Vijčane gomile - za i protiv, karakteristike, uređaj

Temelj kuće je jedan od najsloženijih i najskupljih elemenata njegove gradnje. Istovremeno, proces njegovog stvaranja je veoma dugačak - u većini slučajeva to je granična faza izgradnje. Nažalost, nije neuobičajeno da beskrupulozni programeri svjesno krše tehnologije i norme kako bi brzo završili temelj i prešli na sljedeće faze rada. Često ih sami kupci guraju do njega i čini se da se na gradilištu ništa ne događa predugo. Pretjerana žurba u ovoj fazi dovodi do činjenice da u kratkom vremenu stanari nove kuće imaju problema - zakrpe temelja, i kao rezultat toga, cijela struktura počinje polako da pada.

Da li je ovdje moguća zlatna sredina? Da li je moguće brzo postaviti čvrstu i pouzdanu osnovu? Ispada moguće. U ovom slučaju spašavaju se vijci. Da bi se stvorio temelj na šrafovima, potrebno je samo jedan ili dva mjeseca, ali samo nekoliko dana.

Zašto se slične pilote još uvijek ne koriste svugdje? Zašto nove kuće ne rastu tako brzo kao gljive nakon kiše? Da biste odgovorili na ova pitanja, morate znati ne samo prednosti, već i nedostatke šipki za vijke za temelj, imati ideju o tome koja ograničenja postoje. Zapamtite da je izgradnja temelja vrlo odgovorno poslovanje, a prilikom izbora dizajnerskog rešenja treba da se oslanjate pre svega na sopstveno znanje, a ne na reklamna uverenja proizvođača, obećanja graditelja ili primere suseda i poznanika.

Istorija pojavljivanja šrafova

Istorija šrafova ima skoro dva veka. Državni udar na području inženjerstva temelja naslijedio je talentirani irski inženjer Alexander Mitchell. Godine 1833. patentirao je Mitchell-ove „šrafove za vijke“ koji su mogli biti instalirani u pokretnim tlima, kao što je pjeskovito dno rezervoara ili muljevita obala.

Prva velika građevina podignuta na takvim pilotima bila je svjetionik Maplin Sand, izgrađen na ušću Temze već 1838. godine. Njegova osnova se sastojala od devet pilota sa navojnim vrhovima prečnika 120 cm, upletenih u zemlju na dubinu od oko 7 metara. U narednim godinama, pod vodstvom Mitchella, podignuto je još nekoliko svjetionika širom Engleske. Neki od njih su ostali nepromijenjeni do danas. Sredinom 19. veka, više od 150 svetionika u Severnoj Americi, lukobran u Portlandu, nadvožnjak i mostovi u Bombayu, železnička pruga u Barodi, pristanište u Madrasu i mnogi drugi važni objekti izgrađeni su koristeći Mitchell-ove gomile.

U Rusiji smo saznali o šipovima samo u drugoj polovini XIX vijeka. Ruski inženjeri brzo su cijenili sve prednosti ovog izuma, pogotovo kada su radili u permafrost uvjetima sjevernih dijelova zemlje ili slabim, poplavljenim tlima obalnih područja. Ubrzo su se počeli širiti i šrafovski piloti u izgradnji inženjerskih objekata za vojnu upotrebu (okvirno-vijčana podrška za brzu izgradnju temelja sklopivih mostova još uvijek koristi naša vojska), a kasnije u građevinarstvu.

Čelični šrafovi se danas širom sveta koriste. Njihova pomoć se pribegava tamo gde je potrebna velika brzina izgradnje temelja: prilikom instaliranja različitih tipova potpornih elemenata, postavljanja pumpnih i bušaćih stanica, polaganja cevovoda, izgradnje privremenih kampova za radnike, itd. kod vojnih i industrijskih graditelja, u kompanijama koje obavljaju sanaciju. Građevinske organizacije uključene u izgradnju stambenih zgrada nalaze se na ovoj listi, ali daleko od vodećih pozicija. Naravno, postavljeni su temelji za šrafove za stambene zgrade, ali u većini slučajeva govorimo o gradnji na teško dostupnim područjima ili područjima sa teškim terenima, o popravljanju problematičnih temelja starih kuća, o popravljanju zgrada na padinama.

Dizajn i karakteristike šrafova

Koje su šrafove koji su tako brzo stekli popularnost među graditeljima širom svijeta? Koje su njihove sorte? Koje karakteristike vijčanih pilota treba obratiti pažnju na prvo?

Vijak se sastoji od osovine i noža koji se nalazi na njegovom kraju. Zahvaljujući potonjem, ovaj tip gomile je zakopan u zemlju vijkom, a ne vožnjom.

1. Pipe 2. Poklopac, koji je pričvršćen za vrh gomile. 3. Spiralna oštrica. 4. Premaz protiv korozije. 5. Tehnološki otvor za postavljanje šipke.

Postoji nekoliko vrsta čeličnih šipova. Izbor u korist jednog ili drugog tipa vrši se na osnovu analize karakteristika zemljišta na ovom području i očekivanog opterećenja temelja.Često, čak i na istom mjestu, koriste se različite vrste pilota, što omogućava ravnomjerno raspoređivanje tereta.

Tip vrha šipke

Vrhovi šrafova, koji služe za olakšavanje njihovog uranjanja u zemlju, mogu biti zavareni ili lijevani.

Vijak s varenim vrhom.

Lijevani vrhovi su znatno skuplji, a njihova upotreba je opravdana samo u slučaju rada sa posebno gustim tlima, uključujući i permafrost, kao i velike inkluzije prirodnog ili umjetnog porijekla. Izdržljivi lijevani vrh pri uvrtanju pilota lako uništava prepreke na svom putu i u tom slučaju se ne deformira.

Vijak s gipsanim vrhom.

Broj noževa

Po broju noževa, šrafovi se dijele na jednostruke i višestruke (broj noževa na jednom prtljažniku u nekim slučajevima može doseći šest komada). Prvi su dizajnirani isključivo za gusta tla s niskom pokretljivošću.

Jednodijelni vijak.

Drugi su svestraniji, mada je njihova glavna svrha slaba tla niske nosivosti, jer su višestruko srušene šipove otpornije na različite tipove opterećenja - izvlačenje ili, naprotiv, depresivno, kao i horizontalno. Maksimalna efikasnost višestrukih pužnih vijaka može se postići pravilnim odabirom broja lopatica, optimalnim razmakom između njih, njihovom visinom i kutom nagiba.

Dva vijčana pila.

Dimenzije oštrice

Po veličini lopatica, šrafovi su podijeljeni u široku oštricu (promjer lopatice je najmanje jedan i pol puta veći od promjera prtljažnika) i uska oštrica. Zbog povećane površine nosača, široki piloti su veoma efikasni u slabim tlima.

Široki glava šrafova.

Za one sa uskim oštricama, njihova specijalizacija je posebno gusta ili jako smrznuta (nemoguće je "zavrnuti" široku pilu u takvo tlo zbog uvelike povećanog rizika od lomljenja ili deformacije lopatica). Prečnik lopatica vijčane gomile u skladu s međunarodnim standardom ICC AC358 (Kriteriji prihvaćanja helijalne podloge) može varirati od 200 do 350 mm.

Šipovi sa uskim uzorkom.

Debljina metala vijčane šipke

Najvažnija strukturna karakteristika vijčane gomile je debljina metala iz kojeg su izrađeni zidovi njegove osovine. Izračun potrebne debljine vrši se na osnovu ne samo očekivanog opterećenja na pilotu, već i uslova njegovog rada. Činjenica je da smanjenje debljine zida pilota usled procesa korozije na kraju dovodi do smanjenja njegovog radnog veka. Prema navedenom standardu ICC AC358, minimalna debljina stijenke osovine pilota treba biti 8 mm u neutralnom tlu i 9,5 mm u zemljištu sa povećanom kemijskom aktivnošću.

Domaći inženjeri su, naravno, takođe shvatili važnost takvog parametra kao što je debljina metala koji se koristi za proizvodnju šrafova. U priručniku "Piloti i pilotski temelji", koji je izdat u SSSR-u 1977. godine, navedeno je da osovina pilota treba biti izrađena od bešavnih cijevi, proizvedenih vrućim valjanjem, debljine zida najmanje 10-14 mm. Međutim, u modernom ruskom građevinskom standardu JV 24. 13330. 2011 "Pile temelja" takav parametar kao i debljina zidova vijčane šipke vratilo se ne smatra na sve i nije standardiziran.

Važno je napraviti pretpostavke o tome zašto se to dogodilo, nećemo biti ovdje; Mnogi domaći proizvođači koriste odsustvo strogih zahtjeva za konstrukciju čeličnih pilota u ruskim standardima i svjesno ignoriraju međunarodne standarde. Želja za maksimalnim profitom dovodi do gubitka kvaliteta.

Za većinu šrafova proizvedenih u našoj zemlji, debljina zida ne prelazi 3-4 mm. Istovremeno su izrađene od zavarenih cevi sa smanjenom otpornošću na koroziju. Da, i kvalitet zaštitnog antikorozivnog premaza, po pravilu, želi najbolje: često je "posipan" već prilikom transporta pilota.

Međutim, zbog njihove visoke cijene, u većini slučajeva ne konkuriraju konvencionalnim armiranobetonskim pilotima koji su ugrađeni u bušotinu koja je prethodno izbušena.

Potrebno je uzeti u obzir debljinu metala, ne samo osovinu pilota, već i njegove lopatice. Prilikom gradnje privremenih ili lakih objekata, dozvoljeno je koristiti šipove sa noževima tanji od 5 mm. U izgradnji velikih konstrukcija namijenjenih za dugoročni rad, međunarodni standard preporučuje upotrebu pilota, čija je debljina 9. 5-12. 5 mm.

Zaštitni antikorozivni premaz

Da bi se smanjio uticaj procesa korozije na karakteristike čvrstoće čeličnog pilota ugrađenog u agresivno tlo, ne samo da se povećava njegova debljina zida, već se nanosi i dodatni zaštitni premaz. Najčešće korištene metode za antikorozivnu zaštitu čeličnih pilota su galvanizacija i nanošenje posebnog polimera (poliuretana, epoksida, itd.). Prema ICC AC358, debljina zaštitnog polimernog sloja ne smije biti manja od 400 mikrona.

Prednosti temelja na šrafovima

Instalaciona brzina

Velika brzina ugradnje je možda najvažnija prednost šrafova, jer se u građevinskom poslovnom vremenu vrednuje kao ništa drugo. Puž za vijke je spreman za rad odmah nakon instalacije. Čak i betoniranje unutrašnjeg lumena šipovske osovine ne dovodi do prisilnog zastoja na gradilištu: nema potrebe čekati beton da dobije snagu branda, jer opterećenje na pilotu primarno opaža njegova čelična oplata.

Niska razina buke kod konstrukcije temelja

Mala buka pri ugradnji je glavna prednost šipova za vijke pred vožnjom. Proces potiskivanja u zemlju prati ne samo buka, već i vibracije. Vibracioni uticaji na tlo mogu prouzrokovati oštećenja na različitim strukturama koje se nalaze u neposrednoj blizini radilišta.

Niska cijena

Niska cijena temelja na vijčanim pilotima u usporedbi s cijenom svih vrsta armiranobetonskih temelja postiže se prvenstveno zbog značajnog smanjenja obujma zemljanih radova.

Sposobnost da izdrži različita vučna opterećenja

Ova sposobnost je zbog prisustva lopatica na šrafovima. Upravo zbog svojih lopatica ovi piloti se mogu postaviti na neravne platforme (što znači da su savršene za objekte smještene na padinama) i pod bilo kojim kutom prema vertikali.

Nema potrebe za dobijanjem velike količine tla

Neznatna količina tla premještena tijekom ugradnje šrafova dopušta rad u blizini postojećih zgrada.

Može se koristiti u različitim uvjetima

Vrijeme i klimatska nepretencioznost šrafova se izražava u činjenici da oni mogu raditi u prilično širokom rasponu temperatura, ne boje se povećanja podzemnih voda i oticanja tla, te stoga ne zahtijevaju obavezno odvodnjavanje mjesta gdje se gradi.

Mogućnost višekratne upotrebe

Jedna od primena šrafova je izrada privremenih konstrukcija. Nakon što je takva konstrukcija izvršila svoje funkcije i demontirana, šipovi se mogu izvaditi iz tla i, ako je potrebno, ponovo upotrijebiti.

Važno je napomenuti da samo industrijski proizvedeni vijčani piloti, čiji je kvalitet u skladu sa Međunarodnim standardima građevinskih standarda ICC AC358, imaju sve ove prednosti.

Nedostaci podloge na pužnim šipovima

Upotreba šrafova ima niz ograničenja, o čemu mnogi proizvođači, nažalost, nastoje da se ušute. U uslovima kada se kompanije koje se bave ugradnjom temelja lako krše tehnološke standarde, vi, kao kupac, morate imati barem opštu ideju o tome kada su šrafovi nepoželjni ili potpuno neprihvatljivi.

Nemogućnost korišćenja u područjima sa seizmičkom aktivnošću

Izgradnja objekata na temeljima šrafova je dozvoljena samo u područjima bez ili u granicama sa umjerenom seizmičkom aktivnošću.

Korištenje u tlima koja uzrokuju brzu koroziju metala

Čelični vijčani piloti ne smiju se koristiti u tlima s električnom otpornošću manjom od 10 Ohm * m, u tlima s pH manjom od 5,5, kao iu tlima visoko u organskim jedinjenjima. Razlog za ova ograničenja je visoka stopa elektrokemijske korozije čelika pod ovim uslovima. Odgovorni investitor, koji nije ravnodušan prema pitanju trajnosti konstrukcije koju je podigao, prije donošenja odluke o upotrebi čeličnih šipova, jednostavno je dužan odrediti sve potrebne karakteristike tla na datom gradilištu. Ako nije moguće utvrditi agresivnost zemljišta, potrebno je pridržavati se usvojenih zahtjeva za pilote instalirane u tlima s vrlo visokom korozivnom aktivnošću.

Nije dopušteno prodirati šipove za vijke u stjenovita tla

Gomile šljake i deponije za građevinske ostatke mogu se pripisati istoj kategoriji tla. Bilo kakvi čvrsti dodaci mogu oštetiti noževe ili čak osovinu vijčane gomile za vrijeme njene instalacije.

Preporučuje se da se izbjegne upotreba šrafova na tlima koja ne pružaju dovoljnu bočnu potporu

To uključuje, na primjer, treset, labav, muljeviti pijesak, itd. Ako je potreba za instaliranjem takvih pilota u tekućem zemljištu sve postoji, potrebno ih je pouzdano povezati, ili ih značajno produbiti. U skladu sa zahtjevima standarda ICC AC358, vijak u gustim tlima treba biti zakopan najmanje 1,5 m, au mekim tlima najmanje 3 m.

Dajemo primjer: montaža vijčane šipke 2 5 m u području gdje se tresetni sloj nalazi na dubini od 2 m je neprihvatljivo, jer će u tom slučaju gomila biti lišena potrebne bočne oslonce tla.

Faktori koji utiču na trajnost vijčanih pilota

Oglašavanje tvrdi da temelj na šrafovima može trajati najmanje stoljeće. Da li je to zaista, ili je to samo još jedan trik trgovaca? Praksa pokazuje da je to sasvim moguće, jer neki od svjetionika pod Mitchellom i danas stoje. Međutim, više nas zanima sudbina ne nekog svjetionika u dalekoj Evropi, već mala seoska kuća negdje u moskovskoj regiji, na Uralu ili na obalama Yeniseia. Koliko će stajati kada se podigne na temeljima šrafova koji nisu napravljeni negde i jednom, već ovde i sada?

Na osnovu eksperimentalnih podataka, procenjen je vek trajanja. čelični vijčani piloti u tlima različitog električnog otpora. Prema tim procjenama, u zemljištu sa niskim korozivnim svojstvima (npr. Suhi škriljac ili suhi pijesak), šipovi od ne pocinčanog metala će trajati najmanje 300 godina, a od metala sa zaštitnim premazom 800 godina ili više. Impresivno, zar ne? Međutim, to je tlo koje je idealno u smislu njegove sposobnosti (ili bolje rečeno nemogućnosti) da izazove koroziju metala.

Razmotrite za usporedbu drugu opciju ograničavanja. U tlima sa vrlo visokom korozivnom aktivnošću (morsko tlo, mulj, vlažna glina, treset), prosječan predviđeni vijek trajanja čelične vijčane šipke je samo 30 godina (ako je pilot napravljen od pocinčanog metala, ova brojka će se povećati na 70-75 godina).

Trebalo bi napraviti jednu važnu rezervu. U svim ovim proračunima, pretpostavljeno je da je pilota napravljena u skladu sa standardom ICC AC358 koji se koristi na zapadu, tj. Debljina zidova njegovog trupa je 8 mm. Ali, da bi se na ruskom tržištu pronašlo vijčane pilote vruće valjanih čeličnih cijevi s takvom debljinom zida, gotovo je nemoguće. Koliko dugo će "standardna" domaća proizvodnja trajati u agresivnom okruženju, tj. Na gomili od zavarene cijevi debljine zida od 3-4 mm, nije poznata nikome, ali očigledno značajno manje od 30 (75) godina.

Iz navedenog proizilazi da je 100 godina postojanja temeljenja na zavojnim pilotima obećanih u oglašavanju ništa više od praznih riječi. Piloti mogu poslužiti i znatno i znatno manje - sve zavisi od kvaliteta proizvoda i uslova rada, o čemu se u oglasu ne kaže ni jedna reč.

Uopšteno, radni vek šrafova zavrtnjeva zavisi od tri glavna parametra:

• debljine čelika koji se koristi za izradu šipova trupa i sečiva,
• debljina i kvalitet zaštitnog antikorozivnog premaza,
• hemijska aktivnost tla u ovom području.

Bez poznavanja ovih karakteristika pilota i radnih uslova, ne može se čak ni pretpostaviti koliko će trajati.

Praksa opekotina šrafova sa snopovima metalnih kanala ili uglova, raširenih među našim graditeljima, doprinosi smanjenju životnog vijeka šrafova. Naravno, postavljanje ovakvih ligamenata između šipova je opravdano prilikom postavljanja temelja u zemlju sa slabom bočnom osloncem. Međutim, spajanje čeličnih pilota sa skakačima provodnog materijala ubrzava elektrohemijsku koroziju metala.

Za spajanje šipova u jedan sistem treba koristiti drvenu traku ili metalnu traku, čiji su elementi spojeni na pilote pomoću stezaljki izoliranih od pilota dielektričnim materijalom.

To je sve što smo vam danas htjeli reći. Sada znate sve prednosti i mane šrafova i, nadamo se, shvatili glavnu ideju koju smo pokušali da prenesemo vama. Vijčani piloti su odličan izbor za stvaranje temelja, ali se ne mogu koristiti uvijek i svugdje. Odredite valjanost upotrebe šrafova za vijke u svakom slučaju samo profesionalnom limenku.Verujte mi, trošak privlačenja stručnjaka je nesrazmerno manji od troškova eliminisanja grešaka u procesu projektovanja i izgradnje temelja.