Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб

Инвентарный метод представляет собой применение обсадных капсул, заглубляемых в процессе и вынимаемых после бетонирования.

Различают разновидности установки:

• пневмотрамбованные стержни;
• вибротрамбованные сваи;
• частоттрамбованные стойки.

Пневмотрамбование используют для оснований с высокой отметкой стояния почвенной жидкости. Смесь подается в обсадную капсулу под давлением воздуха небольшими долями. Работа ведется через пневмонагрнетательный шлюзовой отсек с клапанами вверху и внизу для дозированной подачи.

Вибротрамбование применяют в сухих местах. В землю методом вибрации погружают обсадной корпус, который на конце снабжают съемным наконечником из железобетона. Вибропогружатель снимают, а трубу на 0,8 – 1,0 м наполняют раствором и опускают трамбующую штангу. В результате наконечник вдавливается в грунт и получается расширенная пята. Обсадная капсула извлекается после наполнения бетоном.

Частотрамбование использует обсадку с чугунным башмаком внизу. В полости колонны ставят арматурный каркас и погружают ее под ударами молота до нужной отметки. При движении труба уплотняет почвенные слои. Оболочку постепенно поднимают вибрационным методом параллельно с подачей смеси, при этом молот по-прежнему уплотняет бетон, а башмак вдавливается в землю внизу прохода.

Буронабивные сваи – что это такое

Технология устройства буронабивных свай включает в себя два процесса: бурение скважин и заполнение их армированным бетоном прямо на месте работ. То есть, исключены вибрации, которые неизбежно возникают при погружении готовых свай ударным или виброметодом. Из-за этих вибраций забивка в черте города практически не применяется, а виброметод – с ограничениями.

В плане безопасности конкуренцию буронабивным могут составить винтовые сваи. Но они годятся только для малоэтажной застройки из-за ограниченной несущей способности. Буронабивной фундамент вполне может принять на себя нагрузку от многоэтажного здания, все зависит от параметров свай и ростверка. В частности, глубина погружения бетонного стержня может быть до 30 метров и даже больше.

Другие преимущества технологии буронабивной сваи:

• возможность использования на грунтах с обломочными включениями. Погружение готовых свай в этом случае осложнено естественными препятствиями и без бурения лидерных скважин практически невозможно;
• компактность оборудования. Благодаря ей буронабивные сваи можно изготавливать даже под землей;
• относительная дешевизна процесса – дешевые расходные материалы и не требуется дорогостоящая тяжелая техника.

Проектирование свай и фундамента в целом выполняется на основе расчетных параметров:

• глубины погружения;
• сечения ствола;
• количества свай и дистанции между ними.

Сюда же входят наличие/отсутствие уширения. Уширение (пята) обязательно на глинистых грунтах, чтобы избежать выталкивания сваи в процессе морозного пучения. В остальных случаях это зависит от особенностей грунта и сооружения. Наш специалист бесплатно предоставит рекомендации по этому и другим вопросам для вашего объекта.

Параметры сваи определяются, исходя из ожидаемых нагрузок на фундамент. Учитываются следующие нагрузки:

• масса сооружения;
• сопротивление грунта у подошвы сваи;
• сопротивление грунта у боковой поверхности бетонного стержня.

Исходные данные для разных грунтов, необходимые коэффициенты есть в таблицах СНиП. Ключевые технические и организационные моменты рабочего процесса представлены в технологической карте на буронабивные сваи:

• вводная часть – область применения;
• обоснование выбора технологии, ее особенности для данного объекта;
• рекомендации по организации труда;
• график выполнения производственного цикла для данного типа скважин;
• калькуляция трудозатрат;
• технико-экономические показатели, затраты времени на работу оборудования;
• список ресурсов – техника, инструмент, материалы с указанием ГОСТ на каждую позицию;
• карта контроля качества с указанием должности лица, ответственного за контроль каждой операции.

Мы монтируем буронабивные сваи более 10 лет

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Мы поможем вам выбрать самый подходящий и экономичный вариант изготовления буронабивного фундамента.

III. УКАЗАНИЯ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ТРУДА

Комплекс работ по устройству буронабивных свай с применением буровой установки «Като» выполняет комплексная бригада в три смены в составе 15 чел., в том числе 9 строительных рабочих и 6 машинистов. В каждом звене – 5 рабочих в составе:

Машинист буровой установки «Като» 6 разр………………… 1 чел.

Машинист крана 6 разр…………………………………………………. 1 чел.

Копровщик 5 разр…………………………………………………………. 1 чел.

Монтажники конструкций 4 разр………………………………….. 2 чел.

Кроме того, копровщик может совмещать профессию бетонщика, электросварщика и такелажника, а два монтажника конструкций профессию бетонщика и такелажника, причем один из них еще и профессию арматурщика.

Копровщик осуществляет все операции по использованию оснастки буровой установки для погружения обсадной трубы и извлечения грунта из скважины. Во время установки и наращивания арматурного каркаса он выполняет работу сварщика по прихватке электросваркой рабочих стержней, соединенных внахлестку. При бетонировании он работает в составе звена на всех операциях, связанных с монтажом и установкой бетонолитной трубы, укладкой бетонной смеси с поднятием и демонтажом бетонолитной трубы, а также уплотнением бетонной смеси с извлечением обсадной трубы. Он также возглавляет операции, связанные с перемещением буровой установки, выполняя такелажные работы по перекладке плит и шпал, установке выносных опор и стяжного хомута.

Один монтажник конструкций совместно с копровщиком занят на установке и наращивании секций обсадной трубы и арматурного каркаса. В составе всего звена он, владея профессиями бетонщика и такелажника, выполняет все операции по бетонированию методом ВПТ и перебазированию буровой установки на очередное рабочее место. Совместно со вторым монтажником конструкций в часы, свободные от установки и наращивания обсадной трубы, выполняет работы по очистке и промывке ее секций, а также звеньев бетонолитной трубы, и частичную откидку извлеченного грунта от обсадной трубы.

Второй монтажник конструкций выполняет все работы комплекса, кроме операций, связанных с установкой и наращиванием обсадной трубы.

На перебазировании буровой установки занят весь состав звена. Установку и снятие секций обсадной трубы производят копровщик и монтажник с участием двух машинистов. Второй монтажник в это время занят очисткой и промывкой секций обсадной трубы и звеньев бетонолитной трубы без участия крана. Погружение обсадной трубы и ее извлечение, а также зачистку забоя выполняет копровщик с участием машиниста буровой установки. В это время два монтажника с помощью крана выполняют часть работ по очистке и промывке секций труб, а также укрупнительную сборку бетонолитной трубы, что связано с выполнением грузоподъемных операций. Во время извлечения грунта из скважины, производимого при участии машиниста буровой установки, копровщика и монтажника, второй монтажник с использованием крана также выполняет часть операций по подготовке звеньев бетонолитной трубы.

Опускание и наращивание арматурного каркаса с установкой вспомогательных приспособлений выполняют копровщик и два монтажника с участием обоих машинистов, причем копровщик, владея смежной профессией электросварщика, производит прихватку соединений стержней внахлестку.

При бетонировании два рабочих 4 разр. принимают бетонную смесь в бадью, стропят ее и очищают кузов автомобиля – самосвала от налипшего бетона, рабочий 5 разр. выгружает бетонную смесь из бадьи в бункер бетонолитной трубы.

Использование смежных профессий позволяет, как видно из «Графика выполнения производственного процесса», производительно работать стабильному составу звеньев в течение всего рабочего времени.

Машинист буровой установки управляет машиной на всех этапах ее использования, а также участвует в приведении ее в рабочее и транспортное положение, а в часы технологических перерывов занимается профилактикой и подготовкой машины к работе.

Машинист крана управляет машиной, выполняет необходимые профилактические и подготовительные мероприятия.

Способы создания буронабивных свай

Каждый способ предусматривает предварительное формирование скважины. Если работы проводятся в условиях неустойчивого грунта, то дополнительно стенки закрепляют глинистым раствором (как правило, из бентонитовой или комковой глины).

Его нагнетают в лунку по буровой штанге или деревянному желобу с уклоном в 1 см на погонный метр. В результате на поверхности образуется прочная водостойкая корка. Следующие действия проводятся по аналогии с «сухой» технологией.

Технология изготовления буронабивных свай «сухим» способом

Актуален такой способ устройства буронабивного фундамента в устойчивом грунте. Почва может быть тугопластичной, глинистой с твердой или полутвердой консистенцией. В районах с грунтовыми или промышленными агрессивными водами применение не рекомендуется. Глубина скважины может составлять 30 м, диаметр 0,4-1,2 м.

Алгоритм действий выглядит следующим образом:

1. Бурение. Метод выбирается вращательный. Техника оснащена шнековой колонной или ковшовым буром. При необходимости нижнюю часть скважины увеличивают специальным расширительным оборудованием или посредством взрыва под небольшим количеством залитого бетонного раствора. Последний вариант позволяет дополнительно уплотнить грунт.
2. Армирование. Здесь могут быть использованы металлические трубы, отдельные стержни диаметром 12 мм или заранее собранный из прутьев каркас (узловые соединения оформляются вязальной проволокой). Выбор арматуры проводится в соответствии с нормативами в ГОСТе 34028-2016. Его размеры должны быть меньше окружности скважины примерно на 3-5 см. Длину рассчитывают с запасом относительно посадочного места в 30 см. Рассматривается также вопрос сплошного усиления будущей сваи либо частичного с выходом на ростверк. Выбор делают на основании планируемых нагрузок на основание со стороны почвы и здания.
3. Бетонирование. Раствор заливают с помощью загрузочного бункера или оснастки автосмесителя. Для рабочей массы рекомендуется использовать бетон класса В15 с водонепроницаемостью от W6. Он должен соответствовать СНиП 2.03.01-84. Постепенно из скважины вытаскивают бетонолитную трубу. На ее приемной воронке монтируют вибраторы для уплотнения смеси. Последнее действие проводится в течение 5-10 минут каждые 0,5 метров залитого раствора.
4. В завершение отливают головную часть конструкции. Это делают в специальном кондукторе.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Обсадные трубы используют для монтажа буронабивных свай в условиях любого грунта вне зависимости от расположения грунтовых или промышленных вод. Отдельные секции соединяют между собой путем стыковки с применением болтов или с помощью сварочного оборудования.

Допустимо устройство как временной, так и несъемной опалубки. Оставляют трубы в соответствии с нормативными документами, техническим обоснованием. Например, в случаях с оползнями, водонасыщенными почвами, на склонах, при высокой скорости подземных потоков (свыше 200 м/сутки).

Алгоритм действий по этой технологии выглядит так:

1. Бурение. Для формирования скважины используют специальную установку с оснащением вращательного или ударного типа.
2. Погружение обсадной трубы. Здесь задача выполняется двумя способами: гидродомкратами одновременно с бурением или путем забивания, вибропогружения.
3. Армирование. Здесь варианты рассматривают по аналогии с «сухим» способом устройства свайного фундамента.
4. Бетонирование проводится одновременно с удалением обсадных секций. Их перемещают вертикально, путем вращения или возвратно-поступательными движениями. В процессе дополнительно происходит уплотнение раствора.
5. В завершение формируют головную часть кондуктором.

Существует технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой, которая называется фундэкс. Здесь добавлены особенности инъекционного способа: без ударного или вибрационного воздействия на грунт, диаметр до 0,6 м. Этот метод актуален для строительства в сейсмически непостоянных районах, в условиях плотной застройки.

Технология обсадки скважины

Бурение производится специальным оборудованием, где одним из основных элементов является бур. Его размер должен быть равным или немного большим диаметра обсадной трубы. По мере прохождения бура через слои грунта в канал поочередно вставляются трубы для обсадки. Их соединение происходит на поверхности земли, после чего труба продвигается постепенно вниз.

Бурение скважины буром

В зависимости от состояния почвы периодически или постоянно осуществляется процесс промывки с помощью мощного насоса. Вода подается через специальные каналы в буре и размягчает грунт, вымывая камни и твердые фракции, которыми насыщена земля.

После достижения необходимой глубины обсадной элемент закрепляется наверху и в него вставляется подающая труба для подъема питьевой воды, к которой затем подключается насос и вода может поступать к потребителю.

Сразу подавать воду в дома не рекомендуется, так как требуется некоторое время для того, чтобы вода стала чистой и прозрачной.

Как сделать скважину своими руками

Если вода находиться на небольшой глубине, порядка 15 метров, то сделать скважину можно самостоятельно.

Для выполнения этой работы потребуется один помощник и некоторые принадлежности с инструментами:

• бур в виде желонки, который прикручивается резьбовым способом к трубе;
• тренога для облегчения процесса бурения;
• приспособление для поворачивания трубы в земле – ворот;
• кувалда, молоток и ключи, которыми соединяется муфта к трубам.

Труба для обсадки скважин должна быть большего размера, чем конструкция бура. Это нужно для того чтобы желонка свободно перемещалась в канале.

Бурение происходит способом вращения бура с трубой в грунте. Периодически необходимо вытаскивать бур на поверхность и удалять из его стакана землю, песок и глину. После достижения глубины примерно в два метра и более необходимо в канал вставить обсадную трубу для того, чтобы грунт не обрушился и не завалил скважину. Так, постепенно продвигаясь вниз, следует присоединять трубы бурового станка и изделия для обсадки.

При достижении необходимого уровня, когда появится вода в достаточном количестве, необходимо закрепить на поверхности обсадную трубу. После этого можно вставить в канал полиэтиленовую трубу и подсоединить к ней насос.

Как видно, процесс создания скважины с питьевой водой несложен, требуется только кропотливая работа в течение нескольких дней. При желании можно за два дня пробурить скважину глубиной до 10 метров. Можно использовать трубы обсадные стальные для скважин, которые изготовлены из нержавейки, что сделает качественный источник на многие десятилетия.

Если нет возможности пробурить скважину самостоятельно, то в этом случае нужно пригласить профессиональную бригаду, которая за короткий срок сделает скважину с питьевой водой. При этом работа будет производиться до тех пор, пока не пойдет хорошая вода. Дополнительно они помогут установить обсадную трубу, насосное оборудование и дадут гарантию на определенный срок.

После того, как скважина будет готова, в течение нескольких дней необходимо выкачивать воду с целью ее расширения внизу. Чем больше будет объем скважины на самом дне, тем больше воды будет у потребителя.

Кроме этого, в результате процедуры бурения происходит проникновение в источник питьевой воды глины, песка и других веществ, которые делают воду непригодной для использования в течение определенного времени.

Специалисты рекомендуют проводить контрольную очистку источника после длительных перерывов в откачке воды. Особенно актуально данное мероприятие на даче, где в зимний период нет жильцов, и скважина временно законсервирована.

Если произведено бурение скважины – обсадка ее является обязательным условием долгого срока эксплуатации. Некоторые, особенно неопытные домовладельцы, не устанавливают обсадную трубу из-за упрощения и удешевления работ. Они с успехом пользуются источником определенное время, однако скоро могут появиться проблемы: нарушение герметичности соединений, засорение или обрыв фильтра, которые вызваны подвижками слоев грунта.

При возникновении подобных ситуаций без обсадки извлечь трубу и фильтр будет невозможно. И когда-то сэкономленные средства придется расходовать на бурение новой скважины.

Технология устройства буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Буронабивные сваи под защитой инвентарных труб это один из самых практичных способов возведения фундамента здания. Для того чтобы повысить несущую способность, их выполняют с уширением в нижней части (уширение пяты сваи) . После бурения скважины, которое производится под защитой инвентарной трубы, в нее устанавливается каркас, и скважина порционно заполняется бетонной смесью. После окончания этих работ инвентарную трубу вынимают из скважины по секциям. Во время бурения грунт  извлекается  поверхность и погружается на автотранспорт для транспортировки на полигон .

Устройство свай под защитой инвентарных труб на различных типах грунтов

Благодаря тому, что данные сваи можно устраивать на большую глубину с большим размером диаметра, их можно применять даже на оползнеопасном склоне.

В обводненных грунтах устройство буронабивных свай под защитой инвентарных труб во временном отношении более продолжительно, чем устройство свай свай по технологии CFA. Заплывание скважины, которое возможно из-за наличия грунтовых вод, задерживают обсадными трубами. После того как бетон заливают, обсадные трубы извлекают. Применение обсадных труб сильно замедляет темпы строительства и повышает его стоимость.  Иногда применяют альтернативный метод – вместо обсадных труб заполняют скважину специальным раствором (бентонит или полимеры). За счет давления раствор держит скважину и появляется возможность продолжать закачивать бетон. Такой метод также приводит к удорожанию строительства и замедляет его темпы. Кроме того, здесь еще важен природосберегающий фактор: часть раствора неизбежно оказывается на поверхности грунта, что ведет к ухудшению экологии окружающей среды. В слабых грунтах возведение фундамента таким методом неминуемо приведет к их реструктуризации. В результате таких процессов объём выбуренного грунта, может быть  значительно больше объёма ствола. Это грозит неравномерным оседанием зданий, появлением трещин и деформации сооружений. Последующее оседание грунта может достичь отметки ниже проектной. Во время прохождения водонасыщенных грунтов необходимо создать противодавление в скважине, заполнив ее глинистым раствором или водой, либо создать протяженную грунтовую пробку. Использование инвентарной трубы позволяет перекрыть горизонт водонасыщенных грунтов, обеспечить контроль параметров  сваи и безопасность ведения буровых работ, а также гарантировать качественное заполнение сваи бетоном. 

Преимущества буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Главным преимуществом буронабивных свай является возможность их обустройства на большую глубину и большой диаметр. Применение таких свай хорошо зарекомендовало себя в тех случаях, когда сооружение во время эксплуатации будет подвергаться большим нагрузкам.

С успехом применяются буронабивные сваи под защитой инвентарных труб в местах точечной застройки, в стесненных городских условиях, а также в тех случаях, когда строительство идет вблизи возведенных зданий. В таких случаях при строительстве фундамента рядом стоящие здания не страдают, так как отсутствуют динамические нагрузки. Также исключается деформация грунтов и осыпание стенок сооружений. К тому же упрощается содержание строительной рабочей площадки, уменьшается расход воды и, естественно, снижаются расходы.

К другим преимуществам буронабивных свай под защитой обсадных труб следует отнести:

• безошибочный контроль процесса бурения, позволяющий засечь достижение несущего слоя;
• возможность раздробления валунов;

Благодаря своей высокой надежности, этот вид свай является самым популярным среди мостостроителей и транспортных строителей.

Буровые сваи

Технология устройства буронабивных свай

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

• буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
• буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
• буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
• буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Устройство БНС с обсадными трубами

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Устройство свай НПШ для фундамента нефтяного резервуара

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

• По несущей способности грунта под пятой сваи,
• По прочности конструкции сваи,
• По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Особенности технологии устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Стальные трубы выпускаются в виде отрезков от 1 до 6 м. Колонну наращивают преимущественно сварным методом или болтовым соединением. Если колонна составляется из секций разного диаметра, мы используем понижающие вставки.

Существует два способа погружения труб:

• ударный. Трубу забивают в землю, по мере опускания приваривая/присоединяя следующие секции;
• вращательный: скважины бурят на длину одного отрезка трубы, помещают секцию, бурят дальше.

Погружение, удерживание и извлечение труб выполняется при помощи обсадного ствола, зафиксированного у основания бурового оборудования и подключенного к его гидросистеме.

Что такое обсадная труба для буронабивных свай

Сваи буронабивные – бетонные армированные стержни, которые не доставляются на участок в готовом виде, а формируются прямо на месте: бурят скважины, в них помещают готовый каркас и заливают бетон. На плотном грунте укрепление стенок скважин не требуется. На умеренно рыхлом их укрепляют при помощи бентонитового (глинистого) раствора, которым осуществляется промывка.

На очень рыхлом грунте оптимальный вариант – устройство буронабивных свай с применением обсадных труб: одновременно с бурением в скважину опускают обсадную трубу.

После бурения, армирования и заливки бетона трубу иногда так и оставляют в земле: она продолжает служить каркасом для сваи и выполняет функцию гидроизоляции. Но везде, где возможно, извлекают: оборачиваемость обсадных труб – один из способов удешевить процесс возведения фундамента.

Последовательность монтажа буронабивных свай с обсадной трубой и ростверком:

1. Геологические изыскания на месте работ, выбор оптимальной технологии.
2. Расчет и проектирование свай.
3. Разметка участка.
4. Подгонка оборудования.
5. Бурение скважины с одновременным погружением обсадной трубы. При большой глубине трубу наращивают, получается колонна.
6. Удаление грунта из забоя (например, промывка).
7. Армирование.
8. Заливка бетона.
9. Посекционное извлечение обсадной колонны.
10. Формирование оголовка сваи.
11. После монтажа всех свай – установка опалубки, армирование и заливка ростверка.

Мы монтируем буронабивные сваи более 10 лет

По всем вопросам звоните: 8 800 707-72-09

Мы поможем вам выбрать самый подходящий и экономичный вариант изготовления буронабивного фундамента.

Похожие записи:

Что необходимо для сварки полуавтоматом Глина шамотная: описание и сфера применения Время высыхания грунтовок по виду и маркам Выбираем болторез для резки арматуры Проекты дачных домов: описание конструктивных особенностей Каких видов бывает сайдинг под дерево для наружной отделки и советы по его выбору