Темељ куће један је од најкомплекснијих и најскупљих елемената његовог дизајна. У исто време, процес његовог стварања је веома дуг - у већини случајева ово је ограничавајући стадиј изградње. Нажалост, није неуобичајено да бескрупулозни програмери свесно крше технологије и норме како би што пре завршили темеље и кренули у наредне фазе рада. Често их на то гурају и купци који мисле да се на градилишту ништа предуго не догађа. Прекомерна журба у овој фази доводи до чињенице да ће ускоро становници нове куће имати проблема - темељ ће пропасти, и као резултат тога, цела структура почиње да се полако урушава.
Да ли је средња средина могућа овде? Да ли је могуће брзо монтирати јак и поуздан темељ? Испада, можда. У овом случају, вијачни гомиле долазе у помоћ. Стварање темеља на вијчаним пилотима захтева не само један или два месеца, већ само неколико дана.
Зашто се такве гомиле још увек не користе свуда? Зашто нови домови не расту брзо као гљиве након кише? Да бисте одговорили на ова питања, морате да знате не само предности, већ и недостатке вијака у темељима, да бисте имали представу о ограничењима њихове примене. Имајте на уму да је темељ врло одговорна ствар, а при избору дизајнерског рјешења требало би се пре свега ослањати на своје знање, а не на рекламна уверења произвођача, обећања произвођача и примере комшија и познаника.
Садржај:
Историја појаве вијачних гомила
Историја вијачних гомила сеже готово два века. Државни удар у области конструкције ступа од пилота урадио је талентовани ирски инжењер Александар Митцхелл. 1833. године патентирао је „Митцхелл-ове вијак-гомиле“, које би се могле уградити у покретна тла, попут пешчаног дна рибњака или песка од блата.
Прва велика грађевина подигнута на таквим гребенима био је светионик Маплин Санд, изграђен на ушћу Темзе већ 1838. године. Темељ му је био девет гомила са вијчаним врховима пречника 120 цм, увијених у земљу до дубине од око 7 метара. У наредним годинама под управом Митцхела широм Енглеске изграђено је још неколико свјетионика. Неки од њих остали су непромењени до данас.
Средином 19. века помоћу Митцхелл-ових гомила изграђено је више од 150 светионика у Северној Америци, лукобран у Портланду, надвожњак и мостови у Бомбају, железница у Бароди, пристаниште у Мадрасу и многи други важни објекти.
У Русији су гомиле вијака откривене тек у другој половини 19. века. Руски инжењери су брзо увидели све предности овог проналаска, посебно када раде у вечном мразу северних региона земље или слабом, поплављеном земљишту приморских подручја. Врло брзо, вијак-гомиле су почеле да се широко користе у изградњи инжењерских конструкција у војне сврхе (носач оквира-вијака за брзу изградњу темеља склопивих мостова до данас користи наша војска), а касније и у грађевинарству.
Челичне вијачне гомиле се данас активно користе широм света. Они прибегавају својој помоћи тамо где је потребна велика брзина темељења: приликом постављања различитих врста носача, постављања пумпних и бушаћих станица, полагања цевовода, изградње привремених кампова за раднике итд. Ови производи су највећа потражња међу нафтним и гасним компанијама, војним и индустријским грађевинарима, и компанијама које изводе рестаураторске радове. Грађевинске организације које учествују у изградњи стамбених зграда налазе се на овој листи, али далеко од водећих позиција.Наравно, подижу се темељи на вијчаним пилотима стамбених зграда, али у већини случајева говоримо о изградњи у тешко доступним пределима или пределима са тешким земљиштем, поправљању проблематичних темеља старих стамбених зграда и поправљању зграда на падинама.
Дизајн и карактеристике вијачних гомила
Шта су гомиле вијака који су тако брзо стекли популарност међу грађевинарима широм света? Које сорте постоје? На које карактеристике вијачних гомила треба пре свега да обратите пажњу?
Гомила вијака састоји се од пртљажника и сечива који се налазе на његовом крају. Захваљујући последњем, ова врста гомиле се закопава у земљу завртњем, а не зачепљењем.
1. Цев. 2. Глава која је причвршћена на врх хрпе. 3. Сечиво у облику спирале. 4. Антикорозивни премаз. 5. Технолошка рупа за подешавање штапа.
Постоји неколико сорти челичних вијачних гомила. Избор у корист одређене врсте заснован је на анализи карактеристика тла на овом подручју и процијењеном оптерећењу темеља. Често се чак и на једном месту користе различите врсте гомила, што вам омогућава равномерно распоређивање терета.
Тип навртања вијака
Врхови гомила вијака, који служе да се олакша њихово урањање у земљу, могу се заварити или бацати.
Заврните хрпу са завареним врхом.
Љевани врхови су знатно скупљи, па је њихова употреба оправдана само у случају рада са посебно густим земљиштима, укључујући пермафрост, а такође садрже велике инклузије природног или техногеног порекла. Издржљив ливени врх приликом завртња гомиле лако уништава препреке на свом путу и не деформише се истовремено.
Лијева гомила хрпа.
Број лопатица
По броју сечива вијчани пилоти се деле на једноструке и вишеслојне (број сечива у једној осовини у неким случајевима може достићи шест комада). Прве су намењене искључиво густим земљиштима мале покретљивости.
Шраф са једним вијком.
Други су универзалнији, мада су њихова главна намена мека тла са ниском носивошћу, јер су гомиле са више ножа отпорније на разне врсте оптерећења - вучно или, обрнуто, пресовање и хоризонтално. Максимална ефикасност вијчаних пилота са више ножа може се постићи правилним одабиром броја лопатица, оптималног растојања између њих, њиховог нагиба и угла.
Двострука вијачна гомила.
Величина сечива
По величини сечива, вијак-пилоти се деле на широке ножеве (пречник лопатица је најмање један и по пута пречник дебла) и уске. Захваљујући повећаној површини лежаја, широкоугаони гомиле су веома ефикасне у меким земљиштима.
Вијци са широким ножевима.
Они са уским ножевима имају своју специјализацију - посебно густа или веома смрзнута земља (немогуће је „гурнути“ гомилу широких ножева у такво тло због знатно повећаног ризика од пуцања или деформације ножа). Пречник сечива вијака у складу са међународним стандардом ИЦЦ АЦ358 (Хелицал Фоундатион Аццептанце Цритериа) може варирати од 200 до 350 мм.
Вијчане шипе са уским ножевима.
Дебљина метала вијака
Најважнија структурна карактеристика вијака је дебљина метала од којег су направљени зидови његовог дебла. Израчун потребне дебљине врши се на основу не само процењеног оптерећења на хрпи, већ и услова његовог рада. Чињеница је да смањење дебљине стијенке гомиле услед процеса корозије у коначници доводи до смањења њеног животног века. Према горе наведеном стандарду ИЦЦ АЦ358, најмања дебљина стијенке осовине мора бити 8 мм у неутралном земљишту и 9,5 мм у тлу са повећаном хемијском активношћу.
Домаћи инжењери су, такође, схватили важност таквог параметра као што је дебљина метала који се користи за прављење вијака. У референтној књизи "Пилоти и темељи на хрпи", објављеној у СССР-у 1977, наведено је да би осовина гомиле требала бити направљена од бешавне цеви произведене врућим ваљањем дебљине стијенке од најмање 10-14 мм. Међутим, у савременом руском грађевинском стандарду СП 24.13330.2011 „Темељ пилота“ такав параметар као што је дебљина стијенке осовине вијака, није уопште узет у обзир и није стандардизован.
Нећемо давати претпоставке зашто се то догодило, последица је важна. Многи домаћи произвођачи користе недостатак строгих захтева за конструкцију челичних шипова по руским стандардима и свесно игноришу међународне стандарде. Жеља за максимизирањем профита доводи до губитка квалитета.
Већина вијачних гомила произведених у нашој земљи имају дебљину зида не више од 3-4 мм. У исто време, израђене су од заварених цеви са смањеном отпорношћу на корозију. И квалитет заштитног антикорозивног премаза, по правилу, жели најбоље: често се „просипа“ већ током транспорта хрпе.
Наравно, у Русији су у стању да произведу (и не само да знају, већ и производе!) Гомиле чији квалитет задовољава све захтеве међународног стандарда ИЦЦ АЦ358. Међутим, због велике цене у већини случајева не могу да издрже конкуренцију конвенционалним армирано-бетонским гомилама уграђеним у претходно избушен бунар.
Дебљина метала треба узети у обзир не само осовине гомиле, већ и њене ножеве. Приликом градње привремених или лаких објеката дозвољено је користити хрпе са оштрицама тањим од 5 мм. Када постављате велике конструкције дизајниране за дуготрајан рад, међународни стандард препоручује употребу пилота дебљине сечива 9,5-12,5 мм.
Заштитни антикорозивни премаз
Да би се смањио утицај корозионих процеса на карактеристике чврстоће челичних гомила уграђених у агресивно земљиште, не само да повећавате дебљину његових зидова, већ и нанесите додатни заштитни премаз. Најчешће коришћене методе антикорозивне заштите челичних шипова су поцинчавање и наношење посебног полимерног (полиуретанског, епокси итд.) Премаза. Према ИЦЦ АЦ358, дебљина заштитног полимерног слоја мора бити најмање 400 микрона.
Предности темеља на вијчаним пилотима
Брзина инсталације
Велика брзина уградње је можда најважнија предност вијака с навојем, јер у грађевинском послу цене време као ништа друго. Вијачна гомила је спремна за употребу одмах након инсталације. Чак и бетонирање унутрашњег зазора осовине гомиле не доводи до застоја на градилишту: нема потребе чекати да бетон добије чврстоћу марке, јер оптерећење на хрпи првенствено опажа челични омотач.
Низак ниво буке приликом постављања темеља
Мала бука током уградње је главна предност вијака на снопу у односу на погонске. Процес вожње ове земље прати не само бука, већ и вибрација. Вибрациони ефекти на тлу могу наштетити различитим грађевинама које се налазе у непосредној близини радног места.
Ниска цена
Ниска цена темеља на вијака-пилотима у поређењу са трошковима свих врста армирано-бетонских темеља постиже се првенствено захваљујући значајном смањењу обима земљишних радова.
Способност да издржи различита вучна оптерећења
Ова способност је последица постојања лопатица у вијака-хрпама. Захваљујући својим сечивима ове гомиле се могу постављати на неравне платформе (што значи да су савршено погодне за зграде које се налазе на падинама) и под било којим углом у односу на окомиту.
Нема потребе да набавите велику количину земље
Мала количина земље измештена током уградње вијачних гомила, омогућава вам рад у близини постојећих зграда.
Могу се користити у различитим условима.
Временска и климатска једноставност вијчаних пилота изражава се у чињеници да се њима може радити у прилично широком температурном опсегу, не плаше се подизања подземних вода и бубрења тла, те стога не захтевају обавезну дренажу градилишта.
Поновна употреба
Једна од примена вијчаних гомила је изградња привремених конструкција. Након што је таква зграда довршила своје функције и демонтирана, гомиле вијака могу се уклонити са земље и поново користити.
Вриједно је напоменути да све ове предности поседују само гомиле пилом индустријске израде, чији је квалитет у складу са Међународним критеријумима прихватања хеликоптерске фондације ИЦЦ АЦ358.
Недостаци темеља на вијчаним пилотима
Употреба навојних гомила има низ ограничења о којима многи произвођачи, нажалост, покушавају да ћуте. У условима када компаније које се баве постављањем темеља лако прелазе на кршење технолошких стандарда, ви као купац морате имати барем општу идеју у којим је случајевима непожељно или потпуно неприхватљиво користити вијак-пилоте.
Немогућност коришћења у областима са сеизмичком активношћу
Изградња зграда на темељима вијчаних пилота дозвољена је само у подручјима која немају или, у границама, умерене сеизмичке активности.
Немогућност примене у тлима која изазивају брзу корозију метала
Челичне вијачне гомиле се не смију користити у тлима са електричним отпором мањим од 10 Охм * м, у тлима са пХ мањим од 5,5, као и на тлима са високим садржајем органских једињења. Разлог ових ограничења је велика брзина електрохемијске корозије челика у овим условима. Одговорни програмер, који није равнодушан према дуготрајности грађевине која се гради, пре него што донесе одлуку о употреби челичних вијака, једноставно је дужан да одреди све потребне карактеристике тла на овом градилишту. Ако није могуће утврдити агресивност тла, придржавајте се услова прихваћених за гомиле уграђене у тла са врло високом корозијском активношћу.
Није дозвољен продор вијачних гомила у каменито тло.
Депоније шљаке и депоније за грађевински отпад могу се сврстати у исту категорију тла. Свака чврста укључења могу оштетити ножеве или чак осовину вијачне гомиле током њеног постављања.
Препоручује се избегавање употребе вијчаних гомила на тлима која не пружају довољну бочну потпору.
Ту спадају, на пример, тресет, растресити песак итд. Ако и даље постоји потреба за постављањем сличних гомила у течно тло, потребно их је поуздано повезати једни с другима, или их значајно продубити. У складу са захтевима ИЦЦ АЦ358 стандарда, хрпу вијака у густим земљиштима треба закопати најмање 1,5 м, а у меким земљиштима - најмање 3 м.
Дајемо пример: постављање гомиле вијака дуљине 2,5 м у простору где слој тресета лежи на дубини од 2 м је неприхватљиво, јер ће у том случају гомила бити лишена потребне бочне потпоре тла.
Чимбеници који утичу на издржљивост вијака
Оглашавање уверава да темељ на вијака-пилотима може трајати најмање век. Је ли то заиста случај или је то само још један маркетиншки трик? Пракса показује да је то сасвим могуће, јер неки од светионика подигнутих под Митцхелом још увек стоје. Међутим, више нас занима судбина не свјетионика у далекој Европи, већ мале сеоске куће негдје у Московској области, на Уралу или на обалама Јенисеја.Колико ће дуго остати, постављен на темељима вијаканих гомила направљених не негде и једном, већ овде и сада?
На основу експерименталних података процењени су животни век челичних вијачних гомила у тлима различитог електричног отпора. Према тим проценама, у земљишту са ниском корозијском активношћу (на пример, суви шкриљац или суви песак) гомиле не галванизованог метала трају најмање 300 година, а од метала са заштитним премазом - 800 и више година. Импресивно, зар не? Међутим, ово је тло, идеално у погледу способности (тачније, немогућности) да проузрокује корозију метала.
За поређење, размотрите другу ограничавајућу опцију. У тлима са врло високом корозивношћу (морско тло, муљ, влажна глина, тресет) просечни предвиђени радни век челичних вијака је само 30 година (ако је хрпа израђена од поцинчаног метала, та бројка ће се повећати на 70-75 година).
Треба направити једну важну упозорење. Током свих ових израчуна, претпостављало се да је гомила произведена у складу са ИЦЦ АЦ358 стандардом коришћеним на Западу, тј. дебљина зидова његовог дебла је 8 мм. Али на руском тржишту је готово немогуће пронаћи вијакане гомиле топло ваљаних челичних цеви са таквом дебљином зида. Колико дуго ће „стандард“ домаће производње трајати у агресивном окружењу, тј. гомила направљена од заварене цеви дебљине стијенке 3-4 мм непозната је никоме, али је очигледно знатно мања од 30 (75) година.
Из свега наведеног произилази да 100 година оснивања темељних вијака које су обећане у оглашавању нису ништа друго до празне речи. Гомиле могу трајати много дуже и значајно мање - све зависи од квалитета производа и услова рада, који се у огласу не спомињу.
Генерално, век вијачних гомила зависи од три главна параметра:
- дебљина челика који се користи за прављење осовине и сечива гомиле,
- дебљина и квалитет заштитног антикорозијског премаза,
- хемијска активност тла на овом подручју.
Без познавања ових карактеристика гомиле и радних услова, не може се чак ни претпоставити колико ће дуго трајати.
Пракса ломљења вијачних гомила са сноповима металних канала или углова, распрострањена код наших грађевинара, доприноси смањењу животног века вијачних гомила. Наравно, распоред таквих снопова између пилота оправдан је приликом постављања темеља у земљу са слабом бочном потпором. Међутим, повезивање челичних пилота са мостовима проводног материјала доводи до убрзавања електрохемијске корозије метала.
Да би се избегла појава залуталих струја, доприносећи убрзавању процеса корозије, челичне гомиле не би требале имати галванску везу једна са другом, као ни са другим грађевинским елементима од челика. Да бисте повезали гомиле у један систем, користите дрвену врпцу или метални каиш, чији се елементи спајају на гомиле помоћу стезаљки изолираних од гомиле диелектричним материјалом.
То је заправо све о чему смо данас желели да вам кажемо. Сада знате све предности и недостатке гомила вијака и, надамо се, разумели главну идеју коју смо покушали да вам пренесемо. Навојни гомиле су одличан избор за стварање темеља, али не могу се користити увек и не свуда. Само професионални стручњак може утврдити прихватљивост употребе вијака у сваком случају. Верујте ми, трошкови привлачења стручњака су неуспоредиво нижи од трошкова уклањања грешака приликом пројектовања и изградње темеља.
