A ház alapja a tervezés egyik legösszetettebb és legdrágább eleme. Ugyanakkor létrehozásának folyamata nagyon hosszú - a legtöbb esetben ez az építkezés korlátozó szakasza. Sajnos nem ritka, hogy a gátlástalan fejlesztők tudatosan megsértik a technológiákat és a normákat annak érdekében, hogy az alapot a lehető leghamarabb befejezzék és a munka következő szakaszaiba lépjenek. Gyakran maguk az ügyfelek erőltetik őket, akik azt gondolják, hogy az építkezésen túl sokáig nem történt semmi. A túlzott rohanás ebben a szakaszban ahhoz vezet, hogy az új ház lakói hamarosan problémákba ütköznek - az alapítvány megbukik, és ennek eredményeként az egész szerkezet lassan összeomlik.
Van itt középút? Lehetséges gyorsan felszerelni egy erős és megbízható alapot? Kiderül, talán. Ebben az esetben a csavaros cölöpök kerülnek mentésre. Az alap létrehozása a csavaros cölöpökre nem csak egy vagy két hónapot igényel, hanem csupán néhány napot.
Miért nem használják ezeket az oszlopokat mindenhol? Miért nem növekszenek az új otthonok olyan gyorsan, mint a gomba az eső után? E kérdések megválaszolásához nemcsak az előnyeit, hanem a csavaros cölöpök hátrányait is meg kell ismernie az alapítvány számára, hogy elképzelést kapjon az alkalmazásuk korlátairól. Ne feledje, hogy az alapozás nagyon felelősségteljes kérdés, és amikor a tervezési megoldást választja, akkor elsősorban a saját ismereteire kell támaszkodnia, nem pedig a gyártók hirdetési biztosítékaira, az építők ígéretére vagy a szomszédok és ismerősök példáira.
Tartalom:
A csavaros cölöpök megjelenésének története
A csavaros cölöpök története közel két évszázadra nyúlik vissza. A tehetséges ír mérnök, Alexander Mitchell a puccs alapok építésének puccsát hozta létre. 1833-ban szabadalmazta a „Mitchell csavaros cölöpöket”, amelyet mozgatható talajokba lehet telepíteni, például egy tó homokos aljára vagy iszapos homokra.
Az első ilyen építményekre felállított nagy szerkezet a Maplin Sand világítótorony volt, amelyet a Temze torkolatánál építettek már 1838-ban. Alapja kilenc cölöp volt, 120 cm átmérőjű csavarhegyekkel, körülbelül 7 méter mélyre csavarva a földbe. A következő években több további világítótorony épült Mitchell irányítása alatt egész Angliában. Néhányuk változatlan maradt a mai napig.
Több mint 150 világítótorony Észak-Amerikában, a móló Portlandben, a felüljáró és a hidak Bombayban, a vasút Barodában, a móló a madrákban és sok más fontos tárgy épült a 19. század közepén, Mitchell cölöpök felhasználásával.
Oroszországban a csavaros cölöpöket csak a 19. század második felében fedezték fel. Az orosz mérnökök gyorsan felismerték a találmány összes előnyeit, különösen akkor, ha az ország északi régióinak örökké fagyos területein, vagy a part menti területek gyenge, elárasztott talajában dolgoznak. Nagyon hamarosan a csavaros cölöpöket széles körben elterjedték a katonai célokra szolgáló mérnöki szerkezetek építésében (az összecsukható hidak alapjainak gyors felépítéséhez használt keret-csavarozást a katonaság eddig alkalmazta), majd később az építkezésben.
Az acél csavaros cölöpöket manapság aktívan használják. Segítségükre akkor fordulnak, amikor nagy alapozási sebességre van szükség: különféle tartóelemek felszerelésekor, szivattyú- és fúróállomások telepítésekor, csővezetékek fektetésekor, ideiglenes táborok építésében a munkavállalók számára stb. Ezekre a termékekre van a legnagyobb igény az olaj- és gázipari társaságok, a katonai és ipari építők, valamint a helyreállítási munkákat végző vállalatok körében. A lakóépületek építésében részt vevő építőipari szervezetek jelen vannak a listán, de messze nem vezetnek vezető pozícióktól.Természetesen a lakóépületek csavaros cölöpjeire épülnek az alapok, de a legtöbb esetben a nehezen megközelíthető vagy nehéz talajú területeken történő építésről, a régi lakóépületek problémás alapjainak javításáról és az épületek lejtőkön történő rögzítéséről van szó.
A csavaros cölöpök kialakítása és jellemzői
Mik azok a csavaros cölöpök, amelyek világszerte olyan gyorsan népszerűsítették az építőket? Milyen fajták léteznek ezek közül? Milyen tulajdonságokkal kell a csavarozott cölöpökre figyelni?
A csavaros halom csomagtartóból és a végén található pengéből áll. Ez utóbbinak köszönhetően az ilyen típusú cölöpök becsavarodással, nem eltömődéssel vannak eltemetve a földbe.
1. A cső. 2. A halom tetejéhez rögzített fej. 3. Spirál alakú penge. 4. Korróziógátló bevonat. 5. Technológiai lyuk a rúd beállításához.
Az acélcsavaros cölöpöknek számos fajtája van. Egy adott típus javára történő kiválasztás alapját a terület talajának jellemzői és az alapra becsült terhelése elemzik. Gyakran, még egy helyszínen is különböző típusú cölöpök vannak felhasználva, amelyek lehetővé teszik a rakomány egyenletes eloszlását.
Csavarhegy típus
A csavaros cölöpök hegyei, amelyek megkönnyítik a talajba merítésüket, hegeszthetők vagy önthetők.
Csavaros halom hegesztett hegygel.
Az öntött hegyek jelentősen drágábbak, felhasználásuk csak különösen sűrű talajokkal, beleértve az örökkévalóságot is indokolt, és amelyek természetes vagy technogén eredetű nagy zárványokat tartalmaznak. A tartós öntött hegy a cölöpök csavarozásakor könnyen elpusztítja az útjában lévő akadályokat, és ugyanakkor nem deformálódik.
Öntött halom halom.
Pengék száma
A pengék száma szerint a csavaros cölöpöket egy- és többlapáttá osztják (egyes tengelyen lévő lapátok száma egyes esetekben eléri a hat darabot is). Az elsőket kizárólag sűrű, alacsony mobilitású talajokra szánják.
Egykéses csavaros halom.
A második univerzálisabb, bár fő célja lágy talaj, alacsony teherbírású, mivel a többlapásos cölöpök jobban ellenállnak a különféle terheléseknek - húzó vagy fordítva, sajtolás és vízszintes. A többkélyes csavaros cölöpök maximális hatékonysága úgy érhető el, hogy helyesen választják meg a pengék számát, a közöttük lévő optimális távolságot, a hangmagasságot és a szöget.
Kéttengelyes csavaros halom.
Penge mérete
A pengék mérete szerint a csavaros cölöpöket széles késűre osztják (a pengék átmérője legalább másfélszeres a csomagtartó átmérőjének) és keskenykéssel. A megnövekedett csapágyfelületnek köszönhetően a széles bolyhos cölöpök nagyon hatékonyak puha talajban.
Széles késű csavaros cölöpök.
A keskeny pengésűeknek megvan a saját specializációja - különösen sűrű vagy nagyon fagyos talaj (a széles pengéjű halom ilyen csavarba csavarozása lehetetlen, mivel a pengék nagymértékben megrepednek vagy deformálódnak). Az ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) nemzetközi szabvány szerint egy csavaros halom lapáinak átmérője 200 és 350 mm között változhat.
Keskeny pengésű cölöpök.
A csavaros halom fémvastagsága
A csavaros halom legfontosabb szerkezeti jellemzője a fém vastagsága, amelyből a csomagtartó falai készülnek. A szükséges vastagság kiszámítása nem csak a cölöp becsült terhelésének, hanem működésének feltételei alapján történik. A helyzet az, hogy a cölöpfal vastagságának a korróziós folyamatok következtében bekövetkező csökkenése végső soron annak élettartamát csökkenti. A fent említett ICC AC358 szabvány szerint a cölöp tengelyének minimális falvastagsága semleges talajban 8 mm és magasabb kémiai aktivitású talajban 9,5 mm.
A háztartási mérnökök természetesen felismerték egy olyan paraméter fontosságát is, mint a csavarozáshoz használt fém vastagsága. Az 1977-ben a Szovjetunióban közzétett „Cölöpök és halom alapok” című referenciakönyv kimondta, hogy a halomtengelynek legalább 10–14 mm vastagságú, melegen hengerelt varrat nélküli csőből kell készülni. A modern oroszországi SP 24.13330.2011 „Cölöp alapok” építési szabványban azonban egy olyan paramétert, mint a csavaros cölöp tengelyének falvastagsága, egyáltalán nem veszik figyelembe és nem szabványosítják.
Nem fogunk feltételezni, hogy miért történt ez, a következmény fontos. Sok hazai gyártó kihasználja az acél cölöpök építésére vonatkozó szigorú előírások hiányát az orosz szabványok szerint, és tudatosan figyelmen kívül hagyja a nemzetközi szabványokat. A profit maximalizálása iránti minőség romlásához vezet.
A legtöbb hazánkban gyártott csavaros cölöp falvastagsága nem haladja meg a 3-4 mm-t. Ugyanakkor hegesztett csövekből készülnek, csökkentett korrózióállósággal. És a védő korróziógátló bevonat minősége általában a legjobbat kívánja: gyakran „kiöml” már a cölöpök szállításakor.
Természetesen Oroszországban képesek olyan cölöpöket gyártani (és nem csak tudni, hanem gyártani is!), Amelyek minősége megfelel az ICC AC358 nemzetközi szabvány követelményeinek. Nagy költségeik miatt azonban a legtöbb esetben nem tudják ellenállni a versenynek az előre fúrt kútba felszerelt hagyományos vasbeton cölöpökkel.
A fém vastagságát nemcsak a halomtengelyre, hanem a pengeire is figyelembe kell venni. Ideiglenes vagy könnyű tárgyak építésekor cölöpök használata megengedett, amelynek penge vékonyabb, mint 5 mm. A hosszú távú működésre tervezett nagyszerkezetek felállításakor a nemzetközi szabvány 9,5–12,5 mm vastag pengék használatát javasolja.
Védő korróziógátló bevonat
A korróziós folyamatoknak az agresszív talajba telepített acél cölöpök szilárdsági tulajdonságaira gyakorolt hatása csökkentése érdekében ne csak növelje falainak vastagságát, hanem alkalmazzon további védőbevonatot. Az acél cölöpök korróziógátló védelmének leggyakrabban alkalmazott módszerei a galvanizálás és egy speciális polimer (poliuretán, epoxi stb.) Bevonat felvitele. Az ICC AC358 szerint a védő polimer réteg vastagságának legalább 400 mikronnak kell lennie.
Az alap előnyei a csavaros cölöpökön
Beépítési sebesség
A nagy beépítési sebesség talán a csavaros cölöpök legfontosabb előnye, mivel az építőiparban az időt úgy értékelik, mint semmi mást. A csavaros halom használatra kész a telepítés után. Még a cölöp tengelyének belső betonozása sem vezet állásidőhöz az építkezésen: nem kell megvárni, hogy a beton megszerezze a márkaerőt, mivel a cölöp terhelését elsősorban acélhüvelye érzékeli.
Alacsony zaj az alap felszerelésekor
Az alacsony zajszint a telepítés során a csavaros cölöpök fő előnye a meghajtotthoz képest. Az utóbbi földbe vezetésének folyamatát nemcsak zaj, hanem rezgés kíséri. A talaj vibrációs hatása a munkaterület közvetlen közelében elhelyezkedő különféle szerkezeteket károsíthatja.
Alacsony ár
A csavaros cölöpökön az alapok alacsony költségét, összehasonlítva az összes fajta vasbeton alapozással, elsősorban a talajművelés nagymértékű csökkentése okozza.
Az a képesség, hogy ellenálljon a különböző húzóterheknek
Ez a képesség annak köszönhető, hogy a pengék csavaros cölöpökben vannak. A fűrészlapoknak köszönhetően ezeket a cölöpöket egyenetlen platformokra (ami azt jelenti, hogy kiválóan alkalmasak lejtőn fekvő épületekre) és a függőleges szögetől bezárva lehet felszerelni.
Nincs szükség nagy mennyiségű talaj megszerzésére
A csavaros cölöpök beszerelése során kis mennyiségű talaj elmozdulása lehetővé teszi a meglévő épületek közelében történő munkát.
Különböző körülmények között használhatók.
A csavaros cölöpök időjárási és éghajlati egyszerűsége abban rejlik, hogy meglehetősen széles hőmérsékleti tartományban működtethetők, nem félnek a felszín alatti víz emelkedésétől és a talaj duzzadásától, ezért nem igénylik az építkezés kötelező víztelenítését.
újrafelhasználhatóság
A csavaros cölöpök egyik alkalmazása ideiglenes szerkezetek építése. Miután egy ilyen épület elvégezte a funkcióit és szétszerelésre került, a csavaros cölöpök eltávolíthatók a talajon, és szükség esetén újra felhasználhatók.
Érdemes megjegyezni, hogy ezeket az előnyöket csak iparilag gyártott csavaros cölöpök képezik, amelyek minősége megfelel az ICC AC358 Nemzetközi Építési Szabvány kritériumainak.
Az alap hátrányai a csavaros cölöpökön
A csavaros cölöpök használatának számos korlátozása van, amelyeket sok gyártó sajnos megpróbál hallgatni. Azokban az esetekben, amikor az alapok telepítésével foglalkozó vállalkozások könnyen a technológiai szabványok megsértésére kerülnek, Önnek, mint vásárlónak, legalább általános elképzeléssel kell rendelkeznie arról, hogy mely esetekben nem kívánatos vagy teljesen elfogadhatatlan a csavaros cölöpök használata.
Alkalmatlanság szeizmikus aktivitású területeken
A csavaros cölöpök alapjain épületek építése csak olyan területeken megengedett, ahol nincs vagy korlátozott mértékben mérsékelt szeizmikus aktivitás.
Nem használható talajban, amely gyors fémkorróziót okoz
Acélcsavaros cölöpök nem használhatók 10 Ohm * m-nél kisebb elektromos ellenállású talajban, 5,5-nél alacsonyabb pH-értékű talajban, valamint magas szerves vegyülettartalmú talajban sem. E korlátozások oka az acél magas elektrokémiai korróziója ilyen körülmények között. A felelős fejlesztőnek, aki nem közömbös az építendő szerkezet tartósságának kérdésében, az acélcsavaros cölöpök használatáról szóló döntés meghozatala előtt egyszerűen meg kell határoznia az építkezésen a talaj minden szükséges jellemzőjét. Ha a talaj agresszivitását nem lehet meghatározni, tartsa be a nagyon magas korróziós aktivitású talajba telepített cölöpökre vonatkozó követelményeket.
A csavaros cölöpök sziklás talajba történő behatolása nem megengedett.
A salaklerakókat és az építési hulladéklerakók ugyanahhoz a talajkategóriához sorolhatók. Bármely szilárd zárvány károsíthatja a csavarcsavarok pengéit vagy akár a tengelyét is a telepítés során.
Ajánlott kerülni a csavaros cölöpök használatát olyan talajon, amely nem nyújt elegendő oldalsó támaszt.
Ide tartoznak például a tőzeg, a laza szemű homok stb. Ha továbbra is fennáll annak a szükségessége, hogy hasonló cölöpöket telepítsenek egy folyékony talajba, akkor azokat megbízhatóan össze kell kapcsolni egymással, vagy jelentősen el kell mélyíteni. Az ICC AC358 szabvány követelményeivel összhangban a szilárd talajban lévő csavaros halomot legalább 1,5 m, a lágy talajban pedig legalább 3 m kell eltemetni.
Példaként mutatunk be: elfogadhatatlan egy 2,5 m hosszú csavaros cölöp telepítése arra a helyre, ahol a tőzegréteg 2 m mélyen fekszik, mivel ebben az esetben a cölöptől megfosztják a talaj szükséges oldalsó támaszát.
A csavarok tartósságát befolyásoló tényezők
A reklám biztosítja, hogy a csavaros cölöpök alapja legalább egy évszázadig tarthat. Valóban ez a helyzet, vagy csak egy újabb marketing trükk? A gyakorlat azt mutatja, hogy ez teljesen lehetséges, mivel a Mitchell alatt felépített világítótornyok egy része még mindig áll. Sokkal inkább érdekli a távoli Európában világítótorony, hanem egy kis vidéki ház sorsa valahol a külvárosban, az Urálban vagy a Jenisei partján.Meddig marad, ha nem valahol egyszer és egyszer készített csavaros cölöpök alapjára emelik fel, hanem itt és most?
Kísérleti adatok alapján becsülték meg az acélcsavarok élettartamát különböző elektromos ellenállású talajokban. Ezen becslések szerint egy alacsony korróziós képességű talajban (például száraz pala vagy száraz homok) a galvanizálatlan fém cölöpjei legalább 300 évig, a védőbevonatú fémtől pedig legalább 800 évig tartanak. Lenyűgöző, nem? Ez azonban a talaj, ideális annak a képességének (vagy inkább a képtelenségnek) szempontjából, hogy a fém korrózióját okozza.
Összehasonlításképpen, fontoljon meg egy másik korlátozó lehetőséget. A nagyon magas korróziós képességű talajokban (tengeri talaj, iszap, nedves agyag, tőzeg) az acélcsavarok átlagos becsült élettartama csak 30 év (ha a cölöp horganyzott fémből készül, ez az érték 70-75 évre növekszik).
Egy fontos figyelmeztetést kell tenni. Mindezen számítások során feltételezték, hogy a cölöpöt a Nyugaton alkalmazott ICC AC358 szabványnak megfelelően gyártották, azaz a csomagtartó falainak vastagsága 8 mm. De az orosz piacon szinte lehetetlen ilyen melegen hengerelt acélcsövek csavaros cölöpöit megtalálni. Meddig fog tartani fenn a háztartási „szabvány” egy agresszív környezetben, azaz 3-4 mm vastagságú hegesztett csőből készült halom senkinek ismeretlen, de egyértelműen lényegesen kevesebb, mint 30 (75) év.
A fentiek összességéből az következik, hogy a csavarozott cölöpök alapításának 100 éves szolgálata, amelyet a reklámban megígértek, nem más, mint üres szavak. A cölöpök sokkal hosszabb ideig tarthatnak és lényegesen kevesebbek is lehetnek - mindez a termékek minőségétől és az üzemeltetési körülményektől függ, amelyet a reklám nem említ.
A csavaros cölöpök élettartama általában három fő paramétertől függ:
- a tengely és a cölöp pengéinek előállításához használt acél vastagsága,
- a korróziógátló védőbevonat vastagsága és minősége,
- a talaj kémiai aktivitása ezen a területen.
Anélkül, hogy megismernénk a cölöpök ezen jellemzőit és az üzemi körülményeket, nem is lehet feltételezni, hogy meddig tartanak.
Az építőiparban széles körben elterjedt gyakorlat, amellyel a csapos cölöpöket fémcsatornákkal vagy sarkokkal kötegelik, széles körben elterjedt és hozzájárul a csavaros cölöpök élettartamának csökkenéséhez. Természetesen az ilyen kötegek cölöpök közötti elrendezése indokolt, ha az alapot a talajba gyenge oldalsó támaszokkal felszerelik. Az acélcölöpök vezetőképes anyagú hidakkal történő összekapcsolása azonban a fém elektrokémiai korróziójának felgyorsulásához vezet.
A korróziós folyamatok felgyorsulását elősegítő szórt áramok elkerülése érdekében az acélcölöpöknek nem szabad galvanikus kapcsolatban állniuk egymással, sem pedig más acélból készült épületelemekkel. A cölöpök egyetlen rendszerbe történő összekapcsolásához használjon egy fából készült hevedert vagy fém hevedert, amelynek elemei a cölöpökhöz a cölöpökből dielektromos anyaggal elkülönített bilincsekkel vannak összekötve.
Valójában ez az egész, amit a mai el akartunk mondani Önnek. Most már ismeri a csavaros cölöpök előnyeit és hátrányait, és reméljük, megértette azt a fő gondolatot, amelyet megpróbáltunk önnek átadni. A csavaros cölöpök kiváló választás az alapozáshoz, de nem használhatók mindig és nem mindenhol. Csak csapata határozhatja meg a csavaros cölöpök használatának megengedhetőségét. Hidd el, a szakember bevonásának költségei összehasonlíthatatlanul alacsonyabbak, mint az alap tervezése és építése során elkövetett hibák kiküszöbölésének költségei.
