Pile nadace

Obsah článku

• Vlastnosti použití pilotových základů
• Princip fungování a konstrukce pilotového základu
• Stavba pilotového základu
• Ponoření dokončených hromádek
• Výroba pěchovaných pilot
• Hromady šroubů

Článek se zaměří na technologii výstavby pilotových základů. Podívejme se na hlavní typy hromádek, zjistíme, z jakých prvků se skládají, jak jsou namontovány a za jakých podmínek jsou navrženy. Porozumíme mechanice práce pilotových základů, pochopíme všechny klady a zápory.

Pokud vás zajímají další typy nadací, doporučujeme prostudovat si další články k tomuto tématu:

• Jak vypustit web
• Jaký typ nadace si vybrat
• Pásový základ. Část 1: typy, půdy, design, náklady
• Pásový základ. Část 2: příprava, značení, zemní práce, bednění, vyztužení
• Pásový základ. Část 3: betonování, závěrečné operace
• Pásový základ. Část 4: montáž betonových blokových konstrukcí
• Sloupový základ
• Nadace desek

Velká migrace lidí, přitahovaná k přírodě, postupuje – příměstská výstavba nyní prochází skutečným rozmachem. Obyvatelé megalopolise s jistotou a systematicky rozvíjejí příměstské oblasti, které je stále více a více hustě staví. Bohužel ne vždy dostáváme stránky, které se nám líbí, s přijatelnou topografií a „dobrými“ půdami. Ukazuje se, že všechny tidbity již někomu patří, nebo není třeba očekávat stabilitu od země v této oblasti – rašeliny, plováky nebo, ještě horší, nějaký druh permafrostu. Ale samozřejmě vždy existuje cesta ven, v tomto případě přišli k záchraně technologie průmyslové a vícepodlažní občanské výstavby – jedná se o hromádkové základy, které se stále více používají při stavbě soukromých domů.

Vlastnosti použití pilotových základů

Myšlenka instalace konstrukcí na piloty není nová, technologie byla lidem známa již několik století, ale vstoupila do nové fáze vývoje v druhé polovině devatenáctého století, kdy místo dřevěných regálů začali používat poháněné, pěchované a šroubové konstrukce vyrobené z kombinace oceli a betonu. Hromadná nadace má svou vlastní jasnou specializaci, bylo by nesprávné mluvit o jejích výhodách oproti jiným možnostem organizace založení domu a porovnat je podle jakýchkoli charakteristik. V podmínkách, pro které bylo vyvinuto, nemá pilotová nadace žádné konkurenty, nelze ji spolehlivě nahradit jinou strukturou. Hromady lze použít na jakýkoli druh půdy, s výjimkou snad hornin a základů s velmi silnými horizontálními pohyby, je však technologicky a ekonomicky možné je použít:

• pro výstavbu budov v oblastech s vysokou hladinou podzemní vody;
• kde horní vrstvy přírodní základny jsou charakterizovány nízkou únosností (rašeliniště, plováky), zatímco husté půdy jsou poměrně hluboké;
• ve velké hloubce mrazu (severní šířky, permafrost);
• na strmých svazích;
• pokud je hmota budovy příliš velká (například vícepodlažní budovy vyrobené z těžkých materiálů).

Pokud mluvíme o technologických a funkčních vlastnostech pilotových základů, můžeme formulovat následující body, z nichž mnohé logicky následují jeden od druhého:

1. Všestrannost a variabilita (obrovské množství technických řešení, vždy existuje možnost volby za jakýchkoli podmínek).
2. Velká nosnost.
3. Prakticky není nutná manuální práce (úplná mechanizace procesů je přijatelná).
4. Industrializace (je možné použít prvky, které jsou kompletně vyráběny v továrně, „lidský faktor“ je minimalizován).
5. Vysoká rychlost výstavby.
6. Schopnost stavět kdykoli v roce.
7. Úplná absence nebo minimalizace zemních prací.
8. trvanlivost (zejména pro železobetonové konstrukce).
9. relativní účinnost (nízká spotřeba materiálu – snížená spotřeba betonu, není nutné odstraňovat a přepravovat velké hmotnosti Země).

Princip fungování a konstrukce pilotového základu

Hromadná nadace je skupina pilot umístěných pod celou budovou ve formě „pilotového pole“ nebo pod konkrétními stavebními prvky (řady, „keře“, jeden po druhém)..

Ve většině případů se hromady v horní části kombinují do jediného systému pomocí roštu – sady nosníků (příčných nosníků), mříže (rám) nebo pevné desky. Kromě stabilizace jednotlivých základových pilířů je mřížka navržena tak, aby rovnoměrně rozdělovala zatížení budovy, a proto je nosným prvkem. V závislosti na tom, zda spočívá na zemi (možná i zakopané), nebo zda existuje mezera mezi povrchem a nosníkem / deskou, je gril rozdělen na: nízký a vysoký. Nízká mřížka se může také podílet na přenosu tlaku na zem (i když v malém rozsahu), je však vystavena silám, které se zvedají, a nemůže být použito na půdě, která je v tomto ohledu nebezpečná, nebo jsou pod ní uspořádány složité polštáře. Vysoká mřížka se přímo nepodílí na interakci mezi půdou a budováním, proto není vytlačována rozpínajícími se půdami a nepohybuje se „vůči trhání“ ve vztahu k hromadám. Nelze říci, že rošt je nedílnou součástí pilotového základu, protože pro každou hromadu existují struktury s jednotlivými hlavami..

Jakákoli hromada je dlouhý tyčovitý prvek (někdy s rozšířením v různých částech), jehož patou a boční plochou se přenášejí zatížení z nadzemní části domu na zem. Zde samozřejmě můžete nakreslit určitou rovnoběžku s sloupky sloupcového základu, pouze hromady jsou o řád řádově hlubší a vzhledem k jejich délce (čtení: velká celková plocha bočních povrchů) působí na základnu, používají také významnou třecí sílu.

Je zajímavé, že piloty jsou instalovány nejen striktně svisle, některé z nich mohou být umístěny v určitých úhlech k ose potrubí, což umožňuje zvýšit prostorovou tuhost celého základu, protože některé jeho prvky pracují různým způsobem při stlačování, ohýbání a tahu. Podle mechaniky interakce s půdami se hromady dělí na:

• stojany – proříznuté nestabilními vrstvami a se spodní opěrkou na husté, málo stlačitelné vrstvě s dobrou únosností (štěrk, kameny);
• třecí (třecí piloty, zavěšení) – při vhození zhutňují zeminu v pracovní oblasti a přenášejí zatížení na slabou základnu pouze díky třecím silám, podpůrný účinek spodního konce hromady je zanedbatelný.

Hromady se prohlubují různými způsoby, a proto se podle technologie ponoření do země hromady dělí do několika tříd, které mohou pokrýt, tak řečeno, hlavní sortiment výběru ve stavebnictví:

1. Hnací piloty – hotové prvky, které jsou instalovány v přírodním základu bez výkopu, jejich lisováním, vibracemi, kladivem.
2. Hnací piloty se vyrábějí na staveništi vyplněním studny betonem. Studnu lze vrtat nebo táhnout (přemístění a zhutnění).
3. Štětovnice jsou ocelové trubky s lopatkami dole. Jsou přišroubovány k zemi, poté jsou zevnitř naplněny betonovou směsí..
4. Pilíře piloty – hotové výrobky se ponoří do vrtané studny.
5. Podpůrné piloty – hotové výrobky se instalují na dno výkopů, v jámách nebo výkopech, poté se fixují zásypem.
6. Vstřikovací hromady se získávají čerpáním jemnozrnného betonu do půdy pod vysokým tlakem.
7. Hromady Caisson (ponořené, dobře) jsou zapuštěny do základny pod vlastní hmotností nebo za použití dodatečného zatížení. Paralelně s ponořením je půda vybrána z vnitřku skořápky.

Některé metody řízení pilot zahrnují použití různých typů skořepin, které mohou plnit určitou roli. Proto se pro mělké vyvrtané hromady aktivně používají nevratné trubky vyrobené ze střešního materiálu, které jsou jak hydroizolací podzemní části, tak i bedněním nahoře. Ve svisle pohyblivé trubkové technologii působí skořepina jako bednění, je odstraněna ze zářezu paralelně s monolitickým dílem. Betonové a pilotové trubky mají skořepinu, která vykonává funkci zatížení. Většina pilotových šachet není vybavena pláštěmi – máme přímý kontakt „beton / zemina“.

K výrobě pilot se používají nejtradičnější materiály:

1. Dřevěné piloty byly jednou z prvních, které byly použity, a je třeba říci, že byly docela úspěšné. Například při stavbě mostních opěr v Petrohradě byly použity jehličnaté kulatiny o průměru 20–40 cm, z nichž některé se dodnes dobře zachovaly. Na suchých půdách mohou dřevěné piloty normálně vykonávat svou funkci po dlouhou dobu, zejména s novými typy zpracování, ale samozřejmě nemohou konkurovat v trvanlivosti se železobetonovými výrobky..
2. Vyztužené betonové hromady jsou v současnosti nejoblíbenější. Jedná se o hotové výrobky o délce 3 až 12 metrů, nejčastěji mají pevný čtvercový průřez (od 20×20 do 40×40 cm), i když existují i ​​jiné možnosti – kulaté, prizmatické, trojúhelníkové, komplexní. Výztužná klec pro hotový betonový výrobek je nezbytná zejména pro odolnost proti ohybovým zatížením, ale pro řízené ponoření kov také pomáhá odolávat nárazovým zatížením, proto se zvyšuje počet příčných strukturálních výztuží na koncích hromady.
3. Betonové piloty nemají celotělovou výztuž, ale ocelové rámy jsou aplikovány nahoře.
4. Štěrk z betonu může obsahovat ve své hmotě až 30% štěrku.
5. Kovové piloty jsou kulaté nebo obdélníkové trubky.
6. Kombinace různých materiálů jsou zcela běžné, například ocelová trubka štětovnice je vyplněna betonem nebo kovová špička s lopatkami je umístěna na dřevěném kládě.

Specifický typ hromady a technologie jejího ponoření jsou vybírány v závislosti na mnoha faktorech, z nichž hlavní jsou:

• hmotnost a struktura budovy;
• únosnost každého prvku pilotového základu;
• vlastnosti přírodní báze;
• pracovní podmínky na staveništi (vysoká hustota budovy, těsnost …).

Navzdory skutečnosti, že ne všechny výše uvedené hromady jsou používány v soukromé výstavbě, je pro vyřešení určitého problému nejběžněji vhodných několik řešení pro pilotové základy, pak z dostupných je vybrán ekonomicky nejvýhodnější. Budeme o nich mluvit dále..

Stavba pilotového základu

Stavba pilotové nadace začíná stejnými přípravnými operacemi jako při vytváření dalších. Pracovní plocha je zbavena vegetace a je odstraněna vrstva sodíku, jsou připraveny přístupové cesty, jsou provedeny odvodňovací a odvodňovací operace, materiály jsou importovány v plném rozsahu a vyřešeny další logistické problémy. Dále se do přírody berou značky osy budovy a umístění každé studny. Podrobně jsme popsali přípravnou fázi nulového cyklu v článku „Základ pásu. Část 2: příprava, značení, zemní práce, bednění, vyztužení „.

V lokalitě se přirozeně provádějí předběžné inženýrskogeologické průzkumy, na jejichž základě jsou odhaleny všechny hlavní vlastnosti stávajících půd – složení vrstvy po vrstvě, únosnost (stlačitelnost), stupeň a povaha vlhkosti (vodní bilance). Souběžně s geologickým průzkumem se počítá provozní zatížení z nadzemní části budovy, které bude působit na půdu..

Zvláštní pozornost je věnována pracovním podmínkám. Nuance, jako je přítomnost dalších budov v okolí, které by mohly být poškozeny, nebo stísněný prostor na staveništi, mohou výrazně ovlivnit výběr konkrétní technologie..

Získaná data jsou považována za komplexní, stanou se výchozím bodem ve vývoji projektu pilotového nadace. Návrh pilotové nadace bude sestávat z následujících bodů:

• stanovení únosnosti půdy a zatížení ze struktury;
• výběr typu (sekce, materiál, konstrukce) pilot;
• racionální volba technologie ponoření (včetně specifik vybavení);
• výpočet požadovaného počtu hromádek a povahy jejich umístění;
• výpočet hloubky potápění;
• konstrukce roštu (výška / hloubka, materiál, řez);
• modelování práce nadace – porovnání možných deformací s přijatelnými;
• ekonomické zdůvodnění.

S vývojem řady článků jsme se opakovaně dotýkali problémů s vytvářením základů a, pokud je to možné, v tomto ohledu dali praktická doporučení: „Strip Foundation. Část 1: Druhy, půdy, design, náklady „nebo v části Návrh sloupcové nadace v předchozí publikaci Nadace sloupců. V případě pilotových základů je situace mnohem komplikovanější, především proto, že jelikož jsme si vybrali a začali počítat hromady, znamená to, že se samozřejmě jedná o velmi problematické půdy a relativně těžký dům. Proto je lepší svěřit vytvoření pracovního návrhu organizacím specializujícím se na toto, které využívají modelování počítačových programů pro výpočty a řídí se současnými GOST.

Ponoření dokončených hromádek

Již jsme poznamenali, že piloty, které se vyrábějí v továrně (zpravidla se jedná o betonové výrobky) a jsou již v konečné formě ponořené do základny, se nazývají poháněné hromady. Tato verze pilotového základu má zvýšenou nosnost, protože zemina v blízkosti šachty je zhutněna. Vedlejším účinkem přemístění půdy lze považovat vznikající dynamické napětí v nadaci, v důsledku toho řadu omezení pracovních podmínek. Obecně platí, že průmyslová povaha výrobních pilot (na rozdíl od ucpaných) zajišťuje za každého počasí a vysokou rychlost výstavby základny, pohodlnou logistiku, nízkou závislost na nasycení půdy půdou, vysokou únosnost (kvůli zhutnění) a nízkou spotřebu materiálu.

Proces vhazování pilot do země se provádí pomocí masivních kladiv (hmotnost úderné části je od 1,5 do 9 tun), instalovaných na těžkých motorových vozidlech s vlastním pohonem. Běžně se používají hydraulická a kabelová rýpadla, pásové jeřáby, které mají rotační vodicí stožár a dieselové, mechanické nebo hydraulické kladivo pohybující se podél něj. Vibrační kladiva a vibrační kladiva, lisovací zařízení lze také použít jako pilířová zařízení..

Hnací cyklus hnané hromady vypadá takto: stroj chytne hromádku a vytáhne ji – hromada stoupá a je vháněna do rámu copra – nárazová část kladiva působí na produkt a tlačí ho do země. Existuje několik způsobů, jak ovlivnit.

Pokud je použito dieselové kladivo, pak se hlavní práce provádí cyklicky, podle principu spalovacího motoru (úderník spadne z výšky, palivová směs se zapálí, kladivo se zvedne kvůli zpětnému rázu).

Snížení a zvedání pracovní části hydraulického kladiva nastává v důsledku hydrauliky – nedochází k žádnému pádu a zpětnému rázu, což umožňuje jemné nastavení frekvence a hnací síly.

Těžké vibrátory jsou upevněny na hlavě piloty a přenášejí na ni vibrace směrované podél osy kufru. Práce vibračních zařízení je prováděna hydraulickou stanicí nebo elektromotorem s excentrickým mechanismem.

V konstrukci lisovacích strojů SVU jsou hlavními prvky: hydraulické válce pracovního zdvihu a zpětného zdvihu, jakož i nákladní rám pro zavěšení kotevního zatížení. Princip činnosti takových zařízení je aplikace konstantního statického tlaku.

Rázová pilotáž je právem považována za nejrychlejší a nejlevnější metodu jízdy (od asi 300 rublů na lineární metr), je však doprovázena významnou hladinou hluku a vibrací půdy, proto ji nelze použít v hustých budovách, například v sesuvných zónách. Další důležitý bod – potřebujete poměrně velké místo (asi 15×35 metrů).

Prohloubení pilot pomocí vroubkování se používá, pokud se staveniště nachází v historické části města, v blízkosti chátrajících nebo nouzových budov, na pohybujících se půdách. Nepochybnou výhodou odsazení je vysoká přesnost řízení piloty, zachování integrity její hlavy, schopnost měřit únosnost každého základového prvku v reálném čase, kompaktnost (můžete pracovat ve stísněných podmínkách – místo měřící 10×10 metrů, na nejbližší strukturu – od 1 metru). Rohové a boční piloty lze také vtlačit stisknutím. Tato technologie je o něco dražší – z přibližně 800 rublů na běžný metr.

Zkoumali jsme principy elektrického ponoření hotové hromady, což je, vlastně řečeno, hlavní akce. Je však třeba poznamenat, že před začátkem hromadného ponoření vrtů se na místo instalují zkušební hromady, které se po několikadenním skladování (od 1 do 10 v závislosti na vlastnostech půdy) podrobí experimentálním zkouškám. Hromada je buď zasažena kladivem (dynamická metoda), nebo naložena postupně (statická metoda), po které je změřeno usazení. Účelem této fáze je zjistit skutečnou únosnost každého prvku pilotového základu. Na základě získaných výsledků se potvrdí buď výpočty návrhu, nebo se upraví délka, řez, množství a systém pilotového pole..

Vodicí vrtání lze použít k optimalizaci procesu řízení dokončených hromádek. Tento postup umožňuje snížit zatížení na zemi, snížit hluk a vibrace, používat delší vrty a procházet vrstvami písku tlustšími než 2 metry. Otvory mají průměr menší, než je průřez železobetonových výrobků, nedosahují konstrukční výšky potopení piloty o hloubku 0,5 – 1 metr.

Pokud se hromada zastaví během ponoření (jev se nazývá „porucha“), je přebytek její nadzemní části odstraněn a zakopaná část je testována na shodu s konstrukční únosností. Pokud se nedosáhnou uspokojivých výsledků, je v blízkosti instalována další duplicitní hromada.

Po vytvoření pole piloty se beton všech hromádek vyřízne ve stejné výšce, prvky výztužné klece lze uložit a složit zpět pro ligaci se strukturou roštu..

Při výběru organizace pro stavbu pilotové nadace je nezbytné vzít v úvahu vlastnosti vybavení dodavatele – hmotnost (specifický tlak podvozku na základně), vlastnosti kladiva.

Výroba pěchovaných pilot

Zatloukané piloty jsou vyráběny z betonu přímo na staveništi. Takové základy jsou těžší a dražší (od 23 000 rublů na metr krychlový), během výstavby jsou vysoce závislé na povětrnostních podmínkách a rovnováze půdní vody. Výhodou monolitických pilot je možné uvažovat o možnosti výstavby v blízkosti budov i uvnitř budov (pro rekonstrukci, posílení základu). Kromě toho existuje několik možností, jak na staveništi nepoužívat těžké vybavení – někdy můžete použít motorickou nebo dokonce ruční vrtačku (pokud je konstrukční průměr až 30 cm). Dodáváme, že při organizaci expanze paty je možné výrazně zvýšit únosnost piloty a základu jako celku. V zásadě se proces budování společné nudné hromady skládá z následujících operací:

1. S pomocí šroubu s vrtem jsou studny vytvořeny v zemi. Existuje mnoho možností, jak vyrobit studnu pomocí bicí metody – přemístěním půdy pomocí vibračního pěchování, zatloukáním získatelných / nevytahovatelných skořápek.
2. Do studny je umístěna výztužná klec.
3. U zvedáků se do dutiny přivádí betonová trubka, na jejímž horní části je instalována přijímací nálevka.
4. Beton je přiváděn do studny, potrubí je odstraněno, když je studna naplněna.
5. Beton je zhutňován mechanickým zhutněním, pneumatickým nebo hydraulickým zhutněním.
6. Je vytvořena hlava hromady (dirigent zásob).
7. Hromada se usadí, dokud betonová směs zcela neztvrdne.
8. V případě potřeby jsou piloty vedeny do konstrukční výšky.

Pro většinu fází výroby pěchovaných pilot lze použít SNiP 3.02.01–87 „Zemní konstrukce, základy a základy“ a SNiP 3.03.01–87 „Nosné a uzavírací struktury“. Mnoho užitečných informací najdete v našem článku „Nadace sloupců“ a „Pásová nadace“. Část 3: betonování, závěrečné operace „.

Hromady šroubů

Tento typ hromady stojí sám, protože jde o plnohodnotnou třídu, pokud jde o konstrukci a metodu ponoření. Hromada šroubů je ocelová trubka (průměr 50–300 mm, tloušťka stěny 3–6 mm, délka jednoho kusu do 12 metrů) se špičatým koncem, k jehož tělu je svařena speciální čepel a kovová hlava ke konci nadzemní části. Mnoho výrobců nanáší na své výrobky antikorozní sloučeniny na bázi epoxidových pryskyřic, životnost vysoce kvalitních šroubových pilot je podle nich označena jako „150 a více let“..

Technologické a funkční výhody základů na pilotech se považují za:

• vysoká rychlost výstavby;
• nárazové ponoření;
• možnost ruční instalace;
• přesnost instalace;
• nedostatek zemních prací;
• seismický odpor;
• vysoká odolnost proti silám působícím proti mrazu (hladká boční plocha s malou celkovou plochou).

Štětovnice se montují zašroubováním a není nutné použití dalšího svisle působícího zatížení. Ponoření hromádky šroubů může být proto provedeno pomocí motorizovaného nástroje nebo dokonce ručně. V případě potřeby (písčité vrstvy, větší hloubka) lze použít pilotní vrtání pomocných vrtů. Stejně jako poháněné hromady, tento způsob ponořování umožňuje zhutnění půdy kolem hřídele. V závislosti na průměru produktu, ploše čepele, tloušťce stěny může každá hromada odolat tlaku od 1 do 30 tun.

Instalované hromady se zevnitř nalévají betonem o pevnosti M300 a výše. Pro zlepšení únosnosti může být dutina velké trubky vyztužena ocelovým rámem.

Po instalaci celého pilotového pole se nařezají těla šroubových pilot na výšku, namontují se na ně hlavy požadované konstrukce a přivaří se, což závisí na typu mřížky (pro tyč nebo první korunový polen, pro železobetonový překlad, pro monolitickou desku).

Přibližně takto vidíme moderní pilotové základy. Samozřejmě bylo možné popsat daleko na všech typech hromádek, ale aby bylo možné pochopit, kterým směrem se pohybovat a v důsledku toho správná volba, mělo by existovat dostatek informací. Další v řadě máme deskový monolitický základ.

Podobné záznamy:

1. Pile-grillage Foundation Nadace ve formě krátkých hromádek, sjednocená monolitickou mřížkou, se stává stále populárnější v nízkopodlažní stavbě. Doporučuje se v Kodexu praxe 22.13330.2011. A to především kvůli spolehlivosti jeho provozu za nejistoty inženýrských...
2. Zařízení znuděné nadace s roštem Obsah článku Klasická vlasová technologie Běžné mylné představy nebo jak to udělat správně Proces vrtání a čištění Hromadné řezání Vstřikování betonu Ponoření rámu Páskování a plnění grilu Za nepříznivých geologických podmínek...
3. Jak vyrobit štětovnice pro nadace nebo plot vlastními rukama Obsah článku Výběr válcovaného kovu Výpočet parametrů piloty Výroba sudů Hlava Spirálová geometrie listu Výroba šroubových pilot je poměrně jednoduchý proces. Hlavní věc je přítomnost malého arzenálu řezných nástrojů a svařovacího...
4. Nadace domu na pozemku se sklonem Obsah článku Problémy se sklonem Klasifikace sjezdovek Krokové MZLF Nadace na hromadách Zapuštěná deska Čím aktivněji se nová území vyvíjejí pro soukromý rozvoj, v horších průměrných geodetických a geomorfologických podmínkách v...

Přečtěte si více  Žebříky s vyraženým krokem: výběr fotografie