:

  • изделия от 33,5 мм до 89 мм – в пределах 0,3 мм;
  • изделия диаметром от 108 мм до 146 мм – в пределах 0,5 мм;
  • в изделиях большего диаметра допустима погрешность более 0,7 мм.

При установке буронабивных свай в качестве обсадки чаще всего используют стальные трубы

Обсадные асбестоцементные трубы для свай имеют толстые стенки, но они более хрупкие, чем другой ассортимент. Их охотно приобретают, благодаря доступности, но у неопытных работников они вызывают некоторые затруднения при организации бурения.

Монтаж обсадной шахты производится поэтапно – каждая труба крепится к предыдущей. В зависимости от технологии, трубы точно также по секциям демонтируют или оставляют в грунте. Об этом должна быть соответствующая запись в журнале технических работ и акте приёмки (на каждую сваю).

Обязательна очистка бурильного проема для свай от осыпавшихся грунтов по завершении данного этапа работ. Используется специальный бур или «штанга Келли» с регулировкой положения лопастей, имеющих функцию захвата.

Преимущество технологии с применением буронабивных свай

Обсадная труба – надежный способ укрепления грунтовой стенки в формируемых отверстиях. Трубы для буронабивных свай состоят из жестко соединенных секций. Использование данной технологии на практике эффективно не только на проблемных грунтах, но и при застройке зданий в мегаполисах на малой площади. Скорость отработки и себестоимость монтажа зависит от основных факторов:

  • общее состояние оборудования для бурения;
  • диаметр и глубина скважины;
  • тип грунтов.

Принцип технологии устройства буронабивных свай с обсадной трубой довольно прост. При формировании глубоких стержней поэтапно формируется буровая шахта со сцеплением труб одна за другую. Важна плотная фиксация обсадных изделий (из любого материала) по мере продвижения вглубь.

  1. На подготовленное место устанавливают буровое оборудование, которое делает скважины проектной ширины и глубины.
  2. Пластиковые или металлические обсадные трубы для буронабивных свай заглубляют посредством вкручивающего трубы ствола. Требуемый уровень заранее фиксируется в проектной документации.
  3. Фрагменты труб сцепляют между собой тем способом, который предусмотрен у изделий из того или иного материала, так называемой «опережающей проходкой».
  4. Когда буровой столб полностью сформирован, удаляется грунт, осыпавшийся во время формирования отверстия.
  5. В подготовленную шахту вставляют каркас из арматуры под сваи.
  6. Подготовленная цементно-песчаная смесь подается порционно – через бетонолитную трубу (набивка свай).
  7. Из скважины обсадку извлекают секция за секцией.

В подготовленную скважину заливают небольшими порциями цементно-песчаную смесь

Преимущества безопасной технологии ввода буронабивных свай с обсадной трубой:

  • возможность работы возле близко расположенных сооружений, благодаря отсутствию ударных и вибрационных процессов при выемке грунта;
  • работа в сложных грунтах (плавуны, водонасыщенные, слабые и осыпающиеся, солончаковые);
  • гарантия идеальной вертикали и стопроцентное качество бурения;
  • высокая производительность бурового оборудования,
  • возможность глубинной работы с перекрытием горизонтов;
  • безопасность ведения свайных работ;
  • стопроцентная защита скважинных шахт от обрушения и контроль всех этапов процесса;
  • защита буровой шахты от грунтовых вод;
  • экономия бетона при эффективной заливке (без шеек);
  • минимизация количества просчетов при монтаже;
  • разбуривание, уширение, извлечение валунов и крупных фракций при работе буром;
  • контроль соответствия проектных параметров практической работе;
  • максимально возможная несущая функциональность колодца за счет качественной стенки.

Одной из разновидностей обсадных труб являются пластиковые изделия. Полимерные детали выпускаются для разных целей из таких разновидностей материалов:

  • ПВД – полиэтилен высокого давления;
  • ПНД – полиэтилен низкого давления;
  • ПНП – полиэтилен низкой плотности;
  • ПВХ – поливинилхлорид.

Толщина стенки обсадных труб варьируется в пределах 40мм. Эти изделия отличаются массой преимуществ:

  • достаточной герметичностью соединения;
  • отсутствием коррозийных процессов;
  • невысокой стоимостью относительно металлических изделий;
  • малым весом;
  • высокой сопротивляемостью к химической или другой агрессивной среде;
  • ускоренный монтаж из-за простого соединения отрезков обсадного цилиндра.

Полимерные обсадные трубы можно применять только для устройства водяных скважин бытового назначения

Единственный минус – обсадные трубы из пластика не отличаются большой прочностью, из-за чего легко разрушить их целостность резким ударом острым инструментом и в качестве обсадки с БНС они не подходят. Эти изделия предпочитают использовать из-за невысокой стоимости и практичности для бурения бытовых скважин под водоснабжение частных домовладений.

Рекомендации по работе в разных грунтах

На территории с агрессивными (природными и производственными) водами от буронабивной технологии с применением данного материала нередко отказываются в пользу асбестоцементных изделий. Без укрепления стенок прорабатывают буровой стержень в набухающих и тугопластичных грунтах.

В сложных геологических условиях трудно обойтись без устройства буронабивных свай с применением обсадных труб. Ее используют и на местности с большой вероятностью оползней и схода лавин, при этом обсадные трубы не вынимают. Иногда приходится укреплять стенки колодца под избыточным давлением воды. В таких условиях специалисты не рекомендуют применять описанную выше технологию.

По завершении работ трубные секции демонтируют, но если предполагается по проекту, то их оставляют в грунте. Иногда это требуется для дополнительной защиты бетонных свай от движения грунта в сложных геологических или сейсмических условиях.

Выбор диаметра изделий

Изделия разного диаметра предлагаются в специализированных каталогах под буронабивные сваи с обсадной трубой. Эти параметры указаны на маркировке и описаны в технической документации (внутренний и внешний) диаметр. Благодаря этому есть возможность наиболее точной подгонки труб под выработку отверстия буром, в соответствии с международными стандартами:

  1. Внешний диаметр маркируется – в пределах от 620 мм до 2500 мм.
  2. По внутреннему диаметру – в пределах от 640 мм до 2580 миллиметров.

Полезная информация! Не обязательно приобретать трубы большого диаметра ради увеличения производительности водонапорной скважины. Она не может дать больше воды, чем ее может принять водопровод на поверхности и выжать водоносный слой под землей. Диаметр труб должен быть пропорциональным пропускной способности скважины!

Максимальный диаметр обсадных труб, применяемых с буронабивными сваями, составляет 2580 мм

Читать еще:  Гидроизоляция и пароизоляция пола в деревянном доме

Специалисты рекомендуют при бурении как можно чаще поднимать бур и производить выемку грунта. По завершении бурения 2–3 дней выводить грунтовую жижу и откачивать воду из скважины, чтобы оформить максимальное расширение. Это важно для большего притока воды в скважину.

Глубокий колодец (до 15 м) можно сделать своими руками с помощью аренды оборудования с использованием буронабивных свай с обсадной трубой. Понадобятся бур, тренога для упора, ворот для вращения и соединительные элементы для фиксации труб.

Такую же буровую технологию применяют при основании фундамента, и укрепление стенки производится оптимальным методом. Если самостоятельное выполнение работ кажется затруднительным, можно выполнить часть работ, например, подготовить участок. Наиболее сложные этапы данной технологии доверить специалистам.

Расценки на данный вид работ везде разные, и фирма-исполнитель обязаны представить смету или другую отчетность, где указаны региональные тарифы. Они включают расходы на покупку и доставку труб (если их еще не было). Расценки на монтаж буронабивных свай (по обсадной технологии) должны учитывать:

  • составление проекта;
  • материал труб;
  • тип технологии;
  • глубину и ширину скважины;
  • геологию участка;
  • сроки выполнения работ (срочный или обычный процесс);
  • состояние техники;
  • общий объем работ (количество скважин).

У каждой технологии есть свои ограничения и преимущества. Все плюсы и минусы необходимо взвесить, принимая решение о выборе методов бурения и укрепления стенок. Однако во многих случаях отдают предпочтение именно технологии, предполагающей применение буронабивных свай с обсадной трубой. Методы укрепления бурового ствола успешно применяется во многих регионах РФ и других странах.

Технология устройства буронабивных свай

При строительстве любого здания достаточно важным моментом является правильный выбор типа фундамента. Во многом это зависит от особенностей почвы на участке строительства и плотности застройки. При большой вероятности сдвига грунта или при плотной застройке территории рекомендуется устанавливать фундамент из буронабивных свай в обсадных трубах.

  • Устройство буронабивных свай
  • Особенности использования буронабивных свай
  • Способы погружения обсадной трубы
  • Технология устройства буронабивных свай с использование обсадной трубы
  • Преимущественные моменты технологии

Устройство буронабивных свай

Чтобы сделать правильный и качественный фундамент с использованием названной выше технологии, необходимо знать, что такое буронабивные сваи. Кстати, ранее мы рассказывали, как сделать буронабивные сваи своими руками.

Буронабивные сваи – это сваи, забитые по особой технологии, которая предполагает бурение скважины и ее последующую заливку бетонным раствором с обязательным армированием металлическими прутьями. При строительстве частных загородных домов на участках с преобладанием слабого осыпающегося грунта в скважине дополнительно обустраивают опалубку (узнайте больше о том, как сделать опалубку вокруг дома). Если грунт устойчивый и плотный, а риск осыпания стенок опалубки минимален, то опалубку можно не устанавливать. При строительстве жилых домов или других зданий в больших масштабах во внимание принимаются соответствующие нормы и правила, поэтому в качестве опалубки используются обсадные трубы. В любом случае буронабивная свая представляет собой армированное бетонное тело.

Чаще всего армирование конструкций выполняется каркасами заводского производства продольно-поперечного типа. Горизонтальные элементы выполнены из рифленой арматуры диаметром от 12 до 20 мм, для изготовления вертикальных перемычек используется гладкая арматура диаметром от 8 до 15 мм. Сборка каркаса осуществляется с использованием электродуговой сварки. Готовое изделие покрывают составом, который предотвращает образование очагов коррозии на поверхности металла.

Для создания бетонного тела используется бетон марки М200-М300. Особенностью таких смесей является морозостойкость до 200 циклов замерзания и оттаивания и высокий класс водонепроницаемости.

Отличительной особенностью буронабивных свай является отсутствие ограничений по нагрузке. Несущая способность опоры определяется габаритами сваи и составом грунта ( потребуется геологическое исследование грунта под фундамент). Например, свая диаметром 10 см, установленная на гравелистом или песчаном грунте, способна нести нагрузку от 150 до 270 кг. Свая диаметром 50 см на аналогичном типе грунта выдерживает нагрузку от 5 до 9 тонн. При строительстве на участке с преобладанием мелкого водонасыщенного грунта одна свая диаметром 10 см может держать вес до 250 кг, в то же время свая диаметром 50 см способна противостоять нагрузке до 12 тонн.

В зависимости от конструкции буронабивные сваи делятся на два вида:

  • Сваи цилиндрической формы. Ствол в этом случае имеет одинаковое сечение по всей длине.
  • Сваи с расширенной опорной подошвой характеризуются большим диаметром трубы в нижней части. В этом случае конструкция отличается повышенной устойчивостью в грунте и большой грузонесущей способностью.

Разновидности буронабивных свай

Особенности использования буронабивных свай

По технологии обустройства буронабивные сваи делятся на несколько видов:

  • Опоры, формирующиеся без оболочки.
  • Опоры с постоянной оболочкой.
  • Опоры с извлекаемой оболочкой.

Первый вариант используют на плотных устойчивых грунтах, которые характеризуются тугопластичностью и твердостью. Чаще всего в таких местах риск осыпания грунта сводится к минимальному значению. Особое внимание следует уделить при этом общей протяженности сваи, она не должна превышать 30 метров.

Второй вид буронабивных свай подходит для строительства на глинистом и песчаном грунте или с преобладание супесей и высоким уровнем грунтовых вод. Советуем также ознакомиться с нашей статьей на тему: как построить фундамент на песчаном грунте.

Третий вариант идеален для проблемных грунтов с высоким риском осыпания стенок скважины. Установка обсадной трубы в этом случае предотвращает обрушение стенок и защищает полость от грунтовых вод. Буронабивные сваи с обсадной трубой устанавливают на местности, где имеют место оползневые грунтовые явления. Также названную технологию рекомендуется использовать в регионах, где грунт характеризуется сложным геологическим составом. Оптимальным вариантов можно назвать фундамент на буронабивных сваях в условиях повышенной стесненности.

Способы погружения обсадной трубы

Обсадные трубы погружают в грунт несколькими способами:

  • Ударное бурение предполагает погружение трубы в процессе бурения скважины. В зависимости от характеристик грунта труба может идти впереди забоя или после него. Наращивание обсадной трубы осуществляется по необходимости.
  • Вращательное бурение предполагает первоначальное прохождение скважины на длину одной секции и последующую установку трубы. Далее выполняется бурение следующего участка по аналогичному принципу и установка дополнительной секции обсадной трубы.

Этот процесс мы детальнее рассматривали в статье «Бурение скважин под сваи: техника и технология».

Технология устройства буронабивных свай с использование обсадной трубы

Монтажные работы по обустройству буронабивных свай с обсадными трубами требует предварительной подготовки необходимого оборудования и материалов. В частности речь идет о следующем:

  • Оборудование для бурения скважин.
  • Автоматизированная бетономешалка.
  • Глубинный вибратор для уплотнения бетонного раствора внутри обсадной трубы.
  • Устройство, с помощью которого будет осуществляться погружение и извлечение обсадной трубы.
  • Армирующий каркас из металлических прутьев (читайте также про армирование буронабивных свай).
  • При необходимости деревянные доски, из которых можно соорудить желоб для подачи бетонного раствора внутрь обсадной трубы.

При недостаточном бюджете на строительство можно использовать ручные приспособления для бурения скважин и погружения обсадной трубы. Однако следует учесть, что в таком случае придется потратить много сил и времени.

Использование обсадной трубы

Все строительные процессы выполняются в несколько этапов. В случае с обустройством буронабивных свай все действия выполняются в определенной последовательности.

На первом этапе выполняется разметка свайного поля. Вначале определяют расположение угловых скважин, далее выполняют разметку торцевых стен. Чтобы правильно вывести прямой угол между стенами, можно воспользоваться правилом «египетского треугольника». В этом случае необходимо отмерить по одной грани 3 метра, по другой – 4 метра. Для получения угла 90 0 расстояние между этими точками должно составлять 5 метров. Также проверить правильность углов можно сверкой диагоналей, они должны быть равными.

Далее процесс предполагает доставку и установку оборудования, с помощью которого будет осуществляться бурение скважин.

Непосредственно процесс установки буронабивной сваи предполагает выполнение следующих действий:

  1. С помощью специального бурового оборудования бурят скважину заданной ширины и глубины.
  2. Используя другое оборудование, обсадную трубу погружают в грунт до определенной отметки. Если труба имеет недостаточную длину, то ствол наращивают аналогичным элементом. При этом в большинстве случаев используется резьбовое соединение.
  3. Грунт, осыпавшийся в полость трубы, извлекают.
  4. Внутрь обсадной трубы помещают заранее подготовленный каркас из арматурных прутьев.
  5. Полученную конструкцию набивают бетонной смесью с помощью специального подающего канала бетоносмесителя. Подача бетона осуществляется определенными порциями и сопровождается постоянной трамбовкой смеси. Это необходимо для удаления воздушных пузырьков из бетона.
  6. Завершающим процессом является посекционным извлечением обсадной трубы. В процессе подъема обсадной трубы происходит одновременное уплотнение бетонной массы благодаря ее возвратно-поступательным движениям.

Преимущественные моменты технологии

Установка буронабивных свай с извлекаемой обсадной трубой имеет несколько преимущественных моментов:

  • Скважина быстро и качественно набивается бетонным раствором.
  • Все проводимые мероприятия на любом этапе работ полностью безопасны.
  • Буронабивная свая характеризуется достаточно высоким несущим потенциалом.
  • Установка подобного вида опор может осуществляться в слабом грунте с высоким насыщением воды. При этом стенки скважины полностью защищены от осыпания грунта.
  • Использование технологии с обсадными трубами позволяет четко контролировать рабочий процесс на всем его протяжении, а также сопоставлять проектные геологические и инженерные условия с реальными значениями. в частности речь идет о возможности контроля над процессом бурения при достижении плотных несущих слоев грунта.
  • Подобная технология дает возможность в процессе бурения скважины доставать крупные камни и валуны.
  • При обустройстве буронабивных свай с обсадными трубами вибрационные и динамические колебания почвы полностью исключаются.
  • Эксплуатация опор, установленных по рассматриваемой технологии, возможна в любых климатических условиях.

Установка буронабивных свай

Установка буронабивных свай с использование обсадных труб является одной из высокоэффективных технологий. С ее помощью возводятся надежные, крепкие и долговечные конструкции.

Обсадная труба для буронабивных свай: применение, технология

Буронабивные сваи применяются при строительстве в особых условиях, например, когда возможен сдвиг грунта или недостаточно места для строительства других видов фундамента. Применение буронабивных свай в обсадных трубах является самой безопасной технологией.

  1. Классификация
  2. Технологии устройства
  3. C обсадной трубой
  4. Альтернатива
  5. C ростверком
  6. За и против

Классификация

Буронабивные сваи могут производиться двух видов: цилиндрические и с уширением опорной подошвы. Цилиндрические сваи имеют одинаковую толщину по всему телу сваи. А вот сваи с уширением подошвы имеют небольшое уширение в нижней части сваи. Сваи с уширением опорной подошвы имеют большую несущую способность и повышенную устойчивость в слабом грунте. Поэтому в некоторых ситуациях проще использовать сваи с уширением опорной подошвы, чем более длинные по размеру цилиндрические сваи.

Армокаркас

Технологии устройства

Вся последовательность обустройства достаточно проста:
• Сначала при помощи специального бурового оборудования в грунте делают скважину, которая будет иметь необходимую ширину и глубины;
• Теперь необходимо в образовавшуюся полость опустить обсадную трубу, ее освобождают от ненужной земли;
• В трубу фиксируют арматурный каркас, связанный заранее;
• Трубу заполняют бетонной смесью;
• Остается только извлечь трубы из скважины.
Эта последовательность излагает только основную суть, но конечно, такой фундамент на буронабивных сваях имеет свои особенности.

Схема монтажа с уширением

C обсадной трубой

При использовании буронабивных свай можно использовать обсадные трубы, которые имеют различные размеры и формы. По международным стандартам обсадные трубы могут иметь сечение 620-2500 миллиметров по внешнему краю и 640-2580 миллиметров по внутреннему. Причем трубы могут быть весьма протяженные, поэтому их необходимо правильно фиксировать о грунт.
Обсадные трубы представляют собой трубы, которые не дают осыпаться грунту при заливки бетонной смесью. Такие трубы также используют для производства газовых, нефтяных, водных или других скважин.
Чтобы добиться большой протяженности скважины применяют отдельные секции труб, которые скрепляются между собой при помощи электродуговой сварки или специальных стыков-зажимов. Но общая длина трубы не может быть более 30 метров. Обсадная труба удаляется после выполнения фундаментных работ. Но в некоторых случаях, проект может предусматривать не вынимать обсадные трубы.

Впоследствии такие трубы будут закрывать саму сваю от проникновения грунтовых вод и являться дополнительным защитным слоем. Такие конструкции используют в областях с глинистыми грунтами, на супесях, песках, там, где грунтовые воды могут разрушить или помешать правильному твердению бетонной массы еще на стадии отвердевания раствора. Такие мероприятия необходимо предусматривать еще на этапе выполнения проекта.
Бурение скважин для обсадных труб можно проводить вращательным или ударным способами.

Бурение с применением обсадной трубы

Вращательный способ бурения предполагает непосредственное ввинчивание специального оборудования для бурения скважин и последовательное наращивание протяженности. При ударном способе, оборудование забивается в грунт и извлекается вместе с грунтом.
Обсадные трубы могут погружаться в скважину разными способами. Самым простым является забивка труб при помощи специальных инструментов. Также можно использовать специальное оборудование для вибропогружения отдельных секций трубы. Можно применять буровое оборудование.

Установка арматурного каркаса в скважину

Альтернатива

Также на строительных площадках часто используют инъекционный метод устройства буронабивных свай. При этом способе используется полая буровая колонна, она образует скважину и сразу же в образовавшуюся скважину подается бетонная смесь. Такой способ наиболее прост и значительно сокращает время обустройства буронабивных свай.
Когда скважина пробурена, а трубы установлены, приступают к установке арматурного каркаса. Проще всего, использовать готовый продольно-поперечный каркас заводского производства. При производстве продольных каркасов используется рифленая арматура. Диаметр арматуры подбирается исходя из фактических размеров сваи. Обычно диаметр арматуры варьируется в пределах 12-20 миллиметров.

Поперечные прутья выполнены из гладких стержней. Их диаметр обычно составляет 8-15 миллиметров. Прутья свариваются между собой при помощи электродуговой сварки, а потом покрываются защитными грунтовками. Такое покрытие предотвращает образование коррозии.
После установки каркаса переходят к заполнению сваи бетонной смесью. Для этого используют смесь марки М200-М300, класс прочности должен быть В25, морозостойкость – 200, а водонепроницаемость – 6 класс.
После того, как бетонная смесь залита в сваи производят обязательную трамбовку бетона. Если трамбовку не произвести, то в полости бетона останутся пустоты, и свая не будет надежно удерживать всю массу здания.

C ростверком

Ростверк можно устраивать после того, как бетон наберет достаточную прочность, на это потребуется примерно 25-30 дней. Ростверк служит дополнительным укреплением фундамента и способом соединения отдельно расположенных буронабивных свай. После того, как ростверк залит бетонной смесью необходимо дать ему время для набора прочности, а это не менее 30 дней. Потом можно приступать к следующим этапам строительства.

Процесс обустройства ростверка

За и против

Конструкция буронабивных свай с обсадной трубой имеет свои преимущества и недостатки.
Из преимуществ можно выделить:
1. Строительство происходит безопасно;
2. Можно использовать при слабых грунтах, там, где грунт содержит большое количество влаги;
3. Бетонный раствор распределяется быстро и надежно;
4. Можно четко контролировать процесс строительства;
5. Применение свай помогает использовать все их качественные характеристики;
6. При бурении грунта не происходит динамических или вибрационных колебаний;
7. Есть возможность извлекать не нужные валуны и большие камни.
Из недостатков можно выделить достаточную трудоемкость работ, при точном соблюдении технологии производства, особенно, если на участке есть сложные грунты. Строительство должно выполняться профессиональными строителями.

Инвентарные обсадные трубы – виды (сортамент) и характеристики, использование для буронабивных свай

Обсадные инвентарные трубы являются разновидностью бурового инструмента и используются в сфере строительства для сооружения фундаментных опор из буронабивных свай (БНС). Они предохраняют стены скважин от обрушения и наплывов грунтовых масс, помогают осуществлять контроль параметров свай, повышают качество заполнения бетоном.

Могут использоваться при забуривание скважин в грунтах разной сложности: перенасыщенных влагой, сыпучих, заторфованных, пучинистых и других слабых почв.

Читать еще:  Обработка пеноблоков от влаги снаружи

Кроме того, сама технология погружения буронабивных свай с применением буровых установок — малошумная и не разрушает близлежащие массивы грунта, поэтому может использоваться в условиях тесной застройки.

  1. Разновидности изделий и требования к техническим характеристикам
  2. Виды стальных изделий
  3. Обсаживание скважин
  4. Несколько преимуществ в защите буронабивных свай обсадной конструкцией
  5. Процесс сооружения БНС
  6. Стоимость металлоизделий

Разновидности изделий и требования к техническим характеристикам

К инвентарным обсадным трубам, используемых в буронабивных работах, предъявляется ряд требований, в соответствии с которыми они должны:

  • не иметь отклонений в геометрических размерах, превышающих допустимые сортаментом нормы;
  • выдерживать высокие силовые нагрузки как продольного, так и поперечного действия;
  • иметь для стыковки в единую колонну из отдельных секций недорогую и надёжную систему;
  • обладать высокой коррозийностойкостью.

Инвентарные обсадные трубы производятся из разных материалов:

  • непластифицированного поливинилхлорида;
  • полиэтилена низкого давления;
  • полипропилена;
  • чёрной и высоколегированной стали.

Но более всего этим требованиям соответствует стальной трубный прокат, способный выдерживать воздействие больших нагрузок, обладающий высокой прочностью и герметичностью стыковочных элементов в колоннах любой длины.

Кроме того, под работу со стальным прокатом приспособлен основной парк станков для бурения.

Виды стальных изделий

Производители предлагают два вида труб из стали для бурения:

  • одностенные (кейсинг) — стандартная конструкция. Для инвентарных обсадных труб с одностенной структурой характерны высокая технологичность в сборке, ускоренный темп загрузки и откачки бетонного раствора, способствующие снижению сроков исполнения буронабивных работ;
  • двухстенные — усиленная модификация. Устойчивость к высокому уровню нагрузок им обеспечивает двухслойная стенка, состоящая из гладкого слоя изнутри и усиленной спиралевидными рёбрами жёсткости трубы снаружи.

Трубы обоих видов производятся секциями разной длины по 1 — 6 м и стыкуются между собой:

  • сварным способом;
  • соединением по типу Bauer, «пробка — болт»;
  • станком «Беното», Casagrande, Kato и др.

Если в обсадную систему при устройстве буронабивных свай объединяют трубы с разным диаметром, то пользуются понижающими вставками.

Соотношение внешнего и внутреннего диаметра, ммРазмер толщины стенки, ммКол-во соединительных элементов «пробка – болт», шт.Тип соединения по «BAUER»
600/5204081
620/540
700/620
730/650
750/67010
800/720
880/800
1000/920
1080/1000
1180/110012
1200/1120
1280/1200
1300/1220
1480/14002
1500/140050
1700/1600
1800/170016
1900/180016
2000/188060123
2100/1980
2200/2080
2500/238016

Для связи между валом привода вращения бурильного агрегата и обсадного изделия используется особый переходник — дрейтеллер.

Обсаживание скважин

При сооружении буронабивных свай обсадные трубы оставляют в шурфе или извлекают полностью во время заполнения скважин бетонным раствором.

Буровые работы проводят двумя методами:

  • ударным — когда разработка шурфа скважины ведётся при резком вхождении одной обсадной трубы в почву с последовательным подсоединением очередных деталей;
  • вращательным — вначале проходят лидерную скважину, соразмерную с длиной одной секции инвентарной обсадной трубы, а затем помещают в неё само обсадное изделие. Следом забуривают ещё один участок, наращивают и погружают очередной элемент.

Несколько преимуществ в защите буронабивных свай обсадной конструкцией

  • Воздействие сил динамического и вибрационного характера аккумулируется в зоне забуривания и не наносит никакого вреда массиву близлежащих участков.
  • Надёжные современные разновидности буровых станков позволяют точно контролировать момент достижения кровли несущего слоя и параметры скважин.
  • Появляется возможность уширять подошвенную часть буронабивной сваи для полного использования её несущей способности.
  • Обеспечивают условия для контроля соответствия факта геофизических условий на объекте с данными в проекте.

Процесс сооружения БНС

После того, как скважина будет заглублена до уровня проектной отметки в её устье устанавливают опорную рамку, затем зачищают забой, проверяют состояние и параметры ствола, устанавливают армокаркас и бетонируют сваю.

Подачу бетона внутрь скважины выполняют с помощью инвентарных бетонолитных труб. В момент заливки бетонной смеси в скважину происходит постепенное извлечение обсадных труб. При этом они совершают большое количество возвратно — поступательных и лёгких круговых движений, чем обеспечивают уплотнение бетонной массы.

Устройство завершают формовкой инвентарным кондуктором головы буронабивной сваи.

Стоимость металлоизделий

На формирование цены оказывает влияние типоразмер металлопроката, свойства материала изготовления, тип стыковочной детали. Так, инвентарную обсадную трубу диаметром 600 мм можно купить по цене 2800 — 2900 долларов за штуку, прокат большого диаметра от 1500 мм с более толстой стеной — по цене 4100 долларов за штуку.


  • Устройство буронабивной сваи с применением обсадных труб

    Для бетонирования свай в грунт погружают оболочки с раскрывающимся или съемным башмаком. Обсадные трубы для буронабивных свай оставляют в земле или извлекают по мере наполнения бетонным раствором. Технология не имеет ограничений в зависимости от плотности расположения построек в городе, в таких условиях оболочки заглубляют методом завинчивания.

    1. Определение обсадной трубы
    2. Разновидности набивки свай
    3. Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб
    4. Предназначение обсадки в скважинах
    5. Преимущества буронабивной технологии
    6. Правила выполнения работ
    7. Рекомендации по работе на разных грунтах
    8. Выбор диаметра изделий

    Определение обсадной трубы

    Диаметр буронабивных стержней составляет 0,35 – 1,5 метра, длина достигает 30 метров, такой тип свай используется при высоких нагрузках и при глубоком расположении стабильных слоев почвы.

    Технологию применяют в условиях:

    • сосредоточенных горизонтальных и вертикальных нагрузок;
    • на стройплощадках с непростой инженерной и геодезической обстановкой;
    • в случае близко стоящих построек.

    Бетонолитные трубы включают несколько секций со специальными стыками для надежного и быстрого соединения. Бетон в воронку загружают из автомобильного миксера или используют подающий электовибробункер с пневмоударным приспособлением. Использованный кокон вынимают из скважины после наполнения бетоном заданного участка по высоте.

    Бетон в стволе скважины уплотняют вибратором, который крепят на входящей воронке обсадного корпуса. После полной заливки головку сваи формируют с помощью инвентарного станка и утепляют зимой. Устанавливают наклонные и вертикальные элементы по технологии буронабивных оболочек. Стационарные капсулы погружают дрейтеллером (поворотной платформой), а извлекаемые участки заглубляют и извлекают с применением вибропогружателя.

    Разновидности набивки свай

    Этапы сборки буронабивной сваи

    Устраивают сваи по принципу стены в земле. Ствол роют гидравлическим грейфером под защитой бентонитовой смеси. Бетон не расслаивается в бетонолитных коллекторах и не смешивается с грунтовой жидкостью, которая бывает в проходах при бурении. Бетонирование проходит равномерно до низа скважины, при этом шлам выходит на поверхность.

    Популярные методы набивки свайных стоек:

    • бурение в инвентарной обсадной капсуле;
    • ударно-канатное забуривание;
    • способ непрерывного полого шнека;
    • завинчивание обсадной оболочки;
    • вибропогружение полой колонны;
    • выемка грунта под защитой глинистой смеси.

    Уширение внизу сваи делают взрывным методом. В готовой скважине монтируют обсадную оболочку так, чтобы она не доходила до дна прохода на 1,2 – 1,5 метра. В трубу опускают заряд требуемой массы, и детонатор выводят наверх к подрывному устройству. Взрывают после заполнения скорлупы бетоном, в результате смесь попадает в расширенную нижнюю сферу. Остаток пространства наполняют бетонной смесью до верха.

    Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

    Инвентарный метод представляет собой применение обсадных капсул, заглубляемых в процессе и вынимаемых после бетонирования.

    Различают разновидности установки:

    • пневмотрамбованные стержни;
    • вибротрамбованные сваи;
    • частоттрамбованные стойки.

    Пневмотрамбование используют для оснований с высокой отметкой стояния почвенной жидкости. Смесь подается в обсадную капсулу под давлением воздуха небольшими долями. Работа ведется через пневмонагрнетательный шлюзовой отсек с клапанами вверху и внизу для дозированной подачи.

    Вибротрамбование применяют в сухих местах. В землю методом вибрации погружают обсадной корпус, который на конце снабжают съемным наконечником из железобетона. Вибропогружатель снимают, а трубу на 0,8 – 1,0 м наполняют раствором и опускают трамбующую штангу. В результате наконечник вдавливается в грунт и получается расширенная пята. Обсадная капсула извлекается после наполнения бетоном.

    Частотрамбование использует обсадку с чугунным башмаком внизу. В полости колонны ставят арматурный каркас и погружают ее под ударами молота до нужной отметки. При движении труба уплотняет почвенные слои. Оболочку постепенно поднимают вибрационным методом параллельно с подачей смеси, при этом молот по-прежнему уплотняет бетон, а башмак вдавливается в землю внизу прохода.

    Предназначение обсадки в скважинах

    Обсадная труба предотвращает осыпание грунта

    Труба сдерживает землю от осыпания внутрь скважины, поэтому правильно выбирают материал стенок. Подбор зависит от диаметра сваи и физико-механических характеристик почвы. Часто материалом служит пластик или металл. Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб используется в любых геологических ситуациях, нестабильных почвах.

    Обсадку применяют в условиях:

    • неожиданного изменения толщины плотных слоев;
    • при прорезке массивов насыпей с валунами или остатками бетона, камней внутри;
    • в городе.

    Оболочки до 10 метров ставят для средней и малой нагрузки (малоэтажное строительство). Не применяют буронабивной метод в вечной мерзлоте, при обнаружении агрессивных почвенных жидкостей или действии на ствол промышленных отходов в земле.

    Сваи с набивкой длиной до 50 метров устраивают во влажных землях. Обсадки ставят в неоднородных текучих почвах с вкраплениями супесей и песчаных пластов. Обсадные сваи до 60 метров монтируют с помощью мощного оборудования на любых грунтах. В сейсмических регионах технология обсадки предусматривает металлические оболочки, которые не вынимают после нагрузки бетоном.

    Преимущества буронабивной технологии

    Основным положительным моментом является соотношение стоимости и надежности свайного основания. Фундамент представляет собой дешевую и ровную опору, выдерживающую до 10 т давления. Обсадные стержни ставят в любом грунте, а продолжительность эксплуатации составляет около века.

    Выделяют преимущества буронабивной технологии с установкой обсадных оболочек:

    • скорость монтажа;
    • круглогодичное строительство с использованием добавок в бетон против замерзания;
    • вкручивание свай и наполнение бетоном в плотно застроенном регионе мегаполиса без применения тяжелых агрегатов;
    • низкий уровень шума при работе.

    При вибрации и завинчивании используют модифицированные технические механизмы, которые компактно транспортируют и удобно размещают в условиях небольшой строительной площадки.

    Правила выполнения работ

    Бурение под защитой обсадной трубы

    При установке обсадки и выполнения набивки используют нормативные документы СП 24.13.330, СП 28.13.330, СП 45.13.330, а также руководства отраслевого и ведомственного значения. Для конкретного случая составляют проект производства работ (ППР), типовые карты технологии на процесс.

    Сверлильной установкой со шнеком или буром делают проход выбранного сечения и протяженности. Устье скважины обсаживают стальным участком трубы. Уширение внизу выполняют, если это есть в проекте. Проводят документальное освидетельствование скважины после окончания бурения. В ствол ставят арматурную конструкцию для повышения несущей способности. Бетонирование проводят способом перемещающейся оболочки, используют бетонолитные трубы. Они бывают прямого или телескопического вида.

    Бетон готовят на месте в бетономешалках или привозят с завода. Смесь постоянно перелопачивают до момента укладки в конструкцию, но не больше 12 часов, иначе уменьшится прочность.

    Рекомендации по работе на разных грунтах

    Перед установкой обсадки делают скважину в грунте, поэтому качество почвы учитывают при выборе агрегатов и типа буронабивной сваи.

    Металлические и пластиковые капсулы ставят в земляных слоях:

    • торфяные грунты;
    • глинистые почвы, глины;
    • пески, супеси;
    • суглинки.

    В обводненных пластах, неустойчивых, плывучих, просадочных грунтах бетонирование проводится не позже 8 часов после выполнения скважины. В устойчивых категориях земель нормативное время начала бетонирования продлевают до 24 часов.

    Если возможность укладки смеси в обозначенные сроки отсутствует, нельзя начинать бурение до появления благоприятных обстоятельств. Сверление начатых проходов останавливают на уровне 2 м до проектной отметки и расширения не выполняют.

    Выбор диаметра изделий

    Для определения сечения сваи применяют таблицы из ГОСТ 10.060.0-1995 и ГОСТ 19.804.2-1979. В них приводится соотношение диаметра стержня, площади его опоры, расчетной несущей способности. Помимо этого есть сведения об объеме бетона, числе вертикальных арматурных элементов и расходе металлического прута на каркас.

    Вначале проводят сбор нагрузок от строящегося объекта, высчитывают фактическое давление на свайный фундамент. После этого рассчитывают требуемую площадь основания стойки. Но по таблицам квадратуру пяты подирают без расчета.

    Принимают во внимание тот факт, что фактическая нагрузка с применением необходимых коэффициентов не должна быть больше расчетного сопротивления грунта. Подбирают соответствующее значение в таблице и определяют диаметр сваи. Сложные расчеты проводят инженерные работники, к которым обращается заказчик для нахождения параметров фундамента.

    Буронабивные свайные фундаменты с обсадными трубами

    Согласно строительной технологии буронабивные сваи с обсадной трубой можно устанавливать своими руками на почвах с различной характеристикой. Они могут быть любой конструкции и иметь разные размеры. За счет длинных стержней достигается надежное зацепление с грунтом, благодаря чему фундамент из труб получается устойчивым и отлично удерживает конструкции любой тяжести.

    Конструкция свай и метод их монтажа

    Использование подобных металлических труб практикуют в строительстве нефтяных и водяных скважин для того, чтобы грунт со стен не осыпался внутрь пробуренного отверстия. Для таких же целей применяется обсадная труба для фундамента из свай, плотно входящая в грунт и удерживающая его, тем самым предотвращая обвал. Технология ее монтажа заключается в установке по секциям, зафиксированным друг с другом методом сварки или с применением специальных зажимов. По окончанию всех процедур секции подлежат демонтажу, однако, в некоторых случаях их оставляют в земле, о чем ставят отметку в строительной технической документации.

    Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

    Устройство погружения обсадных элементов осуществляется гидродомкратами в момент проведения буровых работ по вращательному или ударному методу. Также технология позволяет забивать трубы или устанавливать их при помощи вибропогружения. Ударный способ заключается в заглублении обсадного элемента в грунт после или до забоя до установленного уровня – здесь все зависит от проходных характеристик грунта. Сборка секций или их добавление осуществляется до необходимого количества.

    При вращательном способе бурения секция погружается в лидерную скважину, созданную по размеру обсадных элементов, и так процесс повторяется снова до тех пор, пока обсадная труба не погрузится до заданной отметки. После полной установки трубы необходимо очистить полость от остатков грунта при помощи все того же бура. Здесь на помощь придет штанга Келли, которая выступает в роли бура, но с тем лишь отличием, что под нагрузкой ее лопасти расширяются до установленных параметров, тем самым повышая эффективность опережающего бурения лидерных отверстий. В момент ослабления натиска лопасти возвращаются в исходную позицию, совпадающую с внутренним диаметром трубы для буронабивных свай. При подъеме бура шнек отбрасывает грунтовую массу из полости.

    Устройство обсадных буронабивных свай

    Монтаж и устройство свайного фундамента выполняется прямо на стройплощадке. В принципе, технология установки такой конструкции своими руками достаточно проста: в скважину необходимо опустить трубу, провести армирование и забетонировать. В длину такие конструкции могут составлять до тридцати метров при диаметре до полутора метров, хотя при усовершенствовании технического обеспечения длину можно удвоить, а сечение увеличить до 3,5 м. С такими параметрами несущая способность буронабивных опор будет составлять 500 т.

    В большинстве случаев конструкцию заглубляют на 5 – 12 м при ее диаметре 25 – 40 см. Сборка металлических конструкций своими руками осуществляется по следующей схеме:

    1. На метр скважину наполняют бетонным раствором;
    2. проводится трамбовка раствора;
    3. обсадка постепенно приподнимается до того уровня, когда бетон опустится на 35 – 40 см;
    4. этот процесс необходимо повторять до полного заполнения стержня растворной массой.

    Стенки лидерной скважины для обсадной трубы во время бурения становятся шероховатыми и рыхлыми из-за обвалившегося грунта, поэтому между отверстием и металлической конструкцией образуется просвет, который уплотняют раствором, а бетон, в свою очередь, просачивается в структуру грунта и делает ее более прочной. Такая технология имеет один недостаток, и заключается он в том, что вы не можете контролировать плотность бетонной заливки внутри длинного ствола. Этот минус может привести к размыванию подземными водами не схватившиеся участки смеси, если такие, конечно же, будут.

    Читать еще:  Устройство уклонообразующего слоя из керамзита

    Скважину под фундамент из труб армируют только в верхней части, при этом арматурный каркас заглубляют в свежий бетон на 1,5 – 2 м. Наряду с обсадной трубой также используют сухой метод, подходящий для устойчивых и плотных грунтов, которые выдерживают нагрузку без разрушения стенок. Каркас устанавливается в скважину своими руками, и затем набивают растворную массу. Если буронабивные скважины утапливаются в слабые водянистые почвы без проведения обсадки, то их стенки нужно усилить глиняной обмазкой, плотность которой должна быть не менее 1,2 г/м3.

    Другие типы трубных свай

    В предыдущей части статьи мы рассматривали буронабивные сваи, но также существуют и другие их типы. В частном строительстве очень часто используется технология монтажа винтовых стержней в том случае, если планируется возведение легковесных построек. Их преимущество заключается в том, что они подходят для любого грунта, кроме скалистого, хотя и там можно пробурить скважины меньшего сечения. Более того, такой фундамент из труб без труда устанавливается при помощи рычагов вращения своими руками. Он может монтироваться на месте старой основы и снабжаться наголовниками, что является неоспоримым преимуществом, ведь деревянный дом можно приподнять домкратами и установить на новую основу.

    Винтовая свая с обсадной трубой

    Существует технология продления эксплуатационного периода металлических винтовых стержней, для чего их превращают в набивные, а полости заливают бетоном, который обязательно подвергают трамбовке. Такой прием поможет защитить опоры от коррозии. Подробнее о фундаментах на винтовых сваях.

    Не менее часто, чем буронабивные, устраивают асбоцементные фундаменты, которые дополнительно снабжаются заглубленным или подвесным ростверком. Их монтируют там, где ландшафт характеризуется пучинистыми грунтами. Здесь технология также предусматривает бетонирование полостей, что придает основе прочности и увеличивает ее эксплуатационный период.

    Подытожив изложенный материал можно с уверенностью сказать, что с применением трубобетонных свай за счет регулировки длины стержня удается решить проблему устройства фундамента на склонах, водянистых и оползневых грунтах. Но, несмотря на массу преимуществ, стоит помнить, что буронабивные сваи в процессе монтажа создают вибрацию с высокой амплитудой, поэтому они могут стать причиной повреждения возведенных поблизости строений.

    Устройство бурозабивных свай под защитой обсадной трубы

    Комплекс работ по устройству буронабивной сваи:

    • бурение скважины с погружением обсадной трубы;
    • опускание в скважину арматурного каркаса с его наращиванием;
    • укладку бетонной смеси со сборкой и разборкой бетонолитной трубы и извлечением обсадной трубы;
    • уровой установки для устройства очередной буронабивной сваи с перекладкой опорных плит и шпал.

    Технологический процесс по устройству буронабивных свай с обсадным трубами отличается следующими особенностями:

    • крепление стенки скважины осуществляется на всю глубину стальными инвентарными обсадными трубами; поэтому не требуется заполнение скважины глинистым раствором или водой с постоянным поддержанием необходимого их уровня;
    • участие буровой установки необходимо в течение полного периода устройства буронабивной сваи, включая бетонирование, так как с помощью привода буровой установки производится уплотнение подводного бетона путем поднятия и опускания обсадной трубы, а также постепенное извлечение ее по мере укладки бетонной смеси в скважину.

    Комплекс работ по устройству буронабивных свай включает следующие процессы:

    • подготовку площадки под буровую установку для бурения очередной скважины с перекладкой железобетонных дорожных и опорных плит и шпал, с планировкой подсыпки, с перемещением и наводкой буровой установки по осям скважины;
    • бурение скважины (в несвязных грунтах — разработка грейфером, в плотных грунтах — разработка с помощью долота с удалением разрыхленного грунта — грейфером) с опережающим погружением обсадной трубы и наращиванием ее секциями;
    • очистку забоя с помощью желонки;
    • установку арматурного каркаса в скважину с устройством при необходимости стыка его секций в вертикальном положении;
    • сборку и опускание бетонолитной трубы;
    • укладку бетонной смеси в скважину методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ).

    Разработку скважины в несвязных грунтах производят грейфером. Скважина на всю глубину ограждается обсадной трубой, погружаемой в процессе извлечения грунта с опережением забоя на высоту не менее чем на 2 м. При достижении режущей фрезой проектной отметки погружение обсадной трубы должно быть прекращено во избежание разрыхления грунта в основании сваи.


    Обсадная труба состоит из секций длиной 6; 4 м и при необходимости 2 м. Общую длину обсадной трубы принимают из расчета возвышения верха трубы над поверхностью рабочей площадки на 1 м для размещения и вертикального челночного движения стяжного хомута.

    Сначала устанавливают по осям скважины ножевую секцию, представляющую собой стандартную секцию обсадной трубы длиной 6 м с зубчатой режущей фрезой, зажимают ее стяжным хомутом с гидравлическим приводом и погружают до отказа путем вдавливания с периодическим вращением. Затем на верх секции трубы насаживают кольцевой переходник для предохранения торца трубы от повреждения грейфером.

    Далее грейфер поднимают в рабочее положение и начинают извлечение грунта из скважины до отметки, находящейся на 2 м выше низа обсадной трубы. Потом повторяют операцию заглубления обсадной трубы на возможную глубину в зависимости от группы грунта, после чего снова извлекают грунт из скважины грейфером, пока забой не достигнет на новом уровне отметки, превышающей на 2 м низ обсадной трубы.

    После заглубления ножевой секции обсадной трубы на 5 м, когда возвышение ее над уровнем подсыпки составит 1 м, грейфер опускают на рабочую площадку, с верха обсадной трубы снимают переходник и производят наращивание обсадной трубы путем пристыковки на болтах следующей секции в вертикальном положении.

    Обсадную трубу снова погружают до отказа, надевают переходник, поднимают грейфер в рабочее положение и продолжают разрабатывать скважину, чередуя в том же порядке погружение обсадной трубы и извлечение грунта грейфером.

    По окончании разработки скважины забой очищают от бурового шлама с помощью желонки. В это время необходимо проверить фактические размеры скважины, отметки устья, скважины и забоя, расположение скважины в плане, а также соответствие грунта основания данным инженерно-геологических изысканий.

    Затем в скважину опускают арматурный каркас, состоящий (при высоте более 12 м) из двух секций. Стыковка секций арматурного каркаса производится путем перепуска рабочих стержней верхней секции относительно рабочих стержней нижней секции на 20 диаметров стержней с прихваткой электросваркой внахлестку. Для этого нижнюю секцию опускают в скважину до тех пор, пока место стыковки не достигнет устья скважины, и фиксируют в этом уровне с помощью поперечных стержней, закладываемых в каркас под кольцо жесткости и опираемых на верх обсадной трубы. После установки верхней секции и прихватки рабочих стержней внахлестку поперечные стержни удаляют, и арматурный каркас опускают на полную глубину скважины. Для обеспечения защитного слоя бетона к рабочим стержням каркаса в местах их перехвата кольцами жесткости с внешней стороны приваривают ограничители в виде скоб, располагаемых в плоскости стержней, или привязывают бетонные прокладки.
    Секции арматурного каркаса перед опусканием в скважину должны быть тщательно очищены от ржавчины и грязи.

    По окончании установки арматурного каркаса производят подготовительные работы перед бетонированием — сборку и опускание в скважину бетонолитной трубы. Звенья бетонолитной трубы укрупняют в секции длиной по 10 м с помощью разъемных хомутов. Стыковку секций бетонолитной трубы производят с применением тех же хомутов в вертикальном положении при опускании ее в скважину. При этом ранее опущенный участок бетонолитной трубы фиксируют над устьем скважины с помощью хомута, надеваемого на ее верх с опиранием на шпалы, уложенные на обсадную трубу. Верхним звеном бетонолитной трубы является приемный бункер с наружными огражденными площадками и лестницей. Бетонолитная труба должна быть установлена по оси скважины.
    Бетонную смесь подают в приемный бункер из бадьи. Бетонолитную трубу устанавливают в скважине таким образом, чтобы ее низ оказался на 200 — 250 мм выше забоя скважины. Перед бетонированием в устье бетонолитной трубы подвешивают пробку для изоляции бетонной смеси от воды. Первоначально заполняют бетонной смесью бункер и часть бетонолитной трубы над пробкой. Затем пробку извлекают и производят непрерывную подачу в бункер бетонной смеси из бадьи, приподнимая краном бетонолитную трубу по мере прохождения по ней бетонной смеси. Объем первой порции бетонной смеси назначается из условия заглубления низа бетонолитной трубы в уложенную смесь не менее чем на 0,8 м.

    Низ бетонолитной трубы должен быть постоянно заглублен в уложенную смесь на 1 — 2 м. По мере бетонирования и подъема бетонолитной трубы ее укорачивают путем удаления очередного звена. Одновременно извлекают обсадную трубу и демонтируют ее по секциям.
    Необходимые перерывы в бетонировании скважины, связанные со снятием секций обсадной и бетонолитной труб, демонтажом и обратной установкой бункера, должны быть менее сроков схватывания бетона.
    При подъеме бетонолитной трубы ее демонтируют звеньями длиной 3 — 4 м с предварительным снятием и последующим присоединением бункера после удаления каждого звена.
    Для удаления очередного звена бетонолитной трубы прекращают ее подъем, когда уровень смеси в трубе находится на 20 см ниже разъединяемого стыка. Часть бетонолитной трубы, расположенную ниже удаляемого звена, закрепляют с помощью хомута, опираемого на шпалы, уложенные на обсадную трубу. Удаляемое звено снимают вместе с бункером, опускают на площадку и отсоединяют от бункера. Затем бункер снова присоединяют к оставшейся части бетонолитной трубы.

    С помощью гидравлического привода в целях уплотнения бетона колонна обсадных труб в процессе бетонирования совершает поступательно-вращательное движение с последовательным подъемом на 20 — 30 см и опусканием на 10 — 15 см. Поэтому извлечение обсадной трубы происходит постепенно.
    Бетонную смесь, уложенную на высоту 3 м, уплотняют глубинными вибраторами.

    Если уровень рабочей площадки находится ниже верха сваи (при сооружении безростверковых опор), бетонирование ведут до окончательного заполнения бетонной смесью скважины, удаляют загрязненный слой бетонной смеси, после чего устанавливают инвентарный кондуктор и бетонируют оголовок сваи.

    При устройстве буронабивных свай с ростверками уровень рабочей площадки находится выше верха свай, т.е. верх свай размещен ниже устья скважины. В этом случае бетонирование ведут до отметки, превышающей на 0,5 м проектную отметку верха свай, полученную из расчета всплывания слоя шлама и последующей его срезки. При разработке котлована под ростверк лишняя часть бетона сваи вместе со шламом вырубается.

    Устройство буронабивных свай с применением обсадной трубы на всю длину скважины необходимо вести в соответствии с «Руководством по устройству буронабивных свай большого диаметра», М., НИИОСП им. Герсеванова Госстроя СССР, 1977.

    Буронабивные сваи с обсадной трубой как метод устройства фундаментов

    Если планируется обустройство фундамента нового сооружения в условиях, когда есть вероятность сдвига грунта, либо присутствует очень плотная застройка территории, имеет смысл применять буронабивные сваи в обсадных трубах. Данная методика признается одной из наиболее безопасных.

    1 Технология обустройства буронабивных свай с помощью обсадной трубы

    Для обустройства буронабивных свай могут применяться обсадные трубы различных размеров и конструкций. За счет того, что все они имеют стержни большой протяженности, фиксируется очень прочное зацепление трубных конструкций с грунтом. Сама технология обустройства фундаментов с использованием интересующей нас методики достаточно проста. Она состоит из нескольких этапов.

    Сначала на выбранное для бурения место ставится специальное буровое оборудование. С его помощью пробуривается скважина требуемой глубины и ширины. Затем обсадная труба погружается до заданной отметки (ее высчитывают заранее и вносят в проект). После этого выполняют следующие действия:

    • из полости трубы удаляют осыпавшуюся землю;
    • в очищенную полость опускают арматурный каркас;
    • из бетоносмесителя (специальный автоматический миксер) в скважину подают бетон в необходимом количестве (данный процесс на языке специалистов называют набивкой);
    • трубы по секциям извлекаются из скважины.

    Технологическая схема строительства фундамента из буронабивных свай с применением обсадных трубных конструкций выглядит именно так. Понятно, что процесс имеет ряд особенностей, о которых мы расскажем далее.

    2 Преимущества применения свай с обсадными трубами

    Можно выделить такие ключевые достоинства описываемой технологии:

    • качественная и быстрая набивка скважин бетонирующим раствором;
    • безопасность выполнения всех этапов мероприятия;
    • максимальное использование несущего потенциала (весьма высокого) свай;
    • возможность выполнения процесса в слабых, насыщенных водой грунтах;
    • четкий контроль (при выполнении работ) соответствия проектных и реальных геологических и инженерных условий;
    • возможность извлечения при бурении крупных камней и валунов;
    • отсутствие вибрационных и динамических колебаний грунта.

    Кроме того, такая технология исключает вероятность появления в скважине так называемых «шеек» (если в ней предусмотрен арматурный каркас). Она дает возможность контролировать буровую операцию при достижении несущего слоя, гарантирует полную защиту стенок скважины от обрушения грунта, позволяет перекрывать горизонты опасных грунтов (например, плывунных). Отметим отдельно, что буронабивные конструкции в обсадных трубах допускается эксплуатировать практически в любых климатических условиях.

    3 Некоторые особенности использования обсадных труб

    Под такими трубными конструкциями понимают специальные изделия, которые способны эффективно предупреждать осыпание земли со стен. Их весьма активно используют в промышленном и гражданском строительстве с целью надежного крепления водных, газовых, нефтяных и иных скважин. Демонстрируют они свою эффективность и для свай. Установка обсадных конструкций производится посекционно. Отдельные секции соединяются друг с другом при помощи особых стыков-зажимов (Бетоно, Като и другие) либо посредством электродуговой сварки.

    По окончании фундаментных работ указанные секции в большинстве случаев снимают. Но в некоторых случаях их оставляют, если того требует проект. Обсадные трубы имеют разные диаметры (внешние и внутренние), что дает возможность подобрать идеальные их размеры для обустройства конкретного фундамента. Внешние сечения труб по распространенным международным стандартам LEFFER и BAUER варьируются в пределах от 620 до 2500 миллиметров, внутренние – от 640 до 2580 миллиметров.

    Погружение обсадных изделий выполняется следующими способами: посредством забивки трубы; при помощи вибростола (спецоборудование для вибропогружения трубных секций в землю); с использованием бурового оборудования. При этом сама операция бурения грунта может осуществляться ударным или вращательным способом.

    Вращательная методика предполагает, что берется одна секция, по ее геометрическим параметрам выполняется лидер-скважина, а затем эта самая секция опускается в полученное отверстие.

    После этого процесс повторяется – берут вторую секцию, замеряют размеры, осуществляют бурение, вставляют трубу. Операция длится до тех пор, пока вся конструкция не будет заглублена до заданной отметки. Ударный способ погружения принципиально иной. Обсадка при нем идет с некоторым опережением по отношению к забою либо следом за ним (в зависимости от того, какие параметры проходимости имеет земля). Затем по мере необходимости производится монтаж или же наращивание секций трубы.

    4 Рекомендации по применению буронабивных конструкций

    Сваи можно монтировать без выполнения крепления стенок в тех случаях, когда грунт имеет тугопластичный и твердый характер (например, набухающий либо глинистый грунт), а также при общей протяженности свай не более 30 метров. А вот изделия с креплениями целесообразно применять тогда, когда фундамент устраивается:

    • в районах с оползневыми грунтовыми явлениями;
    • в стесненных условиях;
    • на землях со сложными геологическими условиями.

    Нежелательно использовать описанную технологию для фундаментных работ, при которых необходимо выполнять укрепление скважинных стен избыточным водяным давлением.

    голоса
    Рейтинг статьи
  • Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector