Základ domu je jedným z najzložitejších a najdrahších prvkov jeho dizajnu. Proces jej vytvorenia je zároveň veľmi dlhý - vo väčšine prípadov ide o obmedzujúcu fázu výstavby. Bohužiaľ, nie je neobvyklé, že bezohľadní vývojári vedome porušujú technológie a normy, aby dokončili základy čo najskôr a pokračovali v ďalších fázach práce. Často k tomu priťahujú aj samotní zákazníci, ktorí si myslia, že sa na stavenisku nič nedeje príliš dlho. Nadmerné zhon v tejto fáze vedie k tomu, že čoskoro budú mať obyvatelia nového domu problémy - nadácia klesá, a v dôsledku toho sa celá štruktúra začne pomaly zrútiť.
Je tu stredná zem? Je možné rýchlo namontovať silný a spoľahlivý základ? Možno sa to ukáže. V takom prípade sa na záchranu dostanú skrutkové hromady. Vytvorenie základu na hromadách skrutiek si vyžaduje nielen jeden alebo dva mesiace, ale iba pár dní.
Prečo sa takéto hromady stále nepoužívajú všade? Prečo nové domovy po daždi nerastú tak rýchlo ako huby? Na zodpovedanie týchto otázok potrebujete poznať nielen výhody, ale aj nevýhody hromád skrutiek pre nadáciu, aby ste vedeli, aké obmedzenia sú pre ich aplikáciu. Pamätajte, že nadácia je veľmi zodpovednou záležitosťou. Pri výbere dizajnérskeho riešenia by ste sa mali spoliehať predovšetkým na svoje vlastné znalosti a nie na záruku reklamy výrobcov, sľuby staviteľov alebo príklady susedov a známych.
obsah:
História vzhľadu hromady skrutiek
História hromád skrutiek siaha takmer do dvoch storočí. Puč v oblasti výstavby pilotových nadácií urobil talentovaný írsky inžinier Alexander Mitchell. V roku 1833 patentoval „Mitchell Screw Piles“, ktorý mohol byť inštalovaný v pohyblivých pôdach, ako je piesočné dno rybníka alebo bahenný piesok.
Prvou veľkou stavbou postavenou na takýchto chodúľoch bol maják Maplin Sand postavený pri ústí rieky Temže už v roku 1838. Jej základom bolo deväť hromád so špičkami skrutiek s priemerom 120 cm, stočených do zeme do hĺbky asi 7 metrov. V nasledujúcich rokoch bolo v Anglicku postavených niekoľko ďalších majákov pod vedením Mitchell. Niektoré z nich sa dodnes nezmenili.
V polovici 19. storočia bolo pomocou pilotov Mitchell postavených viac ako 150 majákov v Severnej Amerike, vlnolam v Portlande, nadjazd a mosty v Bombaji, železnica v Barode, mólo v Madrase a mnoho ďalších dôležitých objektov.
V Rusku sa hromady skrutiek našli až v druhej polovici 19. storočia. Ruskí inžinieri rýchlo ocenili všetky výhody tohto vynálezu, najmä keď pracujú v permafroste severných oblastí krajiny alebo slabých zaplavených pôdach pobrežných oblastí. Veľmi skoro sa na stavbu inžinierskych stavieb na vojenské účely začali veľmi rýchlo používať skrutkové zväzky (rámová skrutka pre vysokorýchlostnú výstavbu základov skladacích mostov sa doteraz používala naša armáda) a neskôr v stavebníctve.
Oceľové skrutkovacie stĺpy sa dnes na celom svete aktívne používajú. Využívajú pomoc tam, kde je potrebná vysoká rýchlosť zakladania: pri inštalácii rôznych druhov podpier, rozmiestnení čerpacích a vŕtacích staníc, kladení potrubí, budovaní dočasných táborov pre pracovníkov atď. Tieto výrobky sú najviac žiadané medzi ropnými a plynárenskými spoločnosťami, vojenskými a priemyselnými staviteľmi a spoločnosťami vykonávajúcimi reštaurátorské práce. Stavebné organizácie zapojené do výstavby obytných budov sú na tomto zozname, ale zďaleka od vedúcich pozícií.Samozrejme sú postavené základy na hromadu skrutiek pre obytné budovy, ale vo väčšine prípadov hovoríme o stavbe v ťažko dostupných oblastiach alebo oblastiach s ťažkou pôdou, oprave problematických základov starých obytných budov a o upevňovaní budov na svahoch.
Dizajn a vlastnosti hromád skrutiek
Čo sú hromady skrutiek, ktoré tak rýchlo získali popularitu medzi výrobcami po celom svete? Aké odrody z nich existujú? Akým vlastnostiam stĺpov skrutiek by ste mali v prvom rade venovať pozornosť?
Hromada skrutiek pozostáva z kmeňa a čepele umiestnenej na jeho konci. Vďaka tomu je táto hromada zahrabaná do zeme zaskrutkovaním, nie upchatím.
1. Potrubie. 2. Hlava, ktorá je pripevnená k hornej časti hromady. 3. Čepeľ špirálovitého tvaru. 4. Antikorózna vrstva. 5. Technologický otvor na nastavenie tyče.
Existuje niekoľko druhov hromád oceľových skrutiek. Výber v prospech konkrétneho typu je založený na analýze charakteristík pôdy v tejto oblasti a odhadovaného zaťaženia nadácie. Často sa dokonca na jednom mieste používajú rôzne druhy hromád, čo vám umožňuje rovnomerne rozložiť zaťaženie.
Typ špičky skrutky
Špičky stĺpov skrutiek slúžiace na uľahčenie ich ponorenia do zeme sa dajú zvárať alebo liať.
Vlasová skrutka so zváraným hrotom.
Liate hroty sú podstatne drahšie a ich použitie je opodstatnené iba v prípade práce so zvlášť hustými pôdami vrátane permafrostu a tiež obsahujúcich veľké inklúzie prírodného alebo technologického pôvodu. Odolná liata špička pri zaskrutkovaní pilotov ľahko ničí prekážky v jej ceste a nedeformuje sa súčasne.
Hromada vlasu.
Počet čepelí
Podľa počtu čepelí sú hromady skrutiek rozdelené na jednoduché a viac čepele (počet čepelí na jednej šachte môže v niektorých prípadoch dosiahnuť šesť kusov). Prvý typ je určený výlučne na husté pôdy s nízkou pohyblivosťou.
Hromada skrutiek s jedným nožom.
Druhé sú univerzálnejšie, hoci ich hlavným účelom sú mäkké pôdy s nízkou únosnosťou, pretože hromady s viacerými lopatkami sú odolnejšie voči rôznym druhom zaťaženia - ťahanie alebo naopak lisovanie a vodorovné. Maximálna účinnosť hromady skrutiek s viacerými čepeľami sa dá dosiahnuť správnym výberom počtu čepelí, optimálnej vzdialenosti medzi nimi, ich sklonu a uhla.
Hromadná skrutková hromada.
Veľkosť čepele
Podľa veľkosti lopatiek sú hromady skrutiek rozdelené do širokých lopatiek (priemer lopatiek je najmenej jeden a pol násobok priemeru kmeňa) a úzkych lopatiek. Vďaka zväčšenej nosnej ploche sú hromady vlasu veľmi účinné na mäkkých pôdach.
Stĺpiky so širokými čepeľami.
Úzke lopatky majú svoju špecializáciu - zvlášť hustú alebo veľmi zamrznutú pôdu (je nemožné „zaskrutkovať“ širokú lopatku do tejto pôdy kvôli značne zvýšenému riziku zlomenia alebo deformácie čepelí). Priemer čepelí hromady skrutiek podľa medzinárodného štandardu ICC AC358 (Kritériá prijatia skrutkovitého nadácie) sa môže meniť od 200 do 350 mm.
Stĺpiky skrutiek s úzkymi hranami.
Hrúbka kovu zo hromady skrutiek
Najdôležitejšou konštrukčnou charakteristikou hromady skrutiek je hrúbka kovu, z ktorého sú vyrobené steny jeho kmeňa. Výpočet požadovanej hrúbky sa vykonáva nielen na základe odhadovaného zaťaženia vlasu, ale aj na podmienkach jeho činnosti. Faktom je, že zníženie hrúbky vlasovej steny v dôsledku koróznych procesov nakoniec vedie k zníženiu jej životnosti. Podľa vyššie uvedeného štandardu ICC AC358 by minimálna hrúbka steny hromady vlasu mala byť 8 mm v neutrálnej pôde a 9,5 mm v pôde so zvýšenou chemickou aktivitou.
Domáci inžinieri si samozrejme uvedomili aj dôležitosť takého parametra, ako je hrúbka kovu použitého na výrobu pilotov. V referenčnej knihe „Piloty a vlasové základy“, ktorá bola uverejnená v ZSSR v roku 1977, sa uvádza, že vlasová šachta by mala byť vyrobená z bezšvíkových rúr vyrobených valcovaním za tepla s hrúbkou steny najmenej 10 - 14 mm. V modernej ruskej stavebnej norme SP 24.13330.2011 „Stĺpové základy“ sa však taký parameter, ako je hrúbka steny hriadeľa hromady skrutiek, vôbec nepovažuje a nie je štandardizovaný.
Nebudeme robiť predpoklady, prečo sa to stalo, dôsledok je dôležitý. Mnoho domácich výrobcov využíva nedostatok prísnych požiadaviek na konštrukciu oceľových pilót v ruských normách a vedome ignoruje medzinárodné normy. Túžba maximalizovať zisky vedie k strate kvality.
Väčšina hromád skrutiek vyrobených v našej krajine má hrúbku steny najviac 3 až 4 mm. Zároveň sú vyrobené zo zváraných rúr so zníženou odolnosťou proti korózii. Kvalita ochranného antikorózneho náteru si spravidla želá to najlepšie: často sa „rozlieva“ už pri preprave hromád.
Samozrejme v Rusku sú schopní vyrábať (a to nielen know how, ale tiež vyrábať!) Piloty, ktorých kvalita spĺňa všetky požiadavky medzinárodnej normy ICC AC358. Vzhľadom na ich vysoké náklady však vo väčšine prípadov nemôžu vydržať konkurenciu s konvenčnými železobetónovými vlasmi inštalovanými v predvŕtanej studni.
Hrúbka kovu by sa nemala brať ohľad iba na vlas pilota, ale aj na jeho lopatky. Pri stavbe dočasných alebo ľahkých predmetov je dovolené používať hromady s čepeľami tenšími ako 5 mm. Pri výstavbe veľkých štruktúr určených na dlhodobú prevádzku odporúča medzinárodná norma použitie pilót s hrúbkou čepele 9,5 - 12,5 mm.
Ochranný antikorózny náter
Na zníženie vplyvu koróznych procesov na pevnostné vlastnosti oceľových pilót inštalovaných v agresívnej pôde nielen zväčšte hrúbku jej stien, ale tiež naneste dodatočný ochranný náter. Najbežnejšie používanými metódami antikoróznej ochrany oceľových pilót je galvanizácia a nanášanie špeciálneho polymérneho (polyuretánového, epoxidového atď.) Povlaku. Podľa ICC AC358 musí byť hrúbka ochrannej polymérnej vrstvy najmenej 400 mikrónov.
Výhody nadácie na skrutkových pilótach
Rýchlosť inštalácie
Vysoká rýchlosť inštalácie je pravdepodobne najdôležitejšou výhodou stĺpov skrutiek, pretože v stavebníctve si cenia čas ako nič iné. Hromada skrutiek je pripravená na použitie okamžite po inštalácii. Dokonca ani betónovanie vnútornej vôle vlasu pilota nevedie k prestojom na stavenisku: nie je potrebné čakať na betón, aby sa získala pevnosť značky, pretože zaťaženie vlasu je primárne vnímané jeho oceľovým plášťom.
Nízky hluk pri inštalácii nadácie
Nízka hlučnosť počas inštalácie je hlavnou výhodou hromád skrutiek oproti tym poháňaným. Proces ich zavádzania do zeme sprevádza nielen hluk, ale aj vibrácie. Vibračné účinky na zem môžu poškodiť rôzne štruktúry umiestnené v bezprostrednej blízkosti pracoviska.
Nízka cena
Nízke náklady nadácie na skrutkových pilótach v porovnaní s nákladmi na všetky druhy železobetónových základov sa dosahujú predovšetkým vďaka významnému zníženiu objemu práce na zemi.
Schopnosť odolávať rôznym ťažným zaťaženiam
Táto schopnosť je spôsobená prítomnosťou čepelí v hromadách skrutiek. Vďaka svojim lopatkám môžu byť tieto piloty inštalované na nerovných plošinách (čo znamená, že sú dokonale vhodné pre budovy umiestnené na svahoch) a pod akýmkoľvek uhlom k zvislici.
Nie je potrebné získavať veľké množstvo pôdy
Malé množstvo pôdy premiestnené pri inštalácii hromád skrutiek vám umožňuje pracovať v blízkosti existujúcich budov.
Môžu byť použité v rôznych podmienkach.
Jednoduchosť poveternostných pilotov, pokiaľ ide o počasie a klímu, sa prejavuje v tom, že sa dajú prevádzkovať v pomerne širokom rozsahu teplôt, nebojí sa stúpajúcich podzemných vôd a opuchov pôdy, a preto nevyžadujú povinné odvádzanie staveniska.
znovupoužitelnost
Jednou z aplikácií hromád skrutiek je konštrukcia dočasných štruktúr. Potom, čo takáto budova dokončí svoje funkcie a bude demontovaná, môžu byť hromady skrutiek odstránené zo zeme a podľa potreby znovu použité.
Je potrebné poznamenať, že všetky tieto výhody majú iba priemyselne vyrábané skrutkovacie stĺpy, ktorých kvalita je v súlade s kritériami akceptácie Medzinárodnej stavebnej normy ICC AC358.
Nevýhody nadácie na hromadu skrutiek
Použitie vlasových skrutiek má množstvo obmedzení, ktoré sa mnohí výrobcovia, bohužiaľ, snažia mlčať. V podmienkach, keď spoločnosti zaoberajúce sa inštaláciou základov ľahko postupujú v rozpore s technologickými normami, musíte ako zákazník mať aspoň všeobecnú predstavu o tom, v ktorých prípadoch je nežiaduce alebo úplne neprijateľné používať hromady skrutiek.
Neschopnosť použitia v oblastiach so seizmickou aktivitou
Stavba budov na základoch stĺpov skrutiek je povolená iba v oblastiach bez alebo v medziach so stredne seizmickou aktivitou.
Neschopnosť použitia v pôdach spôsobujúcich rýchlu koróziu kovov
Oceľové pilóty sa nesmú používať v pôdach s elektrickým odporom menším ako 10 Ohm * m, v pôdach s pH nižším ako 5,5 a tiež v pôdach s vysokým obsahom organických zlúčenín. Dôvodom týchto obmedzení je vysoká miera elektrochemickej korózie ocele za týchto podmienok. Zodpovedný developer, ktorý nie je ľahostajný k životnosti stavby, je pred rozhodnutím o použití oceľových skrutkových pilót povinný jednoducho určiť všetky potrebné vlastnosti pôdy na tomto stavenisku. Ak nie je možné určiť agresivitu pôdy, dodržiavajte požiadavky prijaté pre hromady inštalované v pôdach s veľmi vysokou koróznou aktivitou.
Prenikanie skrutiek do skalnatej pôdy nie je dovolené.
Skládky trosky a skládky stavebného odpadu sa dajú zaradiť do tej istej kategórie pôd. Akékoľvek pevné vtrúseniny môžu počas inštalácie poškodiť čepele alebo dokonca šachtu hromady skrutiek.
Odporúča sa vyhnúť použitiu skrutkovacích pilót na pôdach, ktoré neposkytujú dostatočnú bočnú oporu.
Patria sem napríklad rašelina, sypké piesky, atď. Ak stále existuje potreba inštalovať podobné hromady do tekutej pôdy, je potrebné ich spoľahlivo navzájom prepojiť alebo výrazne prehĺbiť. V súlade s požiadavkami normy ICC AC358 by hromada skrutiek v hustej pôde mala byť zakopaná najmenej 1,5 ma na mäkkých pôdach minimálne 3 m.
Uvádzame príklad: inštalácia hromady skrutiek dlhá 2,5 m v oblasti, kde rašelinová vrstva leží v hĺbke 2 m, je neprijateľná, pretože v tomto prípade bude hromade zbavená potrebná bočná podpora pôdy.
Faktory ovplyvňujúce trvanlivosť skrutiek
Reklama zaisťuje, že základ na stohoch skrutiek môže trvať najmenej jedno storočie. Je to skutočne tak, alebo je to len ďalší marketingový trik? Prax ukazuje, že je to celkom možné, pretože niektoré majáky postavené pod Mitchellom stále stoja. Viac nás však zaujíma osud nie majáka vo vzdialenej Európe, ale malého vidieckeho domu niekde v Moskovskom regióne, Uralu alebo na brehoch Jeniseja.Ako dlho zostane, keď bude postavený na základoch hromád skrutiek vyrobených nie niekde a raz, ale tu a teraz?
Na základe experimentálnych údajov bola odhadnutá životnosť oceľových skrutkových hromád v pôdach s rôznym elektrickým odporom. Podľa týchto odhadov v pôde s nízkou žieravosťou (napríklad suchá bridlica alebo suchý piesok) vydrží hromada galvanizovaného kovu najmenej 300 rokov a z kovu s ochranným povlakom - 800 rokov a viac. Pôsobivé, však? Je to však pôda, ideálna z hľadiska schopnosti (alebo skôr nemožnosti) spôsobiť koróziu kovu.
Na porovnanie zvážte inú možnosť obmedzenia. V pôdach s veľmi vysokou žieravosťou (morská pôda, bahno, vlhká hlina, rašelina) je priemerná predpokladaná životnosť hromady oceľových skrutiek iba 30 rokov (ak je hromada vyrobená z galvanizovaného kovu, táto hodnota sa zvýši na 70 - 75 rokov).
Malo by sa urobiť jedno dôležité upozornenie. Počas všetkých týchto výpočtov sa predpokladalo, že vlas bol vyrobený v súlade s normou ICC AC358 používanou na Západe, t. hrúbka stien jeho kmeňa je 8 mm. Je však takmer nemožné nájsť na ruskom trhu hromady skrutiek z oceľových rúr valcovaných za tepla s takou hrúbkou steny. Ako dlho vydrží „štandard“ domácej výroby v agresívnom prostredí, t. hromada vyrobená zo zváranej rúry s hrúbkou steny 3 - 4 mm nie je nikomu známa, je však zreteľne podstatne kratšia ako 30 (75) rokov.
Z vyššie uvedeného vyplýva, že 100-ročná nadácia na šrotovisku sľúbená v reklame nie je ničím iným než prázdnymi slovami. Hromady môžu trvať oveľa dlhšie a výrazne menej - všetko záleží na kvalite výrobkov a prevádzkových podmienkach, ktoré nie sú uvedené v reklame.
Životnosť vlasových skrutiek vo všeobecnosti závisí od troch hlavných parametrov:
- hrúbka ocele použitej na výrobu hriadeľa a čepelí hromady,
- hrúbka a kvalita ochranného antikorózneho náteru,
- chemická aktivita pôdy v tejto oblasti.
Bez znalosti týchto charakteristík hromád a prevádzkových podmienok nie je možné ani predpokladať, ako dlho vydržia.
Prax obarenia hromád skrutiek so zväzkami kovových kanálikov alebo rohov, rozšírená medzi našimi staviteľmi, prispieva k zníženiu životnosti hromád skrutiek. Usporiadanie takýchto zväzkov medzi vlasmi je samozrejme opodstatnené, keď je základ inštalovaný v zemi so slabou bočnou oporou. Spojenie oceľových pilót s mostíkmi z vodivého materiálu však vedie k urýchleniu elektrochemickej korózie kovu.
Aby sa predišlo výskytu bludných prúdov, ktoré prispievajú k urýchleniu koróznych procesov, oceľové pilóty by nemali mať navzájom galvanické spojenie, ako aj iné stavebné prvky vyrobené z ocele. Na prepojenie pilotov do jedného systému by ste mali použiť drevené pásy alebo kovové pásy, ktorých prvky sú s vlasmi spojené pomocou svoriek izolovaných z hromád dielektrickým materiálom.
To je vlastne všetko, o čom sme vám dnes chceli hovoriť. Teraz viete všetky výhody a nevýhody hromád skrutiek a dúfame, že ste pochopili hlavnú myšlienku, ktorú sme sa vám pokúsili sprostredkovať. Skrutkové pilóty sú vynikajúcou voľbou pre vytvorenie nadácie, ale nemôžu byť použité vždy a nie všade. Prípustnosť použitia skrutkovacích stĺpov v každom prípade môže určiť iba odborník. Verte mi, že náklady na prilákanie špecialistu sú nesporne nižšie ako náklady na odstránenie chýb, ku ktorým došlo pri navrhovaní a výstavbe nadácie.
