Бурильная установка для свай. Принцип работы и классификация. Особенности буронабивных, буроопускных и буровинтовых конструкций
Обустройство капитального фундамента может осуществляться с помощью разных методов, начиная от заливки монолита и заканчивая установкой вертикальных заглубленных опор. При этом в ряде ситуаций может использоваться бурильная установка для свай – особое устройство, которое применяется для проделывания глубоких вертикальных каналов в грунте.
Буровые установки
Принцип работы
На сегодняшний день для максимально эффективной реализации свайных технологий применяются буровые станки самого разного типа.
В основе подавляющего большинства моделей лежит шнековый механизм, обеспечивающий выемку грунтовых масс на поверхность за счет движения винтовых лопастей.
Собственно буровой агрегат может приводиться в движение, как за счет электричества, так и за счет топливного двигателя. В ряде случаев питание обеспечивается отдельной установкой, поскольку запросы по мощности у буров бывают весьма немаленькими.
Классификация
От механических характеристик обрабатываемой грунтовой массы зависит тип бурения, применяемый установкой.
Наиболее часто используются:
Подавляющее большинство бурильных агрегатов, используемых в строительстве, монтируются на колесных или гусеничных шасси разного размера. Также в ряде случаев применяются рельсовые установки, для передвижения которых по строительному участку необходимо прокладывать временную железнодорожную ветку.
Отдельную категорию составляют ручные буровые устройства. Чаще всего они применяются для проделывания стартовых отверстий при забивке или завинчивании вертикальных опор для фундаментов.
Также бур для свай ручной может использоваться и для полноценного бурения гнезда, но только в том случае, если его диаметр не превышает 200 мм, а глубина заделки свай в основу составляет до 2 метров.
Обратите внимание!
Тонкие сваи, которые используются в качестве основы для вертикальных опор для ограды, можно устанавливать в лунки, проделанные с использованием старого рыбацкого ледобура.
С ножами, конечно, придется попрощаться, но несколько десятков отверстий вы проделаете достаточно быстро.
Буровые свайные фундаменты
Буронабивные конструкции
Технология проделывания каналов для установки вертикальных элементов или заливки их бетонным раствором имеет множество вариантов. Ниже мы опишем те из них, которые используются в строительстве наиболее часто.
Буро набивные сваи представляют собой сборные конструкции, которые заглубляются в грунт и заливаются цементным раствором. Таким образом, сама опора формируется непосредственно на глубине, и потому отсутствует риск ее повреждения или деформации в ходе установки.
Инструкция по монтажу таких систем имеет следующий вид:
Совет!
Во избежание преждевременного осыпания рыхлой части грунта не рекомендуется прерывать бурение с извлечением шнека.
Обратите внимание!
Чаще всего используются асбестоцементные обсадные трубы, которые обеспечивают надежную фиксацию стенок пробуренного гнезда.
Как видите, описываемую технологию невозможно реализовать без участия бурильной техники, поскольку именно она отвечает за формирование гнезда в грунте.
Варианты буронабивных конструкций
Особой разновидностью буронабивных конструкция являются так называемые бурокасательные сваи. Они представляют собой комплекс из вертикальных опор, стоящих практически вплотную друг к другу.
Поскольку последовательное бурение гнезд для формирования такой «свайной стены» невозможно, то скважины проделывают через одну: вначале бетонируют четные опоры, а затем, через некоторое время – бурят и заполняют бетоном нечетные.
Еще одна разновидность – так называемые сваи ТИСЭ. Главное их отличие от обычных опор заключается в том, что в нижней части скважины формируется расширение, которое затем заполняется бетоном. Такое бетонное основание существенно повышает прочность и несущую способность конструкции.
Главная сложность при возведении фундамента по данной технологии заключается именно в проделывании отверстий: бур для свай ТИСЭ должен обеспечивать выборку грунта в нижней части углубления. Для этого используются разные модификации, среди которых есть даже ручные устройства, позволяющие обустроить свайный фундамент своими руками, без привлечения спецтехники.
Буроопускные конструкции
Основание, которое возводится по буроопускной технологии, существенно отличается от буронабивного фундамента. При сборке подобной конструкции в грунте проделывается отверстие, в которое цельная или составная опора входит с большим зазором. Пространство между стенками и установленной сваей заполняется бетоном или другими материалами.
Обратите внимание!
Данная технология реализуется с должной эффективностью только в достаточно плотных грунтах, потому что отсутствие обсадных труб может привести к осыпанию рыхлой части почвы или заполнению отверстия плывунами.
Технология в данном случае такова:
Обратите внимание!
Бетон стоит заливать максимально быстро, поскольку длительные перерывы могут привести как к обрушению стенок, так и к формированию зон напряжения, ухудшающих прочностные характеристики опоры.
Буроопускные сваи отличаются достаточной надежностью, особенно в том случае, если пробуренное отверстие имело достаточный диаметр, а бетон обеспечил прочное сцепление как с материалом опоры, так и с грунтом.
Буровинтовые сваи
Обсуждая вопросы бурения скважин для установки свайных фундаментов , нельзя обойти вниманием винтовую технологию:
Обратите внимание!
Цена винтовых свай с литыми наконечниками существенно выше сборных конструкций, но зато они практически не деформируются при заглублении, особенно если для монтажа используется узкая скважина.
Также лидерное бурение применяется и при ударной забивке свай, особенно в плотные почвы. При условии верного расчета диаметра лидерного отверстия несущие характеристики опоры снижаются незначительно, а скорость работы возрастает как минимум на треть.
Вывод
Как видите, в современной промышленности буры для свай разного типа применяются очень широко. Конечно, здесь, как и в каждом деле, есть огромное количество нюансов, известных только специалисту. Но уж с применением ручной буровой установки вы точно справитесь! В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.
Установка буровая для строительства мостов
ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)
СТРОИТЕЛЬСТВО АВТОДОРОЖНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО МОСТА
УСТРОЙСТВО ОСНОВАНИЯ ОПОР ИЗ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ ДИАМЕТРОМ 120 см
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1. Типовая технологическая карта (именуемая далее по тексту ТТК) разработана на комплекс работ по сооружению буронабивных свай диаметром 1200 мм длиной 13,0 м (БНС 1200-13) с применением обсадных труб и извлечением грунта из скважин.
1.2. Типовая технологическая карта предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (ППР), Проектов организации строительства (ПОС), другой организационно-технологической документации, а также с целью ознакомления рабочих и ИТР с правилами производства работ по сооружению опор.
1.3. Цель создания представленной ТТК дать рекомендуемую схему технологического процесса по сооружению БНС.
1.4. На базе ТТК в составе ППР (как обязательные составляющие Проекта производства работ) разрабатываются Рабочие технологические карты на выполнение отдельных видов работ по сооружению свай (устройство свай, испытание свай, и т.д.).
При привязке Типовой технологической карты к конкретному объекту и условиям строительства уточняются схемы производства, объемы работ, затраты труда, средства механизации, материалы, оборудование и т.п.
1.5. Все Рабочие технологические карты разрабатываются по рабочим чертежам проекта, регламентируют средства технологического обеспечения и правила выполнения технологических процессов при производстве данных работ.
1.6. Нормативной базой для разработки технологических карт являются: СНиП, СН, СП, ГЭСН-2001, ЕНиР, производственные нормы расхода материалов, местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.
1.7. Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительно-монтажной организации, по согласованию с организацией Заказчика, Технического надзора Заказчика и организациями, в ведении которых будет находиться эксплуатация данного мостового перехода.
1.8. Применение ТТК способствует улучшению организации производства, повышению производительности труда и его научной организации, снижению себестоимости, улучшению качества и сокращению продолжительности строительства, безопасному выполнению работ, организации ритмичной работы, рациональному использованию трудовых ресурсов и машин, а также сокращению сроков разработки ППР и унификации технологических решений.
1.9. В состав работ, последовательно выполняемых при устройстве БНС, входят:
геодезическая разбивка и закрепление осей моста и опор;
устройство буронабивных свай.
1.10. Работы выполняются круглый год и ведутся в одну смену. Продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:
Рис.1. Буровая машина Bauer BG 24H
Рис.2. Автомобильный кран КС-55713-4
1.12. Работы следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:
СНиП 12-01-2004. Организация строительства;
СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения, основания и фундаменты;
Пособие к СНиП 3.02.01-83*. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов;
СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты;
СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы;
СНиП 3.06.04-91. Мосты и трубы;
СНиП 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве;
СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;
СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;
ПБ 10-382-00. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
ВСН 165-85. Устройство свайных фундаментов мостов (из буровых свай).
2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ
Рис.3. Инвентарная обноска
Исходными данными для разбивочных работ являются координаты и высоты пунктов геодезической разбивочной основы, принятой от заказчика.
2.5. Устройство фундаментных конструкций из свай любого типа выполняется в следующей последовательности:
— планировка площадок для опор;
— приемка-сдача площадок;
— разбивка и закрепление осей погружаемых или изготавливаемых свай;
— изготовление свай;
— сдача-приемка свайного поля;
— срубка головок свай;
— зачистка котлована в местах устройства ростверков.
2.6. Перед началом сооружения опор производится отсыпка грунта на рабочих площадках бульдозером с послойным уплотнением прицепным катком и последующей укладкой плит ПДН-14 автокраном КС-55713-4 на щебеночное основание толщиной 15 см и монтажный слой из ПЦС толщиной 10 см.
Рис.4. Схема укладки ж.б. плит ПДН-14 на рабочих площадках
Рис.5. График грузоподъемности крана в зависимости от вылета стрелы
Рис.6. Складирование и строповка плит ПДН-14
Рис.7. Устройство буронабивных свай
Рис.8. Монтаж секций и наращивание обсадной трубы
2.7.4. По достижении забоем проектной отметки производят его зачистку. Грунт из обсадной трубы извлекают с помощью бурового снаряда, периодически опорожняя от грунта защитный кожух.
Рис.9. Разгрузка грунта
2.8. Работы по армированию скважин:
2.8.1. Установка арматурного каркаса сваи производится бурильно-крановой машиной либо автокраном.
Рис.10. Установка арматурного каркаса в скважину
2.8.2. Армирование буронабивных свай осуществляется пространственным каркасом проектной длины (смотри Рис.14) из стержневой арматуры с соответствующим паспортом. Допускается собирать такие каркасы из отдельных секций в соответствии с проектом производства работ. Номер арматурного каркаса, устанавливаемого в скважину, должен фиксироваться в Журнале учета результатов входного контроля.
Рис.13. Соединение стержней в каркасе
Рис.14. Арматурный каркас пространственный
2.8.3. До установки каркаса в скважину необходимо проверить, соответствует ли наружный диаметр каркаса (в местах закрепления фиксаторов защитного слоя (Рис.12)) диаметру обсадной трубы, а также очищены ли стержни от ржавчины, масла и грунта.
2.8.4. Способ строповки, подъем и опускание арматурного каркаса в скважину должны исключать появление в нем деформаций. Каркас опускают в положении, обеспечивающем его свободное прохождение в скважину.
2.8.5. В целях предотвращения подъема и смещения в плане арматурного каркаса укладываемой бетонной смесью и в процессе извлечения бетонолитной или обсадной трубы, каркас необходимо закрепить в проектном положении. Анкеровку каркаса, начинающегося от дна скважины, допускается осуществлять с помощью коротышей из уголков, приваренных непосредственно к нижнему кольцу жесткости.
2.8.6. Для обеспечения контроля положения каркаса по глубине скважины после его установки и в процессе укладки бетонной смеси необходимо к одному из продольных стержней (в начальный период опускания каркаса в скважину) приварить стержень такой длины, чтобы его верх возвышался на 10-20 см над обсадной трубой.
2.9. Работы по бетонированию скважин:
2.9.1. Бетонная смесь в скважину укладывается методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). Для бетонирования применяется приемный бункер с бетонолитной трубой диаметром 250-325 мм (объем бункера должен быть не менее внутреннего объема бетонолитной трубы). Секции бетонолитной трубы в стыках скрепляют болтами или замковыми соединениями, на первой (сверху) секции крепится приемный бункер, через который бетонная смесь подается в трубу. На этом же бункере закрепляют вибраторы. Перед началом бетонирования необходимо пролить трубу 10-15 л воды.
2.9.2. Перед опусканием бетонолитной трубы необходимо отвесом проверить отметку дна скважины. Если замеренная отметка дна превысит более чем на 5 см отметку, полученную после окончания бурения скважины, то осыпавшийся грунт необходимо удалить.
2.9.3. Расстояние между забоем скважины и нижним торцом бетонолитной трубы при начале бетонирования не должно превышать 30 см. В процессе бетонирования осуществляется подъем бетонолитной трубы. При этом нижний торец должен быть постоянно заглублен под уровень бетонной смеси не менее чем на 1 м. Процесс бетонирования сваи должен быть непрерывным до полного заполнения бетоном скважины.
2.9.4. Бетонирование скважины следует производить до прекращения прохождения бетонной смеси через приемный бункер, после чего бункер вместе с бетонолитной трубой поднимают до освобождения от бетонной смеси верхней секции бетонолитной трубы. Затем верхнюю секцию бетонолитной трубы демонтируют, бункер устанавливают на ее следующей секции и процесс бетонирования скважины возобновляется. До начала подъема уровень бетона в трубе должен находиться на высоте 3,0-4,0 м от отметки стоянки бурового станка.
Доступ к полной версии этого документа ограничен
Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».