Технологія і обладнання при зануренні паль вдавленням

До справжнього моменту кількість споруджуваних в нашій країні будівель значно збільшується, зявляється необхідність у створенні нових методів зведення фундаменту, одним з яких є вдавлення паль. Фундамент палі набув значної популярності завдяки можливості зміцнювати грунти і збільшувати поверховість будівель.

Схема занурення опори.

Говорячи про це методі занурення паль при зведенні фундаменту, слід зазначити, що його широке поширення обумовлено рядом переваг в порівнянні з іншими методами.

Переваги вдавлення паль

Описуваний метод практично не має недоліків, до числа незаперечних його переваг можна віднести наступні:

велика матеріаломісткість (в процесі вдавлення палі відбувається ущільнення навколишніх її грунтів, за рахунок чого підвищується міцність всього фундаменту і зменшується вартість його зведення);
технологія методу уможливлює повний компютерний моніторинг (це дає можливість визначення проектної потужності для кожної палі, що, відповідно, підвищує якість і надійність фундаменту в цілому);
низька енергоємність технології вдавлення (так як використовується електроенергія, а не пально-мастильні матеріали);
можливість установки фундаменту в будь-який вид грунту (крім скельного);
технологія дозволяє зменшити витрати часу при встановлення паль втискуванням;
збільшення міцності фундаменту при використанні такої технології занурення (для вдавлення використовуються елементи заводського виготовлення, що запобігає пошкодженню їх цілісності в процесі занурення);
відсутність вібро-і ударних навантажень на грунт;
низький рівень шумів при проведенні робіт;
збільшення несучої здатності фундаменту.

Таким чином, технологія занурення паль вдавленням дозволяє споруджувати фундамент в безпосередній близькості з житловими будинками та іншими спорудами, а також там, де занурення методом віброзанурення або ударним способом заборонено.

Процес вдавлення паль

Схема вдавлення ґрунтоцементних паль.

Технологія, використовувана при зануренні втискуванням, являє собою процес, що складається з наступних етапів:

монтаж обладнання для вдавлення конструкції і його завантаження блоками контрвантаж;
розміщення обладнання в місці вдавлення;
захоплення і подача палі в затискний копер обладнання;
безпосереднє вдавлення елемента в грунт.

У свою чергу, етап безпосереднього вдавлення включає в себе наступні фази:

вдавлення палі за допомогою статичного навантаження;
ущільнення грунту, розташованого навколо вістря елемента.

Способи занурення втискуванням

Занурення втискуванням може здійснюватися кількома способами, технологія яких дещо відмінна, ось вони:

точковий;
лінійний;
координатний (кущовий).

У чому ж їх відмінності? Якщо необхідна установка одиночних, анкерних або стабілізаційних будівельних елементів, застосовується точковий спосіб. Цей спосіб незамінний. Особливо якщо необхідно зберегти цілісність оточуючих місце робіт конструкцій або зробити реставрацію старого фундаменту.

Лінійний спосіб, як випливає з назви, припускає однорядне розташування елементів при зведенні фундаменту, цей спосіб залишається найбільш поширеним при роботі на відкритих будівельних майданчиках.

Координатний (кустарний) спосіб застосовується при багаторядному або суцільному розташуванні елементів, він включає переміщення обладнання по поздовжніх або поперечних прямим.

Останні два методи відрізняються високою швидкістю виконання будівельних робіт і дозволяють збільшити продуктивність практично на 30-40%, в порівнянні з іншими методами занурення.

Обладнання, що використовується при вдавливании паль

Схема системи для вдавлення.

В процесі установки фундаменту описуваних методом для вдавлення елемента в грунт може бути використано різне обладнання, а саме:

вдавлювання машини;
вдавлювання установки.

Пальовдавлюючі установка являє собою опорну раму з встановленим на ній затискним пристроєм, який і фіксує монтажіруемий елемент. З опорною рамою затискний пристрій зєднують напрямні та гідроциліндри прямого і зворотного ходу, що дозволяють занурювати елемент в грунт. Щоб досягти необхідної ваги установки, застосовуються анкерні вантажі. Для забезпечення необхідного тиску використовуються гідравлічні насоси, які встановлюються на окремій рамі, або установка підключається до гідравлічної системи крана або іншого будівельного обладнання.

Пальовдавлюючі установка має особливий порядок роботи: вона поміщається в місце вдавлення, яке подається в затискний пристрій установки, а потім обладнання анкерів вантажами, відбувається ручне вирівнювання установки, паля вдавлюється. Далі обладнання звільняється від анкерних вантажів, і установка переміщається в місце наступного занурення, процес повторюється заново.

Якщо є необхідність, щоб установка швидко переміщалася до наступної точки занурення, то застосовують обладнання, встановлене на самохідному шасі.

Поряд з відносно невисокою вартістю така установка має і очевидні недоліки:

необхідність додаткового обладнання;
необхідність тривалої підготовки до занурення.

Таким чином, при використанні вдавлювання установки виникає необхідність суттєвої підготовки будівельного майданчика до проведення робіт по зведенню фундаменту.

Пальовдавлюючі машина (гідравлічний гідростатичний копер)

Схема вдавлювання машини.

Машина такого типу являє собою основну раму (на ній кріпляться наступні установки: становленнЯ переміщення машини, кранова і Пальовдавлюючі) і вантажну раму, що служить для закріплення анкерних вантажів. Два кріплення вдавлювання установки, бічне і центральне, дозволяють працювати в безпосередній близькості від існуючих будівель.

Таке обладнання є функціонально-закінчений механізм, для роботи якого не потрібно допоміжне обладнання.

Технологія роботи вдавлювання машини наступна: в розібраному вигляді обладнання доставляється на будівельний майданчик, підготовка якої займає набагато менше часу, ніж для роботи вдавлювання установки. Для цього достатньо лише чорнового вирівнювання майданчика і розмітки отворів вдавлення. При цьому майданчик може навіть мати невеликий ухил (до 15%), так як в процесі роботи машини завдяки наявним гідравлічним циліндрах цей недолік буде усунений. Крім того, весь процес роботи з втискуванню повністю контролюється, відповідно, після її проведення немає необхідності в додаткових статичних випробувань встановлених елементів.

Звичайно, вартість такої машини досить висока, але так як вона включає в себе і шасі, і кран, і Пальовдавлюючі установку, то ця вартість цілком адекватна і не перевищує сумарну вартість, яку має все це обладнання.

Переваги вдавлювання машини:

не потрібне додаткове обладнання для зведення фундаменту;
відсутність вібраційних і ударних навантажень на грунт і розташовані в безпосередній близькості будівлі і споруди;
відсутність необхідності в лідерних свердловинах;
відсутність необхідності в прийнятті додаткових заходів з підготовки майданчика до проведення робіт;
висока швидкість проведення робіт.

Схема елементів палі.

Справедливості заради слід зазначити і те, що дана технологія має і деякі недоліки:

не завжди є можливість проведення робіт на невеликих будівельних майданчиках через габарити застосовуваної техніки;
для доставки на будівельний майданчик потрібно набагато більше техніки, що збільшує ціну перевезення;
вартість занурення одного погонного метра перевищує ціну на занурення, приміром, забивних паль.

Таким чином, зведення пальового фундаменту методом вдавлення паль є найбільш прогресивним способом проведення робіт. Він відрізняється енергоємністю, високою продуктивністю і швидкістю проведення робіт, дозволяє уникнути додаткових робіт по проведенню підготовки будівельного майданчика. Прогрес не стоїть на місці, і разом з ним зростає число застосовуваних у будівництві методів.