Skrutkové pilóty: vlastnosti, výhody a nevýhody

Založenie domu je jedným z najzložitejších a najdrahších prvkov jeho výstavby. 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 stavbe 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 tomto prípade prídu na záchranu piloty. 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 domy nerastú po daždi 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 výstavba nadácie je veľmi zodpovedná záležitosť. 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.

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 bahna.

Prvou významnou 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, skrútených 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 pri práci 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 výstavby základov: 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 si tak rýchlo získali popularitu u staviteľov po celom svete? Aké odrody z nich existujú? Akým vlastnostiam vlasových skrutiek by som mal 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 vlasových skrutiek.

Počet čepelí

Podľa počtu čepelí sú hromady skrutiek rozdelené na jednoduché a viac čepele (počet čepelí na jednom hriadeli môže v niektorých prípadoch dosiahnuť šesť kusov). Prvý typ je určený výlučne pre 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 viacerých listov 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 oblasti podopretia sú hromadné hromady veľmi účinné na mäkkých pôdach.

Stĺpiky so širokými čepeľami.

Úzke lopatky majú svoju špecializáciu - najmä hustú alebo veľmi zamrznutú pôdu (nie je možné „zaskrutkovať“ širokú lopatku do tejto pôdy kvôli veľmi 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 steny vlasu v dôsledku koróznych procesov vedie v konečnom dôsledku k zníženiu jeho 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 príručke „Piloty a vlasové základy“, ktorá bola uverejnená v ZSSR v roku 1977, sa uvádza, že vlasová šachta by mala byť vyrobená z bezšvíkovej rúry vyrábanej valcovaním za tepla s hrúbkou steny najmenej 10 - 14 mm. Avšak v modernej ruskej stavebnej norme SP 24.13330.2011 „Stĺpové základy“ sa 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. Z dôvodu ich vysokých nákladov však vo väčšine prípadov nevydržia konkurenciu s konvenčnými železobetónovými vlasmi inštalovanými vo vopred vyvŕtaných studniach.

Je potrebné vziať do úvahy hrúbku kovu nielen vlasovej šachty, ale aj jej lopatiek. 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 protikoróznej 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 hromady pilota nevedie k prestojom na stavenisku: nie je potrebné čakať na betón, aby sa získala pevnosť značky, pretože zaťaženie vlasu je predovšetkým vnímané jeho oceľovým plášťom.

Nízka hlučnosť pri inštalácii základu

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 bremenám

Táto schopnosť je spôsobená prítomnosťou čepelí v hromadách skrutiek.Vďaka svojim lopatkám môžu byť tieto piloty umiestnené 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 hromady skrutiek umožňuje vykonávať práce v blízkosti existujúcich budov.

Môžu byť použité v rôznych podmienkach.

Nekomplikovanosť hromád skrutiek, 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 odvodnenie staveniska.

znovupoužitelnost

Jednou z aplikácií stĺpov 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.

Stojí za zmienku, že všetky tieto výhody majú iba priemyselne vyrábané skrutkovacie pilóty, ktorých kvalita je v súlade s kritériami akceptácie kritériami 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 porušujú technologické normy, 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

Pilulky z oceľových skrutiek by sa nemali 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 jednoducho povinný 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.

Nie je dovolené preniknúť do hromady skrutiek do skalnatej pôdy.

Do tejto kategórie pôd patria skládky trosky a skládky stavebného odpadu. 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 také hromady do tekutej pôdy, je potrebné ich spoľahlivo navzájom prepojiť alebo výrazne prehĺbiť. V súlade s požiadavkami normy ICC AC358 musí byť hromada skrutiek uložená v pevných pôdach najmenej 1,5 m, v mäkkých pôdach najmenej 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 nevyhnutnej bočnej podpory 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 bude stáť, 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 - najmenej 800 rokov. Pôsobivé, však? Ide však o pôdu ideálnu 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 hromada bola vyrobená v súlade s normou ICC AC358 používanou na Západe, t.j. hrúbka stien jeho kmeňa je 8 mm. Na ruskom trhu je však takmer nemožné nájsť 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 rúrky s hrúbkou steny 3 - 4 mm nie je nikomu známa, ale je zreteľne podstatne kratšia ako 30 (75) rokov.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že 100-ročná nadácia na šrotovisku sľúbená v reklame nie je ničím iným ako prázdnym slovom. 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 povlaku,
• 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 zabránilo výskytu bludných prúdov, ktoré prispievajú k urýchleniu koróznych procesov, oceľové pilóty by nemali byť navzájom galvanicky prepojené, ako aj s ostatnými stavebnými prvkami z ocele. Na prepojenie pilotov do jedného systému by ste mali použiť drevené pásky alebo kovové pásky, 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 základu, 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 projektovaní a výstavbe nadácie.

Budete mať záujem

Aký základ si vybrať pre dom z baru

Typy a typy základov súkromného domu