ערמות בורג: מאפיינים, יתרונות וחסרונות

יסוד הבית הוא אחד האלמנטים המורכבים והיקרים ביותר בעיצובו. יחד עם זאת, תהליך היווצרותו ארוך מאוד - ברוב המקרים זהו שלב בנייה מגביל. לרוע המזל, זה לא נדיר שמפתחים חסרי מצפון מפרים באופן מודע טכנולוגיות ונורמות על מנת להשלים את הבסיס בהקדם האפשרי ולהמשיך לשלבי העבודה הבאים. לעיתים קרובות, הלקוחות עצמם דוחפים אותם לזה, שחושבים ששום דבר לא קורה באתר הבנייה זמן רב מדי. עומס יתר בשלב זה מוביל לעובדה שבקרוב לדיירי הבית החדש יש בעיות - הקרן שוקעת, וכתוצאה מכך, כל המבנה מתחיל לקרוס לאט.

האם יש כאן קרקע אמצעית? האם ניתן להרכיב במהירות בסיס חזק ואמין? מסתבר, אולי. במקרה זה, ערמות בורג עוזרות להציל. יצירת בסיס על ערמות בורג דורשת לא רק חודש או חודשיים, אלא רק מספר ימים.

מדוע עדיין לא משתמשים בערימות כאלה בכל מקום? מדוע בתים חדשים לא צומחים מהר כמו פטריות אחרי גשם? כדי לענות על שאלות אלה, עליכם לדעת לא רק את המקצוענים, אלא גם את החסרונות של ערמות הברגה עבור התשתית, כדי לקבל מושג מה המגבלות שיש ליישום שלהן. זכרו שהיסוד הוא עניין אחראי מאוד, וכשאתם בוחרים פיתרון עיצובי עליכם להסתמך בעיקר על הידע שלכם ולא על הבטחות הפרסום של היצרנים, על ההבטחות של בונים או על דוגמאות של שכנים ומכרים.

ההיסטוריה של הופעת ערימות בורג

ההיסטוריה של ערימות הברגים מתוארכת כמעט למאתיים שנים. הפיכה בתחום בניית כלונסאות נעשה על ידי המהנדס האירי המוכשר אלכסנדר מיטשל. בשנת 1833 הוא רשם פטנט על "ערמות הברגה של מיטשל", שניתן להתקין בקרקעות זזות, כמו הקרקעית החולית של בריכה או חול בוץ.

המבנה הגדול הראשון שהוקם על כלונסאות כאלה היה מגדלור חול Maplin שנבנה בפתח התמזה כבר בשנת 1838. יסודו היה תשע ערימות עם קצות ברגים בקוטר של 120 ס"מ, מעוותות את האדמה לעומק של כ -7 מטרים. בשנים שלאחר מכן נבנו עוד כמה מגדלורים בניהולו של מיטשל ברחבי אנגליה. חלקם נותרו ללא שינוי עד היום.

יותר מ -150 מגדלורים בצפון אמריקה, שובר גלים בפורטלנד, מעבר וגשרים בבומבי, מסילה בברודה, מזח במדרס וחפצים רבים אחרים חשובים נבנו באמצע המאה ה -19 באמצעות ערימות מיטשל.

ברוסיה נמצאו ערימות בורג רק במחצית השנייה של המאה ה -19. המהנדסים הרוסים העריכו במהרה את כל היתרונות של המצאה זו, במיוחד כשעבדו בחלל האזורים הצפוני של המדינה או קרקעות מוצפות של אזורי חוף. עד מהרה החלו להשתמש בערימות בורג בשימוש נרחב בבניית מבנים הנדסיים לצרכים צבאיים (תמיכת בורג מסגרת לבנייה מהירה של יסודות גשרים מתקפלים משמשת את הצבא שלנו עד כה), ובהמשך בהנדסה אזרחית.

כיום נעשה שימוש פעיל בערימות בורג מפלדה ברחבי העולם. הם פונים לעזרתם במקום בו נדרשת מהירות גבוהה של בניית יסודות: בעת התקנת תומכים מסוגים שונים, פריסת תחנות שאיבה וקידוחים, הנחת צינורות, הקמת מחנות זמניים לעובדים וכו '. מוצרים אלה נמצאים בביקוש הגדול ביותר בקרב חברות נפט וגז, בוני צבא ותעשייה וחברות המבצעות עבודות שיקום. ברשימה זו קיימים ארגוני בנייה העוסקים בבניית בנייני מגורים אך רחוקים מלהיות מובילים.כמובן שהיסודות על ערמות בורג לבנייני מגורים מוקמים, אך ברוב המקרים מדובר בבנייה באזורים קשים לגישה או באזורים עם אדמה קשה, תיקון היסודות הבעייתיים של בנייני מגורים ישנים, ותיקון מבנים במדרונות.

תכנון ומאפיינים של ערמות בורג

מהן ערימות בורג שצברו כל כך מהר פופולריות בקרב בוני ברחבי העולם? אילו זנים מהם קיימים? לאילו מאפיינים של ערמות בורג עליכם לשים לב קודם כל?

ערימת בורג מורכבת מתא המטען וללה הממוקם בקצהו. בזכות האחרון, ערימה מסוג זה קבורה באדמה על ידי הברגה, ולא סתימה.

1. הצינור. 2. הראש המחובר לראש הערימה. 3. להב בצורת ספירלה. 4. ציפוי נגד קורוזיה. 5. חור טכנולוגי להגדרת המוט.

ישנם כמה סוגים של ערמות בורג מפלדה. הבחירה לטובת סוג מסוים מבוססת על ניתוח מאפייני האדמה באזור זה והעומס המשוער על היסוד. לעתים קרובות, אפילו באתר אחד משתמשים בסוגים שונים של ערימות, המאפשרים לחלק את העומס באופן שווה.

סוג קצה הברגה

ניתן לרתך או להטות את קצות ערימות הברגים המשמשות להקלת שקיעתם באדמה.

ערמת בורג עם קצה מרותך.

קצות יציקה יקרים משמעותית, והשימוש בהם מוצדק רק במקרה של עבודה עם קרקעות צפופות במיוחד, כולל פרפרוסט, ומכילים גם תכלילים גדולים ממוצא טבעי או טכנוגני. קצה יציקתי עמיד כאשר הברגת ערימות משמיד בקלות מכשולים בדרכו ואינו מתעוות בו זמנית.

ערימת ערימת יציקה.

מספר הלהבים

על פי מספר הלהבים, ערימות הבורג מחולקות ללהב יחיד ורב להב (מספר הלהבים על פיר אחד במקרים מסוימים יכול להגיע לשישה חלקים). הראשונים מיועדים אך ורק לקרקעות צפופות עם ניידות נמוכה.

ערמת בורג בעלת להב יחיד.

השני הם אוניברסליים יותר, אם כי מטרתם העיקרית היא קרקעות רכות בעלות יכולת נשיאה נמוכה, מאחר וערימות מרובעות להב עמידות יותר בפני עומסים מסוגים שונים - משיכה או להפך, לחיצה אופקית. ניתן להשיג את היעילות המרבית של ערימות בורג רב-להב על ידי בחירה נכונה של מספר הלהבים, המרחק האופטימלי ביניהם, המגרש והזווית שלהם.

ערימת בורג עם שתי להבים.

גודל להב

לפי גודל הלהבים, ערימות הברגים מחולקות ללהבים רחבים (קוטר הלהבים הוא לפחות פעם וחצי מקוטר תא המטען) ועם להבים צרים. הודות לשטח הנושא המוגבר, ערמות רחבות הערימה יעילות מאוד בקרקעות רכות.

ערמות בורג רחבות-להב.

לאלה בעלת להבים צרים התמחות משלהם - אדמה צפופה במיוחד או קפואה מאוד (אי אפשר "להבריג" ערימה רחבת-להב עם אדמה כזו בגלל הסיכון המוגבר מאוד לשבירת הלהבים או לעיוותם). קוטר להבי ערמת הברגה על פי התקן הבינלאומי ICC AC358 (קריטריוני קבלת Helical Foundation) יכול להשתנות בין 200 ל- 350 מ"מ.

ערימות בורג צרות עם להב.

עובי המתכת של ערימת בורג

המאפיין המבני החשוב ביותר של ערימת בורג הוא עובי המתכת שממנה עשויים קירות תא המטען שלה. חישוב העובי הנדרש נעשה על סמך לא רק העומס המשוער על הערימה, אלא גם על תנאי פעולתו. העובדה היא שירידה בעובי קיר הערימה כתוצאה מתהליכי קורוזיה מביאה בסופו של דבר לירידה בחיי השירות שלה. על פי תקן ICC AC358 שהוזכר לעיל, עובי הקיר המינימלי של פיר הערימה צריך להיות 8 מ"מ באדמה נייטרלית ו 9.5 מ"מ באדמה עם פעילות כימית מוגברת.

מהנדסי בית, כמובן, הבינו גם את החשיבות של פרמטר כזה כמו עובי המתכת המשמש לייצור ערימות בורג. בספר העיון "ערימות ויסודות ערימה", שפורסם בברית המועצות בשנת 1977, נאמר כי על פיר הערימה להיות עשויה צינור חלק המיוצר על ידי גלגול חם בעובי קיר לפחות 10-14 מ"מ. עם זאת, בתקן הבנייה הרוסי המודרני SP 24.13330.2011 "יסודות ערימה", פרמטר כמו עובי הקיר של פיר ערימת הברגים אינו נחשב כלל ואינו סטנדרטי.

לא נניח הנחות מדוע זה קרה, התוצאה חשובה. יצרנים מקומיים רבים מנצלים את היעדר הדרישות המחמירות לבניית ערימות פלדה בתקנים רוסיים ומתעלמים במודע מסטנדרטים בינלאומיים. הרצון למקסם את הרווחים מוביל לאובדן איכות.

לרוב ערימות הבורג המיוצרות בארצנו עובי דופן של לא יותר מ- 3-4 מ"מ. במקביל, הם עשויים מצינורות מרותכים עם עמידות בפני קורוזיה. ואיכות הציפוי המוגן נגד קורוזיה, ככלל, מבקש לטוב: לעיתים קרובות הוא "מפזר" כבר במהלך הובלת כלונסאות.

כמובן שברוסיה הם מסוגלים לייצר (ולא רק יודעים איך, אלא גם לייצר!) כלונסאות שאיכותן עומדת בכל הדרישות של התקן הבינלאומי ICC AC358. עם זאת, בשל עלותם הגבוהה, ברוב המקרים הם אינם יכולים לעמוד בתחרות עם ערימות בטון מזוין קונבנציונאלי המותקנות בבאר קדחה מראש.

יש לקחת בחשבון את עובי המתכת לא רק את פיר הערימה, אלא גם את הלהבים שלה. בבניית חפצים זמניים או קלים, מותר להשתמש בערימות עם להבים דקים יותר מ- 5 מ"מ. בעת הקמת מבנים גדולים המיועדים להפעלה ארוכת טווח, התקן הבינלאומי ממליץ להשתמש בערימות עם עובי להב 9.5-12.5 מ"מ.

ציפוי נגד קורוזיה מגן

כדי להפחית את השפעתם של תהליכי קורוזיה על מאפייני חוזק ערימות הפלדה המותקנות באדמה אגרסיבית, לא רק להגדיל את עובי קירותיה, אלא להחיל ציפוי מגן נוסף. השיטות הנפוצות ביותר להגנה נגד חלודה נגד ערימות פלדה הן גלוון ומריחה של פולימר מיוחד (פוליאוריטן, אפוקסי וכו '). על פי ICC AC358, עובי שכבת הפולימר המגן חייב להיות לפחות 400 מיקרון.

יתרונות הבסיס על ערמות בורג

מהירות התקנה

מהירות התקנה גבוהה היא אולי היתרון החשוב ביותר של ערמות בורג, מכיוון שבעסקי הבנייה הם מעריכים זמן כמו שום דבר אחר. ערמת הבורג מוכנה לשימוש מייד לאחר ההתקנה. אפילו בטון המרווח הפנימי של פיר הערימה אינו מביא לשבתה באתר הבנייה: אין צורך לחכות לבטון כדי להשיג חוזק של המותג, שכן העומס על הערימה נתפס בעיקר על ידי נדן הפלדה שלו.

רעש נמוך במהלך התקנת הבסיס

רעש נמוך במהלך ההתקנה הוא היתרון העיקרי של ערימות הברגה על פני אלה המונעות. תהליך ההנעה של האחרונים לקרקע מלווה לא רק ברעש, אלא גם ברטט. השפעות רטט על האדמה עלולות לפגוע במבנים שונים הנמצאים בסביבתו הקרובה של אתר העבודה.

מחיר נמוך

העלות הנמוכה של היסוד על ערמות בורג בהשוואה לעלות כל מיני יסודות בטון מזוין מושגת בעיקר כתוצאה מירידה משמעותית בהיקף עבודות היבשה.

היכולת לעמוד בעומסי משיכה שונים

יכולת זו נובעת מנוכחות להבים בערימות בורג. בזכות הלהבים שלה ניתן להתקין את הערימות הללו בפלטפורמות לא אחידות (מה שאומר שהן מתאימות לחלוטין למבנים הממוקמים במדרונות) ובכל זווית אנכית.

אין צורך להשיג כמות גדולה של אדמה

כמות קטנה של אדמה שנעקרת במהלך התקנת ערימות בורג, מאפשרת לך לעבוד קרוב למבנים קיימים.

ניתן להשתמש בתנאים שונים.

פשטות מזג האוויר והאקלים של ערימות הברגים מתבטאת בכך שניתן להפעילם בטווח טמפרטורות רחב למדי, אינם חוששים מעליית מי תהום ומתנפחות האדמה, ולכן אינם דורשים ניקוז חובה של אתר הבנייה.

שימוש חוזר

אחד היישומים של ערימות בורג הוא בניית מבנים זמניים. לאחר שבניין כזה סיים את תפקידו ופורק, ניתן להסיר ערמות בורג מהאדמה ולשימוש חוזר במידת הצורך.

ראוי לציין כי כל היתרונות הללו ניתנים רק על ידי ערמות בורג מיוצרות בתעשייה, אשר איכותן תואמת את קריטריוני קבלת הבינלאומי ICC AC358 Helical Foundation.

חסרונות הבסיס על ערמות בורג

לשימוש בערימות בורג יש מספר מגבלות, אשר יצרנים רבים, למרבה הצער, מנסים לשתוק. בתנאים שבהם החברות העוסקות בהתקנת יסודות עוברות בקלות על הפרת התקנים הטכנולוגיים, אתה כלקוח צריך להיות לפחות רעיון כללי לגבי אילו מקרים לא רצוי או בלתי מקובל לחלוטין להשתמש בערימות בורג.

חוסר יכולת להשתמש באזורים עם פעילות סיסמית

הקמת מבנים על יסודות ערימות בורג מותרת אך ורק באזורים ללא או, בגבול, בפעילות סייסמית מתונה.

חוסר יכולת להשתמש בקרקעות הגורמות לקורוזיה מתכתית מהירה

אין להשתמש בערימות בורג מפלדה בקרקעות עם עמידות חשמלית של פחות מ 10 אוהם * מ ', בקרקעות בעלות pH פחות מ- 5.5, וגם בקרקעות עם תכולה גבוהה של תרכובות אורגניות. הסיבה למגבלות אלה היא השיעור הגבוה של קורוזיה אלקטרוכימית של פלדה בתנאים אלה. היזם האחראי, שאינו אדיש לנושא עמידות הבנייה הנבנית, לפני שהוא מקבל החלטה על השימוש בערימות בורג פלדה, פשוט מחויב לקבוע את כל המאפיינים הדרושים לאדמה באתר בנייה זה. אם לא ניתן לקבוע את תוקפנות האדמה, יש לדאוג לדרישות שאומצו לערמות המותקנות בקרקעות עם פעילות קורוזיה גבוהה מאוד.

חדירה של ערימות בורג לאדמה סלעית אסורה.

ניתן לייחס את המזבלות וההטמנה של פסולת בניין לאותה קטגוריה של קרקעות. כל תכלילים מוצקים עלולים לגרום נזק ללהבים או אפילו לפיר ערימת הברגים במהלך התקנתו.

מומלץ להימנע משימוש בערימות בורג על קרקעות שאינן מספקות תמיכה לרוחב מספקת.

אלה כוללים, למשל, כבול, חולות רטובים רטובים וכו '. אם הצורך להתקין כלונסאות דומות באדמה נוזלית עדיין קיים, יש צורך לקשר ביניהם באופן אמין, או להעמיק באופן משמעותי. בהתאם לדרישות התקן ICC AC358, יש לקבור ערמת בורג בקרקעות מוצקות לפחות 1.5 מ ', ובקרקעות רכות - לפחות 3 מ'.

אנו נותנים דוגמא: התקנת ערימת בורג באורך של 2.5 מ 'באזור בו שכבת כבול שוכנת בעומק של 2 מ' אינה מקובלת, שכן במקרה זה נשללת מהערימה את התמיכה הרוחבית הדרושה של האדמה.

גורמים המשפיעים על עמידות ערימות הברגה

פרסום מבטיח שהיסוד על ערמות בורג יכול להימשך לפחות מאה שנים. האם זה באמת המקרה, או שמא מדובר בעוד תכסיס שיווקי? התרגול מראה שזה אפשרי בהחלט, מכיוון שכמה מהמגדלורים שהוקמו תחת מיטשל עדיין עומדים. עם זאת, אנו מעוניינים יותר בגורלו של לא מגדלור באירופה הרחוקה, אלא של בית כפרי קטן אי שם בפרברים, באורל או על גדות יניי.כמה זמן הוא יישאר כשהוקם על בסיס ערמות בורג שנעשו לא איפשהו ופעם, אלא כאן ועכשיו?

בהתבסס על נתונים ניסויים, אומדן אורך חיי השירות של ערימות בורג פלדה בקרקעות עם עמידות חשמלית שונה. על פי הערכות אלה, באדמה עם פעילות קורוזיה נמוכה (למשל, פצלים יבשים או חול יבש), ערימות של מתכת לא מגולוונת תחזיקו מעמד לפחות 300 שנה, ומתכת עם ציפוי מגן - 800 שנה ומעלה. מרשים, לא? עם זאת, זוהי אדמה, אידיאלית מבחינת היכולת (או ליתר דיוק, חוסר היכולת) לגרום לקורוזיה של המתכת.

לשם השוואה, יש לשקול אפשרות מגבילה אחרת. בקרקעות עם קורוזיביות גבוהה מאוד (אדמה ימית, סחף, חרס רטוב, כבול), אורך חיי השירות הממוצע של ערימת בורג פלדה הוא 30 שנה בלבד (אם הערימה עשויה מתכת מגולוונת, נתון זה יגדל ל 70-75 שנים).

יש לבצע אזהרה חשובה אחת. במהלך כל החישובים הללו, הניחו כי הערימה מיוצרת בהתאם לתקן ICC AC358 המשמש במערב, כלומר עובי קירות תא המטען שלו הוא 8 מ"מ. אבל כמעט בלתי אפשרי למצוא ערמות בורג של צינורות פלדה מגולגלים חמים בעובי קיר כזה בשוק הרוסי. כמה זמן יימשך "הסטנדרט" של הייצור המקומי בסביבה אגרסיבית, כלומר ערימה עשויה מצינור מרותך בעובי קיר של 3-4 מ"מ אינה ידועה לאיש, אך ברור שהיא פחות מ -30 (75) שנים.

מהאמור לעיל יוצא כי 100 שנות שירות היסוד על ערמות בורג שהובטחו בפרסום אינן אלא מילים ריקות. ערימות יכולות להימשך הרבה יותר זמן ופחות משמעותית - הכל תלוי באיכות המוצרים ובתנאי ההפעלה, שלא מוזכרים בפרסומת.

ככלל, אורך ערימות הברגים תלוי בשלושה פרמטרים עיקריים:

• עובי הפלדה המשמש לייצור המוט והלהבים של הערימה,
• עובי ואיכות ציפוי המגן נגד קורוזיה,
• פעילות כימית של אדמה באזור זה.

מבלי לדעת את המאפיינים הללו של ערימות ותנאי פעולה, אי אפשר אפילו להניח הנחות לגבי משך הזמן שיימשך.

התרגול של ערמת בורג מחליקה עם צרורות של תעלות או פינות מתכת, הנפוצה בקרב בונינו, תורמת לירידה בחיי ערימות הברגים. כמובן, הסדר של צרורות כאלה בין ערימות מוצדק בעת התקנת היסוד באדמה עם תמיכה לרוחב חלשה. עם זאת, חיבור ערימות פלדה לגשרים של חומר מוליך מוביל להאצה של קורוזיה אלקטרוכימית של המתכת.

על מנת להימנע מהתרחשות זרמים תועים, התורמים להאצת תהליכי קורוזיה, על ערמות פלדה לא להיות בעלות חיבור גלווני זה עם זה, כמו גם עם אלמנטים אחרים לבנייה העשויים פלדה. כדי לחבר את הערימות למערכת יחידה, יש להשתמש ברצועת עץ או ברצועת מתכת, אשר האלמנטים שלהן מחוברים לערמות באמצעות מהדקים מבודדים מהערמות בחומר דיאלקטרי.

זה בעצם כל מה שרצינו לספר לכם היום. עכשיו אתה יודע את כל היתרונות והחסרונות של ערימות בורג, ואנחנו מקווים, הבנו את הרעיון המרכזי שניסינו להעביר לך. ערימות בורג הן בחירה מצוינת ליצירת בסיס, אך לא ניתן להשתמש בהן תמיד ולא בכל מקום. רק איש מקצוע יכול לקבוע את ההיתר לשימוש בערימות בורג בכל מקרה. האמינו לי, עלות משיכת רופא מומחה נמוכה באופן בלתי נמנע מעלות פינוי שגיאות שנעשו במהלך תכנון ובניית הקרן.