Csavaros cölöpök: jellemzők, előnyök és hátrányok

A ház alapja az építkezés egyik legösszetettebb és legdrágább eleme. Ugyanakkor létrehozásának folyamata nagyon hosszú - a legtöbb esetben ez az építkezés korlátozó szakasza. Sajnos nem ritka, hogy a gátlástalan fejlesztők tudatosan megsértik a technológiákat és a normákat annak érdekében, hogy az alapot a lehető leghamarabb befejezzék és a munka következő szakaszaiba lépjenek. Gyakran maguk az ügyfelek erőltetik őket, és úgy tűnik számukra, hogy túl sokáig nem történt semmi az építkezésen. A túlzott rohanás ebben a szakaszban ahhoz vezet, hogy az új ház lakói hamarosan problémákba ütköznek - az alapítvány megbukik, és ennek eredményeként az egész szerkezet lassan összeomlik.

Van itt középút? Lehetséges gyorsan felszerelni egy erős és megbízható alapot? Kiderül, talán. Csavaros cölöpök kerülnek mentésre ebben az esetben. Az alap létrehozása a csavaros cölöpökre nem csak egy vagy két hónapot igényel, hanem csupán néhány napot.

Miért nem használják ilyen cölöpöket mindenhol? Miért nem nőnek új házak olyan gyorsan, mint a gomba az eső után? E kérdések megválaszolásához nemcsak az előnyeit, hanem a csavaros cölöpök hátrányait is meg kell ismernie az alapozáshoz, hogy képet kapjon arról, hogy milyen korlátozások vannak alkalmazásukra. Ne felejtse el, hogy az alapozás nagyon felelősségteljes kérdés, és a tervezési megoldás kiválasztásakor elsősorban a saját ismereteire kell támaszkodnia, nem pedig a gyártók hirdetési biztosítékaira, az építők ígéretére vagy a szomszédok és ismerősök példáira.

Csavaros cölöpök - az alapok előnyei és hátrányai

A csavaros cölöpök megjelenésének története

A csavaros cölöpök története majdnem két évszázadra nyúlik vissza. A tehetséges ír mérnök, Alexander Mitchell a puccs alapok építésének puccsát hozta létre. 1833-ban szabadalmazta a „Mitchell csavaros cölöpöket”, amelyet mozgatható talajokba, például egy tó homokos fenekéhez vagy iszaphoz lehet telepíteni.

Az első ilyen építményekre felállított fő szerkezet a Maplin Sand-világítótorony volt, amelyet a Temze torkolatánál építettek már 1838-ban. Alapja kilenc cölöp volt, csavarhegyekkel 120 cm átmérőjű, körülbelül 7 méter mélyre csavart a földbe. A következő években több további világítótorony épült Mitchell irányítása alatt egész Angliában. Néhányuk változatlan maradt a mai napig.

A 19. század közepén több mint 150 világítótorony Észak-Amerikában, egy móló Portlandben, egy felüljáró és hidak Bombayban, egy vasút Barodában, egy móló mólón és sok más fontos tárgy épült a 19. század közepén, Mitchell cölöpök felhasználásával.

Oroszországban a csavaros cölöpöket csak a 19. század második felében fedezték fel. Az orosz mérnökök gyorsan felbecsülték a találmány összes előnyeit, különösen akkor, ha az ország északi régióinak örökké fagyos területein, vagy a part menti területek gyenge, elárasztott talajában dolgoznak. Nagyon hamarosan a csavaros cölöpöket széles körben elterjedték a katonai célokra szolgáló műszaki szerkezetek építésében (az összecsukható hidak alapjainak gyors felépítéséhez használt váz-csavarozást a katonaságunk eddig alkalmazta), majd később az építkezésben.

Az acél csavaros cölöpöket manapság aktívan használják. Segítségükre akkor fordulnak, amikor nagy alapozási sebességre van szükség: különféle tartóelemek felszerelésekor, szivattyú- és fúróállomások telepítésekor, csővezetékek fektetésekor, ideiglenes táborok építésében a munkavállalók számára stb.Ezekre a termékekre van a legnagyobb igény az olaj- és gázipari társaságok, a katonai és ipari építők, valamint a helyreállítási munkákat végző vállalatok körében. A lakóépületek építésében részt vevő építőipari szervezetek jelen vannak a listán, de messze nem vezetnek vezető pozícióktól. Természetesen a lakóépületek csavaros cölöpjeire épülnek az alapok, de a legtöbb esetben a nehezen megközelíthető vagy nehéz talajú területeken történő építésről, a régi lakóépületek problémás alapjainak javításáról és az épületek lejtőkön történő rögzítéséről van szó.

A csavaros cölöpök kialakítása és jellemzői

Mik azok a csavaros cölöpök, amelyek világszerte olyan gyorsan népszerűek voltak az építők körében? Milyen fajták léteznek ezek közül? Melyek a csavaros cölöpök tulajdonságai, amelyeket mindenekelőtt figyelni kell?

A csavaros halom csomagtartóból és a végén található pengéből áll. Ez utóbbinak köszönhetően az ilyen típusú cölöpök becsavarodással, nem eltömődéssel vannak eltemetve a földbe.

Csavaros halom eszköz
1. A cső. 2. A halom tetejéhez rögzített fej. 3. Spirál alakú penge. 4. Korróziógátló bevonat. 5. Technológiai lyuk a rúd beállításához.

Az acélcsavaros cölöpöknek számos fajtája létezik. Egy adott típus mellett a választás az adott területen található talaj jellemzőinek és az alapra becsült terhelésének elemzésén alapul. Gyakran, még egy helyszínen is különféle típusú cölöpök vannak felhasználva, amelyek lehetővé teszik a rakomány egyenletes eloszlását.

Csavarhegy típus

A csavaros cölöpök hegyei, amelyek megkönnyítik a talajba merítésüket, hegeszthetők vagy önthetők.

Hegesztési tipp
Csavaros halom hegesztett véggel.

Az öntött hegyek jelentősen drágábbak, felhasználásuk csak különösen sűrű talajokkal - ideértve az örökké fagyt is - történő munka esetén is indokolt, és amelyek természetes vagy technogén eredetű nagy zárványokat tartalmaznak. A tartós öntött hegy a cölöpök csavarozásakor könnyen elpusztítja az útjában lévő akadályokat, és ugyanakkor nem deformálódik.

Öntött hegy
Öntött csavaros cölöp.

Pengék száma

A pengék száma szerint a csavaros cölöpöket egy- és többlapáttá osztják (egyes tengelyek pengéinek száma egyes esetekben eléri a hat darabot is). Az elsőket kizárólag sűrű, alacsony mobilitású talajokra szánják.

Egytengelyes csavaros cölöp
Egykéses csavaros halom.

A második univerzálisabb, bár fő célja lágy talaj, alacsony teherbírású, mivel a többlapásos cölöpök sokkal jobban ellenállnak a különféle terheléseknek - húzó vagy fordítva, sajtolás és vízszintes. A többkélyes csavaros cölöpök maximális hatékonysága úgy érhető el, hogy helyesen választják meg a pengék számát, a közöttük lévő optimális távolságot, a hangmagasságot és a szöget.

Dupla csavaros cölöp
Két pengéjű csavaros halom.

Penge mérete

A pengék mérete szerint a csavaros cölöpöket széles késűre osztják (a pengék átmérője legalább másfélszeres a csomagtartó átmérőjével) és keskenykéssel. A megnövekedett tartóterületnek köszönhetően a széles bolyhos cölöpök nagyon hatékonyak puha talajban.

Széles pengéjű cölöpök
Széles késű csavaros cölöpök.

A keskeny pengésűeknek megvan a maga specializációjuk - különösen sűrű vagy nagyon fagyos talaj (a széles pengéjű halom ilyen csavarba csavarozása lehetetlen, mivel a pengék nagymértékben megrepednek vagy deformálódnak). Az ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) nemzetközi szabvány szerint egy csavaros halom lapáinak átmérője 200 és 350 mm között változhat.

Keskeny pengésű cölöpök
Keskeny pengésű cölöpök.

A csavaros halom fémvastagsága

A csavaros halom legfontosabb szerkezeti jellemzője a fém vastagsága, amelyből a csomagtartó falai készülnek. A szükséges vastagság kiszámítása nem csak a cölöp becsült terhelésének, hanem működésének feltételei alapján történik. A helyzet az, hogy a cölöp falvastagságának a korróziós folyamatok miatti csökkentése végső soron annak élettartamát csökkenti.A fent említett ICC AC358 szabvány szerint a cölöp tengelyének minimális falvastagsága semleges talajban 8 mm és magasabb kémiai aktivitású talajban 9,5 mm.

A háztartási mérnökök természetesen felismerték egy olyan paraméter fontosságát is, mint a csavarozáshoz használt fém vastagsága. Az 1977-ben a Szovjetunióban közzétett „Cölöpök és halom alapok” című útmutató kimondta, hogy a cölöp tengelyét legalább 10–14 mm vastagságú, meleg hengerlésű varrat nélküli csőből kell készíteni. A modern oroszországi SP 24.13330.2011 „Cölöp alapok” építési szabványban azonban egy olyan paramétert, mint a csavaros halom tengelyének falvastagsága, egyáltalán nem veszik figyelembe és nem szabványosítják.

Nem fogunk feltételezni, hogy miért történt ez, a következmény fontos. Sok hazai gyártó kihasználja az acél cölöpök építésére vonatkozó szigorú előírások hiányát az orosz szabványok szerint, és tudatosan figyelmen kívül hagyja a nemzetközi szabványokat. A profit maximalizálása iránti minőség romlásához vezet.

A legtöbb hazánkban gyártott csavaros cölöp falvastagsága nem haladja meg a 3-4 mm-t. Ugyanakkor hegesztett csövekből készülnek, csökkentett korrózióállósággal. És a védő korróziógátló bevonat minősége általában a legjobbat kívánja: gyakran „kiöml” már a cölöpök szállításakor.

Természetesen Oroszországban képesek olyan cölöpöket gyártani (és nem csak tudni, hanem gyártani is!), Amelyek minősége megfelel az ICC AC358 nemzetközi szabvány összes követelményének. Magas költségeik miatt azonban a legtöbb esetben nem tudnak ellenállni az előre fúrt kútba felszerelt hagyományos vasbeton cölöpökkel.

Nemcsak a halomtengely, hanem a pengék fémvastagságát is figyelembe kell venni. Ideiglenes vagy könnyű tárgyak építésekor cölöpök használata megengedett, amelynek penge vékonyabb, mint 5 mm. A hosszú távú működésre tervezett nagyszerkezetek felállításakor a nemzetközi szabvány 9,5–12,5 mm vastag pengék használatát javasolja.

Védő korróziógátló bevonat

A korróziós folyamatoknak az agresszív talajba telepített acél cölöpök szilárdsági tulajdonságaira gyakorolt ​​hatása csökkentése érdekében ne csak növelje falainak vastagságát, hanem alkalmazzon további védőbevonatot is. Az acél cölöpök korrózióvédelmének leggyakrabban alkalmazott módszerei a galvanizálás és egy speciális polimer (poliuretán, epoxi stb.) Bevonat felvitele. Az ICC AC358 szerint a védő polimer réteg vastagságának legalább 400 mikronnak kell lennie.

Az alap előnyei a csavaros cölöpökön

Beépítési sebesség

A nagy beépítési sebesség talán a csavaros cölöpök legfontosabb előnye, mivel az építőiparban az időt úgy értékelik, mint semmi mást. A csavaros halom használatra kész a telepítés után. Még a cölöp tengelyének belső betonozása sem vezet állásidőhöz az építkezésen: nem kell várni, hogy a beton megkapja a márkaerőt, mivel a cölöp terhelését elsősorban acélhüvelye érzékeli.

Alacsony zaj az alap felszerelésekor

Az alacsony zajszint a telepítés során a csavaros cölöpök fő előnye a meghajtotthoz képest. Az utóbbi földbe vezetésének folyamatát nemcsak zaj, hanem rezgés is kíséri. A talajvibráció hatással lehet a munkaterület közvetlen közelében elhelyezkedő különféle építményekre.

Szerelés cölöpök

Alacsony ár

A csavaros cölöpökön az alapok alacsony költségét, mindenféle vasbeton alapítvány költségéhez képest, elsősorban a talajművelés nagymértékű csökkentése miatt érik el.

Az a képesség, hogy ellenálljon a különböző húzóterheknek

Ez a képesség annak köszönhető, hogy a pengék csavaros cölöpökben vannak.A pengéknek köszönhetően ezeket a cölöpöket egyenetlen peronokra (ami azt jelenti, hogy kiválóan alkalmasak lejtőn fekvő épületekre) és a függőleges szögetől bezárva.

Nincs szükség nagy mennyiségű talaj megszerzésére

A csavaros cölöpök beszerelése során kis mennyiségű talaj elmozdulása lehetővé teszi a meglévő épületek közelében történő munkát.

Különböző körülmények között használhatók.

A csavaros cölöpök időjárási és éghajlati szempontból szerénytlenségét abban fejezik ki, hogy meglehetősen széles hőmérsékleti tartományban üzemeltethetők, nem félnek a felszín alatti víz emelkedésétől és a talaj duzzadásától, ezért nem igénylik az építkezés kötelező víztelenítését.

Szerelt cölöpök

újrafelhasználhatóság

A csavaros cölöpök egyik alkalmazása ideiglenes szerkezetek építése. Miután egy ilyen épület elvégezte a funkcióit és szétszerelésre került, a csavaros cölöpök eltávolíthatók a talajon és szükség esetén újra felhasználhatók.

Érdemes megjegyezni, hogy csak az iparilag gyártott csavaros cölöpök rendelkeznek ezekkel az előnyökkel, amelyek minősége megfelel az ICC AC358 Nemzetközi Építési Szabvány kritériumainak.

Az alap hátrányai a csavaros cölöpökön

A csavaros cölöpök használatának számos korlátozása van, amelyeket sok gyártó sajnos megpróbál hallgatni. Olyan körülmények között, amikor az alapok felszerelésében részt vevő vállalkozások könnyen a technológiai előírások megsértésére kerülnek, Önnek, mint vásárlónak, legalább általános elképzeléssel kell rendelkeznie arról, hogy mely esetekben nem kívánatos vagy teljesen elfogadhatatlan a csavaros cölöpök használata.

Alkalmatlanság szeizmikus aktivitású területeken

A csavaros cölöpök alapjain épületek építése csak olyan területeken megengedett, ahol nincs vagy korlátozott mértékben mérsékelt szeizmikus aktivitás.

Nem használható talajban, amely gyors fémkorróziót okoz

Acélcsavaros cölöpök nem használhatók 10 Ohm * m-nél kisebb elektromos ellenállású talajban, 5,5-nél alacsonyabb pH-értékű talajban, valamint magas szerves vegyülettartalmú talajban sem. E korlátozások oka az acél magas elektrokémiai korróziója ilyen körülmények között. A felelős fejlesztőnek, aki nem közömbös az építendő épület hosszú élettartamánál, mielőtt az acél csavaros cölöpök használatáról döntene, egyszerűen kötelessége meghatározni az építési területen az összes szükséges talajjellemzőt. Ha a talaj agresszivitását nem lehet meghatározni, akkor be kell tartania a nagyon magas korróziós aktivitású talajba telepített cölöpökre vonatkozó követelményeket.

A csavaros cölöpök nem szabad behatolni a sziklás talajba.

A talajok ebbe a kategóriájába tartoznak a salaklerakók és az építési hulladéklerakók. Bármilyen szilárd zárvány károsíthatja a csavarcsavarok pengéit vagy akár a tengelyét is a telepítés során.

Ajánlott kerülni a csavaros cölöpök használatát olyan talajon, amely nem nyújt elegendő oldalsó támaszt.

Ide tartoznak például a tőzeg, a laza szemű homok stb. Ha továbbra is fennáll annak a szükségessége, hogy ilyen cölöpöket folyékony talajba telepítsen, akkor azokat megbízhatóan kell egymáshoz kapcsolni, vagy pedig lényegesen el kell mélyíteni. Az ICC AC358 szabvány követelményeivel összhangban a szilárd talajban lévő csavaros halomot legalább 1,5 m-re kell eltemetni, lágy talajban - legalább 3 m-t.

Adunk egy példát: egy 2,5 m hosszú csavaros cölöp telepítése arra a helyre, ahol a tőzegréteg 2 m mélyen fekszik, elfogadhatatlan, mivel ebben az esetben a cölöptől megfosztják a talaj szükséges oldalsó támaszát.

A csavarok tartósságát befolyásoló tényezők

A reklám biztosítja, hogy a csavaros cölöpök alapja legalább egy évszázadig tarthat. Valóban így van, vagy csak egy újabb marketing trükk? A gyakorlat azt mutatja, hogy ez teljesen lehetséges, mivel a Mitchell alatt felépített világítótornyok egy része még mindig áll.Sokkal inkább érdekli a távoli Európában világítótorony, hanem egy kis vidéki ház sorsa valahol a moszkvai régióban, az Urálban vagy a Yenisei partján. Meddig fog maradni, amikor nemcsak egyszer és egyszer készített csavaros cölöpökre épül, hanem itt és most?

Csavar Stilt ház

A kísérleti adatok alapján becsülték meg az acélcsavarok élettartamát különböző elektromos ellenállású talajokban. Ezen becslések szerint az alacsony korróziós képességű talajban (például száraz pala vagy száraz homok) a galvanizálatlan fém cölöpjei legalább 300 évig tartanak fenn, a védőbevonatú fém esetében pedig legalább 800 évig. Lenyűgöző, nem? Ez azonban egy olyan talaj, amely ideális a fém korrózióját kiváltó képesség (vagy inkább a képtelenség) szempontjából.

Összehasonlításképpen, fontoljon meg egy másik korlátozó lehetőséget. A nagyon magas korróziós képességű talajokban (tengeri talaj, iszap, nedves agyag, tőzeg) az acélcsavarok átlagos becsült élettartama csak 30 év (ha a cölöp horganyzott fémből készül, ez az érték 70-75 évre növekszik).

Egy fontos figyelmeztetést kell tenni. Mindezen számítások során feltételezték, hogy a cölöpöt a Nyugaton alkalmazott ICC AC358 szabványnak megfelelően gyártották, azaz a csomagtartó falainak vastagsága 8 mm. De az orosz piacon szinte lehetetlen ilyen melegen hengerelt acélcsövek csavaros cölöpöit megtalálni. Meddig fog tartani fenn a háztartási „szabvány” egy agresszív környezetben, azaz 3-4 mm vastagságú hegesztett csőből készült halom senkinek ismeretlen, de egyértelműen lényegesen kevesebb, mint 30 (75) év.

A fentiek összességéből az következik, hogy a csavarozott cölöpök alapításának 100 éves szolgálata, amelyet a reklámban megígértek, nem más, mint üres szavak. A cölöpök sokkal hosszabb ideig és lényegesen kevesebb ideig tarthatnak életben - mindez a termékek minőségétől és az üzemeltetési körülményektől függ, amelyet a reklám nem említ.

A csavaros cölöpök élettartama általában három fő paramétertől függ:

  • a tengely és a cölöp pengék készítéséhez használt acél vastagsága,
  • a korróziógátló védőbevonat vastagsága és minősége,
  • a talaj kémiai aktivitása ezen a területen.

Anélkül, hogy megismernénk a cölöpök ezen jellemzőit és az üzemeltetési feltételeket, nem is lehet feltételezni, hogy meddig tartanak.

Az építőiparban széles körben elterjedt gyakorlat, amely szerint a csapos cölöpöket fémcsatornákkal vagy sarkokkal kötegelik, a csapok cölöpök élettartamának csökkenéséhez járulnak hozzá. Természetesen az ilyen kötegek cölöpök közötti elrendezése indokolt, ha az alapot gyenge oldalsó támaszokkal a földbe helyezik. Az acélcölöpök vezetőképes anyagú hidakkal történő összekapcsolása azonban a fém elektrokémiai korróziójának felgyorsulásához vezet.

Cölöpök csatornás hegesztése csatornákkal

A korróziós folyamatok felgyorsulását elősegítő szórt áramok elkerülése érdekében az acélcölöpöknek nem szabad galvanikus kapcsolatban állniuk egymással, sem pedig más acélból készült épületelemekkel. A cölöpök egyetlen rendszerbe történő összekapcsolásához használjon egy fából készült hevedert vagy egy fém hevedert, amelynek elemei a cölöpökhöz a cölöpökből dielektromos anyaggal elkülönített bilincsekkel vannak összekötve.

Valójában ez az összes, amit a mai el akartunk mondani önnek. Most már ismeri a csavaros cölöpök előnyeit és hátrányait, és reméljük, megértette azt a fő gondolatot, amelyet megpróbáltunk Önnek átadni. A csavaros cölöpök kiváló választás az alapozáshoz, de nem használhatók mindig és nem mindenhol. Csak csapata határozhatja meg a csavaros cölöpök használatának megengedhetőségét. Hidd el, a szakember bevonásának költségei összehasonlíthatatlanul alacsonyabbak, mint az alap tervezése és építése során elkövetett hibák kiküszöbölésének költségei.

Az Ön véleménye a csavaros cölöpökről