Выбираем оборудование для установки свай

Правильный подбор оборудования для ввода свайных элементов в породу гарантирует успешное строительство опорных конструкций даже в самых проблемных условиях. Каковы преимущества различных технологий погружения свай?

Конструктивно спецтехника для создания свайных опор состоит из базовой машины и рабочего инструмента, с помощью которого выполняется введение свай в породу. В качестве базовой машины для перемещения и фиксации их в нужном положении в большинстве случаев используется копер (копровый агрегат), буровая установка, бурильно-сваебойная машина либо экскаватор с гидроприводом. В качестве рабочего инструмента может выступать молот или вибровозбудитель, тип инструмента зависит от выбранного метода погружения.

Основные технологии введения свай в грунт

• Ударное воздействие: молоты (дизельные, гидравлические, механические, паровоздушные, пневматические);
• Вибропогружение: вибропогружатели;
• Виброзабой: вибромолоты;
• Вдавливание: сваевдавливающие установки.

Выбор оборудования для установки свай

Оборудование для свай подбирается после всестороннего анализа таких факторов, как тип и состав грунтов на участке работ, характеристики будущей постройки, экономическая эффективность и наличие расположенных вблизи зданий, сооружений и коммуникаций.

Одной из самых распространенных проблем при строительстве фундаментов и укреплении уже существующих опорных конструкций становится необходимость свести к минимуму динамическое воздействие на грунт и окружающие конструкции. Вибрация и ударное погружение способны вызвать разрушение фундаментов и надземных построек, по причине чего в зонах городской застройки наиболее предпочтительным является бурение под сваи, а также погружение свай методом вдавливания.

Ударное погружение и комбинированные методики широко применяются в промышленном строительстве при создании таких крупных сооружений, как морские платформы для нефтедобычи и различные транспортные объекты, а также при строительстве в зонах вечной мерзлоты и работе с породами повышенной твердости.

Погружные или буронабивные сваи?

Буронабивные сваи создаются непосредственно в грунте и являются одной из возможных альтернатив забивным сваям из металла и бетона. Минусом технологии создания набивных свай является увеличенный срок работ, а также необходимость постоянного контроля качества бетонирования. Для устройства буронабивных свай необходимо создание скважины и ее заливка бетоном. В обводненных, нестабильных и малосвязных грунтах создание монолитного тела сваи представляет собой значительную трудность, в большинстве случаев для стабилизации стенок скважины необходимо использовать обсадные трубы для буронабивных свай.

Как отмечают многие независимые специалисты, при общих равных условиях использование готовых свай позволяет быстрее и с меньшими затратами завершить строительные работы. К числу щадящих техник погружения на сегодняшний день относится уже упомянутый выше метод вдавливания, в некоторых случаях также может быть применен безрезонансный вибропогружатель.

Вибропогружатели

Вибропогружатель – универсальное спецоборудование для введения в грунт свайных элементов. На современном рынке представлены как модели вибрационной техники с собственным силовым блоком на основе дизельного или электрического мотора, так и модели, предназначенные для подключения к гидроприводу экскаватора. Для фиксации сваи используется наголовник, погружение выполняется за счет работы генератора вибрации (вибровозбудитель).

Тип использованного генератора вибрации обуславливает вид и основные характеристики вибропогружателя, а также возможность контролировать вибрационное воздействие на породу и окружающие постройки во время работы.

Виды вибропогружателей

• Высокочастотные – применяются для ввода свай в плотные или водонасыщенные грунты, передают минимум вибрации на окружающую породу;
• Низкочастотные – наиболее распространенный тип, за счет достаточно большого собственного веса и большой амплитуды колебаний подходят для работы с породами значительной плотности. Использование низкочастотных колебаний замедляет процесс погружения и сводит к минимуму риск деформации сваи;
• Безрезонансные – наиболее прогрессивный класс вибрационной техники, почти не оказывают воздействия на окружающий грунт и близко расположенные фундаменты и сооружения, отличаются возможностью регулирования эксцентрикового момента в процессе работы.

Принцип работы вибропогружателя основан на свойстве породы увеличивать свою проходимость под воздействием вибрации. Благодаря снижению трения грунта о поверхность свайного элемента процесс погружения проходит быстро и не требует больших энергозатрат. Применение вибрационной техники рекомендуется только на мягких породах без скальных включений. Дополнительным преимуществом современных вибропогружателей является возможность применять их не только для погружения забивных свай, но и для вибрационного уплотнения нестабильного грунта и тела бетонных буронабивных свай.

Плюсы погружения свай с помощью вибрации

• В сравнении со сваебойной техникой вибропогружатель производит значительно меньше шума при работе;
• Стоимость работ по вводу свай в грунт меньше, чем при использовании ударного погружения, вдавливания и бурения;
• Безрезонансные вибропогружатели – наиболее экономически выгодная техника для работы в условиях плотной застройки.

Минусы погружения свай с помощью вибрации

• Вибрационная техника рекомендована к использованию только на глинистых и песчаных грунтах без твердых включений. При обнаружении слоев твердой породы введение свай рекомендуется продолжить по ударной технологии.

Копры и бурильно-сваебойные машины

Копер (копровое оборудование, копровый агрегат) – старейшее и наиболее распространенное оборудование для свай, состоящее из базовой машины и рабочего органа. Основным плюсом копров является возможность установки разнообразных рабочих инструментов, позволяющих вводить сваи с помощью вибрации, методом ударного погружения или вибропогружения. В число возможных сфер использования копрового агрегата входит не только установка свай, но и их извлечение из грунта, а также корректировка положения уже установленных свайных элементов. В качестве ходовой части копра может задействоваться гусеничная платформа, автошасси или рельсовое устройство, наиболее распространенными вариантами рабочего органа являются вибровозбудитель и дизельный либо гидравлический молот.

Бурильно-сваебойные машины представляют собой самоходные установки на автошасси, оснащенные рабочим инструментом для бурения скважин и ударного погружения любых свайных элементов. Современное бурильно-сваебойное оборудование способно выполнять бурение под сваи даже в мерзлых грунтах и скальных породах. Большинство моделей бурильно-сваебойных машин оснащены дизельным молотом и телескопическим шнеком. Несомненным преимуществом сваебойных машин на автошасси является повышенная мобильность и проходимость, а также возможность многофункционального использования. Подобная спецтехника может использоваться не только для бурения под сваи при фундаментных работах, но и для установки свайных элементов при создании линий электропередач, мостовых опор и т.д.

Плюсы ударного погружения свай

• Высокая скорость выполнения работ;
• Возможность установки сваи в грунты любого типа, включая скальные породы, мерзлые грунты, дно водоемов и т.п.

Минусы ударного погружения свай

• Возникающие в ходе работ ударные волны могут повредить расположенные вблизи участка сооружения и коммуникации.

Сваевдавливающие установки

Мобильная сваевдавливающая установка (СВУ) относится к группе наиболее современного фундаментного оборудования и позволяет использовать метод статического вдавливания для установки в грунт любых забивных элементов. СВУ относятся к классу самоходного оборудования и легко демонтируются для транспортировки.

В качестве рабочего инструмента сваевдавливающей машины выступает гидропресс с зажимной коробкой для фиксации головки сваи. Для установки сваи в нужное положение СВУ оборудуется грузоподъемным механизмом, для создания упора при вдавливании свайного элемента применяется система металлических грузов. Большинство современных моделей СВУ способны выполнять введение свай как вертикально, так и под углом.

Плюсы ввода свай методом вдавливания

• Минимум динамического и шумового воздействия на окружающую среду;
• Требует меньшего количества энергозатрат чем бурение под сваи и ударное погружение с помощью традиционной сваебойной техники;
• Может применяться на любых типах мягкой породы.

Минусы ввода свай методом вдавливания

• Для компенсации реакции вдавливаемой сваи СВУ необходимо дополнительно фиксировать специальной анкерной системой.

Заключение

Современное оборудование для свай позволяет выполнить ввод свайных элементов с помощью целого ряда технологий, каждая из которых обладает своими преимуществами и ограничениями. Для работы в условиях города и коттеджного поселка наиболее выгодным и безопасным является применение безрезонансных вибропогружателей и сваевдавливающих машин – оборудования нового поколения, позволяющего свести к нулю шумовой фон и вредное воздействие на окружающие постройки. В сфере промышленного строительства, а также на площадках с проблемными грунтами оптимальным вариантом является применение мощной сваебойной техники.