Skrutkové piloty - výhody a nevýhody, vlastnosti, zariadenie

Základ domu je jedným z najzložitejších a najnáročnejších prvkov jeho stavby. Proces jej tvorby je zároveň veľmi dlhý - vo väčšine prípadov ide o limitujúcu fázu výstavby. Bohužiaľ, nie je nezvyčajné, že bezohľadní vývojári vedome porušujú technológie a normy, aby mohli rýchlo dokončiť základy a prejsť na ďalšie fázy práce. Zákazníci ich často tlačia a zdá sa im, že sa na stavbe nič nedeje príliš dlho. Nadmerný spech v tomto štádiu vedie k tomu, že v krátkom čase nájomníci nového domu majú problémy - základové poklesy a v dôsledku toho sa celá stavba začína pomaly rozpadávať.

Je tu zlatý priemer? Je možné rýchlo vytvoriť solídny a spoľahlivý základ? Ukazuje sa to možné. V tomto prípade prichádzajú na záchranu skrutkové pilóty. Ak chcete vytvoriť základ na skrutky pilotov, to trvá nie jeden alebo dva mesiace, ale len pár dní.

Prečo sa podobné piloty stále nepoužívajú všade? Prečo nové domovy rastú tak rýchlo ako huby po daždi? Ak chcete odpovedať na tieto otázky, musíte vedieť nielen výhody, ale aj nevýhody skrutiek pilotov pre nadáciu, aby ste mali predstavu o tom, aké obmedzenia ich použitie existuje. Pamätajte si, že budovanie nadácie je veľmi zodpovedným biznisom a pri výbere dizajnérskeho riešenia by ste sa mali v prvom rade spoliehať na vlastné vedomosti, a nie na reklamné záruky výrobcov, sľuby staviteľov alebo príklady susedov a známych.

História vzniku skrutkových pilót

História skrutkových pilót má takmer dve storočia. Po prevrate v oblasti zakladania inžinierstva nasledoval nadaný írsky inžinier Alexander Mitchell. V roku 1833 patentoval „skrutkové pilóty“ spoločnosti Mitchell, ktoré by mohli byť inštalované v pohyblivých pôdach, ako je piesčité dno nádrže alebo bahnitej bane.

Prvá veľká stavba postavená na takýchto pilótach bola maják Maplin Sand, postavený pri ústí Temže už v roku 1838. Jej základ tvorilo deväť pilót s hrotmi skrutiek s priemerom 120 cm, ktoré boli zakrútené do zeme do hĺbky asi 7 metrov. V nasledujúcich rokoch, pod vedením Mitchella, niekoľko ďalších majákov boli postavené po celom Anglicku. Niektoré z nich sa dodnes nezmenili. V polovici 19. storočia, viac ako 150 majákov v Severnej Amerike, vlnolam v Portlande, nadjazd a mosty v Bombaji, železnica v Barode, mólo v Madras a mnoho ďalších dôležitých objektov boli postavené pomocou pilot Mitchell.

V Rusku sme sa dozvedeli o skrutkových pilótach iba v druhej polovici XIX storočia. Ruskí inžinieri rýchlo ocenili všetky výhody tohto vynálezu, najmä pri práci v permafrostových podmienkach severných oblastí krajiny alebo slabých, zaplavených pôd pobrežných oblastí. Veľmi skoro, skrutky pilotov začal byť široko používaný v konštrukcii inžinierskych stavieb pre vojenské použitie (rám-skrutka podpora pre vysokorýchlostnú výstavbu základov skladacie mosty je stále používaný našej armády), a neskôr v stavebníctve.

Oceľové skrutkové pilóty sú dnes široko používané po celom svete. Ich pomoc sa využíva tam, kde je potrebná vysoká rýchlosť zakladania: pri inštalácii rôznych typov podpery, nasadení čerpacích a vŕtacích staníc, kladení potrubí, budovaní dočasných táborov pre pracovníkov atď. Tento produkt má najväčší dopyt zo strany ropných a plynárenských spoločností, u vojenských a priemyselných staviteľov, v spoločnostiach, ktoré vykonávajú zhodnocovacie práce. Na tomto zozname sú stavebné organizácie zaoberajúce sa výstavbou obytných budov, ale ďaleko od vedúcich pozícií. Samozrejme, základy pre skrutkové pilóty pre obytné budovy sú postavené, ale vo väčšine prípadov hovoríme o budovaní v ťažko prístupných oblastiach alebo oblastiach s ťažkým povrchom, o oprave problematických základov starých domov, o upevňovaní budov na svahoch.

Konštrukcia a vlastnosti skrutkových pilót

Aké sú skrutkové pilóty, ktoré tak rýchlo získali popularitu medzi staviteľmi po celom svete? Aké sú ich odrody? Aké vlastnosti skrutiek by ste mali venovať pozornosť prvej?

Hromada skrutiek sa skladá z hriadeľa a čepele umiestnenej na jeho konci. Vďaka tomuto typu je tento typ hromady uložený v zemi a nie skrutkovaním. 1 1. Pipe. 2. Uzáver, ktorý je pripevnený k hornej časti hromady. 3. Špirálová čepeľ. 4. Antikorózny náter. 5. Technologický otvor na nastavenie tyče.

Existuje niekoľko typov oceľových skrutkových pilót. Voľba v prospech jedného alebo druhého typu sa uskutočňuje na základe analýzy vlastností pôdy v tejto oblasti a očakávaného zaťaženia základu.Často aj na rovnakom mieste sa používajú rôzne typy pilót, čo umožňuje rovnomerné rozloženie zaťaženia.

Typ špičky vlasovej skrutky

Hroty skrutkových pilót, ktoré slúžia na uľahčenie ich ponorenia do zeme, je možné zvárať alebo odlievať.

Hromada skrutiek so zvareným hrotom.

Odlievané odliatky sú výrazne drahšie a ich použitie je odôvodnené len v prípade práce s mimoriadne hustými pôdami, vrátane permafrostu, ako aj s veľkými inklúziami prírodného alebo umelého pôvodu. Odolná liata špička pri zaskrutkovaní hromady ľahko ničí prekážky v jej dráhe a v tomto prípade sa nedeformuje.

Hromadná skrutka s liatym hrotom.

Počet lopatiek

Podľa počtu lopatiek sú pilóty skrutiek rozdelené na jeden a viaclistový (počet lopatiek na jednom kufri v niektorých prípadoch môže dosiahnuť šesť kusov). Prvá je určená výlučne pre husté pôdy s nízkou pohyblivosťou.

Koncová skrutka. Druhé sú univerzálnejšie, hoci ich hlavným účelom sú slabé pôdy s nízkou nosnosťou, pretože viacvrstvové pilóty sú odolnejšie voči rôznym typom zaťaženia - ťahaniu alebo naopak stlačovaniu, ako aj horizontálnemu. Maximálnu účinnosť viacpólových skrutkových pilót možno dosiahnuť správnym výberom počtu lopatiek, optimálnej vzdialenosti medzi nimi, ich sklonom a uhlom sklonu.

Hromada skrutiek s dvoma čepeľami.

Veľkosť čepele

Podľa veľkosti lopatiek sú pilóty skrutiek rozdelené na širokú čepeľ (priemer čepelí je najmenej jeden a pol násobok priemeru kmeňa) a úzka čepeľ. Kvôli zvýšenej nosnej ploche sú široké palety veľmi účinné pri slabých pôdach.

Širokopásmové skrutky.

U úzkych lopatiek je ich špecializácia obzvlášť hustá alebo veľmi zamrznutá (nie je možné „zaskrutkovať širokú lopatku do takej zeme, pretože hrozí zvýšené riziko zlomenia alebo deformácie lopatiek). Priemer lopatiek skrutkovej hromady podľa medzinárodnej normy ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) sa môže pohybovať od 200 do 350 mm.

Hranaté skrutky.

Hrúbka plechu vlasovej skrutky

Najdôležitejšou konštrukčnou charakteristikou skrutkovej hromady je hrúbka kovu, z ktorého sú vytvorené steny jeho hriadeľa. Výpočet požadovanej hrúbky sa vykonáva nielen na základe očakávaného zaťaženia vlasu, ale aj podmienok jeho prevádzky. Faktom je, že zníženie hrúbky vlasovej steny v dôsledku koróznych procesov v konečnom dôsledku vedie k zníženiu jej životnosti. Podľa vyššie uvedenej normy ICC AC358 by mala byť minimálna hrúbka steny šachty 8 mm v neutrálnej pôde a 9,5 mm v pôde so zvýšenou chemickou aktivitou. Domáci inžinieri si samozrejme tiež uvedomili dôležitosť takéhoto parametra ako hrúbku kovu použitého na výrobu skrutkových pilót. V referenčnej knihe "Pilóty a pilotové základy", vydanej v ZSSR v roku 1977, sa konštatovalo, že šachta by mala byť vyrobená z bezšvíkovej rúry, vyrobenej valcovaním za tepla, s hrúbkou steny najmenej 10-14 mm. Avšak v modernej ruskej konštrukčnej norme JV 24. 13330. 2011 "Pile základy" taký parameter ako hrúbka stien skrutky hromadu hriadeľa nie je vôbec braný do úvahy a nie je štandardizovaný.

Samozrejme, Rusko môže vyrábať (a nielen vyrábať!) Piloty, ktorých kvalita spĺňa všetky požiadavky medzinárodnej normy ICC AC358. Vzhľadom na ich vysoké náklady však vo väčšine prípadov nekonkurujú konvenčným železobetónovým pilótom inštalovaným v predvŕtanej studni.

Je potrebné brať do úvahy hrúbku kovu, nielen hriadeľ vlasu, ale aj jeho čepele. Pri stavbe dočasných alebo ľahkých predmetov je dovolené používať pilóty s čepeľami tenšími ako 5 mm. Pri výstavbe veľkých konštrukcií určených na dlhodobú prevádzku odporúča medzinárodná norma použitie pilotov, ktorých hrúbka čepelí je 9 5-12. 5 mm.

Ochranný antikorózny povlak

Aby sa znížil vplyv procesov korózie na pevnostné vlastnosti oceľovej hromady inštalovanej v agresívnej pôde, nezvyšujte len jej hrúbku steny, ale aj dodatočný ochranný náter. Najčastejšie používané metódy antikoróznej ochrany oceľových pilotov sú galvanické zinkovanie a nanášanie špeciálneho polyméru (polyuretánového, epoxidového, atď.) Povlaku. Podľa ICC AC358 by hrúbka ochrannej polymérnej vrstvy nemala byť menšia ako 400 mikrometrov.

Výhody základu na pilótach skrutiek

Inštalačná rýchlosť

Vysoká inštalačná rýchlosť je pravdepodobne najdôležitejšou výhodou skrutkových pilót, pretože v stavebníctve sa obchodná doba oceňuje ako nič iné. Hromada skrutiek je pripravená na prevádzku ihneď po inštalácii. Dokonca aj betónovanie vnútorného lúmenu šachty nemá za následok nútené prestoje na stavenisku: nie je potrebné čakať na to, aby betón získal silu značky, pretože zaťaženie hromady je primárne vnímané oceľovým plášťom.

Nízky hluk pri základovej konštrukcii

Nízka hlučnosť pri inštalácii je hlavnou výhodou pilotov skrutiek pri jazde. Proces pohonu do zeme je sprevádzaný nielen hlukom, ale aj vibráciami. Vplyvy vibrácií na zem môžu spôsobiť poškodenie rôznych konštrukcií nachádzajúcich sa v bezprostrednej blízkosti pracoviska.

Nízka cena

Nízka cena základu na skrutkových pilótach v porovnaní s nákladmi na všetky druhy železobetónových základov sa dosahuje predovšetkým výrazným znížením objemu zemných prác.

Schopnosť odolať rôznym ťahovým zaťaženiam

Táto schopnosť je spôsobená prítomnosťou lopatiek na pilótach skrutiek. Je to kvôli ich lopatkám, že tieto piloty môžu byť inštalované na nerovných plošinách (čo znamená, že sú ideálne pre budovy umiestnené na svahoch) av akomkoľvek uhle voči zvislici.

Nie je potrebné získavať veľké množstvo pôdy

Nevýznamné množstvo pôdy premiestnenej počas inštalácie skrutkových pilót umožňuje prácu v blízkosti existujúcich budov.

Môže byť použitý v rôznych podmienkach

Počasie a klimatická nenáročnosť skrutkových pilótov je vyjadrená tým, že môžu byť prevádzkované v pomerne širokom rozsahu teplôt, nebojí sa zvyšujúcej sa podzemnej vody a opuchu pôdy, a teda nevyžadujú povinné odvádzanie miesta, kde prebieha výstavba.

Opätovná použiteľnosť

Jednou z aplikácií skrutkových pilót je výstavba dočasných konštrukcií. Po dokončení tejto stavby a jej demontáži je možné skrutkové pilóty vybrať z pôdy av prípade potreby znova použiť.

Stojí za zmienku, že iba priemyselne vyrábané skrutkové pilóty, ktorých kvalita zodpovedá medzinárodným stavebným štandardom ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Kritériá, majú všetky tieto výhody.

Nedostatky základov na pilótach skrutiek

Použitie skrutkových pilót má množstvo obmedzení, o ktorých sa mnohí výrobcovia, bohužiaľ, snažia mlčať. V podmienkach, keď sa spoločnosti zapojené do inštalácie základov ľahko porušujú technologické normy, musíte ako zákazník mať aspoň všeobecnú predstavu o tom, kedy sú skrutkové pilóty nežiaduce alebo úplne neprijateľné.

Nemožnosť použitia v oblastiach so seizmickou aktivitou

Stavba budov na základoch skrutkových pilót je povolená len v oblastiach bez alebo s miernou seizmickou aktivitou.

Nesprávne použitie v pôdach spôsobujúcich rýchlu koróziu kovu

Oceľové skrutkové pilóty by sa nemali používať v pôdach s elektrickým odporom menším ako 10 Ohm * m, v pôdach s pH nižším ako 5,5, ako aj v pôdach. s vysokým obsahom organických zlúčenín. Dôvodom týchto obmedzení je vysoká rýchlosť elektrochemickej korózie ocele za týchto podmienok. Zodpovedný developer, ktorý nie je ľahostajný k otázke trvanlivosti stavby, ktorú postavil, pred prijatím rozhodnutia o použití oceľových skrutkových pilót, je jednoducho povinný určiť všetky potrebné vlastnosti pôdy na danom stavenisku. Ak nie je možné určiť agresivitu pôdy, je potrebné dodržať požiadavky kladené na piloty inštalované v pôdach s veľmi vysokou korozívnou aktivitou.

Nie je dovolené preniknúť do štrkov do skalnatej pôdy

Troskové hromady a skládky stavebných nečistôt možno priradiť rovnakej kategórii pôdy. Akékoľvek tuhé inklúzie môžu poškodiť čepele alebo dokonca hriadeľ skrutkovej hromady počas jej inštalácie.

Odporúča sa vyhnúť sa používaniu skrutkových pilót na pôdach, ktoré neposkytujú dostatočnú bočnú oporu

Patrí medzi ne napríklad rašelina, voľné, hodvábne piesky, atď. je potrebné ich spoľahlivo prepojiť, alebo ich výrazne prehĺbiť. V súlade s požiadavkami normy ICC AC358 by mala byť skrutková hromada v hustej pôde zakopaná najmenej o 1,5 m, zatiaľ čo v mäkkých pôdach - aspoň o 3 m.

Uveďme príklad: inštalácia skrutkovej haly 2, 5 mv oblasti, kde sa rašelinové lôžko nachádza v hĺbke 2 m, je neprijateľné, pretože v tomto prípade bude hromada zbavená potrebnej bočnej podpory pôdy.

Faktory ovplyvňujúce trvanlivosť skrutkových pilót

Reklama tvrdí, že základ na pilotách skrutiek môže trvať aspoň jedno storočie. Je to naozaj, alebo je to len ďalší trik obchodníkov? Prax ukazuje, že je to celkom možné, pretože niektoré majáky postavené pod Mitchellom ešte stoja dodnes. Máme však väčší záujem o osud nie nejakého majáku v ďalekej Európe, ale o malý vidiecky dom niekde v moskovskej oblasti, na Uraloch alebo na brehoch Jenisej. Koľko to bude stáť pri vztyčení na základoch skrutkových pilótov, ktoré nie sú niekde a raz, ale tu a teraz?

Na základe experimentálnych údajov bola odhadnutá životnosť oceľové skrutkové pilóty v pôdach s rôznym elektrickým odporom. Podľa týchto odhadov, v pôde s nízkou korozívnosťou (napríklad suchá bridlica alebo suchý piesok) budú hromady ne pozinkovaného kovu trvať najmenej 300 rokov a kov s ochranným povlakom, 800 rokov alebo viac. Pôsobivé, však? Ide však o pôdu, ktorá je ideálna, pokiaľ ide o jej schopnosť (alebo skôr neschopnosť) spôsobiť koróziu kovu.

Zvažte pre porovnanie ďalšiu obmedzujúcu možnosť. V pôdach s veľmi vysokou koróznou aktivitou (morská pôda, bahno, mokrá hlina, rašelina) je priemerná predpokladaná životnosť oceľovej skrutkovej hromady iba 30 rokov (ak je hromada vyrobená z pozinkovaného kovu, toto číslo sa zvýši na 70-75 rokov).

Treba urobiť jednu dôležitú výhradu. Pri uskutočňovaní všetkých týchto výpočtov sa predpokladalo, že hromada bola vyrobená v súlade s normou ICC AC358 použitou na Západe, t.j. hrúbka stien jej kmeňa je 8 mm. Ale nájsť v ruskom trhu skrutky hromady za tepla valcované oceľové rúrky s takou hrúbkou steny je takmer nemožné. Ako dlho bude „štandardná“ domáca výroba trvať v agresívnom prostredí, t. J. Hromada zo zváranej rúrky s hrúbkou steny 3 - 4 mm, nie je nikomu známa, ale zjavne podstatne menej ako 30 (75) rokov.

Z vyššie uvedeného vyplýva, že 100 rokov založenia služby na skrutkových pilótach sľúbených v reklame nie sú nič viac ako prázdne slová. Piloty môžu slúžiť podstatne viac a podstatne menej - všetko závisí od kvality výrobkov a prevádzkových podmienok, o ktorých sa v reklame nehovorí ani slovo.

Životnosť skrutkových pilótov vo všeobecnosti závisí od troch hlavných parametrov:

• hrúbka ocele použitej na vytvorenie kmeňa a pilotov lopatiek,
• hrúbka a kvalita ochranného antikorózneho povlaku,
• chemická aktivita pôdy v tejto oblasti.

Bez toho, aby sme poznali tieto vlastnosti pilotov a prevádzkových podmienok, nemožno ani predpokladať, ako dlho budú trvať.

Prax obarenia skrutkových pilót so zväzkami kovových kanálov alebo rohov, rozšírená medzi našimi staviteľmi, prispieva k zníženiu životnosti skrutkových pilót. Samozrejme, inštalácia takýchto väzov medzi pilótami je oprávnená pri inštalácii základov v zemi so slabou bočnou podporou. Spojenie oceľových pilót s prepojkami z vodivého materiálu však urýchľuje elektrochemickú koróziu kovu.

Aby sa zabránilo rozptýleným prúdom, ktoré prispievajú k urýchleniu procesov korózie, oceľové pilóty by nemali byť navzájom galvanicky spojené, ako aj s inými stavebnými prvkami z ocele. Pre pripojenie pilotov do jedného systému by ste mali použiť drevené páskovanie alebo kovové páskovanie, ktorého prvky sú spojené s pilotmi pomocou svoriek izolovaných z pilot pomocou dielektrického materiálu.

To je všetko, čo sme vám dnes chceli povedať. Teraz už poznáte všetky klady a zápory pilotov skrutiek a dúfajme, že ste pochopili hlavnú myšlienku, ktorú sme vám chceli oznámiť. Skrutkové piloty sú vynikajúcou voľbou pre vytvorenie základu, ale nemôžu sa používať vždy a všade. Určite platnosť použitia skrutkových pilót v každom prípade len profesionálne.Verte mi, že náklady na prilákanie špecialistu sú neúmerne nižšie ako náklady na odstránenie chýb v procese navrhovania a budovania nadácie.