Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Założenie domu jest jednym z najbardziej złożonych i drogich elementów jego budowy. Jednocześnie proces jego tworzenia jest bardzo długi - w większości przypadków jest to etap ograniczający budowę. Niestety, nierzadko pozbawieni skrupułów deweloperzy świadomie naruszają technologie i standardy, aby szybko ukończyć fundację i przejść do kolejnych etapów pracy. Często klienci sami je popychają i wydaje im się, że nic nie dzieje się zbyt długo na placu budowy. Nadmierny pośpiech na tym etapie prowadzi do tego, że w krótkim czasie lokatorzy nowego domu mają problemy - fundament się zapada, a w wyniku tego cała struktura zaczyna powoli opadać.

Czy jest tu złoty środek? Czy można szybko zamontować solidną i niezawodną podstawę? Okazuje się możliwe. W tym przypadku na ratunek przychodzą stosy śrub. Aby stworzyć fundament na paliach śrubowych, zajmuje to nie jeden lub dwa miesiące, ale tylko kilka dni.

Dlaczego takie stosy wciąż nie są używane wszędzie? Dlaczego nowe domy nie rosną tak szybko jak grzyby po deszczu? Aby odpowiedzieć na te pytania, musisz znać nie tylko zalety, ale także wady pali śrubowych dla fundamentów, aby mieć pojęcie o tym, jakie ograniczenia mają ich zastosowanie. Pamiętaj, że budowanie fundacji to bardzo odpowiedzialny biznes, a przy wyborze rozwiązania projektowego powinieneś polegać przede wszystkim na własnej wiedzy, a nie na zapewnieniach reklamowych od producentów, obietnicach budowniczych czy przykładach sąsiadów i znajomych.

Historia pali śrubowych

Historia pali śrubowych ma prawie dwa stulecia. Zamach w dziedzinie inżynierii fundamentów zastąpił utalentowany irlandzki inżynier Alexander Mitchell. W 1833 r. Opatentował „pale śrubowe” Mitchella, które można zainstalować w ruchomych glebach, takich jak piaszczyste dno zbiornika lub błotnistego brzegu.

Pierwszą dużą budowlą wzniesioną na takich stosach była latarnia morska w Maplin Sand, zbudowana u ujścia Tamizy już w 1838 roku. Jego fundament składał się z dziewięciu stosów z końcówkami śrubowymi o średnicy 120 cm, skręconych w ziemię na głębokość około 7 metrów. W kolejnych latach pod przewodnictwem Mitchella wzniesiono kilka kolejnych latarni morskich w całej Anglii. Niektóre z nich pozostały niezmienione do dziś.

W połowie XIX wieku ponad 150 latarni morskich w Ameryce Północnej, falochron w Portland, wiadukt i mosty w Bombaju, linia kolejowa w Barodzie, molo w Madrasie i wiele innych ważnych obiektów zbudowano przy użyciu stosów Mitchella.

W Rosji dowiedzieli się o stosach śrub dopiero w drugiej połowie XIX wieku. Rosyjscy inżynierowie szybko docenili wszystkie zalety tego wynalazku, zwłaszcza podczas pracy w warunkach wiecznej zmarzliny w północnych regionach kraju lub w słabych, zalanych glebach obszarów przybrzeżnych. Wkrótce pale śrubowe zaczęły być szeroko stosowane w budowie obiektów inżynieryjnych do celów wojskowych (wsparcie śrubowe dla szybkiej konstrukcji fundamentów składanych mostów jest nadal używane przez naszą armię), a później w inżynierii lądowej.

Stalowe pale śrubowe są obecnie aktywnie wykorzystywane na całym świecie. Ich pomoc ucieka się do miejsca, w którym wymagana jest duża szybkość budowy fundamentów: przy instalowaniu różnego rodzaju podpór, rozmieszczaniu stacji pomp i wierceń, układaniu rurociągów, budowaniu tymczasowych obozów dla pracowników itp. Produkty te cieszą się największym popytem ze strony firm naftowych i gazowych, budowniczych wojskowych i przemysłowych, firm wykonujących prace renowacyjne. Na tej liście znajdują się organizacje budowlane zaangażowane w budowę budynków mieszkalnych, ale nie na czołowych pozycjach. Oczywiście, fundamenty pali śrubowych dla budynków mieszkalnych są wznoszone, ale w większości przypadków mówimy o budowaniu w trudno dostępnych obszarach lub obszarach o trudnej glebie, o naprawie problematycznych fundamentów starych domów, o naprawianiu budynków na stokach.

Projekt i charakterystyka pali śrubowych

Jakie są stosy śrub, więc szybko zyskały popularność wśród budowniczych na całym świecie? Jakie są ich odmiany? Jakie są cechy pali śrubowych należy zwrócić uwagę w pierwszej kolejności?

Stos śrub składa się z pnia i ostrza umieszczonego na jego końcu. Dzięki temu, ten typ pala jest zakopany w ziemi przez przykręcenie, a nie jazdę.

1. Rura. 2. Czapka, która jest przymocowana do górnej części stosu. 3. Ostrze spiralne. 4. Powłoka antykorozyjna. 5. Otwór technologiczny do ustawiania pręta.

Istnieje kilka odmian stalowych pali śrubowych. Wybór na korzyść jednego lub drugiego rodzaju jest dokonywany na podstawie analizy cech gleby w tym obszarze i oczekiwanego obciążenia fundamentu. Często nawet w tym samym miejscu stosuje się różne rodzaje pali, co pozwala na równomierne rozłożenie obciążenia.

Typ końcówki śrubowej

Końcówki śrubowe, które ułatwiają zanurzenie w ziemi, mogą być spawane lub odlewane.

Stos śrub z przyspawaną końcówką.

Odlewane końcówki są znacznie droższe, a ich stosowanie jest uzasadnione tylko w przypadku pracy ze szczególnie gęstymi glebami, w tym wieczną zmarzliną, a także zawierającymi duże inkluzje pochodzenia naturalnego lub sztucznego. Wytrzymała odlewana końcówka podczas wkręcania pala łatwo niszczy przeszkody na swojej drodze i nie ulega w tym przypadku deformacji.

Stos śrub z odlewaną końcówką.

Liczba ostrzy

Liczba łopatek jest podzielona na pojedyncze i wieloostrzowe (liczba łopatek na jednym wale w niektórych przypadkach może osiągnąć sześć sztuk). Pierwsze są przeznaczone wyłącznie dla gleb o dużej gęstości i niskiej mobilności.

Jednoramienny stos śrub.

Te ostatnie są bardziej wszechstronne, chociaż ich głównym celem są słabe gleby o niskiej nośności, ponieważ pale wielopiłowe są bardziej odporne na różnego rodzaju obciążenia - ciągnięcie lub, przeciwnie, obniżanie, a także poziomość. Maksymalną wydajność stosów śrubowych z wieloma łopatkami można uzyskać poprzez prawidłowy wybór liczby łopatek, optymalnej odległości między nimi, ich wysokości i kąta nachylenia.

Dwupłatowy stos śrub.

Rozmiar ostrza

Ze względu na wielkość łopatek stosy śrub dzielą się na szerokie ostrze (średnica ostrzy jest co najmniej półtora razy większa od średnicy tułowia) i wąskie ostrze. Ze względu na zwiększoną powierzchnię łożyska, szerokie pale są bardzo skuteczne w miękkich glebach.

Szerokie stosy śrub.

W przypadku wąskich ostrzy ich specjalizacja to szczególnie gęste lub bardzo zamarznięte podłoże (niemożliwe jest wkręcenie pala o szerokim ostrzu w taki grunt ze względu na znacznie zwiększone ryzyko złamania lub odkształcenia ostrzy). Średnica łopatek stosu śrub zgodnie z międzynarodową normą ICC AC358 (kryteria akceptacji podstawy śrubowej) może się wahać od 200 do 350 mm.

Pale śrubowe z wąskim ostrzem.

Grubość metalu stosu śrub

Najważniejszą cechą konstrukcyjną pala śrubowego jest grubość metalu, z którego wykonane są ściany jego wału. Obliczenie wymaganej grubości jest dokonywane na podstawie nie tylko szacunkowego obciążenia stosu, ale także warunków jego eksploatacji. Faktem jest, że zmniejszenie grubości ścianki pala z powodu procesów korozyjnych ostatecznie prowadzi do skrócenia jego żywotności. Zgodnie z powyższą normą ICC AC358 minimalna grubość ścian szybu palowego powinna wynosić 8 mm w glebie neutralnej i 9, 5 mm w glebie o zwiększonej aktywności chemicznej.

Krajowi inżynierowie oczywiście zdawali sobie również sprawę z wagi takiego parametru, jak grubość metalu stosowanego do produkcji pali śrubowych. W książce referencyjnej „Pale i fundamenty palowe” wydanej w ZSRR w 1977 r. Stwierdzono, że wał palowy powinien być wykonany z rury bez szwu, produkowanej przez walcowanie na gorąco, o grubości ścianki co najmniej 10-14 mm. Jednak we współczesnym rosyjskim standardzie budowlanym SP 24.13330.2011 „Pale fundamentowe” taki parametr jak grubość ścianek szybowego trzonu nie jest brany pod uwagę i nie jest znormalizowany.

Aby spekulować, dlaczego tak się stało, nie będziemy tutaj, ważne jest konsekwencje. Wielu krajowych producentów stosuje surowe wymagania dotyczące konstrukcji pali stalowych w rosyjskich standardach i świadomie ignoruje międzynarodowe standardy. Chęć uzyskania maksymalnego zysku prowadzi do utraty jakości, a większość stosów śrub produkowanych w naszym kraju ma grubość ścianki nie większą niż 3-4 mm. Jednocześnie są one wykonane ze spawanych rur o zmniejszonej odporności na korozję. Tak, a jakość ochronnej powłoki antykorozyjnej z reguły wymaga tego, co najlepsze: jest często „posypywana” już podczas transportu pali.

Oczywiście Rosja wie, jak produkować (i nie tylko może, ale i produkować!) Stosy, których jakość spełnia wszystkie wymagania międzynarodowej normy ICC AC358. Jednak ze względu na ich wysoki koszt, w większości przypadków nie konkurują one z konwencjonalnymi żelbetowymi palami zainstalowanymi we wcześniej wierconej studni.

Konieczne jest uwzględnienie grubości metalu, nie tylko trzonu pala, ale także jego łopatek. Podczas budowania tymczasowych lub lekkich przedmiotów dopuszczalne jest stosowanie pali z ostrzami cieńszymi niż 5 mm. W konstrukcji dużych konstrukcji zaprojektowanych do długotrwałej eksploatacji międzynarodowa norma zaleca stosowanie pali, których grubość ostrzy wynosi 9, 5-12, 5 mm.

Ochronna powłoka antykorozyjna

Aby zmniejszyć wpływ procesów korozyjnych na właściwości wytrzymałościowe pali stalowych instalowanych w agresywnej glebie, nie tylko zwiększać grubość jej ścian, ale także nakładać dodatkową powłokę ochronną. Najczęściej stosowanymi metodami antykorozyjnej ochrony pali stalowych są cynkowanie i zastosowanie specjalnej powłoki polimerowej (poliuretanowej, epoksydowej itp.). Zgodnie z ICC AC358 grubość ochronnej warstwy polimerowej nie powinna być mniejsza niż 400 mikronów.

Zalety fundamentu na paliach śrubowych

Szybkość montażu

Wysoka prędkość instalacji jest chyba najważniejszą zaletą pali śrubowych, ponieważ w czasie budowy jest ceniony jak nic innego. Stos śrub jest gotowy do pracy natychmiast po instalacji. Nawet betonowanie wewnętrznego prześwitu wału pala nie prowadzi do wymuszonych przestojów na placu budowy: nie ma potrzeby czekać na beton, aby zyskać siłę marki, ponieważ obciążenie pala jest przede wszystkim postrzegane przez jego stalową powłokę.

Niski poziom hałasu przy ustawieniu fundamentu

Niski poziom hałasu podczas instalacji to główna zaleta pali śrubowych podczas jazdy. Proces wrzucania tego ostatniego w ziemię towarzyszy nie tylko hałas, ale także wibracje. Oddziaływania drgań na ziemię mogą spowodować uszkodzenie różnych struktur znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie miejsca pracy.

Niska cena

Niski koszt fundamentu na paliach śrubowych w porównaniu z kosztami wszelkiego rodzaju fundamentów żelbetowych jest osiągany przede wszystkim dzięki znacznemu zmniejszeniu objętości robót ziemnych.

Zdolność do wytrzymania różnych obciążeń ciągnących

Ta zdolność wynika z obecności łopatek śmigła. Dzięki ich ostrzom, pale te mogą być instalowane na nierównych platformach (co oznacza, że są idealne do budynków położonych na zboczach) i pod dowolnym kątem do pionu.

Nie ma potrzeby uzyskiwania dużej ilości gleby

Niewielka ilość gleby usunięta podczas montażu pali śrubowych umożliwia wykonywanie prac w pobliżu istniejących konstrukcji.

Może być używany w różnych warunkach.

Pogoda i prostota klimatyczna pali śrubowych wyraża się w tym, że mogą one pracować w dość szerokim zakresie temperatur, nie boją się wzrostu poziomu wód gruntowych i pęcznienia gleby, a zatem nie wymagają obowiązkowego drenażu miejsca, w którym trwa budowa.

Możliwość ponownego użycia

Jednym z zastosowań pali śrubowych jest budowa tymczasowych konstrukcji. Po zakończeniu budowy i demontażu takiej konstrukcji stosy śrub można usunąć z gleby i, w razie potrzeby, ponownie wykorzystać.

Warto zauważyć, że wszystkie produkowane przemysłowo pale śrubowe, których jakość jest zgodna z międzynarodowymi standardami ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria, mają wszystkie te zalety.

Wady fundamentów na stosach śrub

Zastosowanie pali śrubowych ma wiele ograniczeń, o których wielu producentów niestety stara się milczeć. W warunkach, w których firmy zajmujące się montażem fundamentów są łatwe do naruszenia standardów technologicznych, jako klient, musisz mieć ogólne pojęcie o tym, kiedy stosy śrub są niepożądane lub całkowicie niedopuszczalne.

Niemożliwość zastosowania w obszarach o aktywności sejsmicznej

Konstrukcja budynków na fundamentach pali śrubowych jest dozwolona tylko w obszarach bez lub w ograniczonej aktywności sejsmicznej.

Niemożność użycia w glebie powodującej szybką korozję metalu

Stalowych pali śrubowych nie należy stosować w glebach o oporności elektrycznej mniejszej niż 10 Ohm * m, w glebach o pH poniżej 5, 5, a także w glebach o wysokiej zawartości związków organicznych. Powodem tych ograniczeń jest wysoka szybkość korozji elektrochemicznej stali w tych warunkach. Odpowiedzialny deweloper, który nie jest obojętny na pytanie o trwałość wznoszonej przez niego konstrukcji, przed podjęciem decyzji o zastosowaniu stalowych pali śrubowych, jest po prostu zobowiązany do określenia wszystkich niezbędnych cech gleby na danym placu budowy. Jeżeli nie jest możliwe określenie agresywności gleby, konieczne jest spełnienie wymagań przyjętych dla pali instalowanych w glebach o bardzo dużej aktywności korozyjnej.

Pale śrubowe nie powinny być zakopywane w kamienistym gruncie.

Sterty żużla i składowiska odpadów budowlanych można przypisać tej samej kategorii gleby. Wszelkie stałe wtrącenia mogą uszkodzić łopatki lub nawet trzon pala śruby podczas jego instalacji.

Zaleca się unikanie stosowania pali śrubowych na glebach, które nie zapewniają wystarczającego podparcia bocznego.

Należą do nich na przykład torf, luźny, mulisty piasek itp. Jeśli nadal istnieje potrzeba zainstalowania takich pali w płynnej glebie, konieczne jest niezawodne połączenie ich ze sobą lub ich znaczne pogłębienie. Zgodnie z wymaganiami normy ICC AC358, stos śrub w gęstych glebach powinien być zakopany co najmniej o 1, 5 m, aw glebach miękkich - co najmniej o 3 m.

Podajmy przykład: instalacja stosu śrub o długości 2, 5 m w miejscu, gdzie torf leży na głębokości 2 m, jest niedopuszczalny, ponieważ w tym przypadku stos zostanie pozbawiony niezbędnego bocznego podparcia gleby.

Czynniki wpływające na trwałość pali śrubowych

Reklama zapewnia, że fundament na paliach śrubowych może trwać co najmniej sto lat. Czy to naprawdę, czy to tylko kolejna sztuczka marketerów? Praktyka pokazuje, że jest to całkiem możliwe, ponieważ niektóre latarnie morskie wzniesione pod Mitchell nadal stoją do dziś. Jesteśmy jednak bardziej zainteresowani losem nie jakiejś latarni morskiej w dalekiej Europie, ale małym wiejskim domem gdzieś w rejonie Moskwy, na Uralu lub nad brzegiem Jeniseju. Ile będzie stał, wzniesiony na fundamencie pali śrubowych, nie wyprodukowany gdzieś i raz, ale tu i teraz?

Na podstawie danych doświadczalnych oszacowano żywotność pali stalowych w glebach o różnej oporności elektrycznej. Zgodnie z tymi szacunkami, w glebie o niskiej korozyjności (na przykład suchych łupkach lub suchym piasku), stosy nie galwanizowanego metalu przetrwają co najmniej 300 lat, a metalu z powłoką ochronną - 800 lat lub więcej. Imponujące, prawda? Jednak ta gleba, idealna pod względem zdolności (a raczej niezdolności) do powodowania korozji metalu.

Rozważ dla porównania kolejną opcję ograniczającą. W glebach o bardzo wysokiej korozyjności (gleba morska, muł, mokra glina, torf) średnia przewidywana trwałość stosu śrub stalowych wynosi tylko 30 lat (jeśli stos jest wykonany z metalu ocynkowanego, liczba ta wzrośnie do 70-75 lat).

Należy poczynić jedno ważne zastrzeżenie. Przy wykonywaniu wszystkich tych obliczeń przyjęto, że stos został wykonany zgodnie z normą ICC AC358 używaną na Zachodzie, tj. grubość ścianek pnia wynosi 8 mm. Ale znalezienie na rynku rosyjskim pali śrubowych walcowanych na gorąco rur stalowych o takiej grubości ścianek jest prawie niemożliwe. Jak długo „standard” krajowej produkcji będzie trwał w agresywnym środowisku, tj. Pala wykonana ze spawanej rury o grubości ścianki 3-4 mm nie jest znana nikomu, ale jest wyraźnie mniejsza niż 30 (75) lat.

Z powyższego wynika, że 100 lat służby fundamentowej na paliach śrubowych obiecanych w reklamie to nic innego jak puste słowa. Pale mogą służyć zarówno znacznie więcej, jak i znacznie mniej - wszystko zależy od jakości produktów i warunków pracy, o których nie ma mowy w reklamie.

Zasadniczo żywotność pali śrubowych zależy od trzech głównych parametrów:

  • grubość stali użytej do produkcji wału i ostrzy pala,
  • grubość i jakość ochronnej powłoki antykorozyjnej,
  • aktywność chemiczna gleby w tym obszarze.

Nie znając tych cech pali i warunków pracy, nie można nawet założyć, jak długo będą trwać.

Zmniejszenie żywotności pali śrubowych przyczynia się do powszechnej praktyki oparzania pali śrubowych wiązkami kanałów metalowych lub kątów między budowniczymi. Oczywiście, montaż takich więzadeł między palami jest uzasadniony przy instalacji fundamentu w podłożu przy słabym podparciu bocznym. Jednak połączenie pali stalowych z mostkami z materiału przewodzącego przyspiesza korozję elektrochemiczną metalu.

Aby uniknąć prądów błądzących przyczyniających się do przyspieszenia procesów korozyjnych, pale stalowe nie powinny być ze sobą połączone galwanicznie, jak również z innymi elementami budowlanymi ze stali. Aby połączyć pale w jeden system, należy użyć drewnianych taśm lub metalowych taśm, których elementy są połączone z palami za pomocą zacisków izolowanych od pali materiałem dielektrycznym.

To wszystko, co chcieliśmy ci dzisiaj powiedzieć. Teraz znasz wszystkie zalety i wady stosów śrub i mam nadzieję, że zrozumiałeś główną ideę, którą staraliśmy się przekazać. Pale śrubowe są doskonałym wyborem do tworzenia fundamentów, ale nie mogą być używane zawsze i wszędzie. Określ zasadność stosowania pali śrubowych w każdym przypadku tylko profesjonalnej puszki. Uwierz mi, koszt przyciągnięcia specjalisty jest nieproporcjonalnie mniejszy niż koszt wyeliminowania błędów popełnionych w procesie projektowania i budowy fundamentu.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Materiały budowlane