Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Основата на къщата е един от най-сложните и скъпи елементи на неговата конструкция. В същото време процесът на неговото създаване е много дълъг - в повечето случаи това е ограничаващ етап на строителство. За съжаление не е необичайно за безскрупулни разработчици съзнателно да нарушават технологии и стандарти, за да завършат бързо фондацията и да преминат към следващите етапи на работа. Често клиентите ги притискат към тях и им се струва, че нищо не се случва твърде дълго на строителната площадка. Прекалено бързането на този етап води до факта, че за кратко време наемателите на новата къща имат проблеми - фундаментът пропада, и в резултат на това, цялата структура започва бавно да се срути.

Има ли тук златна средна? Възможно ли е бързо да се изгради солидна и надеждна основа? Оказва се, че е възможно. В този случай спасяват пилоти. За да създадете фундамент върху винтови пилоти, отнема не един или два месеца, а само няколко дни.

Защо такива купчини все още не се използват навсякъде? Защо новите домове не растат толкова бързо, колкото гъбите след дъжд? За да отговорите на тези въпроси, трябва да знаете не само предимствата, но и недостатъците на винтовите пилоти за фундамента, да имате представа какви ограничения съществуват. Не забравяйте, че изграждането на фондация е много отговорен бизнес, а при избора на дизайнерско решение трябва да разчитате предимно на собствените си познания, а не на уверенията на рекламодателите от страна на производителите, обещания на строители или примери за съседи и познати.

Историята на винтовите пилоти

Историята на винтовите пилоти е почти два века. Превратът в областта на инженерното строителство бе наследен от талантливия ирландски инженер Александър Мичъл. През 1833 г. той патентова “винтовите пилоти” на Мичъл, които могат да бъдат монтирани в движещи се почви, като например пясъчното дъно на резервоар или кал.

Първата голяма постройка, издигната на такива пилоти, е фара на пясъка Maplin, построен в устието на Темза още през 1838 година. Неговата основа се състои от девет пилоти с винтови накрайници с диаметър 120 cm, усукани в земята на дълбочина около 7 метра. През следващите години, под ръководството на Мичъл, в Англия са били построени още няколко фара. Някои от тях са останали непроменени и до днес.

В средата на 19-ти век повече от 150 фара в Северна Америка, вълнолом в Портланд, надлез и мостове в Бомбай, железопътна линия в Барода, кей в Мадрас и много други важни обекти бяха построени с помощта на купчините на Мичъл.

В Русия, те разбраха за винтови пилоти едва през втората половина на XIX век. Руските инженери бързо оценяват всички предимства на това изобретение, особено когато работят във вечно замръзналите условия на северните райони на страната или в слаби, наводнени почви на крайбрежните райони. Много скоро винтовите пилони започнаха широко да се използват при изграждането на инженерни съоръжения за военна употреба (рамково-винтовата опора за високоскоростна конструкция на фундаментите на сгъваеми мостове все още се използва от нашите военни), а по-късно и в гражданското строителство.

Стоманени винтови пилоти се използват активно по целия свят днес. Тяхната помощ се използва там, където се изисква висока скорост на строителство на фундамент: при монтиране на различни видове опори, разполагане на помпени и пробивни станции, полагане на тръбопроводи, изграждане на временни лагери за работници и др. Тези продукти се радват на най-голямо търсене от нефтените и газовите компании, от военните и промишлените строители, от компаниите, извършващи реставрационни работи. Строителните организации, които участват в строителството на жилищни сгради, са в този списък, но не и на водещи позиции. Разбира се, основите на винтовите пилоти за жилищни сгради са изградени, но в повечето случаи става дума за изграждане на труднодостъпни места или райони с трудни почви, за ремонт на проблемни основи на стари къщи, за закрепване на сгради по склоновете.

Дизайнът и характеристиките на винтовите пилоти

Какви са винтовите пилоти, така бързо набираща популярност сред строителите по целия свят? Какви са техните разновидности? Какви са характеристиките на винтовите пилоти трябва да се обърне внимание на първо място?

Винтовата купчина се състои от ствол и острието, разположено на неговия край. Благодарение на последния, този тип купчина е погребан в земята чрез завиване, а не шофиране.

1. Тръбата. 2. Капачка, която е прикрепена към горната част на купчината. 3. Спирално острие. 4. Антикорозионно покритие. 5. Технологична дупка за поставяне на пръчката.

Има няколко вида стоманени винтови пилоти. Изборът в полза на един или друг вид се прави на базата на анализа на почвените особености в тази област и на очакваното натоварване върху фундамента. Често, дори на едно и също място, се използват различни видове пилоти, което ви позволява да разпределяте равномерно товара.

Тип на върха на пилот

Накрайниците с винтови купчини, които улесняват потапянето им в земята, могат да бъдат заварени или отлети.

Завийте купчината със заварен връх.

Съветите за отливки са значително по-скъпи и използването им е оправдано само в случай на работа с особено плътни почви, включително вечно замръзнали почви, както и с големи включвания от естествен или изкуствен произход. Издръжливият лят накрайник при завинтване в купчината лесно унищожава препятствията по пътя си и не се деформира в този случай.

Завийте купчината с накрайник.

Брой остриета

По броя на ножовете, винтовите пилоти се разделят на единични и мулти-остриета (броят на ножовете на един вал в някои случаи може да достигне шест части). Първите са предназначени изключително за гъсти почви с ниска подвижност.

Единична винтова купчина.

Последните са по-гъвкави, въпреки че тяхната основна цел са слабите почви с ниска носеща способност, тъй като многопластовите пилоти са по-устойчиви на различни видове натоварвания - теглене или, напротив, потискане, както и хоризонтално. Максималната ефективност на многолопатните винтови пилоти може да се постигне чрез правилен избор на броя на ножовете, оптималното разстояние между тях, тяхната стъпка и ъгъл на наклон.

Двупластов винт.

Размер на острието

По размерите на остриетата винтовите пилоти се разделят на широколентови (диаметърът на лопатките е поне един и половина пъти по-голям от диаметъра на багажника) и тесен нож. Поради увеличената площ на лагерите, широките пилоти са много ефективни в меките почви.

Широки винтови пилоти.

За тесните остриета, тяхната специализация е особено плътна или много замръзнала земя (невъзможно е да се завие купчина с широк нож в такава почва поради силно увеличаващия се риск от счупване или деформиране на ножовете). Диаметърът на лопатките на винта в съответствие с международния стандарт ICC AC358 (Критерии за приемане на спираловидна основа) може да варира от 200 до 350 mm.

Завийте пилоти с тясно острие.

Дебелина на метала с винт

Най-важната структурна характеристика на винтовата купчина е дебелината на метала, от който са направени стените на неговия вал. Изчисляването на необходимата дебелина се прави не само на базата на прогнозирания товар върху купчината, но и на условията за неговата експлоатация. Факт е, че намаляването на дебелината на стените на пилота вследствие на корозионните процеси в крайна сметка води до намаляване на експлоатационния му живот. Съгласно споменатия по-горе стандарт ICC AC358, минималната дебелина на стените на купчината шахта трябва да бъде 8 mm в неутрална почва и 9.5 mm в почва с повишена химическа активност.

Разбира се, местните инженери осъзнаха значението на такъв параметър като дебелината на метала, използван за производството на винтови пилоти. Справочникът "Пилоти и пилотни основи", издаден в СССР през 1977 г., посочва, че шахтата трябва да бъде направена от безшевни тръби, произведени чрез горещо валцоване, с дебелина на стената поне 10-14 мм. Въпреки това, в съвременния руски стандарт за строителство SP 24.13330.2011 „Фундаменти на купчини“, такъв параметър, като дебелината на стените на шахтата на винтовата кула, не се разглежда изобщо и не е стандартизиран.

За да спекулираме защо това се е случило, няма да сме тук, важно е последствията. Много местни производители използват липсата на строги изисквания за изграждане на стоманени пилоти в руските стандарти и съзнателно игнорират международните стандарти. Желанието за максимална печалба води до загуба на качество, като повечето от винтовите пилоти, произведени в нашата страна, имат дебелина на стената не повече от 3-4 мм. В същото време те са изработени от заварени тръби с намалена устойчивост на корозия. Да, и качеството на защитното антикорозионно покритие, като правило, иска най-доброто: то често се „поръсва” при транспортиране на пилоти.

Разбира се, Русия знае как да произвежда (и не само може, но и да произвежда!) Пилоти, качеството на които отговаря на всички изисквания на международния стандарт ICC AC358. Въпреки това, поради високата им цена, в повечето случаи те не се конкурират с конвенционалните стоманобетонни пилоти, монтирани в предварително пробити сондажи.

Необходимо е да се вземе предвид дебелината на метала, не само на вала на купчината, но и на неговите остриета. При изграждането на временни или светли обекти е допустимо да се използват пилоти с остриета по-тънки от 5 мм. При изграждането на големи конструкции, предназначени за дългосрочна експлоатация, международният стандарт препоръчва използването на пилоти, чиято дебелина е 9, 5-12, 5 мм.

Защитно антикорозионно покритие

За да се намали влиянието на корозионните процеси върху якостните характеристики на стоманените пилоти, инсталирани в агресивна почва, не само се увеличава дебелината на стените, но и се нанася допълнително защитно покритие. Най-често използваните методи за антикорозионна защита на стоманени пилоти са поцинковането и прилагането на специално полимерно (полиуретаново, епоксидно и др.) Покритие. Според ICC AC358, дебелината на защитния полимерен слой не трябва да бъде по-малка от 400 микрона.

Предимствата на фундамента върху винтовите пилоти

Скорост на сглобяване

Високата скорост на монтажа е може би най-важното предимство на винтовите пилоти, защото в строителния бизнес времето се оценява като нищо друго. Винтът е готов за работа веднага след монтажа. Дори и бетонирането на вътрешния лумен на пилотния вал не води до принудителен престой на строителната площадка: няма нужда да се чака за бетон, за да придобие сила на марката, тъй като натоварването върху купчината се възприема предимно от стоманената му обвивка.

Ниско ниво на шум при монтиране на фундамент

Ниското ниво на шум по време на монтажа е основното предимство на винтовите пилоти пред шофирането. Процесът на управление на последния в земята е съпроводен не само от шума, но и от вибрациите. Вибрационните въздействия върху земята могат да причинят повреда на различни структури, разположени в непосредствена близост до работната площадка.

Ниска цена

Ниската цена на фундамента върху винтовите пилоти в сравнение с цената на всички видове стоманобетонни основи се постига главно поради значително намаляване на обема на подземните работи.

Възможност за издържане на различни теглещи товари

Тази способност се дължи на наличието на витлови лопатки. Благодарение на техните ножове, тези пилоти могат да бъдат монтирани на неравни платформи (което означава, че са идеални за сгради, разположени на склонове) и под всеки ъгъл спрямо вертикалата.

Няма нужда да получавате голямо количество почва

Незначителното количество отстранена по време на монтажа на винтовите пилони почва позволява извършването на работа в близост до съществуващите конструкции.

Може да се използва при различни условия.

Метеорологичната и климатична простота на винтовите пилоти се изразява във факта, че те могат да се експлоатират в доста широк диапазон от температури, не се страхуват от повишаване на подпочвените води и подуване на почвата, и следователно не изискват задължително отводняване на площадката, където строителството е в ход.

Многократното

Едно от приложенията на винтовите пилоти е изграждането на временни конструкции. След като такава конструкция е изпълнила своите функции и е демонтирана, винтовите пилоти могат да бъдат отстранени от почвата и, ако е необходимо, повторно използвани.

Заслужава да се отбележи, че само индустриално произведените винтови пилоти, чието качество съответства на критериите за приемане на Международната строителна стандарт ICC AC358, имат всички тези предимства.

Фундаменти на основата на винтови пилоти

Използването на винтови пилоти има редица ограничения, които много производители, за съжаление, се опитват да запазят. В условия, когато компаниите, участващи в монтажа на фундаментите, са лесни за нарушаване на технологичните стандарти, вие, като клиент, трябва да имате поне обща представа кога винтовите пилоти са нежелани или напълно неприемливи.

Невъзможност за използване в райони със сеизмична активност

Изграждането на сгради върху фундаментите на винтови пилоти е разрешено само в райони без или в границите с умерена сеизмична активност.

Невъзможност за използване в почви, причиняващи бърза корозия на метала

Стоманени винтови пилоти не трябва да се използват в почви с електрическо съпротивление по-малко от 10 Ohm * m, в почви с рН по-малко от 5, 5, както и в почви с високо съдържание на органични съединения. Причината за тези ограничения е високата степен на електрохимична корозия на стоманата при тези условия. Отговорният предприемач, който не е безразличен към въпроса за издръжливостта на конструкцията, която е издигнат от него, преди да вземе решение за използването на стоманени винтови пилоти е просто задължен да определи всички необходими характеристики на почвата на дадена строителна площадка. Ако не е възможно да се определи агресивността на почвата, е необходимо да се спазват изискванията, приети за пилоти, инсталирани в почви с много висока корозивна активност.

Винтовите пилоти не трябва да бъдат заровени в камениста земя.

Шлаката и депата за строителни отпадъци могат да се припишат на една и съща категория почва. Всякакви твърди включвания могат да повредят ножовете или дори вала на купчината на винта по време на монтажа.

Препоръчва се да се избягва използването на винтови пилоти върху почви, които не осигуряват достатъчна странична опора.

Те включват например торф, насипен пясък и др. Ако все още съществува необходимост от инсталиране на такива пилоти в течна почва, е необходимо те да бъдат надеждно свързани помежду си или да ги задълбочат значително. В съответствие с изискванията на стандарта ICC AC358, винтът в гъстите почви трябва да бъде погребан най-малко на 1, 5 м, а в меките почви - поне 3 м.

Да дадем пример: инсталирането на винт с дължина 2, 5 м на място, където торфеното легло лежи на дълбочина 2 м, е неприемливо, тъй като в този случай купчината ще бъде лишена от необходимата странична опора на почвата.

Фактори, влияещи върху издръжливостта на винтовите пилоти

Рекламата гарантира, че фундаментът на винтовите пилоти може да продължи най-малко един век. Наистина ли е, или това е просто още един трик на търговците? Практиката показва, че това е напълно възможно, тъй като някои от фаровете, построени при Мичъл, все още стоят днес. Въпреки това, ние сме по-заинтересовани от съдбата на някакъв фар в далечна Европа, но малка селска къща някъде в московския регион, на Урал или на бреговете на Енисей. Колко ще стои, издигнат на основата на винтови пилоти, произведени не някъде и веднъж, а тук и сега?

На базата на експерименталните данни е оценен експлоатационният живот на стоманените винтови пилоти в почви с различно електрическо съпротивление. Според тези оценки, в почва с ниска корозивност (например сухи шисти или сух пясък), купчините от нецинкован метал ще издържат най-малко 300 години, а на метал със защитно покритие - 800 години или повече. Впечатляващо, нали? Въпреки това, тази почва, идеална по отношение на способността (или по-скоро невъзможност) да предизвика корозия на метала.

Помислете за сравнение друга опция за ограничаване. В почви с много висока корозивност (морска почва, тиня, мокра глина, торф), средният прогнозен експлоатационен срок на стоманен винт е само 30 години (ако купчината е изработена от поцинкована стомана, тази цифра ще се увеличи до 70-75 години).

Трябва да се направи едно важно предупреждение. При извършването на всички тези изчисления се приема, че купчината е направена в съответствие със стандарта ICC AC358, използван на запад, т.е. дебелината на стените на багажника е 8 мм. Но да се намери в руския пазар винтови купища горещо валцувани стоманени тръби с такава дебелина на стените е почти невъзможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.

Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.

В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:

  • толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
  • толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
  • химическая активность грунта на данном участке.

Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.

Намаляването на живота на винтовите пилоти допринася за широко разпространената практика на изгаряне на винтови пилоти с връзки от метални канали или ъгли на строителите. Разбира се, инсталирането на такива връзки между пилоти е оправдано при монтирането на фундамента в земята със слаба странична опора. Въпреки това, свързването на стоманени пилоти с мостове от проводящ материал ускорява електрохимичната корозия на метала.

За да се избегнат бездомните течения, които допринасят за ускоряването на корозионните процеси, стоманените пилоти не трябва да бъдат галванично свързани помежду си, както и с други строителни елементи, изработени от стомана. За да свържете пилотите в една система, трябва да използвате дървена лента или метална лента, елементите на която са свързани с пилотите чрез скоби, изолирани от пилотите от диелектричен материал.

Това е всичко, което искахме да ви кажем днес. Сега знаете всички плюсове и минуси на винтови пилоти и, надявам се, разбрахме основната идея, която се опитахме да ви предадем. Винтовите пилоти са отличен избор за създаване на фундамент, но те не могат да се използват винаги и навсякъде. Определете валидността на използването на винтови пилоти във всеки случай само професионална кутия. Повярвайте ми, цената за привличане на специалист е непропорционално по-малка от цената за елиминиране на грешки, направени в процеса на проектиране и изграждане на фондацията.

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Строителни материали