Сваи из высокопрочного чугуна (ВЧШГ)

Трубы свайные из высокопрочного чугуна широко известны как надежная система для создания различного рода фундаментов гражданского, промышленного и специализированного строительства, а так же как система для устройства водозаборных скважин.

Ключом к успеху является исходный материал – высокопрочный чугун с шаровидным графитом (ВЧШГ). Получивший свое распространение в начале 50-х годов прошлого века он обладает всеми характеристиками, которые требуются для системы забивных свай: пластичностью, ударной прочностью и устойчивостью к появлению коррозии.

Многочисленные проекты с использованием свайных труб из ВЧШГ в Австрии, Германии, Португалии, Испании и во всей Европе, являются подтверждением безупречности этого технического решения. Там, где грунт из-за геологических особенностей является нестабильным – применение таких свай лучшее и самое надежное решение.

Раструбное соединение

ЗАБИВНЫЕ СВАИ

Высокопрочный чугун изначально является материалом, который выдерживает высокие механические нагрузки, возникающие в динамической форме в процессе забивки свай.

Сваи изготавливаются центробежным способом и имеют два размера: диаметр 118 мм и 170 мм, а также различную толщину стенки в зависимости от требований к переносимой нагрузке. Свая имеет в верхней части раструб с конической внутренней поверхностью и в нижней части конический гладкий конец. Эффективная длина свайной трубы (без раструба) составляет 5900 мм. Необходимая общая длина сваи достигается за счет установки свай друг в друга.

 

 

Для забивания свай в грунт не требуется тяжелой специальной техники, достаточно обычного легкого экскаватора. Вместо ковша устанавливается гидравлический молот с адаптером под раструб сваи. Такая техника имеется в распоряжении практически у каждой строительной компании. Лёгкий и подвижный экскаватор с быстроходным гидравлическим молотом позволяет возводить фундамент на сваях в трудно-доступных местах или в условиях ограниченного пространства. Расположение свай возможно в пределах 40 см от существующих конструкций, а также под углом до 45° к горизонту.

На первую сваю устанавливается так называемый башмак, который препятствует попаданию грунта внутрь сваи. Следующая свая закладывается в раструб уже забитой сваи и процесс повторяется. Это продолжается до тех пор, пока либо не достигается необходимая длина сваи, либо свая попадет на твердый участок грунта. За счет энергии удара в процессе забивания свай возникает так называемая сварка трением,

являющаяся основой их абсолютно неподвижного соединения. Как только первая свая достигнет твердого грунта, процесс останавливается и оставшаяся на поверхнос-

ти часть отрезается дисковой фрезой. Отрезанный кусок сваи является первой забиваемой в следующей серии сваей, таким образом, эта технология является полностью безотходной. Когда забивка свай заканчивается, они заполняются бетоном для увеличения несущей способности и в зависимости от требуемой нагрузки, головка сваи оснащается плитой — распределителем давления или арматурным каркасом.

Забивные сваи с последующим бетонированием (стандартные несущие сваи)

Связка определяется как пониженный темп проникновения сваи по отношению к непрерывной забивной силе (молота) за отведенное время. Создание связки демонстрирует способность свай выдерживать расчетную нагрузку на долгосрочной основе.Установка забивных свай ВЧШГ один из самых быстрых и простых доступных методов установки свай. Сваи забиваются в «связку» в плотный гравий или в коренную породу. Затем в ствол сваи заливается бетон для придания дополнительной прочности. Концевая заглушка или насадка для твердых пород устанавливаются на ведущую секцию, которая затем забивается на полную длину и, при необходимости добавляются новые секции.

Значения для связки (например, степень проникновения по отношению к длительности движущей силы) определяются данными наблюдений и зависят от статистической нагрузки и результатов испытаний в различных состояниях грунта в течение многих лет.

Забивные сваи с зацементированным затрубным пространством (стандартные  сваи с  боковым сопротивлением)

Цементируемые забивные сваи объединяют преимущества установки свай с гибкостью системы цементирования. Большая цементируемая насадка устанавливается на основание ведущей секции забивной сваи. Когда свая забивается в землю, большая насадка создает затрубное пространство между стволом сваи и землей, которое постоянно заполняется стволом сваи и цементом, создавая поверхностное трение. Установленные с помощью комбинированной техники забивки и цементирования сваи могут использоваться в таких условиях грунта, где другие системы не пригодны (например, близость грунтовых вод или загрязненные участки).

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ 

Концевая заглушка Концевая заглушка это стандартная свайная на-садка для забивной сваи Насадка для твердых пород Это альтернатива концевой заглушки, если свая забивается в твёр-дую, например, вывет-ренную породу. Башмак Башмак используется при установке набивных свай.

Башмак имеет больший диаметр, чем свая, создавая тем самым затрубное прост-ранство вокруг сваи, обес-печивая распределение мелкозернистого бетона по всей длине ствола сваи. Муфта Муфта используется при соединении коротких секций забивных свай в месте стандартного раструбного соединения, например, при забивании сваи на ограниченную габаритную длину, когда секция сваи срезается.

Седло трубопровода Сваи ВЧШГ исполь-зуются для поддер-жания трубопровода в слабом грунте. Опорная плита Опорная плита обычно устанав-ливается на несущей свае. Необходимо сделать ведущие отверстия в плите для фиксации плиты гори-зонтально к штифту, чтобы обеспечить пра-вильное расположение при заливке свайной насадки.

 

Устройство закачки цементного раствора (насос для подачи бетона)

Используется при установке забивных свай. Готовый бетон (максимальная крупность заполнителя 4 мм) закачивается в сваю при забивке, заполняя затрубное пространство между стволом сваи и землей. Для закачивания бетона применяют обычные бетонные насосы, с которыми работает большинство строительных фирм.

Бур для сухого бурения

Служит для установки несущей сваи. Бур для сухого бурения устанавливается на мо-лоте экскаватора, вместо стандартного долота. Сваи забиваются в связку и затем заполняются бетоном.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Трубы свайные используются при строительстве и реконструкции зданий различного назначения, опор мостов, магистральных трубопроводов, высоковольтных линий электропередач, антенно-мачтовых сооружений, открытых распределительных устройств, линий связи, при прокладке каналов на сваях, при устройстве подпорных стен в местах возможных сходов селей и оползней, устройстве фундаментов под башни, усилении старых фундаментов, при укреплении склонов, откосов, береговой линии водоёмов, закреплении насыпных и просадочных грунтов, в качестве упоров безопасности (как компенсация подъёмной силы).

Наклон сваи относительно отвесной лини не может составлять более 45°  (только в исключительных случаях допус-кается горизонтальная забивка при укреплении откосов).

Передача незначительных нагрузок происходит за счет косой установки сваи, перенос момента нагрузки  -  за счет опоры сваи.

Для цели передачи нагрузки нужны как минимум грунты со средней плотностью. Как только достигнут этот горизонт, необходимо забивать сваи на предварительно рассчитанную конечную глубину.

Применение свайных труб на вязких грунтах допускается если:

- эрозийный слой < 4 м.

- среднее число ударов гидромо-лота 60 -100.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Предельная нагрузка на сваи

Диаметр	118 мм с буром190 мм	170 мм с буром 250 мм
Грунт средняя плотность	90 кН/м	118 кН/м
Нормальная плотность	119 кН/м	157 кН/м
Высокая плотность	149 кН/м	195 кН/м

 

Преимущества:

• простой монтаж;
• возможность работать на ограниченной площади;
• возможность забивать сваи на расстоянии от объекта = 40 см;
• полное отсутствие отходов;
• не требуется доработка головной части сваи и поэтому строительные работы выполняются непрерывно;
• предельная нагрузка и длина сваи определяются для каждой сваи на месте в зависимости от условий забивания;
• внешняя нагрузка сваи увеличивается за счет запрессовывания;
• экономичность;
• достаточно высокая коррозионная устойчивость;

Незначительные инвестиции только в оборудование и высокая производительность 200- 400 пог. метров в день являются гарантом экономического и технологического успеха.

МАТЕРИАЛ

Высокопрочный чугун с шаровидным графитом это разновидность серого чугуна, материала который использовался веками из-за его высокого сопротивления химическому и механическому воздействию. Благодаря очень высокой вязкости, высокопрочный чугун с шаровидным графитом способен выдержать большую энергию удара при забивке свай.

Технические характеристики

Вне-шний диа-метр	Тол-щина стенки	Длина	Вес трубы	Попе-речное сечение	Предел прочности	Предел текучести	Предельная наг-рузка	Нагрузка	Момент сопротив-ления	Момент инерции
мм	мм	мм	кг	мм2	Н/мм2	Н/мм2	кН	кН	см3	см4
118	7,5	5900	122,0	2604	420	300	1093	781	68	399
118	9,0	5900	142,4	3082	420	300	1294	925	78	461
118	10,6	5900	163,3	3576	420	300	1502	1073	88	521
170	9,0	5900	206,0	4552	420	300	1912	1366	174	1480
170	10,6	5900	235,7	5308	420	300	2229	1592	199	1693

Внутренняя несущая способность (механические характеристики чугуна – предел прочности 420 Н/мм2, предел текучести 300 Н/мм2)

Внешний диаметр/ толщина стенки	Площадь  свайной трубы,	Допусти-мая нагрузка,	Площадь бетонного столба	Марка бетона			Суммарная допустимая нагрузка на сваи с бетоном
				В20/25	В25/30	В30/37	В20/25	В25/30	В30/37
мм	мм2	кН	мм2	кН	кН	кН	кН	кН	кН
118*7,5	2604	526	8332	82	103	123	608	629	649
118*9,0	3082	623	7854	78	97	116	700	720	739
118*10,6	3577	723	7359	73	91	109	795	813	832
170*9,0	4553	920	18145	179	224	269	1099	1144	1189
170*10,6	5309	1072	17389	172	215	258	1244	1287	1330

Примечание.

Значение допустимых нагрузок на сваи рассчитываются, принимая во внимание, что сваи на 100% нагружены собственным весом. 

ОЦЕНКА КОРРОЗИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ СВАЙ из ВЧШГ 

На сваи без заливки бетоном воздействует окружающая почва, поэтому учитывается определенная скорость коррозии свай. Большинство существующих таблиц по коррозии свай и/или шпунтовых свай составлены для стальных компонентов. Чугун в отношении коррозии ведет себя по-другому. Прежде всего, скорость коррозии чугуна ниже, и, второе, поверхностные отложения создают дополнительный барьер, замедляющий коррозию. Таблицы ниже показывают допустимую нагрузку на сваи, принимая во внимание оценку коррозии. 

Допустимая нагрузка на сваи, залитые бетоном  под давлением, и свай в грунте с очень низкой агрессивностью (механические характеристики чугуна420/300 Н/мм2)

Внешний диаметр/ толщина стенки	Площадь  свайной трубы,	Допустимая нагрузка,	Площадь бетонногостолба	Марка бетона			Суммарная допустимая нагрузка на сваи с бетоном
				В20/25	В25/30	В30/37	В20/25	В25/30	В30/37
мм	мм2	кН	мм2	кН	кН	кН	кН	кН	кН
118*7,5	2604	526	8332	82	103	123	608	629	649
118*9,0	3082	623	7854	78	97	116	700	720	739
118*10,6	3577	723	7359	73	91	109	795	813	832
170*9,0	4553	920	18145	179	224	269	1099	1144	1189
170*10,6	5309	1072	17389	172	215	258	1244	1287	1330

Допустимая нагрузка на сваи, залитые бетоном  под давлением, и свай в грунте со средней агрессивностью (механические характеристики чугуна420/300 Н/мм2)

Внешний диаметр/ толщина стенки	Площадь  свайной трубы,	Допустимая нагрузка,	Площадь бетонногостолба	Марка бетона			Суммарная допустимая нагрузка на сваи с бетоном
				В20/25	В25/30	В30/37	В20/25	В25/30	В30/37
мм	мм2	кН	мм2	кН	кН	кН	кН	кН	кН
118*7,5	2328	470	8332	82	103	123	553	573	594
118*9,0	2806	567	7854	78	97	116	644	664	683
118*10,6	3300	667	7359	73	91	109	739	758	776
170*9,0	4156	839	18145	179	224	263	1018	1063	1108
170*10,6	4910	992	17389	172	215	258	1164	1207	1250

Допустимая нагрузка на сваи, залитые бетоном  под давлением, и свай в грунте с высокой агрессивностью (механические характеристики чугуна420/300 Н/мм2)

Внешний диаметр/ толщина стенки	Площадь  свайной трубы,	Допустимая нагрузка,	Площадь бетонногостолба	Марка бетона			Суммарная допустимая нагрузка на сваи с бетоном
				В20/25	В25/30	В30/37	В20/25	В25/30	В30/37
мм	мм2	кН	мм2	кН	кН	кН	кН	кН	кН
118*7,5	1875	379	8332	82	103	123	461	482	502
118*9,0	2353	475	7854	78	97	116	553	572	592
118*10,6	2848	575	7359	73	91	109	648	666	684
170*9,0	3497	706	18145	179	224	263	886	931	975
170*10,6	4253	859	17389	172	215	258	1031	1074	1117

Вы не имеете прав для размещения комментария.