Piloty: technologie šroubovacích a vrtaných pilot.

Volba typu pilot pro základy se provádí na základě podkladů inženýrského průzkumu staveniště a je součástí práce na návrhu zakládání staveb. Inženýrské průzkumy zahrnují geodetické, geologické, hydrometeorologické studie staveniště. Dále obsahují údaje o účelu, provedení a provozních podmínkách navrhovaných konstrukcí, zatížení pilotových základů a místních podmínkách výstavby. Inženýrsko-geologické zdůvodnění projektu je striktně vyžadováno.

Klasifikace hromady

Použití metody ponoření do půdy:

Srovnávací diagram 4 typů pilot

• Poháněné, ponořené do země bez hloubení pomocí beranidel, vibračních beranů, lisovacích jednotek.
• Skořápkové piloty se zasypávají pomocí vibračních kladiv s výkopem zeminy.
• Železobetonové vrtáky, osazené do země betonováním studní.
• Kovový šroub, zašroubovaný do země.

Hnané železobetonové piloty se používají především v hromadné výstavbě. V některých případech je přípustné použít dřevěné a kovové ocelové hnané piloty.

Podle způsobu podpory na zemi:

Porovnání pilot podle způsobu podepření na zemi

• Regálové piloty – spočívají na skalnatých a málo stlačitelných vrstvách. Zatížení se přenáší přes patu piloty.
• Třecí piloty – spočívají na stlačitelných vrstvách. Zatížení je přenášeno boční plochou a patou.

Dále zvažujeme typy pilot podle typu provedení.

Ražené železobetonové piloty

Standardní ražené železobetonové piloty jsou vyráběny v továrnách a dodávány na staveniště v hotové podobě. Jsou normalizovány podle konstrukce, průřezu, délky, výztuže a jakosti použitého betonu.

Klasifikovány podle způsobu vyztužení:

• piloty s nepředpjatou podélnou výztuží s příčnou výztuží,
• s předpjatou podélnou výztuží, s příčnou výztuží a bez ní.

Podle tvaru průřezu:

• náměstí,
• obdélníkový,
• čtvercový s kulatou dutinou,
• dutý kruhový úsek.

Podle konstrukčních vlastností:

• solidní,
• kompozitní (z oddělených sekcí)

Podle geometrie paty:

• špičatý (s bodem),
• tupý (bez bodu).

Jednotlivé sekce spřažených pilot se spojují pomocí speciálního „kalichového“ spoje a fixují se šroubováním nebo svařováním ihned po zaražení první spodní sekce, po které se zajíždí v celé délce.

Běžným typem vrtaných pilot jsou plné nebo kompozitní, duté nebo plné, čtvercové nebo kulaté piloty, ponořené do předvrtaných vodicích otvorů.

Hnané piloty jsou vyráběny v souladu s GOST 19804-2012 „Prefabrikované železobetonové piloty“ a jsou rozděleny do následujících hlavních typů:

C – čtvercový plný průřez, plný a kompozitní, s příčnou výztuží (série 1.011.1-10);

SP – čtvercový průřez s kulatou dutinou, bez hrotu, pevný, cenově dostupnější díky snížené spotřebě betonu při výrobě, tloušťka stěny od 40 do 65 mm v závislosti na jakosti použitého betonu (min. M200), předpjatý nebo bez -předepjatá výztuž ( GOST 19804.3);

SK – dutý kruhový průřez o průměru 400-800 mm, bez hrotu, plný a kompozitní, s nenapnutou výztuží (řada 3.501.1);

SO – skořepinové piloty o průměru 1000-3000 mm, plné i spřažené, s nepředepjatou výztuží (řada 3.501.1);

1SD – sloupové piloty čtvercového plného průřezu, bez hrotu, dvoukonzolové, umístěné podél krajních os stavby (GOST 19804.7-83);

2SD – stejné, umístěné podél středních os budovy;

SC – čtvercový plný průřez, plný, bez příčné výztuže dříku, s předpjatou výztuží ve středu piloty (GOST 19804.4).

Rozsah ražených železobetonových pilot je dán rozmanitostí použití v závislosti na konstrukcích nadzákladové části konstrukcí a půdních podmínkách staveniště. Hotové ražené železobetonové piloty mají ve srovnání s jinými typy řadu významných výhod: nízké náklady, nízké náklady na ražení, jednoduché a levné vybavení na obsluhu a nízké požadavky na kvalifikaci personálu. Lví podíl pilotových základů se provádí pomocí nich.

Na základě principu minimalizace nákladů jsou upřednostňovány takové typy pilot, které při dodržení všech návrhových parametrů splňují požadavky rozpočtu stavby. Výběr základových podpěr mohou ovlivnit i místní podmínky místa. Pilotový základ je zakončen mříží nebo základovou deskou.

beranění

Zarážení železobetonových pilot pomocí beranidla s dieselovým kladivem

Klasické schéma zahrnuje zarážení vertikálně instalované piloty úderem kladiva do její hlavy, dokud není dosaženo konstrukční chyby nebo konstrukční hloubky. Stroj na zarážení pilot (pilotovací stroj, beranidlo) je kladivo na základním stroji. Základním strojem je pásový jeřáb, buldozer nebo terénní vozidlo.

Nejběžnějším, snadno ovladatelným a relativně levným kladivem je dieselové beranidlo, umístěné na stožáru základního stroje jako nástavec. Jeho síla nárazu není během provozu nastavitelná. Hydraulické kladivo má však pružnější vlastnosti a je schopno jemně nastavit sílu úderu během provozu.

Hnací stroj s hydraulickým kladivem

Pro podmínky husté městské zástavby se stává kritickým požadavek na dodržování bezpečnosti pilotování základů okolních budov a také hlučnosti. U ražených pilot je shody s tímto požadavkem dosaženo použitím nenárazových alternativ k ražení: vibrační vrážení a vtlačování. Z hlediska nákladů je vibrační ponoření přibližně 2krát dražší a vtlačování 2,5krát dražší.

Lisování pilot v Moskvě v zimních podmínkách

Pro zarážení metodou vtlačení se používají levnější piloty bez zesílené výztuže, protože není potřeba chránit hlavu sloupu před nárazy beranidlem. Kromě toho se snižují náklady díky redukci bodů ponoru, díky výraznému snížení vyřazování pilotových prvků.

Vrtané piloty

Technologie pro stavbu vrtaných pilot

Vrtané piloty se klasifikují podle způsobu výstavby.

• vrtané, betonované ve studnách vrtaných v jílovitých půdách nad hladinou podzemní vody bez zajištění stěn studní,
• vrtané, instalované ve vrtech vrtaných v jakékoli půdě pod hladinou podzemní vody – se stěnami vrtů zajištěnými jílovým roztokem nebo inventárními pažnicemi,
• vrtací injektážní stroje o průměru 150-250 mm, uspořádané vstřikováním jemnozrnné betonové malty do vrtaných studní,
• vrtané piloty, konstruované spouštěním železobetonové piloty do otvoru a vyplněním mezery betonovou směsí.

Typy vrtaných pilot se liší způsobem konstrukce a účelem. Ve skutečnosti se hlavní typ provádí přímo na místě vyvrtáním studny, jejím vyplněním betonovou maltou a vyztužením předem připraveným rámem pro celou nebo částečnou hloubku studny ze železných tyčí a drátu.

V obtížných půdních podmínkách, písku, písku a půdách na úrovni podzemních vodonosných vrstev se instalace vrtaných pilot (BPS) provádí pod ochranou vyjímatelných zásobních pažnic nebo pod ochranou jílového (bentonitového) roztoku. Je přípustné ponechat pažnicové trubky v zemi, pokud filtrace podzemní vody přesahuje 200 metrů za den. Obvykle to vyjde najevo z výsledků inženýrsko-geologických průzkumů a pro stavbu BPS se použijí levnější zadržené trubky.

Zařízení BNS s plášťovými trubkami

Průměr vrtaných pilot je určen výpočtem únosnosti a může být v rozmezí 300-2000 mm a hloubka je dána také úrovní nosné nosné vrstvy zeminy a může dosáhnout 76 m Účelem vrtaných pilot je poskytnout pevný základ pro masivní budovy a konstrukce díky velkému průměru a hloubce ponoření, což umožňuje dosáhnout málo stlačitelných nosných vrstev a poskytnout velkou plochu podpory.

V jednoduchých půdních podmínkách se používá méně nákladný způsob instalace vrtaných pilot pomocí průběžného dutého šneku. Podstatou metody je, že betonování se neprovádí pomocí samostatné betonové trubky, ale přímo přes dutinu vrtacího šneku. Když vrták dosáhne projektované hloubky, je do jeho dutiny pod tlakem přiváděn beton a jak stoupá, vrt je vyplněn betonem. V poslední fázi je výztužný rám ponořen. Po ztuhnutí a vytvrzení betonu je hromada připravena.

Výstavba pilot NPS pro založení ropné nádrže

Vrtané injektážní piloty (BIS) mají speciální použití: zpevňování starých, zchátralých základů budov, stejně jako v případě nebezpečí sedání a pohybu zeminy. Vrtání o průměru 150-250 mm probíhá v bezprostřední blízkosti nebo přes základovou konstrukci. V těchto případech nemusí být zesílení LSI provedeno.

Hnědé sečné piloty jsou určeny pro stavbu pevné betonové stěny, která může sloužit jako štětovnicové oplocení jámy a slouží jako základ a zeď pro suterén budovy. Provádějí se metodou sekvenčního vrtání a betonování prvních lichých vrtů a poté sudých, zajišťujících jejich záběr.

Výpočet hromady

Výpočet základových pilotových regálů se provádí:

• Podle únosnosti zeminy pod patou hromady,
• Podle pevnosti pilotové konstrukce,
• Na základě stávajících vodorovných zatížení.

Pořadí výběru, výroby, prohlubování, kontroly kvality, testování pilot je upraveno SNiP 2.02.03-85 „Založení pilot“.

Příklady aplikací pilot

Instalace vrtaných pilot v základu výškové budovy polyfunkčního komplexu Vodny v Moskvě

Výškové budovy v hustých městských oblastech. Vysoké zatížení země, složitá síť podzemních komunikací a blízkost sousedních budov určují výběr vrtaných pilot pro založení.

Narážení pilot do základny vícepodlažní budovy v Moskevské oblasti

Značná vzdálenost od nejbližších objektů, chybějící podzemní komunikace a výsledky inženýrských průzkumů staveniště umožnily zvolit použití ražených železobetonových pilot.

Zarážení železobetonových pilot metodou indentace při výstavbě bytového domu v rezidenčním komplexu Kvartal 38 v Moskvě

Blízkost sousedních budov omezuje použití beranění. Konstrukce pilotového pole zalisováním železobetonových pilot umožňuje vyhnout se dynamickému nárazu zeminou, který je nebezpečný pro základy sousedních budov.

Stavební firma Best-Stroy (Moskva) dodává všechny typy a typy ražených železobetonových pilot s ražením (zarážení, vibrační ražení), jakož i montáží vrtaných (vrtaných) pilot. Zavolejte +7 (495) 643-34-98 a objednejte!

Při stavbě jakékoli budovy nebo stavby je jedním z primárních úkolů, které musí projektant vyřešit, výběr typu základu.

Současná úroveň rozvoje technologií, dostupnost stavebních materiálů a častá potřeba práce ve ztížených podmínkách učinily z montáže pilotového základu nejběžnější, nejhospodárnější a nejefektivnější řešení pro většinu staveb.

Práce s pilotami lze provádět za každého počasí a jakéhokoli klimatu, na různých půdách, včetně složitých a podmáčených, s nerovným terénem a v hustě zastavěných podmínkách, kdy se v blízkosti nacházejí další budovy nebo probíhá také výstavba. Použití pilotové technologie je levnější než instalace pásových a monolitických základů.

Kromě toho, pokud se provádí předběžné vrtání s vodicím vrtáním, mohou být piloty instalovány téměř v jakékoli půdě! Hnací piloty lze použít nejen při stavbě základů: takové procesy se provádějí také při stavbě studní a jam.

Aby však bylo možné co nejúčinněji vyřešit problémy, kterým čelí výstavba v jednotlivých podmínkách, postavit spolehlivou a odolnou budovu, je nutné tuto technologii správně aplikovat. Nejprve je třeba zvolit vhodné způsoby zarážení pilot.

Typy beranění

Hromady jsou rozděleny do tří hlavních typů:

• vrtané piloty jsou vytvořeny v předvrtaných studnách a instalovány bez výrazných nárazů a vibrací, což umožňuje práci ve stísněných podmínkách a vedle jiných objektů ve výstavbě;
• šroubové piloty sestávají z hřídele a šroubových lopatek navržených pro usnadnění instalace a jsou poháněny šroubováním a lisováním;
• ražené železobetonové nebo půdní betonové piloty jsou zaraženy do podkladu metodou nárazu a poskytují vysokou strukturální pevnost prostřednictvím dodatečného zhutnění zeminy (během jízdy je tlačena nahoru a do stran, čímž vzniká oblast se zvýšenou hustotou).

V závislosti na zvoleném typu pilot, podmínkách na staveništi, ekonomických faktorech a provozních požadavcích lze zvolit jeden z následujících způsobů montáže pilot:

• jízda (nárazová metoda);
• vibrační metoda zarážení pilot;
• odsazení;
• šroubování;
• metoda vrtání;
• kombinované technologie pro zarážení pilot.

Každá z těchto metod je vhodná pro řešení konkrétních problémů a má své výhody a nevýhody.

Metoda nárazového ponoření

Zarážení pilot zarážením je nejběžnější způsob stavby pilot. Jeho realizace je možná téměř za jakýchkoliv podmínek. V tomto případě se používá jednoduché a spolehlivé zařízení a náklady na výstavbu jsou nízké. Beranidlo poskytuje následující technologické výhody:

• schopnost zapustit piloty do hloubky až 16 m u plných pilot a 32 m u složených pilot;
• vysoká rychlost instalace pilot – pracovní proces trvá dodavateli 1-2 dny a po instalaci mohou okamžitě začít nové práce;
• zarážení pilot lze provádět za každého počasí, v kteroukoli roční dobu a při jakékoli teplotě vzduchu;
• stavba základu z ražených pilot je možná i na podmáčených a obtížných půdách. Jedná se o spolehlivé řešení s velkou mírou bezpečnosti, které zaručuje budovám a konstrukcím dlouhou životnost;
• Během práce se základ dále posiluje – půda je zhutněna, „uchopuje“ hromadu, zvyšuje její stabilitu a pevnost.

Hnané piloty lze použít i tam, kde půda obsahuje velké inkluze tvrdých hornin, stavební a průmyslové znečištění. V tomto případě však může být pro úspěšné provedení práce nezbytné předběžné vrtání vodicí lišty.

Vibrační ponoření

Vibrační metoda zarážení pilot do země se obvykle používá při práci na nesoudržných, vodou nasycených podkladech. Vibrační nakladač ocelových štětovnic působí na hromadu vibrací. Pod vlivem vibrací se substrát „vznáší“, tření média se snižuje a jazyk „klouže“ do země pod vlivem své vlastní hmotnosti. Při provozu lze použít vysokofrekvenční a nízkofrekvenční vibrační kladiva. Nízká frekvence vibrací napomáhá zapuštění velkých pilotových šachet ze železobetonu nebo zemního betonu do půdy a vysoká frekvence pomáhá zajistit „potápění“ lehkých pilot o hmotnosti do 3 tun.

Odsazení

Zarážení pilot je specifická metoda používaná na velkých staveništích a velmi tvrdých půdách. V tomto případě je nutné předběžně vyrovnat podklad a provést geodetické měření. Konstrukce základu odsazením vyžaduje podstatně méně pilot než jiné technologie, ale usazení základu může trvat až 30 dní. Stavební zařízení používané pro odsazení má velké celkové rozměry, takže má smysl instalovat takové piloty pouze pro práce ve velkém měřítku.

šroubování

Zarážení pilot do země šroubováním využívá speciální šroubové piloty s kovovými hroty. Takové piloty jsou šroubovány speciálními zařízeními založenými na traktorech. Zarážení kovových pilot šroubováním se používá při stavbě mostů, elektrických vedení a kabelových konstrukcí, které kladou zvýšené zatížení na základ. Na rozdíl od jiných technologií pilotové stavby šroubové piloty nepoužívají uzávěr, ale speciální inventární skořepiny.

Znuděné hromady

Vrtané piloty se tvoří bezprostředně na staveništi. Před instalací hromady je vyvrtána studna, poté je do ní ponořen „přířez“ – výztužná klec, která je naplněna betonovou směsí a mění se v plnohodnotnou hromadu.

Vrtané piloty lze instalovat pomocí pažnice nebo technologie CFA (Continuous Through Auger). V prvním případě je do studny předem instalována plášťová trubka, která chrání stěny před zhroucením. Potrubí se poté zalije betonem a může být následně vyjmuto ze studny nebo použito jako součást pilotové konstrukce. Při vrtání technologií CFA se při vrtání nalévá do vrtu betonový roztok. V tomto případě může být výztuž umístěna jak po celé délce hromady, tak pouze v některých oblastech.

Použití vrtané technologie umožňuje provádět práce na suchých, bažinatých, sypkých a hustých podkladech, slabých horninách, pískovci atd. V tomto případě na zem nepůsobí silné dynamické zatížení a rázové účinky. Vrtané systémy jsou často vybaveny zvukotěsným zařízením, které umožňuje výstavbu i v blízkosti obytných oblastí.

Kombinované metody pilotové výstavby

Kombinované metody pro stavbu pilot zahrnují metodu vibroimpact, vibrační indentaci, mytí zeminy a elektroosmózu.

• Při vibračním rázovém zarážení je hromada současně ovlivňována rázy a vibracemi, což usnadňuje vstup hromady do husté půdy. Instalace Vibroimpact jsou vybaveny dvěma rámy: pro rázové kladivo elektrického generátoru a pro výložník s vibračním unášečem. Je připojen k hromadě přes hlavu. Metoda vibračního rázu umožňuje zarážení pilot až 6 m dlouhých.
• Vibrační vtisk spojuje vibrace, náraz a vtisk. Pilota je poháněna vlivem vlastní hmoty, energie vibračního unašeče, rázového zatížení a lisovací síly. Vibrační lisování se používá i pro piloty dlouhé až 6 m.
• Promývání půdy je požadováno při práci na sypkých nebo sypkých podkladech při instalaci velkých pilot. Půda je navlhčena a hromada se volně „noří“ do půdy pod vlivem své vlastní hmotnosti a hmotnosti na ní instalovaného kladiva. Únosnost v takových podmínkách bude malá, takže eroze půdy je často kombinována s nárazovým ponořením.
• Elektroosmóza je technologická operace usnadňující práci, nikoli plnohodnotný způsob zarážení pilot. Tato technologie je vhodná pro vodou nasycené jílovité půdy a hlíny. Dvě ponorné piloty jsou zapojeny do elektrické sítě skládající se z katody a anody. Půda v blízkosti katody shromažďuje vlhkost z oblasti anody, což usnadňuje ponoření hromady. Po odpojení sítě substrát obnoví své vlastnosti a poskytuje pilotu vysokou únosnost.