Винтовые сваи характеристики: Винтовые сваи для фундамента – характеристики, плюсы и минусы, виды, типы, размеры - Стройматериалы в Иркутске

Оцинкованные винтовые сваи – характеристики, преимущества и область использования

Качество защиты сваи от коррозионных процессов оказывает существенное влияние на долговечность и надежность фундаментов. Винтовые сваи оцинкованные могут служить до ста и более лет, конкретный срок службы зависит от способа оцинкования и условий эксплуатации конструкции. Производители выполняют покрытие цинком двумя способами.

Винтовые сваи, оцинкованные горячим способом

Горячее оцинкование выполняется с учетом положений ГОСТа 9.307-89, действующий стандарт регулирует требования к поверхности металла и конечному цинковому покрытию. Поверхность изделия не должна иметь пропусков, отслоений, больших наплывов, рябизны и полежалости. Суть метода заключается в погружении изделия в ванну с нагретым до t°+400÷500°С цинком, выдерживании определенное время для протекания химической реакции и вынимании для охлаждения и складирования. После каждой партии должен выполняться химический анализ цинка на наличие посторонних соединений.

Толщина покрытия до 200 мкм, контроль качества покрытия производится визуальным осмотром и лабораторными испытаниями, на каждую партию товара выдается акт соответствия качества установленным параметрам. Толщина покрытия на различных участках не должна отличаться более чем на ±10%, проверка покрытия выполняетсяна предприятии-изготовителе.

Оцинкованные винтовые сваи холодным методом;

Оцинкование выполняется согласно требованиям ГОСТа ГОСТ 9.402-2004. Более дешевый метод оцинкования, используется для крупногабаритных изделий, погружать которые в ванну с расплавленным цинком технологически сложно. Суть метода состоит в покрытия поверхности цинкосодержащими красками специального химического состава, по себестоимости метод намного дешевле, чем горячее оцинкование. К недостаткам относится существенно меньший срок защиты металлических поверхностей, невозможность нанесений цинкосодержащей краски с внутренней стороны сваи. Толщина покрытия цинком может регламентироваться заказчиком и зависит от количества нанесенных слоев краски.

На фото — оцинкованные сваи с разными наконечниками

Винтовые сваи оцинкованные – эксплуатационные преимущества

Цинковое покрытие обеспечивает надежную защиту металла от окислительных процессов, что позволяет значительно увеличивать длительность эксплуатации свайных фундаментов, нет надобности применять дополнительных усилий для предотвращения коррозионных процессов.

На видео — специалист Атис Групп об оцинкованных винтовых сваях

Возможно восстановление покрытия (регенерация), получившего повреждения во время транспортировки или вкручивания. В зависимости от толщины слоя регенерация может составлять до двух миллиметров в год.

Наличие таких физических характеристик позволяет использовать оцинкованные винтовые сваи на всех типах грунтов по показателям кислотности. Кроме того, цинковое покрытие устойчиво к большинству агрессивных химических соединений – конструкции используются на химических предприятиях и нефтеперерабатывающих заводах.

Цинк считается нейтральным элементом, что дает возможность применять сваи во время строительства береговых сооружений как на водоемах с проточной водой, так и на водоемах со стоячей водой.

На фото — установленная оцинкованная виновая свая

Способы ввинчивания свай

Сваи можно ввинчивать в землю ручным или механическим способом, второй способ предпочтительнее – позволяет существенно увеличивать глубину фундамента и повышать устойчивость здания. Ввинчивание вручную можно использовать только для строительства свайных фундаментов или опор под небольшие сооружения на дачных участках: беседки, навесы для веранды, навесы для гаражей, заборы и т. д.

На фото — завинчивание оцинкованной винтовой сваи с помощью спецтехники

Во всех случаях глубина ввинчивания должна определяться с учетом веса строящегося здания, архитектурных особенностей конструкции, характеристик грунтов и климатических условий расположения. Расстояние между сваями и их количество должно указываться в проектно-сметной документации и изменению не подлежит. Использования свай в разы сокращает сроки строительства фундамента без ухудшения его несущих характеристик.

<center><ins class="lazy lazy-hidden adsbygoogle" style="display:inline-block;width:580px;height:400px" data-ad-client="ca-pub-1812626643144578" data-ad-slot="8813674614"></ins> <script>(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});</script></center>На видео — установка винтовой сваи с помощью специальной техники BobCat

Винтовые сваи в Санкт-Петербурге, Москве, России

Винтовые сваи PRO из линейки Астер®

Почему прослужат дольше?

Толщина металла на сваях PRO больше на 20-25%, чем у других производителей.
Срок службы увеличивается на 50-100%.

Полимерное покрытие с повышенной адгезией и коррозионной стойкостью.
Срок службы увеличивается приблизительно на 30%.

Лидер продаж, синие винтовые сваи PRO по системе Астер^® выпущены в 2013 году СВФ Группой.
В 2014 году мы усовершенствовали лопасть сваи PRO, незначительно изменив произодство. У модернизированной сваи Астер®PRO-M несущая способность увеличилась, т.

е. теперь вы получаете больше за те же деньги!

Цены на винтовые сваи

Синие сваи Астер^®PRO — в чем отличие

Мы сделали их синими, чтобы вы легче могли найти и узнать наши сваи.

Внимание! Любой производитель может начать красить свои винтовые сваи в синий цвет. Поэтому, главное в винтовых сваях по системе Астер^®PRO не просто цвет. Только наши сваи имеют уникальные конструктивные особенности и характеристики.

Многолетний опыт производства привел к тому, что конструкция синей винтовой сваи Астер® PRO СВФ Группы отличается важными особенностями:

Мы предъявляем повышенные требования к качеству матералов для изготовления наших синих свай Астер® PRO.

Тщательно рассчитанная ширина лопасти позволяет свае успешно противостоять выдергивающим и сжимающим нагрузкам, что обеспечивает заявленную высокую несущую способность. Этому же способствует ее правильная конструкция, позволяющая избежать рыхления грунта при монтаже.
Наша винтовая свая может погружаться в грунт без применения тяжелой строительной техники.
Благодаря тому что виток лопасти расположен на конусообразной части сваи при завинчивании нет необходимости в ее пригружении.

Качество сварного шва. Швы двусторонние с катетом 6 мм, создающие надежность, что лопасть не оторвется в процессе монтажа. И это гарантирует заявленную нами несущую способность сваи.
Защитное порошковое покрытие синего цвета. Технология нанесения полимерных покрытий позволяет создать высокие антикоррозионные свойства, что значительно продлевает жизнь вашего фундамента. Внимание! Только у нас порошковое трибопокрытие на сваи любой длины от 90 до 250 мкм.
Дополнительным преимуществом является возможность использования винтовой сваи для предварительного исследования грунта, что достигается путем контроля величины крутящего момента при ввинчивании.

Рассчитать стоимость

Винтовая свая представляет собой сваю специального типа, использующуюся как основной компонент свайно-винтового фундамента, стремительно завоевывающего популярность на современном рынке строительных услуг благодаря привлекательной стоимости, разнообразию применения и быстрому монтажу. Винтовые сваи успешно изготавливает в Петербурге СВФ Группа.

Конструкция винтовых свай и особенности использования

Винтовые сваи Астер® PRO
среди всего многообразия предложений на рынке.

Винтовая свая изготавливается из стали и имеет цилиндрический ствол, хотя некоторые западные производители выпускают сваи и квадратного сечения. Она имеет заострённый наконечник и спиралеобразную лопасть.

Ствол сваи и её лопасть может иметь разные характеристики, как по толщине, так и по диаметру, в зависимости от решаемых задач. Кроме того в его верхней части должны быть технологические отверстия для постановки стержня, через который передаётся крутящий момент.

Такое устройство сваи необходимо для быстрого монтажа, путём ввинчивания в грунт, наподобие самореза.

Показатели качества

Низкое качество винтовых свай и ошибки при их завинчивании могут стать причиной ваших дополнительных финансовых затрат из-за сложностей уже при самом монтаже (например, за счет увеличения количества свай или усиления фундамента).

Кроме того, все это чревато, к примеру, неравномерной осадкой фундамента и, как следстие, перекосами и деформацией постройки в процессе эксплуатации строения, что потребует ремонта фундамента.

Вы можете определить некачественную сваю по следующим показателям:

тонкое антикоррозионное покрытие,
неправильная форма лопасти,
качество сварного шва,
толщина лопасти и ствола сваи.

Мы гарантируем, что приобретенные винтовые сваи в Петербурге, Москве и других городах у компании СВФ Группа будут служить надежной опорой на протяжении долгих лет.

Если вы не знаете, какой длины Вам требуются сваи Астер

®, то можете заказать предварительное исследование грунта.

Нужен надежный фундамент? Хотите узнать точную стоимость? Звоните по телефонам ниже!

Рассчитать стоимость фундамента

Допустимая нагрузка на винтовую сваю

Расчет винтового фундамента — ответственный этап проектирования. Если при его выполнении допустить ошибку, то можно не правильно задать шаг свай или их сечение. Ошибки приводят к снижению надежности опор под знание и возникновению вероятности сильной усадки или крена строения, вследствие которых образуются трещины и повреждения основных строительных конструкций здания. Одним из самых важных характеристик свайновинтового фундамента (как и любого другого) является его несущая способность.

Допустимая нагрузка на винтовую сваю зависит от следующих факторов:

диаметр трубы и лопастей;
прочность грунта основания;
длина сваи.

При выполнении простейших расчетов для частного дома потребуется знать только прочностные характеристики основания и площадь лепестковой подошвы (лопасти).

Расчет нагрузки на винтовую сваю выполняется по следующей формуле: N = F/γk .

В этой формуле:

N — несущая способность винтовой сваи (сколько она способна выдержать),
F — значение несущей способности (неоптимизированное),
γк — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый в зависимости от количества опор для здания и способа выполнения геологических изысканий.

Коэффициент γk назначается равным следующим значениям:

1,2 при проведении точных геологических испытаний грунта основания, путем выполнения зондирования и лабораторных исследований. Выполнить это самостоятельно невозможно. Способ не подходит для частного домостроения из-за высокой стоимости, которая сильно увеличит бюджет строительства.

1,25 при проведении испытаний с помощью сваиэталона. Хотя этот способ проще, чем предыдущий, определить, сколько сможет выдержать грунт, способен только человек, имеющий знания в области геологии.
При самостоятельных исследованиях почвы и использовании табличных показателей прочности коэффициент принимается в зависимости от количества опор. Если несущая способность определяется для винтовой сваи с низким ростверком, то значение составит 1,41,75 при количестве опорных элементов в пределах 520 штук.

Чтобы найти F, потребуется выполнить вычисления по следующей формуле: F = S*Rо .

Здесь:

S — площадь лопасти, которая вычисляется по формуле для круга (S = πR² = (πD²)/4). Исходные данные приводятся производителем винтовой сваи.

После того, как определено, сколько составляет площадь лепестковой подошвы винтовой сваи, нужно выяснить прочностные характеристики грунта основания (в формуле буква Rо). Для этого потребуется выполнить как минимум простейшие геологические изыскания с помощью ручного бурения или отрывки шурфов. Грунт можно изучить визуально и на ощупь, рекомендуется выполнять определение с применением ГОСТ «Грунты. Классификация».

ГОСТ «Грунты. Классификация».

Зная сколько способен выдержать грунт на один квадратный сантиметр и площадь опорной части винтовой сваи можно найти предварительное значение несущей способности F (без учета коэффициента по надежности). Значение подставляют в первую формулу и находят окончательную максимально допустимую нагрузку на один элемент фундамента. Более подробно определить, сколько сможет выдержать свая можно по формуле 7.15 пункта 7.2.10 СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Здесь учитываются все моменты, которые способны повлиять на несущую способность, а именно:

условия работы;
характеристики грунта;
глубина залегания лопасти (прибавляется боковое трение);
диаметр лопасти;
характер работы сваи (на выдергивание или на сжатие).

Выполнить расчет достаточно сложно, потребуется найти множество коэффициентов и характеристик грунта (здесь учитывается не только несущая способность, но и угол внутреннего трения, удельное сцепление, удельный вес и др.). Для упрощения работы можно воспользоваться таблицами, которые приводятся для наиболее распространенных диаметров свай (чаще всего для частного домостроения используют 89 мм, 108 мм, 133 мм).

Для свай диаметром 89 и 108 мм можно привести следующую таблицу:

Расчет свай на фундамент

Несущая способность элементов диаметром 89 достаточна для того, чтобы использовать их в качестве фундаментов под одноэтажные дома из легких материалов (каркасные, бревенчатые, брусовые). При возведении двухэтажных строений лучше вместо 89 диаметра выбрать 108 или больший. Если опирать на такие свайные фундаменты кирпичные и бетонные здания, при расчете получится очень большой диаметр элементов и частое их расположение (зависит от характеристик грунта), да и не в каждой компании найдется специалист способный рассчитать массивное здание на винтовых сваях. Выгоднее использовать другие типы фундаментов.

Пример упрощенного расчета

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

грунты на участке — глина;
диаметр используемых свай — 133 мм, диаметр лопасти — 350 мм;
масса дома, полученная в результате сбора нагрузок от стен, перегородок, перекрытий, полезного и снегового нагружения — 59 тонн.
периметр наружных стен — 24 м, внутренних несущих стен нет.

Сначала находится прочность грунта основания. Воспользовавшись приведенной ранее таблицей находим, что для имеющегося типа почвы она составляет 6,0 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности).

Остается вычислить площадь лепестковой подошвы: S = (πD²)/4 = 3,14*352/4 = 961,6 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

Находим неоптимизированную несущую способность: F = S*Rо = 961,6*6,0 = 5770 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку: N = F/γk = 5770/1,75 = 3279 кг ≈ 3,3 т.

Для дальнейшего расчета определяем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом: 59 т/3,3т = 17,87 шт, округляем до целых в большую сторону и принимаем в дальнейший расчет 18 шт.

Чтобы завершить вычисления для возведения фундаментов, нужно определить шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество опорных элементов: 24 м/18 шт = 1,33 м — максимальный шаг фундаментов. Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять γk = 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 1213 штук, а это существенная экономия.

В каждом случае нужно считать что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности. Определение максимальной нагрузки на сваю — только часть вычислений для проектирования. Как показано выше, на этом расчет не заканчивается.

Окончательными результатами вычислений должны стать следующие данные для свай:

сечение;
длина;
шаг;
распределение под несущими стенами.

Основные параметры винтовой сваи и их влияние на ее выбор

Производимые компанией WINTTEK винтовые сваи имеют следующие параметры:

Диаметр ствола, мм	Толщина стенки трубы, мм	Диаметр лопасти, мм	Толщина лопасти, мм	Длина, мм
57	3,5	200	3	от 1650
76	3,5	250	4	от 1650
89	3,5	250	4	от 1650
108	4,0	300	5	от 1650
133	4,0	350	5	от 1650

Диаметр ствола винтовой сваи (D1) и толщина стенки трубы (S1).

Диаметр ствола винтовой сваи – это диаметр используемой в изготовлении трубы. Вместе с толщиной стенки трубы это основные параметры сваи, которые определяют ее нагрузочную способность. Чем больше диаметр и толщина, тем больший вес свая выдержит. Но особенно подчеркиваем — только при правильной установке! Это значит, что свая должна достичь плотных слоев грунта, которые и будут держать вес постройки. Иначе это будет частично уже висячая свая (свая трения), которая рассчитывается по другой методике. В процессе эксплуатации на сваю действует вертикальная нагрузка, она главная. В то же время она испытывает сопротивление на изгиб. Поэтому и здесь диаметр и толщина стенки играют существенную роль. Немного помогает бетонирование. Но не стоит на него надеяться, оно больше для защиты от кислорода и проникновения воды.

Длина сваи (L).

Длина измеряется от вершины конуса до обреза хвостовика. После выбора диаметра сваи важнейшим является ее длина. Самое главное – наконечник сваи должен находиться ниже глубины промерзания, иначе не справиться с пучинистыми грунтами. Далее повторимся: свая должна достичь плотных слоев грунта. В итоге длина складывается из трех параметров: первый – глубина погружения, второй — высота цоколя строения, третий – 150 мм на обрезку хвостовика и выведение фундамента в необходимый уровень. Получается, что в Тамбове и области при нормативной глубине промерзания грунта в 1,5 м минимальная длина сваи 2 метра.

Диаметр (D) и толщина лопасти (S).

Многие думают, что диаметр лопасти винтовой сваи определяет ее способность выдерживать расчетные нагрузки. Неверно. Дело в том, что чем больше диаметр сваи, тем большее сопротивление ей надо преодолеть при закручивании. А опорой служит грунт. Чтобы не разрушить структуру грунта и тем самым обеспечить закручивание, диаметр лопасти увеличивается в соответствии с диаметром сваи. Толщина лопасти определяется исходя из ее способности выдерживать давление грунта при закручивании, не изменяя формы и не деформируясь.
Почти все производители предлагают сваи с двумя лопастями. Якобы они выдерживают большую нагрузку. Неверно. Еще раз повторимся: нагрузку держит ствол сваи, а не лопасть, хоть их 2 и более, или если сваи многовитковые. В методике расчетов им нет места. Просто они дороже и… Мы их применяем только в случае, если есть геологические изыскания, и они говорят о наличии плавунов, торфяников и т.п. Их надо пройти до плотных слоев, а это совсем никакая опора… И второй винт помогает сделать это, обеспечивая дополнительную движущуюся силу.
Лопасть компании WINTTEK имеют зубчатую кромку (патент). Она облегчает работу зимой на мерзлом грунте, да и летом, исходя из опыта монтажа, тоже помогает «захватиться» за грунт, а также разрывает небольшие корни.
Следует сказать, что диаметр лопасти все же влияет на несущую способность сваи. Это если при монтаже выясняется, что выбранная длина сваи недостаточна, т.к. нужные слои не достигнуты, а Вы решили сэкономить. Винт немного поможет постоять фундаменту без усадки, а вот дальше… Т.е. надо понимать, что винт всего лишь средство доставки сваи на нужную глубину.

Шаг витка.

Для потребителя этот параметр не имеет значения, т.к. не влияет на способность воспринимать нагрузку. А вот для монтажников важен — от него зависит, какие усилия надо приложить при завинчивании. В разных грунтах, по идее, надо иметь разные шаги. Но ни один из производителей не может этого себе позволить… Мы, путем проб и ошибок, вывели для себя нечто среднее, а не скопировали параметры сваи у кого-либо. То же самое можно сказать о месте расположения лопасти, угле захода, ее форме, конструкции конуса. Но для своих партнеров мы делаем и нестандартные винтовые сваи в соответствии с их запросами. В т.ч. со смещенным винтом, т. к. оборудование для закручивания свай у всех разное, наработки и опыт монтажа тоже.

В результате учета всех факторов, расчетов, экспериментов и опыта эксплуатации появилась таблица, которую используют все производители и монтажники винтовых свай.

Тип сваи	Несущая способность 1 шт.	Рекомендуемый шаг между сваями	Применение
Строительная винтовая свая СВС-57	От 1 до 1,5 тонны	от 0,5 до 2 м	Для легких построек, террас, заборов, указателей, дорожных знаков
Строительная винтовая свая СВС-76	От 2 до 2,5 тонны	от 1 до 3 м	Для легких построек, террас, заборов, указателей, дорожных знаков, пирсов
Строительная винтовая свая СВС-89	От 3,5 до 4 тонн	от 2 до 4 м	Для небольших домов (дач), каркасных домов, хозяйственных построек, пристроек, тяжелых заборов, рекламных конструкций, пирсов
Строительная винтовая свая СВС-108	От 4 до 6 тонн	от 2 до 5 м	Для домов из бруса, ангаров, ворот, трубопроводов, опор ЛЭП
Строительная винтовая свая СВС-133	От 5 до 9 тонн	от 2 до 5 м	Для тяжелых домов, трубопроводов, опор ЛЭП

Винтовые сваи — основные характеристики » ИА «РУСНОРД»

Одним из наиболее сложных, а также дорогостоящих составляющих конструкции дома является фундамент. Одновременно с этим процесс создания занимает много времени — чаще всего это лимитирующая стадия строительства. Бывает, что недобросовестные застройщики сознательно нарушают технологии и нормы, дабы оперативно закончить фундамент и перейти к следующим этапам работ. В результате чрезмерной спешки скоро у жильцов нового дома возникают проблемы. Фундамент проседает, в результате вся конструкция медленно разрушается. Для того чтобы быстро смонтировать прочный, надежный фундамент, помощником станут винтовые сваи. Для создания фундамента на винтовых сваях потребуется пара дней. На сайте yamobur.pro вы сможете ознакомитесь с предложениями компании ТЕХНОЛОГИИ БУРЕНИЯ. Здесь производят и монтируют винтовые сваи, проводят качественно буровые работы. Вы сможете изучить отзывы довольных клиентов, это поможет вам принять верное решение.

Завод винтовых свай предлагает высокое качество и быстрое изготовление под заказ, надежный и оперативный, профессиональный монтаж буквально за три дня. Возможен монтаж в любое время года. здесь — собственный парк спецтехники. Весь товар сертифицирован и всегда в наличии на складе. Вас ждут выгодные акции. Вы с можете в полном объеме ознакомиться с продукцией и услугами завода на сайте, выбрав для этого удобное время.

Из положительных характеристик фундамента на винтовых сваях стоит выделить оперативность монтажа. Здесь весьма высока скорость. Винтовая свая готова к эксплуатации сразу же после того, как будет установлена. Даже в случае бетонирования внутреннего просвета свайного ствола, исключен вынужденный простой на строительной площадке. Не придется ждать набора бетоном марочной прочности. Ведь нагрузка на сваю воспринимается в первую очередь стальной оболочкой.

Кроме того, в список положительных характеристик следует добавить и низкий уровень шума во время обустройства фундамента. При монтаже это важная составляющая.

Стоимость весьма лояльна. И это тоже важный аргумент в пользу подобного выбора. также следует добавить способность противостоять различным выдергивающим нагрузкам, отсутствие необходимости в большом объеме грунта. Есть возможность использования в различных условиях.

Винтовые сваи своими руками | Строительный портал

Освоение винтовых свай в отечественном строительстве началось совсем недавно. Но, тем не менее, на сегодняшний день они стали повсеместно применяться для обустройства несущих конструкций под индивидуальные застройки. В статье пойдет речь о том, что такое винтовые сваи, их эксплуатационные характеристики, для какого грунта они предназначаются, а также многие другие нюансы.

Содержание:

Краткая характеристика винтовых свай
Устройство винтовых свай
Область применения. Достоинства. Недостатки
Винтовые сваи своими руками
Расчет свайного поля
Расчет винтовых свай
Способы монтажа свай
Нарушение технологии строительства

Краткая характеристика винтовых свай

Винтовые сваи производятся из высококачественной стали. Ствол цилиндрической формы, с конусообразным наконечником, снабжен винтовыми лопастями особой конфигурации. Они, в свою очередь, обеспечивают несущую способность самих свай, не давая им погружаться глубже при нагрузках.
Диаметр ствола может составлять от 57 до 159 мм, диаметр лопасти находится в диапазоне 180-550 мм, несущая способность – от 1 до 15 т/шт.

Винтовые сваи фото

На верхнюю часть трубы приваривается квадратный оголовок 250-300 мм, который служит опорой для первых рядов конструкции. Повысить надежность фундамента поможет обвязка винтовых свай профилем из черного проката. Также ростверком может послужить железобетонная плита или первый венец деревянного строения.
Все стальные элементы покрыты двухкомпонентной эпоксидной краской, обеспечивающей исключительную защиту от воздействия агрессивной среды. Стоит сказать, что подобный лакокрасочный материал используется для окрашивания днищ судов разного назначения, находящихся в постоянном химическом взаимодействии с различными материалами и веществами (соленой водой, кислотами, перепадами температур).
Гарантийный срок, устанавливаемый большинством производителей на данное изделие, составляет не менее 70 лет. Ну а качественно изготовленные сваи с их последующим грамотным монтажом позволяют эксплуатировать конструкцию до 150-170 лет.

Устройство винтовых свай

Высокая несущая способность выгодно отличает винтовые сваи среди аналогов. Опоры выдерживают большой вес благодаря своей особой конструкции. Лопасти уплотняют грунт при вкручивании, тем самым передавая и распределяя нагрузку на вертикальные слои грунта.

По способу изготовления винтовые сваи различаются на три типа:

Литые. Такие сваи изготавливаются путем заливки сплава в формы. Выпускаются они в основном определенного диаметра – 108 мм. На литом изделии отсутствуют швы, что исключает отрыв различных частей от ствола. Способ производства создает некоторые трудности при выполнении свай по спецзаказам, например, ассортимент нестандартного диаметра. Изготовленные изделия по такой технологии отличаются большим сроком службы и высокой надежностью. Однако, если использовалась сталь низкой марки, то свая может деформироваться и говорить о прочности конструкции не стоит.

Сварные. Производство осуществляется путем наваривания лопастей к трубе, один конец которого имеет форму усеченного под определенным наклоном конуса. Для изготовления лопастей и ствола применяется плазменная резка. Что гарантирует точность заданных параметров и высокую стойкость. Сварные швы тщательно зачищаются и затем обрабатываются специальным антикоррозийным покрытием.

Комбинированные. Сваи данного вида встречаются реже. Они сочетают литой ствол и сварные лопасти, выполненные посредством лазерной резки. Качеству швов предъявляются особые требования, ведь от него зависит надежность изделия и соответственно долговечность фундамента.

Наконечники винтовых свай бывают нескольких видов:

со срезом под уклоном;
конусообразные;
с симметричным срезом.

Длина свай подбирается с учетом особенностей ландшафта, так, например, берется во внимание максимальный показатель перепада грунта на стройплощадке, высота цоколя и тому подобные нюансы.

Область применения. Достоинства. Недостатки

Параметры свай определяются в зависимости от применения, так, например, можно взять облегченные, которые используются при установке навесов, террас, рекламных конструкций, или усиленные опорные элементы, рассчитанные под большую нагрузку.

Свайные изделия обладают следующими отличительными особенностями, благодаря уникальной конфигурации:

фундамент можно обустраивать на неровных участках;

подходят для любого типа грунта, включая торфяные и обводненные почвы, нетвердые скальные породы;
активно применяются в условиях плотной городской застройки;
отсутствие вибрации, особенно это важно при работах вблизи исторических и культурных памятников;
завинчивание производится как механическим, так и ручным способом;
опоры поддаются ремонту, их отличает мобильность и возможность повторного использования;
обустройство основания на винтовых сваях может выполняться в любое время года;
быстрый монтаж, к тому же опоры готовы к принятию нагрузки сразу после завершения работ;
невысокая цена винтовых свай позволяет создавать наиболее дешевый вид фундамента.

Из отрицательных моментов можно отметить:

подверженность коррозийным процессам;
стоимость утепления подвала жилого строения сравнится со стоимостью самого фундамента.

Винтовые сваи своими руками

Сразу следует отметить, что изготовить данное изделие кустарным способом, соответствующее всем техническим и технологическим параметрам не получится. Надежность опоры будет стоять под большим вопросом.

Конечно, можно приобрести один образец и произвести все замеры изделия, но другую не менее важную информацию производители тщательно скрывают.

Зачастую происходит так, что завинтив сваю до половины, наконечник или лопасти отрываются от ствола. В таких случаях опора заменяется, и обязательно извлекаются застрявшие элементы изделия в намеченной точке.
Дело в том, что лопасти, которые в большей степени отвечают за несущую способность, привариваются под особым углом, да и сама сталь должна быть высокого качества. Придать правильную форму наконечнику возможно только при наличии специального оборудования и тщательного изучения технологии.
Если присутствует уверенность в собственных силах и знаниях, следует иметь в виду, что производить установку самодельных винтовых свай можно только для легких конструкций неответственного назначения: сараи, туалеты, деревянные заборы и тому подобные сооружения.

Для изготовления понадобятся следующие материалы и инструменты:

металлическая труба диаметром 100 мм и толщиной стенки не менее 3,5 мм;
стальной лист толщиной 5 мм;
болгарка со специальной насадкой или лобзик.

Этапы работ

Из листовой стали вырезаются 4 треугольника, которые привариваются к концу трубы, образуя конус.
Лопасти можно изготовить самостоятельно вырезав их из металлического листа. Согнуть их необходимо под определенным углом так, чтобы расстояние между витками в готовом изделии было около 5 см. Данный процесс можно значительно облегчить, если лопасти взять с любого бура.
Сварные швы тщательно зачищаются.
С другой стороны трубы высверливаются рабочие отверстия таким диаметром, чтобы сквозь них мог пройти лом, служащий рычагом при завинчивании сваи.
Опора покрывается эпоксидной краской, которая обеспечит защиту от преждевременного образования коррозии.

Винтовые сваи чертеж

Расчет свайного поля

Грамотная расстановка, требуемое количество опор с соответствующими параметрами под конструкцию любого назначения, является залогом надежности с долгим сроком эксплуатации строения. Перед тем как приступить непосредственно к расчетам, необходимо знать общие принципы:

при возведении легких заборов не рекомендуется монтировать сваи с шагом более 3-3,5 м;
для более основательных ограждений, например, из профлиста, легких камней, расстояние между опорами должно быть не более 3 м. Если существует ветровая нагрузка, то шаг следует сократить до 2,5 м;
каркасные дома или срубы допускается устанавливать на сваи, завинченные на 3-х метровом расстоянии друг от друга;
если при строительстве используются газоблоки, пено-, газобетон или подобные материалы, тогда шаг между сваями должен составлять не больше 2-х м.

Расчет винтовых свай

Все вычисления фундамента на винтовых сваях производятся на основе плана первого этажа. Опоры обозначаются на углах строения, на стыках и пересечениях внешних стен с несущими внутренними перегородками. Далее по длине стен точки расположения свай отмечаются каждые 2-3 м в зависимости от материала, применяемого для строительства дома.
Остальное пространство заполняется опорами с таким же шагом по строгим линиям. В противном случае при последующих работах могут возникнуть затруднения с организацией конструктивных элементов строения.
Если планируется кладка печи или камина, то в данном месте следует установить как минимум 2 опоры. Винтовые сваи обозначаются под внешними углами небольших террас, пристроек или балкона.

Конечно, более точные расчеты проведет специализированная организация, где будут учтены и приняты во внимание многие другие не менее важные факторы:

вес строения с учетом материала;
снеговые и ветровые нагрузки;
особенности планировки, пролетов и т. д.

Способы монтажа свай

Процесс завинчивания опор такого рода не представляет особых трудностей, данная манипуляция может проводиться как ручным, так и механическим способом. Специальная техника применяется для монтажа свай, диаметр которых превышает 108 мм и это обуславливается не только тем, что изделие довольно тяжелое, но и тем, что его большие габариты увеличивают вероятность наклона при ввинчивании.
Также использование оборудования и направляющих необходимо, если работы осуществляются на сложных грунтах. Допустимая погрешность при вертикальном наклоне не должна превышать 2°.
Массивные опоры, применяемые при возведении крупных объектов, монтируются при помощи спецтехники, где контроль над вертикалью лежит на бортовом компьютере.

Габариты свай являются не единственной причиной, по которой может произойти отклонение. Зачастую при ввинчивании возникают препятствии в виде крупных валунов, находящихся в грунте.
Иногда попадаются сваи с дефектами, но, к сожалению, это можно выяснить лишь в процессе работ. Наиболее распространенным браком является некачественный шов, поэтому может произойти отрыв лопасти, тем самым исключается надежность всей конструкции.

Закручивание винтовых свай своими руками

На свайном поле в отмеченных точках с помощью лопаты или бура вырываются лунки. Их глубина не должна превышать 40 см, ямки служат лишь некими «направляющими». Совет: сваи завинчиваются, а не закапываются! Именно такие манипуляции придают необходимую прочность винтовому изделию.

Сначала устанавливаются угловые винтовые сваи, потому как они послужат ориентиром для остальных опор. Их вставляют в подготовленные лунки, и присыпают землей. После окончания работ грунт вокруг них утрамбовывается.
На данном этапе важно строго соблюдать вертикальный уровень. Рычаги вставляются в специальные отверстия и после этого можно переходить непосредственно к завинчиванию опоры. С подобными манипуляциями справятся 2 человека, при наличии определенных навыков процесс займет не более 15-20 минут.
Винтовая свая закручивается до тех пор, пока лопасть не пройдет ниже уровня промерзания грунта. В ходе проводимых работ регулярно проверяется, выдержан ли перпендикуляр.

Бывает так, что опора упирается в какое-либо препятствие, здесь необходимо приложить больше усилий. В принципе при углублении сваи на 1 метр и более допускается ее оставить на этом уровне. Если заглубление меньше метра, то точка завинчивания переносится. Самый плохой вариант – перенос всего фундамента.
По окончанию монтажа, трубы обрезаются болгаркой до нужного уровня. Ствол заливается бетонной смесью М300 на всю длину. Если строение временное (рабочий вагончик, торговый павильон) и в дальнейшем планируется его демонтаж, то последняя манипуляция не выполняется.
Осталось приварить оголовок к стволу и в обязательном порядке обработать поверхность и рабочие швы защитным антикоррозийным материалом.

Закручивание винтовых свай видео

Нарушение технологии строительства

Несоблюдение определенных правил и норм при обустройстве свайно-винтового фундамента может привести к довольно сложным и дорогостоящим ремонтным работам. Поэтому так важно знать некоторые основные принципы, которые помогут избежать печальных последствий.

Исследование грунта. Не стоит пренебрегать данным этапом и заменять полноценный анализ пробным бурением.

Риск	Что делать
На участке может залегать неоднородный грунт, что со временем приведет к проваливанию свай. Соответственно часть строения упадет на почву.	В таких случаях дом поднимается на домкратах и проводится завинчивание новых свай. Потому как «наращивание» опор недопустимо, сварочные швы не должны находиться ниже уровня грунта.
При работах выясняется, что глубина погружения опор должно быть глубже. Так как за основу были взяты лишь средние показатели промерзания грунта при пробном бурении.	Наращивание длины либо их полная замена. Что, несомненно, понесет немалые расходы на приобретение и транспортировку изделий.

Некачественный материал. Нарушение или упрощение технологии при производстве свай однозначно приведет к короткому сроку службы фундамента, ввиду деформации ствола, отрыва лопастей и так далее. И как следствие – ненадежность строения в целом.

Характеристика. Как должно быть	В противном случае. Последствия
Толщина стенки трубы от 4 мм и выше.	Уменьшение толщины даже на 0,5 мм снижает эксплуатационный срок фундамента на 25%.
Толщина защитного слоя должна составлять не менее 200 мкм.	Утонченный слой покрытия не сможет обеспечить надежную и долговременную защиту металлических элементов, тем самым сокращается и срок службы и самого фундамента на 15%.
Лопасти неправильной конфигурации.	Рыхлит почву при завинчивании, вместо того, чтобы уплотнять ее около себя. В связи с этим несущую способность сваи невозможно гарантировать.
Некачественно выполненные сварные швы.	Сварочные работы низкого качества снижают срок службы винтового столба от 40 до 80%.
Отсутствие косынки на оголовке.	Не может обеспечить надежную опору для обвязки.

Распределение нагрузки. Неграмотный расчет свайного поля нарушит горизонтальность основания, что, в свою очередь, приведет к разрушению строения. Более легкие последствия – перерасход материала.

Причина	Следствие
Неверная расстановка свай, неправильные размеры.	Прогиб пола либо угол строения остается в «висячем» состоянии.
Превышение допустимого отклонения относительно вертикальной оси.	Опора будет нести более низкую нагрузку, чем при проектных расчетах.
Сваи завинчены в «разбежку».	Усложнение последующих строительных процессов, увеличение расхода материала для обвязочных работ.

Свайно-винтовой фундамент в последнее время выбирается все чаще в сегменте индивидуального строительства. Высокие характеристики, легкость монтажа и весьма значительная экономия при его обустройстве делает его весьма привлекательным для большинства застройщиков. Но чтобы, основание отвечало всем требованиям по эксплуатации, необходимо приобретать качественную продукцию и соблюдать соответствующие требования при организации данного фундамента.

Производство винтовых свай | Винтовые сваи

Производство винтовых свай 89, 108 и 133 мм ведется строго по стандартам ГОСТ.

Рисунок 1 — Схема сваи

На рисунке 1 отражена цифрой 1 труба, 2- винтовая лопасть и 3 — конус трубы. Основные технические характеристики винтовых свай компании Тесла приведем в таблице 1.

Таблица 1 — Технические характеристики винтовых свай

Тип винтовой сваи	Толщина стенки трубы,мм	Толщина лопасти,мм	Диаметр лопасти Dл,мм	Длина конуса Lк,мм	Шаг основной лопасти Hол,мм	Диаметр Dотв,мм	Расстояние Lотв,мм
Винтовая свая 89 мм	4	5	250	135	25	30	70
Винтовая свая 108 мм	4-5	5	350	162	35	30	70
Винтовая свая 133мм	5	5-6	350	200	70	30	70

Оголовки для винтовых свай изготавливаются по следующей чертежам (рисунок 2-3). Значение параметров отражено в таблице 2.

Таблица 2 — Технические характеристики оголовков винтовых свай

Тип винтовой сваи	Толщина стенки оголовка,мм	Размер Lo, мм	Диаметр трубы Dс,мм	Длина усиления Lу,мм	Диаметр отверстия Dотв, мм
Винтовая свая 89 мм	5	250	89	60	16
Винтовая свая 108 мм	5	300	108	60	16
Винтовая свая 133мм	5	300	133	60	16

Рисунок 2 — Оголовок для винтовых свай

Рисунок 3 — Оголовок для винтовых свай

Диаметр отверстия Dотв. отлично подобрано для шурупов глухарей 12х300, поэтому установка сруба на сваи облегчается в разы. Окраску винтовых свай ведем установками безвоздушного распыления Graco. В качестве материала нанесения на сваи в базовом варианте используется грунты ГФ-021 красно-коричневые либо серые. Стоимость таких свай отражена в нашем прайсе на продукцию. Возможно использование ПФ-100, ПФ-115 по просьбе заказчика или иных покрытий. Толщину покрытий проверяют толщиномером покрытий магнитным МТ-1008 с датчиком МТ-М, имеющим относительную погрешность в 3%. Толшина покрытия составляет более 80 мкм.

Благодарю использованию плазменных станков с ЧПУ размеры отверстий получаются идеальными, что приводит к лучшей проварке сварочных швов. Фото неокрашенной винтовой сваи показано ниже.

Неокрашенные винтовые сваи 108 мм

Лопасти на винтовые сваи 89, 108 мм имеют толщину 5 мм, что обеспечивает и соответствие ГОСТ на винтовые сваи и высокие несущие характеристики.

Лопасть винтовой сваи 108 мм

Окраска винтовых свай ведется пневматическим либо безвоздушным распылением. В качестве защитного слоя используются лакокарсочные материалы на основе алкидных смол, модифицированных акриловым полимером.

Немного о производстве. Предприятие ООО «Тесла» оснащено современным оборудованием и прогрессивными технологическими процессами, позволяющими качественно и оперативно выполнять задачи различной сложности. Закуплены современные ленточнопильные станки для более точной обработки профильных заготовок металлопроката.

Ленточнопильный станок

На вооружение предприятия поступила новейшая разработка пятикоординатной плазморезательной машины с ЧПУ, имеющая 5 координат управления резаком и позволяющая производить обработку фаски деталей под сварку, а также производит фигурный раскрой низкоуглеродистых и легированных сталей листов шириной 4000 мм., длиной 6000 мм., толщиной 50 мм. Стойка управления выполнена на базе СЧПУ «Флекс NC-200» и представляет собой универсальное устройство ЧПУ, построенное на базе промышленной управляющей аппаратуры и привода фирмы B&R (Австрия).

Станок плазменной резки

Сварка металлопроката производится аттестованным в системе НАКС оборудованием. На заводе применяется автоматическая и полуавтоматическая сварка. Сварочные технологии также аттестованы в системе НАКС.

Сварочный аппарат типа Технотрон

В настоящее время мы специализируемся на винтовых сваях, однако благодаря большому опыту можем изготовить иные металлоконструкции. Связывайтесь с нашими менеджерами или отправляйте информацию в форме обратной связи и наши менеджеры свяжутся с Вами.

(PDF) Оценка эффективности винтовых свай, заложенных в мягкую глину

Civil Engineering Journal Vol. 5, № 8, август 2019 г.

1798

[4] Аскэлью, А., и Г. Н. Ян Смит. «Проектирование свайного фундамента: руководство для студентов». Школа искусственной среды, Университет Нейпир

, Эдинбург. Балкема/Роттердам/Бостон (2007): 83-102.

[5] Басу, Прасенджит и Моника Прецци. «Проектирование и применение буронабивных (винтовых) свай», Публикация

FHWA/IN/JTRP-2009/28. , Совместная программа исследований в области транспорта, Департамент транспорта Индианы и Университет Пердью,

Вест-Лафайет, Индиана. (1969). дои: 10.5703/1288284314278.

[6] Фахми, Ахмед и М. Хешам Эль Наггар. «Осевые характеристики винтовых конических свай в песке». Инженерно-геологический

Машиностроение 35, вып. 4 (22 февраля 2017 г.): 1549–1576. doi: 10.1007/s10706-017-0192-1.

[7] Likhitha.h2, Raghavendra.H.N2, Rakesh.K.P3 и Uday Shrihari.P. «Несущая способность винтовых свай на сжатие в

черноземной хлопковой почве.Международный журнал инновационных исследований в области науки, техники и технологий Vol. 6, выпуск 7 (июль

2017).

[8] Хассан Обайд Аббас. Выносная способность винтовых свай в песчаных грунтах. Журнал геотехнической инженерии. 2017; 4(1): 8–12п.

[9] Альбусода, Бушра С. и Хассан О. Аббас. «Оценка эффективности одиночных и групповых винтовых свай, заделанных в расширяющийся грунт

». Международный журнал геоинженерии 8, вып. 1 (декабрь 2017 г.).doi: 10.1186/s40703-017-0063-x.

[10] Ван, Тэнфэй, Цзянькунь Лю, Боуэн Тай, Чуаньчжэнь Цзан и Чжичунь Чжан. «Характеристики морозостойкости винтовых свай

в регионах с сезонной мерзлотой на основе термомеханического моделирования». Компьютеры и геотехника 91 (ноябрь 2017 г.):

27–38. doi: 10.1016/j.compgeo.2017.06.018.

[11] Hargrave, R.L., and R.E. Thorsten. «Винтовые опоры в обширных почвах Далласа, штат Техас». В материалах 7-й Международной конференции

по обширным почвам, Даллас, Техас, стр.3-5. 1992.

[12] Геотехника, Аруп. «Проектирование винтовых свай: оценка методологии проектирования свай». Ove Arup & Partners Ltd, Лондон (2005 г.).

[13] Ливне, Бен и М. Хешам Эль Наггар. «Аксиальные испытания и численное моделирование винтовых свай с квадратным валом при нагрузке на сжатие и растяжение

». Канадский геотехнический журнал 45, вып. 8 (август 2008 г.): 1142–1155. дои: 10.1139/t08-044.

[14] Хазаи, Джавад и Аболфазл Эслами. «Геотехническое поведение винтовых свай с помощью физического моделирования с помощью усеченного сосуда, ограничивающего

сосуд (FCV).Международный журнал географии и геологии 5, вып. 9 (2016): 167–181.

doi:10.18488/journal.10/2016.5.9/10.9.167.181.

[15] Аль-Багдади, Терар А., Майкл Дж. Браун, Джонатан А. Кнаппетт и Асад Х. Аль-Дефае. «Влияние вертикальной нагрузки на характеристики боковой винтовой сваи

». Труды Института инженеров-строителей — Геотехника 170, вып. 3 (

июня

2017 г.): 259–272. doi:10.1680/jgeen.16.00114.

[16] Хамед, Маджид, Ханифи Чанакчи и Омар Халил.«Характеристики многоспиральной сваи, заделанной в органический грунт, при выдергивающей нагрузке

». Транспортная инфраструктура Геотехнология 6, вып. 1 (9 января 2019 г.): 56–66. doi: 10.1007/s40515-018-00069-0.

[17] Мохаджерани, Аббас, Душан Босняк и Дэймон Бромвич. «Анализ и методы проектирования винтовых свай: обзор». Грунты

и Фундаменты 56, вып. 1 (февраль 2016 г.): 115–128. doi:10.1016/j.sandf.2016.01.009.

[18] Аль-Багдади, Т.А., К. Дэвидсон, М.Дж. Браун, Дж.А. Кнаппетт, А. Бреннан, К. Огард, В. Кумбс, Л. Ван, Д. Ричардс и А. Блейк.

«Процедура проектирования на основе CPT для прогнозирования крутящего момента при установке винтовых свай, установленных в песке». Исследование морских площадок

Geotechnics 8th International Conference Proceedions (nd): 346–353. (2018) doi: 10.3723 / osig17.346.

[19] Британский институт стандартов, BSI, BS 8004, (2015), Свод правил для фондов, Милтон-Кинс, Лондон, Великобритания.

[20] Сакр, Мохаммед. «Установка и эксплуатационные характеристики винтовых свай большой мощности в несвязных грунтах.Журнал DFI

— Журнал Института глубоких фундаментов 5, вып. 1 (июнь 2011 г.): 39–57. doi: 10.1179/dfi.2011.004.

[21] Zhang, D.J.Y., R. Chalaturnyk, P.K. Robertson, D.C. Sego, and G. Cyre. «Программа испытаний винтовых анкеров (часть I):

Контрольно-измерительные приборы, характеристика площадки и установка». В проц. 51-й канадский геотех. конф., Эдмонтон. 1998.

[22] Абдель-Рахим, Хамди Х.А., Йехия Камаль Таха и Валла Эль Дин Эль Шариф Мохамед.«Несущая способность винтовых свай на сжатие и подъем

в несвязном грунте». Журнал инженерных наук 41, вып. 6 (2013): 2055-2064.

Винтовые сваи и легкие конструкции: для канадцев все просто

Стэн Хиггинс, винтовые сваи Postech Виннипег

Промышленность винтовых свай твердо заявляет, что винтовые сваи дешевле бетонных.Правда в том, что винтовые сваи можно использовать для самых разных проектов и, в зависимости от характеристик грунта, они не всегда дешевле.

Однако это смелое заявление. Винтовые сваи дешевле для малонагруженных конструкций.

Это смелое утверждение, и я боролся с самим собой, правда это или нет. Я определил, что когда вы смотрите на общую картину, это верно каждый раз для канадцев в районах, где существует вероятность морозного пучения. Ниже объясняется, почему.

Винтовые сваи для слабонагруженных конструкций чаще всего дешевле, чем монолитные (CIP) или сваи с конусом.

Я не буду заходить слишком далеко, чтобы сказать, что винтовые сваи всегда будут дешевле, потому что некоторые бетонные компании готовы ставить себе цену вне бизнеса (вы найдете их и в индустрии винтовых свай). Кроме того, не все бетонные сваи одинаковы. Да, бетонная свая глубиной четыре фута будет поддерживать вашу палубу, но она не выдержит морозного пучения.

Установка винтовых свай не испортит ландшафт и не оставит ужасный беспорядок.

Побочный ущерб от традиционных бетонных свай имеет свою цену.Эта стоимость часто упускается из виду, но может варьироваться от нескольких долларов до тысяч долларов. Для некоторых людей самая высокая цена — это ремонт своего двора, который не может быть использован для развлечения.

Бетонные сваи часто вздымаются при небольшой нагрузке и особенно вне отапливаемых помещений.

Бетонные сваи под вашим домом с большой вероятностью будут работать так, как задумано. Тем не менее, быстрая прогулка по многим новостройкам страны, и вы не можете не заметить трещины на ступенях от вздутия.Вы также найдете непропорционально большое количество свай, пострадавших от мороза, под неотапливаемыми конструкциями, такими как террасы и солярии. Причина проста, бетон пористый и силы мороза сильные.

Винтовая свая для легконагруженной конструкции (терраса, солярий, солнечная ферма и т. д.), напротив, достаточно мала, чтобы считаться сваей без смещения, что переводится на английский язык как свая с достаточно маленьким стволом, чтобы силы мороза пренебрежимо малы по сравнению с сопротивлением, создаваемым винтовой лопаткой.Сваи, вздутые морозом, как правило, очень дороги в ремонте, и большинство людей просто будут страдать вместе с палубой или крыльцом, которыми они недовольны.

Если рассматривать общую картину, винтовая свая малонагруженной конструкции не представляет никакой сложности. Просто помните, точно так же, как не все бетонные сваи или компании равны, не все винтовые сваи или компании с винтовыми сваями равны; проведите исследование, и вы получите беззаботный фундамент на винтовых сваях по отличной цене.

Для получения дополнительной информации о винтовых сваях Postech Winnipeg посетите веб-сайт www.Screwpiling.ca или позвоните по телефону 204-793-0679.

Оценка эффективности одиночных и групповых винтовых свай, заглубленных в расширяющийся грунт

Результаты этого исследования можно разделить на две части:

Результаты одиночной винтовой сваи

Использовались три различных соотношения L/D 27, 35 и 53 , также использовались одинарная и двойная спираль с диаметром спирали 15 и 20 мм. В целом количество и скорость подъема винтовой сваи из-за набухания грунта уменьшались при увеличении соотношения L/D, уменьшении диаметра спирали и числа витков. Подъем поверхности грунта предшествует подъему винтовых свай и более 80 % его величины приходится на первые 10 сутки насыщения. Движение рядовых и винтовых свай происходит после движения поверхности грунта, что представляет собой временной лаг и более 80% приходится на период (20–30) дней насыщения. Между восходящим движением винтовых свай и поверхностью почвы существовал временной лаг. Результаты трех модельных испытаний обычной сваи и 12 модельных испытаний винтовых свай представлены в таблице 3.

Таблица 3. Сводная информация о максимальном подъеме моделей винтовых свай

Как показано на рис. 10 и 11, увеличение отношения L/D для обычных и винтовых свай уменьшает подъемное движение сваи, возникающее в результате набухания грунта. Это происходит за счет закрепления длинных свай в глубоком слое грунта, даже если этот слой находится в активной зоне грунта. Полученный процент снижения в обычных сваях с восходящим движением составил 67 % при увеличении L/D с 27 до 53, в то время как для винтовых свай с пластинами с одинарной и двойной спиралью составил (82–84 %) и (77 %) соответственно при увеличении L/D. соотношение от 27 до 53.Обычная свая показала большее сопротивление, чем двойная спираль винтовых свай для всех соотношений L/D. В целом, для заданного диаметра (D) и мощности экспансивного грунтового основания (H) максимальное подъемное движение уменьшается с увеличением отношения (L/H) за счет увеличения его длины и анкерного действия винтовой сваи. Значительное снижение наблюдалось при (L/H = 1), т. е. винтовой свае, заглубленной на полную глубину. Это поведение можно понять следующим образом: эффект давления набухания расширяющегося грунта уменьшается с увеличением отношения (L/H).Более мобилизованное сопротивление выдергиванию винтовой сваи, когда длина становится равной толщине расширяющегося слоя грунта, где винтовая свая играет важную роль в снижении подъемного движения. Активная зона определяется как зона или глубина сезонного изменения влажности, иногда также называемая «глубиной увлажнения». Это глубина или зона, где силы расширения или усадки почвы неблагоприятно влияют на характеристики глубокого фундамента. Набухающие почвы расширяются при увеличении содержания влаги и сжимаются или сжимаются при уменьшении содержания влаги.Если глубокий фундамент недостаточно установлен ниже активной зоны, при изменении содержания влаги к глубокому фундаменту будут приложены силы пучения или усадки, которые могут вызвать его перемещение и конструкцию над ним. Наличие винтовых пластин в активной зоне способствует увеличению движения винтовых свай вверх. Как показано на рис. 12, максимальное движение вверх уменьшается с увеличением отношения L/H из-за увеличения его длины и анкерного действия винтовой сваи. В общем, подъемное движение винтовых свай увеличивается с увеличением диаметра спирали, особенно при более низких значениях отношения L/D винтовых свай.Очевидно, что наличие более чем одной спирали в винтовой свае приводит к увеличению подвижности винтовой сваи. Это происходит из-за сил, возникающих вокруг винтовых пластин, которые приводят к их подъему. Эти силы возрастают с увеличением числа витков. Результаты всех модельных испытаний, проведенных на обычных и винтовых сваях, представлены на рис. , De = эквивалентный диаметр сваи, H = глубина расширяющегося грунта и (Sp, Ss) = движение сваи и поверхности грунта вверх соответственно.Это соотношение было построено для получения практического соотношения, которое обеспечивает требуемое отношение L/D для обычных и спиральных свай, чтобы дать допустимое или нулевое движение вверх для сваи из-за набухания. Соотношение учитывает влияние длины сваи, диаметра сваи и спирали, количества спирали и толщины набухающего грунта. Предлагаемое соотношение обеспечивает значения для ненагруженных свай, полностью заглубленных в очень расширяющийся грунт. Следовательно; в случае нагруженных свай соотношение будет безопасным и консервативным.

Рис. 10

Изменение максимального подъемного движения винтовой сваи с различной длиной и диаметром спирали

Рис. 11

Изменение соотношения (Spmax/H) с отношением (L/D) винтовой сваи с различной длиной и диаметром спирали

Рис. 12

Изменение соотношения (Spmax/H) с отношением (L/H) винтовой сваи с различной длиной и диаметром спирали

Рис.13

Предлагаемое соотношение для определения размеров винтовой сваи в расширяющемся грунте

Было проведено пятнадцать модельных испытаний для определения способности стальных и винтовых свай с одинарной и двойной спиралью выдергивать после полного насыщения расширяющимся грунтом. Для этих моделей свай использовались три различных отношения L/D 27, 35 и 53. На рисунках 14, 15, 16, 17 и 18 показаны результаты модельных испытаний поведения свай при выдергивании и движении вверх. Было замечено, что более глубокие сваи с более высоким отношением L/D обладают большей способностью выдергивания.Кроме того, винтовые сваи показали большее сопротивление приложенным подъемным силам, чем обычные сваи, из-за наличия винтовых пластин, которые обеспечивают дополнительную анкеровку в глубоких слоях грунта. Сила отрыва увеличивается с увеличением диаметра и количества винтовых пластин.

Рис. 14

Кривые движения выдергивающей нагрузки вверх для стальной сваи без спирали

Рис. 15

Кривые движения вверх при вырывной нагрузке для винтовой сваи с одинарной спиралью (dh = 15)

Рис.16

Кривые движения вверх при вырывной нагрузке для винтовой сваи с одинарной спиралью (dh = 20)

Рис. 17

Кривые движения вверх при вырывной нагрузке для винтовой сваи с двойной спиралью (dh = 15)

Рис. 18

Кривые движения вверх при вырывной нагрузке для винтовой сваи с двойной спиралью (dh = 20)

В таблице 4 приведены результаты испытаний на выдергивание и тип отказа для обычных и винтовых свай. Характер разрушения винтовых свай исследуется путем разрезания расширяющегося грунта после разрушения винтовой сваи под действием выдергивающей нагрузки, как показано на рис. 19. Результаты показали, что винтовые сваи с двумя витками в основном разрушаются по цилиндрической тарелки. Другим типом разрушения является опора, возникающая в основании винтовых свай, имеющих одну винтовую пластину. Процент увеличения способности вытягивания обычной, одинарной спирали диаметром 15 и 20 мм и двойной спирали диаметром 15 и 20 мм составил 100, 662, 652, 554 и 560% соответственно при увеличении отношения L/D с 27 до 53.Как показано на рис. 20 и 21 скорость увеличения выдергивающей способности винтовых свай больше, чем у обычных свай с увеличением L, L/D и L/H.

Таблица 4. Сводная информация о разрушающей нагрузке моделей винтовых свай Рис. 19

Виды разрушения типов винтовых свай в расширяющемся грунте

Рис. 20

Изменение разрушающей выдергивающей нагрузки в зависимости от длины и диаметра винтовой сваи

Рис.21

a Изменение разрушающей выдергивающей нагрузки в зависимости от отношения L/D спиральной сваи. b Изменение разрушающей выдергивающей нагрузки в зависимости от соотношения L/H спиральной сваи

Результаты группы винтовых свай

Экспериментальная программа выполнена на одиночных и групповых винтовых сваях различной длины и квадратного сечения (0,5 × 0,5) см. Длина винтовой сваи (L) варьируется в пределах (15, 20 и 30) см; эти длины винтовых свай берутся в зависимости от (L/H), где (H) обозначает толщину расширенного грунтового ложа (H = 30 см), поскольку отношение (L/H) находится в диапазоне (0.5, 0,67 и 1). Таким образом, диапазон отношения длины к диаметру (L/D) винтовой сваи варьировался от 27 до 53. Показаны типичные результаты изменения движения вверх во времени для различных расстояний между сваями и отношений L/D 27, 35 и 53. на рис. 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 и 33. Зависимость движения винтовых свай вверх от времени примерно одинакова для всех моделей, за исключением того, что винтовые сваи с L/D (27 ) достиг 80% максимального подъемного движения в течение первых 20 дней, в то время как L/D (35) и (53) достигали в течение (20–30) дней и (25–35) дней соответственно.Это происходит из-за насыщения верхней части грунта раньше нижней части, что приводит к возникновению усилий относительно винтовых пластин. Подобно одинарным винтовым сваям, увеличение отношения L/D для группы винтовых свай уменьшает подъемное движение сваи, возникающее в результате набухания грунта. Это происходит за счет закрепления длинных свай в глубоком слое грунта, даже если этот слой находится в активной зоне грунта. Полученный процент снижения при перемещении вверх группы винтовых свай с одновинтовой пластиной составил (87–91%) для шага (S = 3 dh) при увеличении L/D с 27 до 53.Кроме того, для группы винтовых свай с пластинами двойной спирали и шагом (S = 3 dh) было (70–79%) при увеличении отношения L/D с 27 до 53. Группа винтовых свай с одинарной спиралью показала большее сопротивление, чем группа с двойной спиралью группа винтовых свай для всех соотношений L/D. Наличие винтовых пластин в активной зоне способствует увеличению движения винтовых свай вверх. Результаты показывают, что величина и скорость восходящего движения увеличиваются с увеличением расстояния между сваями. Такое поведение можно объяснить тем фактом, что небольшое расстояние между группой винтовых свай (S = 3 dh) будет сдерживать тенденцию к расширению замкнутого грунта между ними, что приводит к меньшему перемещению винтовых свай вверх.Напротив, по мере увеличения расстояния между винтовыми сваями (S = 5 dh) ограниченный грунт между спиральными сваями будет иметь больше свободы для расширения, поэтому в этом случае наблюдалось большое движение вверх. Влияние расстояния между винтовыми сваями также можно объяснить с точки зрения действия блоков, тенденция группы свай действовать как единый блок увеличивается при малом расстоянии друг от друга. С другой стороны, по мере увеличения расстояния между сваями поведение каждой сваи в группе свай будет как отдельной сваи.Можно заметить, что эффект расстояния между сваями более выражен при большей длине, чем при меньшей глубине. Механизм разрушения группы винтовых свай сложен. Подъемному движению может сопротивляться цилиндрический сдвиг между витками винтовой сваи или несущая способность отдельных витков вблизи основания, а также сопротивление вала, создаваемое вдоль винтовой сваи.

Рис. 22

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 27 и одинарной спирали (dh = 15 мм)

Рис.23

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 27 и одинарной спирали (dh = 20 мм)

Рис. 24

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 27 и двойной спирали (dh = 15 мм)

Рис. 25

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 27 и двойной спирали (dh = 20 мм)

Рис. 26

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 35 и одинарной спирали (dh = 15 мм)

Рис.27

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 35 и одинарной спирали (dh = 20 мм)

Рис. 28

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 35 и двойной спирали (dh = 15 мм)

Рис. 29

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 35 и двойной спирали (dh = 20 мм)

Рис. 30

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 53 и одинарной спирали (dh = 15 мм)

Рис. 31

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 53 и одиночной спирали (dh = 20 мм)

Рис. 32

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 53 и двойной спирали (dh = 15 мм)

Рис. 33

Изменение подъемного движения во времени для группы свай L/D = 53 и двойной спирали (dh = 20 мм)

На рисунке 34 максимальное перемещение вверх модельных групп свай связано с максимальным пучением поверхности грунта (Spmax/Ssmax), построенным в зависимости от параметра (De ² /H * L) для указанного испытанного грунта с учетом влияния шаг свай, длины и диаметры свай и толщина расширяющегося слоя грунта для винтовых свай с одинарной и двойной спиральными пластинами.Это соотношение может обеспечить безопасные размеры и шаг группы из четырех свай с зазором, отделяющим ростверк сваи от верхней поверхности грунта.

Рис. 34

Расчетные схемы для группы из четырех винтовых свай с пластинами с одинарной и двойной спиралью

Основное поведение винтовых свай со смещением

Использование методов забивки винтовых свай со смещением и без смещения на месте наблюдается значительный рост за последние 10 лет.За это время достигнуты значительные успехи изготовлено оборудование для установки винтовых свай. Крутящий момент винтовых свай буровых установок резко увеличилось с 10 кНм для непрерывного шнека (CF A) буровых установок в начале 1980-х, до более чем 700 кНм для современных водоизмещающих буровых установок. Появление компьютерных буровых инструментов позволило вести подробные записи о строительстве. поддерживаться для каждой сваи, и технология бетона также улучшилась до такой степени, что сваи могут быть изготовлены из бетона вместо цементного раствора, что снижает материальные затраты и повышение надежности.

Однако исследования фундаментальной шнековой механики были почти исключительно направлено на CFA. Целью настоящего исследования является изучение поведения водоизмещающие винтовые сваебойные буры в песках. В частности, отношения между почвой были исследованы транспорт, смещение грунта, радиальное напряжение и усилия при установке. Этот В диссертации представлена новая теоретическая модель для прогнозирования переноса грунта, смещения грунта и установочные характеристики крутящего момента винтовых буров с изменяемой геометрией.

Рабочие характеристики модели подтверждены сравнением с моделью в масштабе 1:4. выполняется на трех винтовых сваебойных бурах разного объема. Физический перенос почвы и поля смещения наблюдались путем установки шнеков в окрашенный слоистый песок. а затем эксгумация шнеков. Также была проведена вторая серия испытаний для сравнения параметры установки (крутящий момент, скорость проходки и скорость вращения) и радиальные напряжения воздействуя на шнек во время установки.

Главный супервизор

Julian Seidel

год награды

2000

Департамент, школа или центр

Гражданское строительство

Факультет

Факультет инжиниринга

Irjet — страница, которую вы запросили, не нашли на нашем сайте

IRJET приглашает к публикации том 9, выпуск 2 (февраль 2022 г. ) из различных инженерных и технологических дисциплин, а также научных дисциплин…