Анкерные сваи – конструкция, область применения, процесс установки
Анкерные сваи можно сравнить с корневой системой дерева, которая прекрасно справляется с внешними горизонтальными и вертикальными нагрузками, действующими на растение и создающими статические и динамические моменты. Так же как и корни, анкерные сваи сцепляются с грунтом, образовывая с ним единый монолит и являясь, по сути, композитным материалом. Неординарные идеи немецких инженеров, появившиеся еще в 1952 году, получили свое продолжение в новой технологии возведения фундаментов уже в 80-х. В скором времени продукт был запатентован и быстро нашел применение. Сегодня «корневые» сваи выпускают не только в Германии. Российскими конструкторами были разработаны альтернативные анкерные системы, имеющие некоторые отличия с первоначальными аналогами.
Конструкция анкерных свай
Анкеры являются одной из разновидностей буроинъекционных свай, так как выполняют сразу две функции. Они используются в разных отраслях строительства, в том числе гидротехнической и транспортной, в качестве армирующих элементов, увеличивающих несущую способность грунта и предотвращающих его сползание.
Конструктивно анкерная свая представляет собой металлический полый ствол (штангу) с толстыми стенками и крупной винтовой накаткой трапециевидной или округлой формы с внешней стороны (отечественные аналоги выпускаются гладкостенными). Она является одноразовой и после установки не извлекается, оставаясь в земле. С одной стороны на штанге имеется буровая коронка (или долото), заглубляемая в грунт, а с другой – фиксирующий оголовок, называемый опорной плитой. Кроме того, анкерная свая комплектуется:
- соединительными муфтами;
- сферическими гайками;
- центраторами.
Выбор буровой коронки, разрушающей породу, зависит от геологических условий площадки строительства и проектного значения толщины цементного слоя вокруг устанавливаемой анкерной сваи. Одноразовая коронка представляет собой зафиксированную в нижней части штанги полую насадку с режущими лопастями и отверстиями, благодаря которым в скважину поступает буровой и инъекционный раствор. В случае обнаружения в процессе работы слоистых или более прочных грунтов, чем ожидалось, может потребоваться замена буровой коронки на более подходящую.
Впрессовывание цемента в пробуриваемую скважину (или опрессовка) с нижней точки дает возможность полного заполнения пустого пространства, что предотвращает проскальзывание штанги в процессе эксплуатации.
Опорная плита позволяет работать анкерной свае и закрепляемой конструкции в единой связке. Головная пластина закрепляется между двумя сферическими гайками, накрученными металлический ствол. Втулочные муфты служат для стыковки отрезков штанг по длине. А прямым предназначением центраторов является правильная ориентировка сваи внутри скважины.
Ребристая поверхность анкерной сваи имеет хорошие показатели сцепления с цементным телом и помогает справляться с силами изгиба, поперечного давления, а также касательного трения, что дает ей существенное преимущество по сравнению с гладкоствольными конструкциями. В качестве защиты от коррозии на металлические поверхности наносится полимерное или оцинкованное покрытие. При изготовлении некоторых видов анкерных свай используются специальные марки нержавеющей стали.
Область применения
Анкерная свая относится к многофункциональным системам и может применяться в качестве:
- нагельного крепления;
- грунтового анкера;
- буроинъекционной сваи.
Нагель часто называют грунтовым болтом. Его используют для укрепления насыпей и оползнеопасных склонов. Он позволяет избавиться от установки массивных ж/б конструкций, благодаря чему сохраняется внешняя эстетичность косогоров и откосов.
При помощи грунтовых анкеров усиливают шпунтовые ограждения, подпорные стены, откосы котлованов, причалы и набережные. Изделия не деформируются при высоких нагрузках, а их установка производится достаточно быстро.
Буроинъекционные сваи устанавливают для опор ЛЭП, мостов и мачт. Ими армируют стены и порталы транспортных тоннелей, а также укрепляют фундаменты. Они удобны при работе в ограниченных условиях. Анкерную сваю делают достаточно привлекательной в использовании:
- одновременное бурение и заполнение околосвайного пространства цементным раствором;
- отсутствие необходимости в использовании обсадных труб;
- минимизация объема земельных работ;
- способность справляться с растягивающими, сжимающими и изгибающими усилиями;
- использование малогабаритной техники с навесным оборудованием;
- отсутствие вибрации при погружении.
Устанавливаться анкерная свая может практически на любых грунтах, за исключением рыхлых песков, набухающих, просадочных и обладающих текучей консистенцией пород.
Процесс установки
Винтовые штанги могут монтироваться строго вертикально или под углом. Ставятся они при помощи бурового станка временно или постоянно, что решается в индивидуальном порядке, исходя из конечных целей.
На передовую штангу накручивается буровая коронка соответствующего диаметра. Ее наращивание производится с помощью муфт непосредственно в процессе работы. Анкерная свая последовательно забуривается в почву под требуемым углом. Одновременно через полость металлического ствола производится подача водоцементного раствора в качестве промывочной жидкости, а также контроль над его обратным выходом из скважины вместе с грунтом.
Инъекция выполняется густой цементной смесью сразу же после окончания забуривания сваи на проектную отметку. Перерыв, при этом, составляет менее часа. Раствор вливают в полость металлической штанги с синхронным ее прокручиванием, что дает возможность поднятия инъекционного раствора вверх по скважине и заполнение всех пустот. Окончанием работ послужит полное наполнение скважины бетоном и его незначительный выход через устье столба.
Все проведенные работы фиксируются в специальных ведомостях и журналах. Перечень документации и правила заполнения указываются в соответствующих ТУ и проектной документации.
Источник
Свайно – анкерный фундамент
Многие проблемы, связанные со слабыми почвами и с нестабильными грунтами, помогают решать специальные инженерные решения в области частного домостроения. Одним из таких решений является свайно – анкерный фундамент, используемый при строительстве частных домов, а также при возведении многоэтажных многоквартирных городских построек.
Собственно, что из себя представляет свайно – анкерный фундамент? Это сваи, нижняя часть которых шире, чем верхняя, связанные между собой в верхней или нижней части. Такие сваи устанавливаются на трудных грунтах, которые характеризуются сложными почвенными явлениями – плывунами, неравномерным промерзанием, кавернами, горизонтальными и вертикальными внесезонными подвижками грунта.
Сваи ТИСЭ
Частный случай такого фундамента, это сваи ТИСЭ, которые представляют собой свайные столбы с расширенной нижней трапециевидной или треугольной частью. Делаются такие сваи методом бурения отверстий буром ТИСЭ (откуда и название) с выдвигаемой оснасткой и последующим бетонированием с арматурой требуемого диаметра.
Для многих видов грунтов свайно-анкерный фундамент — единственно верное решение
Устанавливаются на водонасыщенных почвах, преимущественно пластичных глинах. Делаются для того, чтобы максимально возможно исключить влияние сил морозного пучения на дом. Расширение в нижней части препятствует выталкиванию сваи силами морозного пучения, так как находится ниже регионального уровня промерзания почвы в зимний период.
Свайно – анкерная плита
Для очень сложных почв, когда нужно поставить дом на болотистом берегу реки или на затапливаемой пойме реки, где основанию дома не на что опереться, делают свайно – анкерную плиту.
Многие называют ее «табуреткой наоборот». Представьте себе, например, табуретку, перевернутую и поставленную на сиденье. Ножки ее будут торчать кверху.
«Сидушка» в нашем случае и будет плитой. А «ножки» будут сваями. Плита погружена в слабый грунт, а на ножках, связанных между собой по верху, строится здание. Плита должна покоиться на относительно стабильном грунте, а сваи должны обеспечивать надежную опору дома на плиту. При такой схеме исключается влияние слоя слабого грунта (обычно это наносные слабо связанные речные грунты) на все строение.
Получается, что плита, получив опору на более стабильном слое грунта, «переносит статику» сквозь слабый грунт при помощи свай.
Связываются по верху столы такого основания в зависимости от назначения строения и от материалов, которые применяются для возведения коробки здания.
Например, при возведении на таком фундаменте каркасного здания, столы могут быть не связаны и соединены с каркасом здания «плавающими» подушками, когда под каждую конкретную сваю делается своя собственная опора с зазором и возможностью совершать движения в 5-10 мм в зависимости от сезонных явлений.
Источник
Фундаментные болты
Фундаментные болты для строительных работ
При производстве строительных работ используется огромное количество различных видов крепежных элементов, выполняющих те или иные функции. Особое место занимают резьбовые стержни различной формы, получившие общее название фундаментные болты. Об устройстве этих крепежей, их видах и использовании расскажем в данной статье.
Назначение крепежа
Болты, называемые иногда анкер фундаментный предназначены для крепления к опоре строения нижнего венца рубленных конструкций, а также связки с другими материалами наружных стен или монтажа различных станков и механизмов в промышленных предприятиях. Кроме этого, для усиления основания дома на него часто крепят стальные профильные детали П-образной или Н-образной формы, называемые соответственно швеллерами и двутаврами.
Назначение фундаментных крепежей
На гладкий ленточный железобетонный или плитный фундамент присоединить строительные блоки или брус без опасения всевозможных деформаций и смещения конструкции невозможно. Для решения этой задачи и применяют длинные стержни той или иной формы, именуемые анкерными болтами.
Виды анкерных болтов для фундамента
В настоящее время производство данного вида крепежей осуществляется в соответствии с ГОСТ 24379, который был выпущен еще в далеком 1980 году. Под тем же номером в 2012 году был выпущен современный стандарт, регламентирующий основные виды, размеры и форму анкерных болтов.
Основные виды анкерных болтов
По указанным выше документам все анкерные болты для фундаментов изготавливаются в следующих модификациях:
- Болт изогнутый в исполнении 1.1 и 1.2 представляет собой стальной стержень, имеющий в нижней части загиб соответственно под углом 90 о или в виде нижней половины буквы Z. Минимальный диаметр крепежа составляет 16 мм, максимальный – 48. Длина стержня может варьироваться от 500 до 2500 мм и более. Для крепления тех или иных деталей к фундаменту верхняя часть стержня имеет метрическую резьбу соответствующего размера на длине стержня не менее 100 мм, на которую навинчиваются две гайки с шайбой между ними.
- Болт прямой с резьбой на обоих концах изготавливается в исполнении 2.1 и 2.2. его особенностью является наличие анкерной плиты – стальной площадки прямоугольной формы с отверстием в центре, через которое свободно проходит резьбовая часть болтов анкерных. Различные модификации этого вида различаются формой и диаметром стержней, а также самих стальных квадратных шайб.
- Болты в исполнении 3.1. и 3.2 наименее распространенные. Они представляют собой составные стержни, соединяемые между собой длинными втулками с внутренней резьбой соответствующего диаметра.
- Анкерные болты для фундамента четвертого типа относятся к группе извлекаемых. Они имеют сложное строение, представленное прямым резьбовым стержнем и соответствующей анкерной арматурой.
- Наиболее просты в изготовлении анкерные фундаментные болты пятого типа, представленные гладкими стальными стержнями с резьбовой частью.
- Изделия, изготавливаемые по ГОСТ 24379 типа 6.1, 6.2 и 6.3 с полным правом можно отнести к действительно анкерным болтам в полном смысле. Они представляют собой стержни с верхней резьбовой частью, имеющие в нижней части утолщение. Для их фиксации применяют дополнительные элементы – разжимную цангу и коническую втулку. Особенностью этого вида крепежей является возможность их установки уже после заливки и затвердения бетонного фундамента.
к оглавлению ↑
Установка фундаментных болтов
Как было отмечено выше, установка анкерных болтов в фундамент может выполняться как в процессе заливки бетонной смеси, так и после этого, и даже после того, как плита или лента полностью застынет. При выполнении этой операции следует знать и соблюдать некоторые особенности:
- В соответствие с рекомендациями упоминавшегося выше ГОСТ 24379 болты исполнения 1.1 и с анкерной плитой рекомендуется устанавливать в бетонное основание до заливки смеси;
- Изделия типа 1.2 монтируют в предварительно подготовленные колодцы в готовом фундаменте с последующим их бетонированием смесью того же состава, что использовалась для изготовления основания строения;
- Фундаментный анкерный болт с расширенной нижней частью устанавливают в готовое основание, предварительно просверлив отверстия по диаметру уширения;
- Стержень крепежа любого из описанных выше видов должен располагаться строго вертикально;
- Шаг установки болтов в анкерный фундамент должен составлять не более двух величин их заглубления;
- Располагаться стержни должны строго посередине ленточного основания при использовании их для связки с материалом наружных стен. Под перегородки анкерные фундаментные болты, как правило, не устанавливают. Так же нецелесообразно использовать их при монтаже полых кирпичей и блоков во избежание раскалывания последних.
Таким образом, в рамках небольшого обзора мы постарались максимально кратко раскрыть особенности такого крепежного элемента, как фундаментный болт, рассмотрели их основные виды и технологию монтажа для решения тех или иных задач.
Источник