Винтовые сваи недостатки: Плюсы и минусы свайного фундамента

Преимущества использования винтовых свай | Винтовые сваи плюсы и минусы

Винтовая свая представляет собой стальную трубу с приваренным к ней наконечником. Она используется для передачи нагрузки от здания или сооружения на основание. В сложных геологических условиях с глубоким залеганием несущих грунтов необходимо предусматривать не обычный столбчатый или ленточный фундамент, а свайный. Он обеспечит необходимую несущую способность и позволит возводить даже ответственные строительные объекты без риска отказа. Однако сваи имеют ряд других преимуществ.

Достоинства винтовых свай

Для застройщика и заказчика важны сроки строительства. При использовании свай они значительно сокращаются по сравнению с возведением фундаментов другого вида. Это обусловлено отсутствием земляных работ – для возведения фундамента дkаже не нужно снимать верхний растительный слой. Использование механизированных способов установки позволяет установить большое количество свай за рабочий день. Точное количество определяется характеристиками используемой техники, глубиной заложения, а также прочими немаловажными факторами. Сразу после установки фундамент уже воспринимает проектную нагрузку.

Минимальное количество шума при работе техники позволяет проводить работы вблизи других зданий, не создавая дискомфорта. Если таковой и появляется, то длится он не долго, что связано с короткими сроками возведения фундамента. Использование техники с телескопической стрелой и компактных погрузчиков позволяет производить работы в условиях плотной застройки.

Небольшая цена по сравнению с другими видами фундаментов позволяет сократить смету. Возможность повторного использования обеспечивает значительный экономический эффект. Это позволяет широко использовать сваи при возведении временных сооружений.

Благодаря наличию лопастей обеспечивается устойчивость к выдергивающим нагрузкам, поэтому фундамент способен выдерживать нагрузки, направленные в обоих направлениях (вверх и вниз). Использование свай не ограничивается атмосферными условиями. Они работают в любых грунтах, не подвержены действию грунтовых вод, их можно устанавливать в любое время года. На этих конструкциях возводят здания в любых районах – они способны преодолеть сопротивление вечномерзлых грунтов, поэтому используются даже зимой.

Преимущества свай обеспечиваются только при покупке у проверенного производителя, который предоставляет сертификат соответствия и паспорт качества на свою продукцию.

Недостатки винтовых свай

Что касается недостатков, то они обусловлены преимущественно строительными нормами:

• их нельзя использовать в сейсмоактивных районах;
• не допускается строительство на стальных винтовых сваях, если грунт имеет электрическое сопротивление меньше 10 Ом*м, кислотность менее 5,5, содержит большое количество органических соединений, т.к. это приводит к быстрой электрохимической коррозии;
• сваи не используются на шлаковых отвалах, полигонах для строительного мусора, каменистых грунтах.

Есть еще одна рекомендация – от свай лучше отказаться, если грунт не обладает высокой боковой устойчивостью. Это торф, рыхлые пылеватые пески и прочие похожие грунты. Если другого выхода нет, строительными нормами предусмотрен ряд требований к подобному строительству.

Преимущества и недостатки свайно-винтовых фундаментов для возведения каркасного дома

Что такое каркасный дом

Строительство домов по каркасной технологии становится все более распространенным. При невысокой стоимости каркасные дома получаются теплыми и прочными. Их главное преимущество — это высокая скорость возведения. Такие постройки имеют небольшой вес и не оказывают большой нагрузки на основание поэтому им не нужен массивный бетонный фундамент. Лучшим вариантом является строительство каркасного дома на винтовых сваях. Свайный фундамент обеспечивает устойчивость зданий и сооружений на любом типе грунта, участках с уклонами и перепадами по высоте.

Массово строить каркасные дома в нашей стране стали чуть больше 15 лет назад. Технология возведения «каркасников» пошла из Канады. Поэтому каркасные дома называют канадскими или финскими. Первые «финские домики» появились в нашей стране после Второй мировой войны. Советские строители перенимали опыт у финских, а те, в свою очередь — у канадцев. Растущая популярность каркасного строительства объясняется скоростью сборки, хорошей теплоизоляцией конструкций, доступностью жилья.

Этапы строительства каркасного дома

Основу здания составляет несущий каркас из бруса, на который монтируют обшивку. При каркасно-панельном строительстве используют стеновые материалы заводского исполнения. Это готовые панели с прослойкой теплоизоляции между двух ОСП плит. Каркасно-щитовое строительство подразумевает применение заготовок, когда обшивка стен ведется параллельно с их утеплением. Основные этапы возведения:

• Строительство каркасного дома на винтовых сваях начинается с закладки фундамента для будущей постройки. Несущая способность одной сваи достигает 7-8 тонн, что обеспечивает устойчивость здания даже на слабых и просадочных грунтах.
• Обвязка фундамента. Сначала монтируют нижнюю обвязку — по контуру основания монтируют брус сечением 150х150 мм или 200х200 мм. Все элементы обрабатывают антисептической пропиткой.
• Монтаж силового каркаса. По углам основания ставят вертикальные стойки, их соединяют брусом, затем монтируют промежуточные рейки. Еще один вариант — это монтаж обрешетки стен на горизонтальной поверхности и одновременная сборка уже готовых элементов каркаса.
• Верхняя обвязка. По верху каркаса крепят брус того же сечения, что и для нижней обвязки. Стены укрепляют диагональными укосинами. Это придает конструкции жесткость и устойчивость.
• Обшивка стен. Монтируют ограждающие конструкции оконных и дверных проемов. Каркас обшивают готовыми панелями или используют щитовой способ обшивки.
• Чердачное перекрытие. На верхнюю обвязку по длинным стенам укладывают мауэрлат. Это брус сечением 100х100 мм или 150х150 мм, который принимает нагрузку от стропильной конструкции и равномерно распределяет ее на несущие стены.
• Монтаж стропильной системы, укладка кровли. Для деревянных домов на сваях чаще всего проектируют двускатные крыши с уклоном 35-45 градусов. Если уклон сделать больше, то усиливается ветровая нагрузка, а если меньше, то снег будет задерживаться на кровле и создавать чрезмерную нагрузку.

После окончания основных строительных работ монтируют окна и двери, утепляют пол и чердачное перекрытие, подводят и монтируют инженерные коммуникации. Фасад отделывают сайдингом, блок-хаусом, вагонкой, композитными панелями. Завершающий этап — утепление и обшивка цоколя, монтаж отмостки. Каркасным домам не нужно время на усадку, поэтому внутреннюю отделку можно не откладывать.

Особенности конструкции винтовых свай

Свайный фундамент является подходящим типом основания для каркасного дома. В отличие от бетонного фундамента, который набирает прочность 4 недели, свайный возводится быстро, к тому же нагружать его можно в тот же день.

Винтовая свая представляет собой металлический стержень с лопастью и заостренным наконечником. Винт удерживает опору в одном положении, предотвращает ее выталкивание, не дает просесть. Материалом для изготовления служит легированная сталь, для защиты от коррозии сваи оцинковывают, обрабатывают защитными покрытиями.

Сваи различаются диаметром, длиной, способом изготовления. Наконечники опор бывают литыми и сварными. Свайные конструкции с цельнолитыми наконечниками обладают повышенной прочностью. Их используют для монтажа фундаментов на нестабильных почвах. Сваи, наконечники и лопасти которых сваривают из толстой листовой стали, считаются менее надежными. Такие конструкции используют для строительства неответственных конструкций на непучинистом грунте.

Этапы монтажа свай

Установка свайного фундамента выполняется в определенном порядке:

• Подготовка. Участок очищают от строительного мусора, веток, высокой травы.
• Геологические исследования. При необходимости проводится пробное бурение, берутся пробы грунта для анализа.
• Проектирование. Выполняется сбор и расчет нагрузок. На основании расчетов подбирается количество свайных конструкций с нужными характеристиками.
• Разметка. Стройплощадку размечают в соответствии с разработанной схемой, намечая точки вкручивания каждой опоры.
• Монтажные работы. По разметке опоры ввинчивают на заданную глубину.
• Выравнивание. Лазерным нивелиром отбивают горизонтальный уровень, верхушки свай срезают болгаркой.
• Бетонирование. Заполнение полостей свай бетоном снижает вероятность коррозии внутри трубы. На каждую сваю надевают и приваривают оголовок.
• Обвязка. Все фрагменты соединяют по горизонтали брусом. Для придания конструкции жесткости обвязку усиливают диагональными связями. 

Преимущества фундаментов на сваях

• Надежность. Свайные конструкции надежно фиксируют грунт, обеспечивая прочность основания на слабых и обводненных почвах.
• Прочность. Свайное основание, в отличие от бетонного, не боится морозов, не растрескивается при перепадах температуры.
• Быстрый монтаж. Установка опор для дома 6×8 м вместе с разметкой и обвязкой занимает 1-2 дня.
• Долгий срок службы. Сваи, покрытые слоем цинка, не подвержены коррозии. Каркасный дом на сваях простоит 70 лет и не потребует ремонта фундамента.

Недостатки фундаментов на сваях

• Плохая теплоизоляция. Фундаменты на основе свайных конструкций нуждаются в обязательном утеплении.
• Стальные сваи подвержены коррозии. Из-за электрохимической коррозии металл окисляется и быстро разрушается. Решением проблемы является использование антикоррозионных покрытий.
• Особенности конструкции. При строительстве домов на сваях нет возможности спроектировать подвальное помещение или цокольный этаж. Чтобы увеличить полезную площадь каркасные дома часто строят с мансардным или полноценным вторым этажом.

Цены на винтовые сваи

• Ø 57 мм
• Ø 76 мм
• Ø 89 мм
• Ø 108 мм
• Ø 133 мм
• Ø 159 мм
• Ø 219 мм
• Ø 325 мм

Наша компания предлагает винтовые сваи высокого качества по ценам изготовителя. У нас можно заказать монтаж свайного фундамента для каркасного дома, включая проектирование, монтаж опор, обвязку брусом утепление пола, обшивку цоколя. Все конструкции будут доставлены и установлены быстро и качественно. Позвонив по телефону, вы получите подробную информацию о характеристиках свайных конструкций. Наши консультанты подскажут какие винтовые сваи выбрать для каркасного дома, помогут рассчитать количество необходимых конструкций, предложат вам скидки и бонусы.

Мы всегда рады вашим вопросам и предложениям!

Воспользуйтесь формой слева, чтобы задать ваш вопрос, оставить отзыв или предложение. Любая обратная связь приветствуется и вы обязательно в скором времени получите ответ от руководства.

Мы всегда рады вашим вопросам и предложениям!

Воспользуйтесь формой слева, чтобы задать ваш вопрос, оставить отзыв или предложение. Любая обратная связь приветствуется и вы обязательно в скором времени получите ответ от руководства.

Винтовые сваи

: преимущества и недостатки

Винтовые сваи стали популярным выбором для целого ряда строительных проектов. Но по-прежнему много путаницы в том, что они могут и не могут делать. И где их можно и нельзя использовать. Итак, чтобы попытаться немного прояснить ситуацию, вот преимущества и недостатки винтовых свай, о которых вам нужно знать.

Преимущества винтовых свай

Винтовые сваи можно установить быстро

Независимо от того, работаете ли вы над небольшим проектом и выполняете монтаж вручную или с помощью машин для земляных работ, винтовые сваи можно установить очень быстро. Вам не нужно узкоспециализированное оборудование, такое как сваебойная/буровая установка – работу можно выполнить вручную, с помощью ручной машины или экскаватора с приводом. Каждой винтовой свае требуется около пяти минут, чтобы погрузиться на 10 футов (если вы не используете ручной подход), поэтому даже крупные проекты могут быть завершены за небольшой промежуток времени.

Установка не требует больших трудозатрат

Для установки винтовых свай редко требуется более двух человек. Если вы работаете вручную, лучше работать в парах, потому что это помогает повысить как точность, так и скорость. Если вы используете экскаватор, вам понадобится один оператор и один банкир, соединяющий сваи и помогающий с положением и уровнем.

Вам не нужно беспокоиться о погоде

В отличие от бетонных фундаментов, вам не нужно ждать идеальных погодных условий для установки винтовых свай. Будь дождь или солнце, жара или холод, вы готовы катиться.

Незначительные нарушения участка

Одним из основных недостатков почти любой другой формы фундамента здания является то, что требуется земляная работа. Это может быть очень разрушительным, и устранение может быть дорогостоящим. Обычно это не относится к заземляющим винтам. Очень мало помех на месте, низкий уровень шума и минимальная вибрация. Заземляющие винты являются хорошим кандидатом для строительства в чувствительных зонах.

Непосредственная несущая способность

Винтовые сваи не требуют осадки в течение периода. После того, как они были установлены, они сразу же готовы нести свою нагрузку. Так что, если у вас есть ограниченное время для выполнения работы, они делают хороший выбор.

Допустимая нагрузка может быть проверена во время установки

Возможность измерения крутящего момента при установке винтовых свай может дать вам уверенность в жизнеспособности вашей конструкции.

Винтовые сваи могут быть установлены в различных условиях

Помимо различных типов грунта – песок, глина, мел – винтовые сваи также могут быть установлены в более сложных условиях. Например, в местах с высоким уровнем грунтовых вод. Предотвращает потребность в насосах и помогает снизить связанные с этим расходы.

Приспособляемость и универсальность

Поскольку винтовые сваи являются модульными, их легко использовать, когда ваши планы или расчеты меняются. Если вам нужно увеличить несущую способность или вы решили расширить свой проект, вы можете просто добавить дополнительные винтовые сваи.

Недостатки винтовых свай

Некоторые ограничения по грунту

Хотя винтовые сваи очень хорошо работают в целом ряде типов грунтов, они ограничены размером зерен. Таким образом, винтовые сваи, как правило, не подходят для гравия, камня или других типов грунта, содержащих большие каменные препятствия. Как правило, винтовые сваи можно использовать только в грунтах с максимальным размером зерна менее 60% шага спирали.

Ограничение крутящего момента

Каждая винтовая свая имеет максимальный номинальный крутящий момент. Это означает, что если приложить слишком большой крутящий момент, это может нарушить целостность винтовой сваи и нагрузки, которую она поддерживает. Это может вызвать некоторые трудности при установке, если оборудование не обслуживается должным образом. Тем не менее, это очень редко является проблемой, если было уделено должное внимание времени. Например, проектирование свай в соответствии с правильными нагрузками и после результатов надлежащего исследования грунта.

Винтовые сваи популярны, потому что они универсальны, просты в установке и часто экономичны. Но прежде чем вы начнете какой-либо строительный проект, всегда имеет смысл провести исследование и убедиться, что у вас есть лучшие инструменты для работы. Во многих случаях это будет означать выбор винтовых свай. Но иногда другие варианты имеют больше смысла.

Чтобы узнать больше о винтовых сваях, свяжитесь с UK Helix .

Отказ от ответственности  – Информация в этом блоге никоим образом не является советом или руководством по строительству для частных или коммерческих строительных проектов .

Мир спиральных свай — Что не так с этим спиральным фундаментом?

Спиральные сваи и фундаменты представляют собой отличное решение некоторых проектных задач, но иногда представляют собой собственные проблемы. Эти проблемы заключаются в доступных размерах, установке подрядчика или строительного характера. В данной статье представлены актуальные проблемы, возникающие при использовании винтовых изделий в качестве фундаментов и подтяжек в различных приложениях. Предлагаемые здесь решения использовались для предотвращения или устранения этих проблем и недостатков в Северной Америке и во всем мире.

 Введение

Спиральные винтовые анкеры или фундаменты использовались на протяжении почти двух столетий известной истории. Скорее всего, какое-то грубое устройство с винтовыми пластинами использовалось для крепления животных и палаток, поскольку кочевники бродят по разным континентам. Хотя это и не новая технология, более поздние расширения новых применений спирального фундамента привнесли новые проблемы и недостатки. Недостатки и проблемы можно разделить на несколько основных проблемных областей: во-первых, доступность фундаментного устройства; во-вторых, надлежащие средства (оборудование и персонал) для установки фундаментов; в-третьих, строительство или установка винтового фундамента и, наконец, невыполнение фундаментом своей предполагаемой функции.

Вопрос «наличия» выходит за рамки этой статьи и часто сводится на нет наличием надежного поставщика. Остальные три недостатка или проблемы будут рассмотрены в этой презентации. Хотя эти решения основаны на опыте авторов в использовании спиральных фундаментов внутри страны и во всем мире, это не исчерпывающий перечень их совокупного 70-летнего опыта или единственно возможные решения Мы надеемся, что этот список положит начало диалогу внутри практики, который покажет, что винтовые продукты удобны для пользователя. и развенчайте или демистифицируйте этот очень полезный тип фундамента для большего блага всех практиков. Обмен знаниями расширит использование спирального фундамента, и мы все выиграем. 0003

Мы выиграли тендер!

Это отличные новости, все необходимые документы поданы, мобилизация велика; что теперь? Конечно, ваш сметчик продумал процесс и поставил оценку проекту, но готова ли ваша команда? Правильная подготовка – залог успешного заключения контракта. Надлежащие инструменты, персонал, обученный безопасным методам установки и испытания винтовых фундаментов, и соответствующая подготовка являются обязательными условиями для того, чтобы быть прибыльным подрядчиком. В этом отношении может оказаться полезным контрольный список в приложении. Специалисты по проектированию также должны знать, что должен сделать подрядчик для подготовки, чтобы лучше реагировать на ситуации и проблемы на местах.

Здесь приведен краткий обзор процесса подготовки. Хотя это и не является обширным, это необходимые минимальные шаги, которые необходимо предпринять для подготовки к исполнению контракта. Следующие офисные процедуры предполагают, что все контрактные документы, включая геотехнический отчет, были прочитаны и поняты.

A. Мобильное оборудование. Имеют ли транспортное средство необходимые размеры для доступа к площадке, включая физический размер, давление на грунт, высоту над головой, радиус действия и устойчивость на площадке? Приводная головка или редуктор с гидравлическим приводом должны иметь крутящий момент как минимум на 50 % больше, чем механический предел устанавливаемого продукта, и должен иметь точный метод определения установочного крутящего момента.

B. Персонал. Численность бригады зависит от типа работы, которую они должны выполнять. Для типичного проекта фундамента достаточно бригады из трех человек. Сюда входят ведущий или бригадир, оператор и земляной. Все должны быть обучены технике безопасности и правильным процедурам установки. Кроме того, мастер несет ответственность за ведение надлежащих записей об установке и должен быть в состоянии сообщить о любых возникающих полевых проблемах в штаб-квартиру для оперативного решения.

C. Знайте почву. Каков ваш местный опыт изучения этого профиля почвы или какова региональная или местная геология. По крайней мере, просмотрите скважины относительно того, откуда экипаж планирует стартовать. Часто бывает разумно начинать рядом с отверстием, чтобы можно было проверить, соответствует ли «ожидаемая производительность» фактической производительности. Это позволит заблаговременно предупредить о потенциальных проблемах, таких как неправильная оценка глубины и других проблемах при установке. (При отсутствии бурения отправьте вниз тестовый зонд с одинарной спиралью, зонд со спиралью большого диаметра лучше подходит для определения местоположения слоев грунта и записывает глубину и крутящий момент на каждом футе проникновения ниже первых пяти футов). Это может дать некоторые рекомендации по выбору окончательной конфигурации винтового фундамента.

Процесс мобилизации завершен и начинается производство или установка. Если надлежащая подготовка была завершена, процесс запуска должен иметь довольно короткую кривую обучения, и хорошая производительность будет быстро установлена. Производство идет хорошо.

Установка винтовых фундаментов продвигается успешно, пока не возникнет проблема. Проблема может быть связана с продуктом, установкой или производительностью, как указано выше во введении. Каждый будет рассматриваться отдельно ниже. Этими категориями или функциями являются продукт, установка и производительность, при этом большинство полевых проблем возникает в функции установки. Тем не менее, каждый аспект применения винтовых фундаментов требует рассмотрения.

1. Проблемы с продуктом. На этапе строительства винтового фундамента применяются нагрузки, которые продукту труднее всего выдерживать. Требуемый крутящий момент при установке может приближаться к их опубликованным пределам, чтобы установить винтовую опорную плиту в требуемый подшипниковый слой. Правильное выравнивание, чтобы не допустить изгиба вала, имеет важное значение. Совокупность нагрузок, изгибающих и скручивающих, может привести к преждевременному выходу вала из строя. Это также может привести к преждевременному выходу муфты из строя. Избыточное прижимное давление и несоосность (приводная головка не соосна с анкерным валом) могут привести к преждевременному выходу из строя из-за более высоких комбинированных напряжений. Очевидным ответом на этот вопрос является выравнивание приводного двигателя соосно с валом и прикладывание достаточного прижимного усилия, чтобы следовать за верхним концом винтового основания. Использование анкера трубчатого вала также уменьшит этот потенциальный отказ.

Удары о валуны и булыжники могут привести к складыванию передней кромки спирали, что приведет к значительному снижению скорости проникновения, крутящего момента при установке и мощности. Различные производители могут предложить более толстые и прочные спирали для каменистого грунта, использование более толстых и/или более прочных спиралей поможет предотвратить эту проблему. При необходимости переднюю кромку можно выпрямить механически или загнутую вверх часть спирали можно удалить с помощью абразивной пилы. Если используется горелка, держите разрез на расстоянии ½ дюйма от сварного шва.

Крепеж может сломаться под нагрузкой. Производители поставляют надлежащий класс болтов для своей продукции. Если вам требуется больше болтов из-за того, что некоторые из них были утеряны, приобретите их у производителя или обязательно используйте класс, требуемый в их спецификации. Болт более высокого класса на самом деле может быть более хрупким, чем болт OEM.

Хотя вращение вала в приводном инструменте является проблемой инструмента, она будет обсуждаться ниже. Тем не менее, предварительно эта тема кратко упоминается здесь, поскольку инструменты являются частью приобретенных «Продуктов». Всегда используйте приводной инструмент надлежащего размера, в хорошем состоянии, и прикрепляйте анкерный вал к приводному инструменту, чтобы он не выскользнул и не стал опасным для землекопа. Приводные инструменты или гнезда, которые настолько закруглены и изношены, что анкерный вал неплотно входит в них, представляют опасность.

Вал выходит из строя преждевременно. Производители оценивают прочность вала на основе чистого кручения, примененного в лабораторных условиях. Номинальные параметры, вероятно, хороши для типичной установки, но если возникает изгиб из-за расположения или досягаемости установочной машины, может возникнуть отказ из-за комбинированных нагрузок. Поверхность излома может быть правильно идентифицирована по спиральной форме излома, так как чисто крутильный излом пластичного материала представляет собой гладкий излом, перпендикулярный оси вала.

 2. Вопросы установки. Упор создается за счет действия спирального винтового основания, ввинчивающегося в землю. Устанавливаемое оборудование не может удержать его, и оборудование было повреждено, если не было применено надлежащее прижимное усилие или последующее движение. С другой стороны, с помощью устанавливаемого оборудования может быть создано «давление на прижим» за счет осторожного приложения сжимающей нагрузки к верхней части удлинителя. Оба помогают фундаменту проникнуть в землю. Следует также отметить, что забивание спиралей мусором или геотканями может снизить скорость проникновения и крутящий момент из-за «аварийного» действия свинцовой секции.

Спиральный фундамент обычно устанавливается с правым поворотным движением (за исключением левого поворотного момента для подводных установок), обычно создаваемым коробкой передач с гидравлическим приводом или «приводным двигателем», и требует постоянного крутящего усилия порядка тысяч футов фунтов. Существует около дюжины производителей приводных двигателей большой мощности. Некоторые из них представляют собой гидравлические поршневые насосы с прямым приводом, но большинство из них представляет собой гидравлический мотор-редуктор большой мощности, приводящий в движение мощный редуктор. Не имеет большого значения, кто производит приводной двигатель, если известно максимальное гидравлическое давление, поэтому уплотнения на коробке передач не выдуваются, что обычно происходит после того, как уплотнения приводного двигателя выдуваются из-за избыточного давления в приводе. мотор. Знайте максимальное давление двигателя, на которое рассчитан. Чрезмерное противодавление (которое на экскаваторах-погрузчиках может быть рассчитано на 600-800 фунтов на квадратный дюйм), которое может возникать в возвратной линии и фильтре, является наиболее распространенной причиной выхода из строя уплотнений в гидродвигателе. Одна из профилактических мер, которую может предпринять механик, — вентилировать корпус двигателя. Уплотнения двигателя можно отремонтировать; профилактика проще, просто проветрите корпус. В приложении показана схема слива корпуса приводного двигателя. Также рекомендуется отрегулировать предохранительный клапан на двигателе таким образом, чтобы максимальное давление не превышало предельную мощность двигателя экскаватора или бурильной колонны.

Рисунок 1 — Уплотнение двигателя взорвавших Дренаж корпуса с обратным клапаном на 10 фунтов на квадратный дюйм в линии предотвратил бы этот сбой, если бы он был установлен в этом отверстии. Работа приводного двигателя под водой также может вызвать давление в противоположном направлении (т. е. противодавление в обратной линии). Тем не менее, они были успешно развернуты на глубине до 285 футов без сбоев.

 Проблемы с инструментами. Хотя эта тема уже кратко обсуждалась выше, ее стоит обсудить еще раз. Следует использовать рекомендованный приводной инструмент, поставляемый производителем, и следовать их инструкциям по технике безопасности, включая замену изношенного оборудования. Эти процедуры безопасности должны быть частью еженедельного совещания по безопасности. Изношенный и неподходящий инструмент может привести к низкой производительности и, возможно, опасной рабочей ситуации. Модификации инструментов производителя аннулируют гарантию и переносят всю ответственность на вашу компанию. Авторам известно о серьезных травмах и одной смерти в результате использования неподходящих инструментов в полевых условиях. Все вращающееся оборудование сопряжено с присущими ему опасностями и может быть очень неумолимым, если допустить небрежность.

 Приводной двигатель или «рабочая головка» обсуждались выше. Индикатор крутящего момента является вспомогательным по отношению к экскаваторной головке и должен находиться в колонне приводного инструмента, если он механический, или должен измерять гидравлический градиент на двигателе, если он гидравлический. Поскольку многие установщики слепо принимают взаимосвязь между крутящим моментом и грузоподъемностью, им надлежит иметь достоверно точный индикатор крутящего момента. Гидравлические индикаторы крутящего момента обычно используют манометр Бурдона для индикации давления. Такие манометры могут быть перегружены и повреждены, что потребует их замены. Гидравлические индикаторы следует время от времени перекалибровывать, так как возможно повреждение спирального изделия из-за использования ненадежного индикатора крутящего момента в качестве критерия привода.

 Кроме того, индикаторы крутящего момента должны постоянно отслеживать крутящий момент. Отрывные механические системы или системы сброса давления не рекомендуются, если не поддерживается постоянная скорость и прижимное давление, потому что увеличение любого из этих аспектов может вызвать преждевременное отрыв или указание на установочный крутящий момент.

 При использовании крутящего момента как средства прогнозирования грузоподъемности важно устанавливать анкер со скоростью (об/мин), рекомендованной производителем. Чрезмерная скорость вращения может привести к нереально высокому крутящему моменту.

 Когда индикатор крутящего момента перестает работать или индикатор крутящего момента отсутствует, некоторые подрядчики будут полагаться на давление в системе или крутку стального вала для установки винтовых анкеров. (Давление в системе не является хорошим показателем крутящего момента при установке и здесь не рассматривается). Скручивание вала было практикой за годы, предшествовавшие появлению механического индикатора крутящего момента. Однако это может привести к избыточной грузоподъемности якоря (обычно означает дополнительную глубину и дополнительные расходы), неожиданному выходу из строя вала и предполагаемой ненадежной грузоподъемности. Если индикатор крутящего момента не используется, было бы разумно проверить достаточное количество анкеров, скажем, 20-30% от общего числа в случае анкеров на растяжение, которые легко и быстро проверить и, как правило, имеют более низкий коэффициент указана безопасность; или 2-3% от общего количества в случае свай сжатия. Помните, что установка критериев крутящего момента зависит от конкретного места.

 Не очень распространенная ситуация может возникнуть в случае натяжных анкеров, таких как стяжки для волноломов и распорки для глубоких выемок грунта, где угол установки стяжки довольно плоский. Это может привести к тому, что ведущая спираль ударится о твердый подповерхностный слой, а затем продолжит двигаться вдоль границы раздела слоев, никогда не увеличивая крутящий момент, как можно было бы ожидать. Иногда это видно на лицевой стороне стены, поскольку внешний конец анкера пытается опуститься ниже по стене. Извлеките заднюю стяжку и увеличьте длину жала (контрольная точка) или увеличьте угол и переустановите заднюю стяжку в новом месте.

 Спиральный фундамент может быть установлен в неправильном месте или его необходимо переместить из-за препятствия: какие возможные перемещения можно сделать? Очевидно, что это может зависеть от требований к нагрузке, но что касается спирального фундамента, его следует отодвинуть достаточно далеко, чтобы спиральный вывод не пытался «дрейфовать» в прежнее место во время повторной установки. Обычно для этого требуется перемещение на 3 фута или более или изменение угла, если это допустимо, на 15 градусов или более.

 Иногда винтовой фундамент перестает входить в грунт с нормальной скоростью или полностью «раскручивается», т.е. разворачивается без продвижения вперед. Это может быть связано с несколькими причинами; во-первых, фундаментный вал, имеющий сплошное квадратное поперечное сечение, остановился, потому что передний конец натолкнулся на слой настолько твердый, что нижняя спираль не может развить достаточную тягу, чтобы вдавить наконечник в слой. В этом случае снимите фундамент и укоротите направляющую точку, измените/заточите спирали, а затем переустановите, используя максимальное прижимное усилие, которое может быть приложено к валу на той глубине, на которой фундамент застрял ранее. Следует проявлять осторожность, чтобы не вызвать искривление вала.

 Если вал фундамента имеет круглое поперечное сечение, может быть две причины чрезмерного крутящего момента: во-первых, неадекватная тяга, как упоминалось выше, и, во-вторых, потому, что вал «использует» такой большой крутящий момент на поверхностное трение, что возникло тяговое усилие. ведущие спирали не могут преодолеть поверхностное трение. В последнем случае эту проблему может решить сильное прижимное усилие при установке машины. Добавление спиралей вдоль стержня или уменьшение диаметра стержня поводка и некоторых удлинителей также эффективно. Для справки: авторы установили, что средняя максимальная длина шахтного фундамента диаметром 8 дюймов без промежуточных спиралей составляет порядка 40 футов в мягких и средних грунтах. Это связано с тем, что тяга свинцовой секции преодолевается трением по валу. В очень мягких грунтах и ​​торфяных отложениях средняя длина может быть значительно больше

 Несоблюдение предписанного крутящего момента при установке на заданную глубину вызовет панику в некоторых лагерях. Если у вас есть веские основания полагать, что спирали находятся в предписанных несущих слоях, проверьте фундамент, прежде чем забивать фундамент намного глубже. Быстрый тест на натяжение даст некоторое представление о емкости, и его легко выполнить. Напомним, что крутящий момент зависит от конкретного объекта, и слепое использование значения по умолчанию обычно дает консервативную мощность, но, возможно, слишком консервативное значение, достижение которого требует затрат.

Гранулированный материал, где уровень грунтовых вод колеблется, например, в зонах приливов или поднимется в будущем в результате каких-либо естественных или искусственных изменений местности, повлияет на предельную мощность спирального фундамента. Грузоподъемность опорной плиты (пластин) в песке напрямую зависит от эффективного давления вскрышных пород. Поднимающийся уровень грунтовых вод уменьшит пропускную способность пластины, поскольку плавучесть воды снижает давление вскрыши. В этом случае исходные расчеты должны учитывать потенциальное долгосрочное влияние уровня грунтовых вод и снижение пропускной способности.

 Песок ниже уровня грунтовых вод и ниже уровня моря может привести к увеличению требуемого крутящего момента при установке. Винтовые фундаменты могут «пророчить», т. е. превратиться, не продвигаясь на нормальное расстояние, в рыхлый насыщенный песок, что в некоторых случаях приводит к его уплотнению и фактически увеличивает его пропускную способность выше, чем указано с использованием значений отношения крутящего момента к грузоподъемности по умолчанию. Это аномалия и может быть обнаружена полномасштабным тестированием. Снова; отношение крутящего момента к мощности зависит от места установки.

 При установке винтового фундамента в профиль грунта, который имеет слои от очень мягких до мягких у поверхности, под нагрузкой может возникнуть коробление. Этого можно избежать, снизив осевую нагрузку до 10 тысяч фунтов, или продев вал через мягкий слой, или используя так называемую микросваю Helical Pulldown®. Это запатентованный метод, лицензированный Chance исключительно по лицензии. Тем не менее, трубная втулка может быть опущена вокруг вала через мягкие слои, тем самым усиливая тонкий вал. Другим подходом является композитная спиральная трубная свая ® (CHPP ®), которая включает в себя трубчатые секции труб (обычно наружный диаметр 8,625 дюйма, но может быть и больше). Нижняя секция ТЭЦ соединяется непосредственно со стандартным квадратным валом или спиралевидными секциями HS. Отрезки труб конфигурируются таким образом, что их внутренняя часть остается открытой для бетона и, при необходимости, арматуры. При необходимости спирали также могут быть приварены к секциям труб. Как и в случае с микросваями Helical Pulldown®, этот метод запатентован.

 Влияние размера и угловатости зерен в несвязных грунтах заключается в увеличении емкости с увеличением размера и угловатости зерен. Поскольку эта информация об угловатости редко предоставляется проектировщику, он может получить неожиданный звонок с места. Одним из возможных решений является проведение бригадой «быстрого» испытания на растяжение и принятие соответствующих мер в соответствии с результатами испытаний. Как правило, испытания на растяжение доказывают, что более высокие крутящие моменты на самом деле обеспечивают большую грузоподъемность винтовых фундаментов. Если спирали имеют неглубокое погружение в плотный слой, при испытании на растяжение якорь может не пройти, но при сжатии он будет работать хорошо. Дело в том, что если спиральное основание выполнено из соответствующего несущего материала, независимо от крутящего момента, его испытания на растяжение или сжатие могут подтвердить, что основание является хорошим.

 Установка винтовых свай через лед для таких конструкций, как утилизоры и фундаменты в вечной мерзлоте, также представляет собой проблему. В некоторых деревнях коренных американцев на Аляске бытовая вода и канализация проходят внутри изолированных утилидоров, возвышающихся над поверхностью земли. Их часто строят зимой через толстые слои мерзлого грунта и льда. Предварительное сверление отверстия ледяным сверлом диаметром больше диаметра вала и/или нарезка пилотного наконечника и заточка спиралей значительно повысили скорость установки.

 Вечная мерзлота не везде одинакова; теплая мелкозернистая и холодная крупнозернистая вечная мерзлота ведут себя по-разному. Результаты испытаний в июне 1985 года показали, что установка винтовых анкеров в вечной мерзлоте некоторых типов (например, в Прудо-Бей, Аляска) может быть чрезвычайно сложной, если не невозможной.

 3. Проблемы с производительностью

Тонкий стержень фундамента может изгибаться под нагрузкой, на что указывает внезапное снижение несущей способности и/или постоянная скорость деформации при постоянном приложенном напряжении, что может происходить в мягких или рыхлых грунтах. Опыт авторов показывает, что это может произойти в мягком или рыхлом грунте при использовании фундамента с дюймовым и полуквадратным валом от двадцати до двадцати пяти тысяч фунтов. (Несмотря на то, что доступны меньшие валы, не рекомендуется использовать их для сжатия). Если это произойдет, несколько решений приведены выше. Использование фундаментов из трубчатых валов рекомендуется, если ни одно из предложенных выше решений недоступно.

При проведении глубоких земляных работ рядом с существующим зданием существующий фундамент укрепляется. Основа должна поддерживаться; который является первым принципом поддержки, отстаиваемым Уайтом [i], для предотвращения катастрофического отказа существующей структуры. Дизайн подхватов и стены выходит за рамки этой статьи и упоминается здесь в качестве предупредительного примечания. Наймите инженера-строителя, имеющего опыт работы в этой области, чтобы спроектировать подходящие удерживающие стяжки и стены.

Коррозия является темой, по которой некоторые поставщики и консультанты превозносятся. Опыт авторов показывает, что винтовые фундаменты, установленные в ненарушенном грунте, обычно не вызывают особого беспокойства. Работа, проделанная Романовым[ii], показывает, что это так. Общая рекомендация, которая часто используется во всех структурах, кроме институциональных, заключается в том, что удельное сопротивление превышает 1000 Ом·см. и рН между 4,5 и 9, фундаменты должны иметь срок службы более 70 лет. Целесообразно залить раствором внутреннюю часть трубчатых валов, если они находятся в агрессивной среде. Тема коррозии рассматривается консервативно в литературе некоторых производителей, как указано ранее.

Если спиральный фундамент не проходит проверку фундамента, установите его глубже и повторите проверку. В случае демонтажа фундамента и его замены фундаментом большего размера рекомендуется переместить место установки, так как новый фундамент может не проникнуть достаточно глубоко за первоначальную испытательную глубину, чтобы провести законное испытание. Если принято решение об использовании испытанного фундамента, уменьшите номинальную нагрузку фундамента до половины нагрузки, при которой критерии деформации были соблюдены.

Характеристики винтовых фундаментов при сейсмических событиях, как сообщается, очень хорошие, часто превосходящие характеристики соседних обычных фундаментов. Это сложная проблема для количественной оценки, и здесь она рассматривается как анекдотическая. Они использовались в строительных работах более 20 лет в сейсмоопасных районах и испытали землетрясения силой более 7 баллов с хорошими характеристиками. К таким конструкциям относятся подпорные стены, коммерческие, правительственные и жилые здания. Отказов конструкций, опирающихся на спиральные фундаменты, из-за сейсмических событий не зарегистрировано.

 Стоимость может стать непомерно высокой, если условия на площадке недостаточно известны и требуются фундаменты большой мощности. Необходимо оценить общую стоимость, включая время, материалы, разрушение площадки и деньги, сэкономленные за счет возможного сокращения времени строительства. Часто сообщалось, что экономия, полученная за счет отсутствия потери продуктивного времени на объекте, где выполнялась работа, более чем оправдывает использование винтовых свай. Наверное, каждый строитель винтовых фундаментов может рассказать вам историю именно об этой ситуации.

Долгосрочная работа в глине — часто задаваемый вопрос. Это обоснованное беспокойство, так как может произойти размягчение деформации, особенно при натяжении. Деформационное размягчение может происходить, когда растягивающий анкер в течение длительного времени нагружается на предельной нагрузке или близкой к ней, потому что растягивающая нагрузка вызывает отрицательное поровое давление рядом со спиральной пластиной. Это отрицательное поровое давление удовлетворяется или преодолевается поровой водой, стекающей к участку спирали. Со временем вода может вызвать размягчение соседнего грунта, позволяя грунту обтекать винтовую пластину в режиме «глубокого локального сдвига». Насколько известно авторам, деформационное размягчение, происходящее в нормально или слегка переуплотненных мелкозернистых грунтах (OCR = 3–4), не наблюдалось. Незарегистрированные испытания[iii], проведенные A.B. Chance Company фактически продемонстрировала небольшое увеличение долгосрочной предельной мощности по сравнению с предельной мощностью, определенной методом «быстрого тестирования» в слегка переуплотненном грунте. Однако испытание, проведенное компанией Northern States Power[iv], выявило примерно десятипроцентное снижение мощности натяжных анкеров, которые длительное время находились под нагрузкой на угловой конструкции линии электропередачи сверхвысокого напряжения.

Установка ниже поверхности воды может увеличить требуемый крутящий момент при установке в случае крупнозернистого, угловатого песка. Требуемый крутящий момент при установке может быть настолько большим, что спиральный фундаментный вал может выйти за пределы своего механического предела, что приведет к поломке вала. Уменьшение размера спиралей или увеличение размера вала, а следовательно, и его прочности, являются двумя приемлемыми методами. Предварительное бурение твердой почвы, как правило, нежелательно, так как при слишком глубоком бурении производительность снижается.