Вдавливание свай силовым методом — обзор оборудования

Статическое вдавливание свай – это достаточно распространенная технология погружения опоры. Ведь такой способ монтажа вертикальных элементов фундамента гарантирует целостность как монтируемых, так и соседних опор. Кроме того, статическое вдавливание не сопровождается шумовым загрязнением, характерным для технологии вбивания свай.

Именно поэтому вдавливание свай силовым методом относится к предпочтительным, а в некоторых случаях и единственно возможным, технологическим решениям. Ведь в условиях плотной городской застройки или при соседстве стройплощадки с муниципальными объектами (школами, детскими садами, больницами) применение забивного погружения попросту недопустимо.

А буронабивной способ строительства опор допускается к применению только на специфических типах грунтов. Да и стоит дороже метода вдавливания опоры.

Технология вдавливания свай

С помощью соответствующего оборудования в практически любой тип грунта (за исключением скальной породы) можно вдавить следующие типы свай:

• Бетонную опору забивного типа с цельным стержнем, длиной от 3 до 12 метров.
• Бетонную опору-оболочку с пустотелым стержнем, длиной от 3 до 12 метров.
• Стальную опору набивного типа (обсадную трубу) длиной до 12 метров.
• Стальную опору забивного типа (тавровую балку) длиной до 12 метров.

Кроме того, особо мощная установка для вдавливания свай может протолкнуть сквозь грунт не только одиночные, но и пакетные сваи указанного типа, длиной до 25 метров. А диаметр таких опор равняется 60-80 сантиметрам.

Сам процесс вдавливания выглядит следующим образом:

• Опора крепится к стреле аппарата для вдавливания свай и подтягивается вверх. В итоге оголовок опоры втягивается в направляющую – квадратный короб, наваренный на стрелу.
• После подтягивания и фиксации опоры нужно откалибровать ее положение по вертикали. Это можно сделать с помощью стрелы аппарата, которая отклоняется от горизонтали на 7-12 градусов и поворачивается вокруг своей оси на 90 градусов в обе стороны.
• После этого откалиброванная опора заглубляется в грунт до расчетной отметки, которую указывают на теле сваи.

Минимальный шаг (расстояние между опорами) равен 0,3-0,5 метра. А скорость заглубления, которую обеспечивает даже не самая мощная машина для вдавливания свай доходит до 2,5 метров/минуту.

То есть, за одну смену сваевдавливатель со средней производительностью заглубит от 40 до 60 опор.

Достоинства и недостатки технологии погружения опор вдавливанием

К неоспоримым достоинствам технологии вдавливания опор в грунт можно отнести следующие особенности этого процесса:

Универсальность метода — погружение свай вдавливанием возможно на любых грунтах, за исключением скальных почв. Впрочем, технически, погружение вдавливанием возможно и на скальных участках, однако, в этом случае увеличивается риск повреждения (излома) опоры. Однако, если, перед вдавливанием, в месте погружения опоры будет обустроена лидерная скважина, то монтаж сваи можно выполнить и в скальном грунте.

Дешевизна метода. Стоимость аренды сваевдавливателя сравнима с аналогичными тратами на привлечение наемного копра вбивающего сваи и сопоставима с тратами на несъемную опалубку, бурильную установку и кран для буронабивного фундамента. Причем метод вдавливания свай на мягких и плотных грунтах песчаного и глинистого типа обойдется дешевле любого варианта обустройства свайного фундамента. Ведь в этом случае не нужно тратиться ни на кран, монтирующий арматуру для буронабивной опоры, ни на бурильную установку, обустраивающую скважину под забивную или буронабивную опору. То есть  вместо 2-3 единиц оборудования можно арендовать только один сваевдавливатель.

Щадящий режим погружения опоры. Статическое вдавливание не разрушает оголовок сваи, раскрашивающийся под действием ударных нагрузок. То есть целостность сваи не будет подвергнута тяжелейшему испытанию, что, в конечном итоге, скажется и на эксплуатационном периоде самого фундамента. Кроме того, статическая нагрузка, нарастающая плавно и непрерывно, не разрушает и саму почву строительной площадки.

Более того, почва вокруг сваи уплотняется, что сказывается на несущей способности грунта самым благоприятным образом. В итоге, при вдавливании свай риски возникновения оползней и прочих подвижек горизонтов грунта сведены к минимуму. Этот метод погружения рекомендован для участков с повышенной сейсмической опасностью.

Точность процесса погружения опоры. Положение сваи относительно места заглубления в грунт регулируется самим аппаратом, который может передвинуть опору и по горизонтали, и по вертикали. В итоге, свая входит в грунт под расчетным углом к нулевому уровню. А сам процесс погружения опоры можно контролировать с точностью до сантиметра. Ведь статические нагрузки более управляемы, чем динамический удар, вдавливающий опору на непрогнозируемую глубину.

К досадным недостаткам методики вдавливания пор можно отнести только большие габариты и значительный вес рабочего инструмента – сваевдавливателя.

Причем и габариты, и вес машины мешают не самому процессу вдавливания, а лишь затрудняют транспортировку инструмента со склада на строительную площадку. Иных заметных недостатков у этой технологии попросту нет.

Выбираем оборудование для вдавливания свай

Указанными выше достоинствами процесса монтажа свай вдавливанием можно воспользоваться лишь в том случае, если в качестве рабочего инструмента будет подобрана «правильная» сваевдавливающая установка.

Выбор подобного оборудования осуществляется исходя из оценки следующих критериев производительности установки:

• Максимальной длины погружаемой сваи – эта характеристика определяется высотой стрелы и в большинстве случаев равняется 12 метрам – максимальной длине стандартной сваи. И если опора (пакет опор) превышает указанные габариты, то на стройплощадку нужно заказать нестандартную машину с увеличенной стрелой.
• Скорости погружения опоры – эта характеристика измеряется в метрах/минуту и указывает на общую производительность работ по обустройству свайной части фундамента. Проще говоря: чем больше скорость, тем быстрее закончится монтаж фундамента. Причем минимальная скорость вдавливания равна всего 0,7 метра/минуту, а максимальная – 5,5 м/минуту.
• Грузоподъемности стрелы – эта характеристика указывает на возможность монтажа крупногабаритных свай и свайных пакетов. Ведь вес одной, даже самой большой сваи не превышает 3-3,5 тонн, а грузоподъемность стрелы, в большинстве случаев, равняется пяти тоннам. Поэтому, если нужно монтировать пакет из нескольких трехтонных свай, то для этих целей нужна более мощная установка.

Прочие критерии работоспособности сваевдавливателя – вторичны и влияют на процесс монтажа опор только косвенным образом.