Grunnlaget for huset er en av de mest komplekse og dyre elementene i designen. Samtidig er prosessen med opprettelsen veldig lang - i de fleste tilfeller er dette et begrensende byggetrinn. Dessverre er det ikke uvanlig at skruppelløse utviklere bevisst bryter teknologi og normer for å fullføre grunnlaget så snart som mulig og gå videre til de neste stadiene i arbeidet. Ofte presser kundene selv dem til dette, som tror at ingenting har skjedd på byggeplassen i altfor lang tid. Overdreven hastverk på dette stadiet fører til det faktum at snart beboerne i det nye huset har problemer - stiftelsen soker, og som et resultat av dette begynner hele strukturen langsomt å kollapse.
Er et mellomrom mulig her? Er det mulig å raskt montere et sterkt og pålitelig fundament? Det viser seg, kanskje. I dette tilfellet kommer skruehøyer til unnsetning. Å lage et fundament på skruehøler krever ikke bare en eller to måneder, men bare et par dager.
Hvorfor brukes fortsatt ikke slike hauger overalt? Hvorfor vokser ikke nye hjem like raskt som sopp etter regn? For å svare på disse spørsmålene, må du ikke bare vite proffene, men også minusene med skruehøyer for fundamentet, for å ha en ide om hvilke begrensninger det er for deres anvendelse. Husk at grunnlaget er en veldig ansvarlig sak, og når du velger en designløsning, bør du først og fremst stole på din egen kunnskap, og ikke på reklameforsikringer fra produsenter, løfter fra utbyggere eller eksempler på naboer og bekjente.
Innhold:
Historien om utseendet til skruehøler
Historien til skruehøler stammer nesten to århundrer tilbake. Et kupp innen bygging av pelegrunnlag ble gjort av den talentfulle irske ingeniøren Alexander Mitchell. I 1833 patenterte han “Mitchell Screw Piles”, som kunne installeres i bevegelige jordarter, for eksempel sandbunnen av et tjern eller gjørmsand.
Den første store strukturen som ble reist på slike stylter, var fyrtårnet Maplin Sand, som ble bygget ved Thems munning allerede i 1838. Fundamentet var ni hauger med skruespisser 120 cm i diameter, vridd ned i bakken til en dybde på omtrent 7 meter. I årene etter ble flere flere fyrtårn bygget under ledelse av Mitchell i hele England. Noen av dem har holdt seg uendret til i dag.
Mer enn 150 fyrtårn i Nord-Amerika, en bølgebryter i Portland, en overpass og broer i Bombay, en jernbane i Baroda, en molo i Madras og mange andre viktige gjenstander ble bygget på midten av 1800-tallet ved hjelp av Mitchell-hauger.
I Russland ble det funnet skruehøler først i andre halvdel av 1800-tallet. Russiske ingeniører satte raskt pris på alle fordelene med denne oppfinnelsen, spesielt når de jobbet i permafrosten i de nordlige regionene i landet eller svake, oversvømte jordarter i kystområdene. Veldig snart begynte skruehøler å bli mye brukt i konstruksjon av ingeniørkonstruksjoner for militære formål (rammeskruestøtte for høyhastighetsbygging av fundamenter av sammenleggbare broer brukes til nå av vårt militær), og senere i sivilingeniør.
Stålskruepeler brukes aktivt rundt om i verden i dag. De tyr til deres hjelp der det er behov for høy hastighet med grunnkonstruksjon: når du installerer forskjellige typer støtter, distribuerer pumpe- og borestasjoner, legger rørledninger, bygger midlertidige leire for arbeidere, etc. Disse produktene er mest etterspurt blant olje- og gasselskaper, militær- og industribyggere og selskaper som utfører restaureringsarbeid. Byggeorganisasjoner involvert i bygging av boligbygg er til stede på denne listen, men langt fra ledende posisjoner.Fundamentene på skruehøyer til boligbygg er selvfølgelig reist, men i de fleste tilfeller snakker vi om å bygge i vanskelig tilgjengelige områder eller områder med vanskelig jord, reparere de problematiske fundamentene til gamle bolighus og fikse bygninger i skråningene.
Utforming og kjennetegn på skruehøler
Hva er skruehøler som så raskt fikk popularitet blant utbyggere rundt om i verden? Hvilke varianter av dem finnes? Hvilke egenskaper ved skruehøler bør du først ta hensyn til?
En skruehøve består av en bagasjerom og et blad plassert i enden. Takket være sistnevnte blir denne typen haug begravet i bakken ved å skru inn, ikke tette.
1. Røret. 2. Hodet som er festet på toppen av haugen. 3. Spiralformet blad. 4. Antikorrosjonsbelegg. 5. Teknologisk hull for innstilling av stangen.
Det er flere varianter av stålskruepeler. Valget til fordel for en bestemt type er basert på en analyse av egenskapene til jorda i dette området og den estimerte belastningen på fundamentet. Ofte brukes til og med på et sted forskjellige typer hauger, som lar deg fordele belastningen jevnt.
Skruespissetype
Tipsene til skruehøler, som tjener til å lette neddykking i bakken, kan sveises eller støpes.
Skruehaug med sveiset spiss.
Støpespisser er betydelig dyrere, og bruken deres er berettiget bare når det gjelder arbeid med spesielt tett jordsmonn, inkludert permafrost, og som også inneholder store inneslutninger av naturlig eller teknogen opprinnelse. Slitesterkt støpt spiss når du skruer hauger lett ødelegger hindringer i banen og deformeres ikke samtidig.
Kast haug.
Antall kniver
Med antall kniver deles skruehøylene opp i enkelt og flerblad (antall blader på en aksel kan i noen tilfeller nå seks stykker). De førstnevnte er utelukkende beregnet på tett jordsmonn med lav mobilitet.
Enkel skrue haug.
De andre er mer universelle, selv om hovedformålet deres er myke jordarter med lav bæreevne, ettersom flerbladspeler er mer motstandsdyktige mot forskjellige typer belastninger - trekke eller omvendt, presse og horisontale. Maksimal effektivitet av flerbladskruepeler kan oppnås ved å velge antall kniver riktig, den optimale avstanden mellom dem, deres stigning og vinkel.
To-bladet skrue haug.
Bladstørrelse
Etter størrelsen på bladene er skruehøyler delt i bredblader (diameteren på bladene er minst halvannen ganger diameteren til bagasjerommet) og smalbladet. Takket være det økte lagerområdet er brede hauger veldig effektive i myke jordarter.
Bredbladede skruehøler.
Smalbladede har sin egen spesialisering - spesielt tett eller veldig frosset jord (det er umulig å "skru" en bredbladet haug i slik jord på grunn av den sterkt økte risikoen for å ødelegge eller deformere knivene). Diameteren på bladene til en skruehøye i henhold til den internasjonale standarden ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) kan variere fra 200 til 350 mm.
Smalbladede skruehøyer.
Tykkelsen på metallet til en skruehøye
Det viktigste strukturelle kjennetegn ved en skruehøye er tykkelsen på metallet som veggene i bagasjerommet er laget av. Beregningen av den nødvendige tykkelsen gjøres basert på ikke bare den estimerte belastningen på haugen, men også betingelsene for dens drift. Fakta er at en reduksjon i tykkelsen på pelen på grunn av korrosjonsprosesser til slutt fører til en redusert levetid. I henhold til den nevnte ICC AC358-standarden, skal minimumsveggtykkelsen til haugeskaftet være 8 mm i nøytral jord og 9,5 mm i jord med økt kjemisk aktivitet.
Innenlandske ingeniører innså selvfølgelig også viktigheten av en slik parameter som tykkelsen på metallet som ble brukt til å lage skruehøler. Referanseheftet "Hauger og haugfundamenter", utgitt i Sovjetunionen i 1977, uttalte at haugeakselen skulle være laget av sømløst rør produsert ved varmvalsing med en veggtykkelse på minst 10-14 mm. Imidlertid, i den moderne russiske konstruksjonsstandarden SP 24.13330.2011 “Pile Fundations”, vurderes ikke en slik parameter som veggtykkelsen til akselen til en skruehøye i det hele tatt og er ikke standardisert.
Vi vil ikke gjøre antagelser om hvorfor dette skjedde, konsekvensen er viktig. Mange innenlandske produsenter utnytter mangelen på strenge krav til bygging av stålpeler i russiske standarder og ignorerer bevisst internasjonale standarder. Ønsket om å maksimere fortjenesten fører til tap av kvalitet.
De fleste skruepeler produsert i vårt land har en veggtykkelse på ikke mer enn 3-4 mm. Samtidig er de laget av sveisede rør med redusert korrosjonsmotstand. Og kvaliteten på det beskyttende antikorrosive belegget ønsker som regel det beste: ofte "søler" det allerede under transport av hauger.
I Russland klarer de selvfølgelig å produsere (og ikke bare vite hvordan, men også produsere!) Hauger som har kvalitet tilfredsstiller alle kravene i den internasjonale standarden ICC AC358. På grunn av deres høye kostnader tåler de imidlertid ikke i de fleste tilfeller konkurranse med konvensjonelle armerte betongpeler som er installert i en forboret brønn.
Tykkelsen på metallet bør tas ikke bare i betraktning til haugeskaftet, men også bladene. Ved konstruksjon av midlertidige eller lette gjenstander er det tillatt å bruke påler med blad som er tynnere enn 5 mm. Ved oppføring av store konstruksjoner designet for langvarig drift, anbefaler den internasjonale standarden bruk av påler med en bladtykkelse på 9,5-12,5 mm.
Beskyttende korrosjonsbeskyttelse
For å redusere påvirkningen av korrosjonsprosesser på styrkeegenskapene til stålpeler installert i aggressiv jord, må du ikke bare øke tykkelsen på veggene, men også bruke et ekstra beskyttende belegg. De mest brukte metodene for korrosjonsbeskyttelse av stålpeler er galvanisering og påføring av en spesiell polymer (polyuretan, epoksy, etc.) belegg. I følge ICC AC358 må tykkelsen på det beskyttende polymerlaget være minst 400 mikron.
Fordeler med fundamentet på skruehøler
Installasjonshastighet
Høy installasjonshastighet er kanskje den viktigste fordelen med skruehøler, fordi de i byggebransjen verdsetter tid som ingenting annet. Skruehøylen er klar til bruk umiddelbart etter montering. Til og med å konkretisere den indre avstanden til peleskaftet fører ikke til driftsstans på byggeplassen: det er ikke nødvendig å vente på at betong skal få merkestyrke, siden belastningen på haugen først og fremst oppfattes av stålhylsteret.
Lav støy under installasjonen av fundamentet
Lav støy under installasjonen er den største fordelen med skruehøyler fremfor drevne. Prosessen med å føre sistnevnte ned i bakken ledsages ikke bare av støy, men også av vibrasjoner. Vibrasjonseffekter på bakken kan skade ulike strukturer i umiddelbar nærhet av arbeidsplassen.
Lav pris
Fundamentets lave kostnad på skruehøler sammenlignet med kostnadene for alle slags armerte betongfundamenter oppnås først og fremst på grunn av en betydelig reduksjon i landarbeidets volum.
Evnen til å motstå forskjellige trekkbelastninger
Denne evnen skyldes tilstedeværelsen av kniver i skruehøler. Det er takket være bladene at disse haugene kan installeres på ujevne plattformer (noe som betyr at de er perfekt egnet for bygninger som ligger i skråninger) og i alle vinkler i forhold til vertikalen.
Ingen grunn til å få en stor mengde jord
En liten mengde jord fortrengt under installasjonen av skruehøler, lar deg jobbe i nærheten av eksisterende bygninger.
De kan brukes under forskjellige forhold.
Vær- og klimaforenklingen til skruehøler kommer til uttrykk i det faktum at de kan betjenes i et ganske bredt temperaturområde, ikke er redd for stigende grunnvann og hevelse i jorda, og krever derfor ikke obligatorisk drenering av byggeplassen.
gjenbruk
En av anvendelsene av skruehøler er konstruksjon av midlertidige konstruksjoner. Etter at et slikt bygg har fullført sine funksjoner og er demontert, kan skruehøyer fjernes fra bakken og brukes om nødvendig.
Det er verdt å merke seg at alle disse fordelene bare er besatt av industriproduserte skruehøyer, hvis kvalitet er i samsvar med International Construction Standard ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.
Ulemper med fundamentet på skruehøler
Bruken av skruepeler har en rekke begrensninger, som mange produsenter, dessverre, prøver å tie. Under forholdene når selskapene som driver med installasjon av fundamenter lett går i strid med teknologiske standarder, må du som kunde ha minst en generell ide om i hvilke tilfeller det er uønsket eller helt uakseptabelt å bruke skruehøler.
Manglende evne til å bruke i områder med seismisk aktivitet
Oppføring av bygninger på fundamentet av skruehøyler er kun tillatt i områder uten eller i begrensningen med moderat seismisk aktivitet.
Manglende bruk i jord som forårsaker rask metallkorrosjon
Stålskruepeler skal ikke brukes i jordsmonn med en elektrisk motstand på mindre enn 10 Ohm * m, i jordsmonn med en pH-verdi under 5,5, og heller ikke i jordsmonn med et høyt innhold av organiske forbindelser. Årsaken til disse begrensningene er den høye hastigheten for elektrokjemisk korrosjon av stål under disse forholdene. Den ansvarlige utbygger, som ikke er likegyldig til spørsmålet om holdbarheten til konstruksjonen som bygges, før han tar en beslutning om bruk av stålskruepeler, er ganske enkelt forpliktet til å bestemme alle nødvendige egenskaper for jorda på dette byggeplassen. Hvis det ikke er mulig å bestemme jordens aggressivitet, må du overholde kravene som er vedtatt for hauger installert i jord med veldig høy korrosjonsaktivitet.
Inntrengning av skruehøyer i steinete jord er ikke tillatt.
Slagdumper og deponier for byggeavfall kan tilskrives samme kategori jordsmonn. Eventuelle faste inneslutninger kan skade knivene eller til og med skafthaugens aksel under installasjonen.
Det anbefales å unngå bruk av skruehøler på jord som ikke gir tilstrekkelig sidestøtte.
Disse inkluderer for eksempel torv, løs silty sand, etc. Hvis behovet for å installere lignende hauger i en flytende jord fremdeles eksisterer, er det nødvendig å relatere dem pålitelig til hverandre, eller å utdype seg betydelig. I samsvar med kravene i ICC AC358-standarden, bør en skruehøve i tett jord jordes minst 1,5 m, og i myk jord - minst 3 m.
Vi gir et eksempel: installasjon av en skruehøye som er 2,5 m lang i området der et torvlag ligger i en dybde på 2 m, er uakseptabelt, siden i dette tilfellet vil haugen bli fratatt den nødvendige sidestøtte av jorda.
Faktorer som påvirker holdbarheten til skruehøler
Reklame sikrer at grunnlaget på skruehøler kan vare minst et århundre. Er dette virkelig tilfelle, eller er det bare en annen markedsføringsplo? Praksis viser at dette er fullt mulig, fordi noen av fyrtårnene som er reist under Mitchell fortsatt står. Vi er imidlertid mer interessert i skjebnen til ikke et fyrtårn i det fjerne Europa, men for et lite landsted et sted i Moskva-regionen, i Ural eller ved bredden av Yenisei.Hvor lenge vil han bli da han ble reist på grunnlaget av skruehøyler laget ikke et sted og en gang, men her og nå?
Basert på eksperimentelle data ble levetiden for stålskruepeler i jord med forskjellig elektrisk motstand estimert. I følge disse estimatene, i en jord med lav korrosivitet (for eksempel tørrskifer eller tørr sand), vil hauger av ikke-galvanisert metall vare minst 300 år, og fra metall med et beskyttende belegg - 800 år eller mer. Imponerende, er det ikke? Imidlertid er dette jord, ideelt med tanke på evnen (eller rettere sagt, manglende evne) til å forårsake korrosjon av metallet.
Til sammenligning, vurder et annet begrensende alternativ. I jordsmonn med svært høy korrosivitet (marin jord, silt, våt leire, torv) er gjennomsnittlig forventet levetid for en stålskruehøve bare 30 år (hvis haugen er laget av galvanisert metall, vil dette tallet øke til 70-75 år).
Et viktig advarsel bør lages. Under alle disse beregningene ble det antatt at haugen ble produsert i samsvar med ICC AC358-standarden som ble brukt i Vesten, d.v.s. tykkelsen på veggene i bagasjerommet er 8 mm. Men det er nesten umulig å finne skruehøler med varmvalsede stålrør med en slik veggtykkelse på det russiske markedet. Hvor lenge vil “standarden” for innenlandsk produksjon vare i et aggressivt miljø, d.v.s. en haug laget av et sveiset rør med en veggtykkelse på 3-4 mm er ukjent for noen, men er tydelig vesentlig mindre enn 30 (75) år.
Fra det foregående følger det at de 100 år med grunnleggende tjeneste på skruehøyler som ble lovet i reklame, ikke er mer enn tomme ord. Hauger kan vare mye lenger og betydelig mindre - det avhenger av kvaliteten på produktene og driftsforholdene, som ikke er nevnt i reklamen.
Generelt avhenger levetiden til skruepeler av tre hovedparametere:
- tykkelsen på stålet som brukes til å lage skaftet og bladene på haugen,
- tykkelse og kvalitet på det beskyttende anti-korrosjonsbelegget,
- kjemisk aktivitet av jord i dette området.
Uten å vite disse egenskapene til hauger og driftsforhold, kan man ikke engang gjøre antagelser om hvor lenge de vil vare.
Praksisen med å skåle skruehøler med bunter av metallkanaler eller hjørner, utbredt blant våre byggherrer, bidrar til en reduksjon i levetiden til skruehøler. Arrangementet av slike bunter mellom hauger er selvfølgelig rettferdiggjort når du installerer fundamentet i bakken med svak lateral støtte. Tilkoblingen av stålpeler med broer av ledende materiale fører imidlertid til en akselerasjon av elektrokjemisk korrosjon av metallet.
For å unngå forekomst av herreløse strømmer, og som bidrar til akselerasjon av korrosjonsprosesser, bør stålpeler ikke ha galvanisk forbindelse med hverandre, så vel som med andre bygningselementer laget av stål. For å koble haugene til et enkelt system, må du bruke en trebånd eller en metallbånd, hvis elementer er koblet til haugene ved hjelp av klemmer isolert fra haugene med dielektrisk materiale.
Det er faktisk alt vi ønsket å fortelle deg om i dag. Nå kjenner du alle fordeler og ulemper med skruehøler, og vi håper, forsto hovedideen som vi prøvde å formidle til deg. Skruehøyer er et utmerket valg for å lage et fundament, men de kan ikke brukes alltid og ikke overalt. Bare en profesjonell kan bestemme tillatelsen til å bruke skruehøyler i hvert tilfelle. Tro meg, kostnadene for å tiltrekke seg en spesialist er uvurderlig lavere enn kostnadene for å eliminere feil som ble gjort under utformingen og konstruksjonen av fundamentet.
