Инновационный и эффективный метод устройства силовой конструкции — буроинъекционные сваи

Применение буроинъекционных свай

• при строительстве в условиях плотной застройки крупных городов;
• для укрепления стенок котлована в условиях высокой сыпучести грунта;
• для придания устойчивости и предотвращения аварийной деформации у несущих конструкций старых реконструируемых зданий;
• для надстройки дополнительных конструкций у здания. В этом случае буроинъекционные сваи используются для придания дополнительной устойчивости подпорным стенкам.

Рис
.: Бурение скважин под буроинъекционные сваи

Процесс монтажа буроинъекционных свай, используемых при реконструкции зданий и сооружений, существенно отличается от технологии, описанной в предыдущем разделе статьи. Диаметр таких конструкций не превышает 15-25 см.

Рис

Реконструкция фундамента буроинъекционными сваями начинается с бурения бетонного тела основания. В нем создается отверстие диаметром аналогичное размеру сваи, после чего в полость устанавливается трубчатый инвентарный кондуктор из стали, и выполняется разработка скважины в грунте на требуемую глубину.

Важно
: вращение буровой колонны происходит внутри кондуктора, что предотвращает возможные повреждение шнека при контакте с бетоном.

После проходки скважины из нее изымается буровая колонна и с помощью инъектора, подключенного к бетононасосу, выполняется бетонирование полости. Заполнение ведется до момента, пока из скважины не начнет выходить чистый от шлама раствор.

Рис

По завершению бетонирования в полость погружается арматурный каркас, состоящий из секций длиной 3-4 метра, соединяемых между собой посредством сварки. В процессе отвердевания бетон схватывается с телом реконструируемого фундамента и образуем с ним монолитную конструкцию, которая за счет буроинъекционных свай передает нагрузку от здания на глубинные пласты почвы.

Когда необходимо усиливать основание

 Укрепление фундаментов буроинъекционными сваями выполняют при:

Проведении реконструкции. Перераспределение нагрузки, перенос производственных линий, добавление этажей увеличивают давление на основание постройки. Чтобы предотвратить обрушение, здание фиксируют свайным способом. Перед установкой проводят прочностные расчёты.

Изменениях в грунте. Размывание «подложки» и прилегающей земли, прорыв канализации, сейсмические сдвиги, проседание из-за вибрации снижают механическую прочность постройки. Ослабленная конструкция может обвалиться. Применение буронабивных элементов укрепляет дом.

Заметном разрушении сооружения. Трещины, пустоты или бреши в стенах, провисания перекрытий — свидетельства непрочности основания. Свайный способ увеличения прочности позволяет обойтись без демонтажа здания, сократить сроки проведения восстановительных работ.

Выявлении ошибок в исходном проекте. Дом, рассчитанный под меньшие нагрузки, скоро начнёт разрушаться. В центре или по краям основания появятся разрастающиеся трещины. Проходящая через них вода ускорит обрушение. Усиление фундамента буронабивными сваями предотвратит несчастье.

Порядок укрепления постройки

Буронабивные конструкции монтируют в несколько этапов. В основании и прилегающей земле под углом к вертикальной линии бурят скважины. После продувки их заполняют до краёв цементным раствором. Пока смесь не застыла, в центр вставляют кондуктор. Это стальная труба, в которой протягивают армирующие элементы. После застывания внутри трубы пробуривают полость — в неё и помещают стальную арматуру. Если элементы погружаются посекционно, составные части сваривают прямо в трубе.

Усиление буроинъекционными сваями завершают заливкой расположенной внутри кондуктора арматуры. Она проводится под повышенным давлением, а отверстия запечатываются водоотталкивающими составами. Технология не наносит вреда природе, безопасна для человека. Позволяет избежать полного вывода дома из эксплуатации.

Устройство буроинъекционных свай (БИС)

Формирование буроинъекционной сваи

Используют густой бетон марок от М400 и больше, объем воды составляет 40 – 70% от кубатуры цемента. Бетон должен набирать прочность 15 МПа через неделю твердения, 30 МПа и более — через 28 суток. Сваи армируют объемными каркасами или закладывают внутрь единичные стержни. В ответственных случаях применяют металлические трубы или делают комбинированную основу. Вид армокаркаса принимают по расчету в соответствии со СНиП 2.02.03-1985.

Бетон готовят на объекте или доставляют с завода, при этом время подвоза не должно превышать 15 минут. В процессе бурения тщательно контролируют скорость вращения шнека и количество ударов при заглублении оболочки, чтобы не выбрать лишний грунт. Иначе будет перерасход материалов на замещение вынутой земли, и арматура может быть установлена на неправильной высоте. Металлический каркас заглубляют непосредственно после извлечения бура или ставят уже в бетонную смесь.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Процесс монтажа буронабивных свай начинается с перебазировки на объект спецтехники. Для обустройства опор привлекается три типа установок:

• Буровая машина;
• Стреловой кран;
• Автобетоносмеситель.

После разметки свайного поля (точек бурения под сваи), буровая машина размещается на месте разработки скважины. Буровая оснастка приводится в рабочее состояние и выполняется проходка полости на глубину, идентичную длине первой секции обсадки. Далее шнек извлекается из скважины, установка фиксирует в несущем узле трубу и размещает ее в полости. Аналогичным образом устанавливается вторая секция обсадки, стыковка секций выполняется посредством резьбового соединения, после чего скважина углубляется до тех пор, пока верхний контур обсадной трубы не сравняется с уровнем грунта и процесс повторяется повторно.

Рис: Бурение с применением обсадной трубы

Важно: в процессе бурения шнековая колонна вращается внутри обсадной трубы. Сама обсадка углубляется за счет выемки грунта из под ее стенок, под воздействием собственного веса и прикладного воздействия вибрационного блока, оказывающего на трубу возвратно-поступательные нагрузки

После проходки полости на требуемую глубину шнековая колонна изымается из скважины и посредством стрелового крана в полость загружается арматурный каркас. По завершению установки каркаса в устье скважины устанавливается бетонолитная труба, через которую выемка заполняется бетоном. В процессе нагнетания смеси выполняется последовательный демонтаж обсадки скважины.

Рис: Установка арматурного каркаса в скважину

Для повышения прочностных характеристик буронабивной сваи производится уплотнение смеси посредством глубинных электровибраторов, которые удаляют из бетона образовавшиеся в нем полости воздуха. К последующей эксплуатации (обвязке ростверком) опора пригодна спустя 25-30 дней после заливки (данное время необходимо для набора бетоном проектной прочности).

Рис: Заполнение скважины под буронабивную сваю бетоном

Плюсы и минусы

Сравнение достоинств и недостатков устройства фундамента на буронабивных сваях.

Преимущества:

• возможность строительства фундамента в непосредственной близости к сооружениям и коммуникациям;
• исключение обсыпания стенок котлована под сваю;
• снижение расхода воды;
• высокая несущая способность и надежность;
• скорость монтажа и возможность работать в любое время года;
• возможность залить сваи своими руками.

Недостатки:

• высокий расход бетона;
• технологическая сложность процесса установки буронабивных свай;
• несущая способность сваи зависит от качества бетона и соблюдения технологии монтажа;
• сложность контроля плотности раствора по стволу сваи и невозможность повлиять на скорость его затвердения. Это может привести к тому, что часть ствола может быть размыта грунтовыми водами. Как правило, этот недостаток нивелируется использованием обсадной трубы, что увеличивает стоимость фундамента из буронабивных свай.

Преимущества буронабивного фундамента

Фундаменты из представленного оборудования обладают рядом следующих преимуществ:

• защита домов от потопления грунтовыми водами;
• конструкция, которую ставят на этом фундаменте, характеризуется высокой прочностью;
• не понадобится большое количество времени для его возведения;
• для его создания не требуется большого количества стройматериалов;
• при возведении такого фундамента отсутствует вероятность нанесения повреждений соседним зданиям;
• представленное оборудование можно легко установить на бугристых поверхностях, при этом ландшафт не пострадает;
• отсутствует необходимость установки большого числа свай;
• технология позволяет устанавливать их на различных почвах.

Установить сваи без обсадных труб возможно только на устойчивых почвах. Сваи с обсадными трубами можно возводить на любом виде грунта.

Применение буронабивных свай позволяет уменьшить расходы на стройматериалы, сократить время возведения фундамента. Они способны выдержать более тяжёлые конструкции, поэтому выбор этого типа фундамента позволит увеличить площадь возводимого здания за счёт увеличения количества этажей. Процесс строительства не будет казаться таким тяжёлым, и дом будет сдан раньше назначенного срока, что, несомненно, принесёт застройщику неплохую прибыль.

Принцип технологии

Для буроинъекционных опор в земле делаются скважины диаметром до 40 см. При достижении необходимой глубины они наполняются водоцементным или цементно-песчаным составом, подающимися внутрь под большим давлением с помощью полого шнека. За счет подачи раствора под давлением его можно заливать и в горизонтально, и в вертикально сделанные скважины. Затем в еще не застывший бетон устанавливается армированное каркасное основание.

Требования к армированию и бетонированию

С учетом действующего СНиП существуют определенные требования к бетонированию и использованию армирования в буроинъекционных сваях. Технология установки:

1. Сечение устанавливаемого каркаса должно быть всегда меньше на 14 см, в отличие от диаметра пробуренной полости. Это позволяет избежать заклинивания каркаса в скважине.
2. Для армирования применяются пространственные каркасы, у которых продольные пояса находятся на одинаковом расстоянии по отношению друг к другу. Минимальное число продольных прутьев — 6 штук, класс арматуры — А3 (сечение — не менее 18 мм).
3. К армирующим каркасам предъявлены высокие требования относительно жесткости. Крепление элементов производится с помощью сварки, арматура должна быть дополнительно усилена стальными кольцами, находящимися с внешней части каркаса с дистанцией 2 м. Устанавливаются кольца с шириной 5−10 см, толщиной — 8−10 мм.
4. Наибольшая длина арматуры — 11,7 м. Если требуется установка каркаса в скважину большего размера, то отдельные части свариваются друг с другом на стройплощадке.
5. Для устройства буроинъекционных свай используется бетон М300 с классом сжатия не менее В22,5.

Также требуется заливка защитного бетонного слоя вокруг каркаса слоем не менее 7 см. Равномерное расположение арматуры в скважине достигается благодаря креплению фиксаторов на металлических кольцах жесткости.

Условия монтажа

Также существуют требования и к непосредственно процессу монтажа БИС. С учетом СНиП должны быть соблюдены следующие условия:

1. Во время постоянных работ можно бурить близлежащие скважины с шагом, который не превышает 3 диаметра уже находящейся сваи. Если дистанция меньше допустимой, разрабатывать новую опору можно только по истечении суток после заливки бетоном предыдущей опоры.
2. Процесс заливки бетоном производится при постоянных поступательно-возвратных передвижениях шнека.
3. Обязательное сохранение постоянного давления подачи бетонного раствора при наполнении полости, при его снижении требуется уменьшить время извлечения шнековой колонны.
4. После окончания процесса заливки бетоном МБУ должна отъехать от скважины. Грунт, который был выработан во время установки опоры, убирается с помощью экскаватора.
5. После очистки территории в устье скважины устанавливается кондуктор и выполняется заливка бетоном надземной части опорного столба.
6. Армирование сваи производится тут же по окончании наполнения полости бетоном и очищения устья скважины.

Формирование стоимости

Бюджет строительства и цена буронабивных свай зависит от нескольких факторов, которые могут оказать достаточно сильное влияние на итоговую сумму. В частности, следует учесть:

сезон. Зимой услуги монтажников обойдутся дороже. Ранней весной и поздней осенью повышается количество грунтовых вод, может понадобиться использование обсадных труб и т.п.;

тип грунта. Чем прочнее грунт, тем дешевле обойдутся работы по устройству свай;

назначение и размер строения, вид используемого строительного материала. Определяют статическую нагрузку на фундамент;

технология изготовления буронабивных свай (определяется проектом);

параметры свай (глубина заложения, наличие пятки, диаметр, тип каркаса);

количество свай;

условия работы (например, работа в условиях плотной застройки обойдется дороже).

Ориентировочная стоимость монтажа буронабивной сваи диаметром 150 мм. приведена в таблице. При диаметре в 200 мм. смета возрастет на 35-40%.

Буронабивные сваи отличаются длительным сроком эксплуатации (более столетия) и при этом, отвечают всем требованиям по надежности, прочности, несущей способности и срокам строительства.

Особенности технологии

В строительстве буронабивной фундамент становится все популярнее. Это объясняется преимуществами этой технологии, позволяющей возводить сооружения практически на любых грунтах. К особенностям буронабивных свай относят:

• Широкая область применения, возможность использования как на плотных, так и на зыбких грунтах (пучинистых или сыпучих почвах, возле водоемов).
• Быстрое возведение фундамента. Технология с применением буронабивных свай позволяют сделать все работы быстрее, чем заливка ленточного основания или .
• Построенный с соблюдением всех нормативов, фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 150 лет.
• Простота конструкции за счет сравнительно небольшого объема земляных работ, достаточно пробурить скважины.
• Возможность самостоятельного выбора диаметра и высоты опор, типа армирования, в зависимости от свойств грунта и конструктивных особенностей здания.
• Повышенная несущая способность. Такой фундамент может выдерживать вес многоэтажных, промышленных здания, массивных железобетонных сооружений.

Диаметр сваи подбирается согласно действующим СНиП после геодезических изысканий, учета климатических и геологических особенностей. Непосредственно при проектировании рассчитывается масса здания, количество опор и определяется тип грунта. Информацию о несущей способности буронабивных свай на разных грунтах можно найти в таблице:

Технология буронабивного фундамента имеет недостатки, к которым относят:

• использование тяжелой техники для бурения, установки обсадных труб, армирования на крупных строительных объектах;
• относительная сложность технологических процессов;
• необходимость расчетов.

Устройство буроинъекционных свай

Существует несколько основных способов монтажа.

Технология CFA

Работа содержит ряд этапов.

1. Подготовка скважины производится с помощью непрерывного полого шнека.
2. По достижению проектной глубины начинается подача бетона под высоким давлением внутрь сваи. Нагнетание ведется через полый вал бура. Параллельно происходит уплотнение стенок скважины. Одновременно выполняется подъем шнека. Интенсивность закачивания и технические параметры контролируются системой управления.
3. По окончанию бетонирования устанавливается арматурный каркас. Для его монтажа может использоваться вибропресс. Надземная часть металлоконструкции предназначается для изготовления оголовка.

Метод DDS

При создании конструкций, таких как буроинъекционные сваи технология предусматривает устройство ствола методом раскатывания. Рабочий узел представляет собой набор конических катков, которые расширяют и уплотняют стенки цилиндрического котлована. Дальнейший состав и порядок работ аналогичен методу CFA. Особенность заключается в отсутствии необходимости применять специальные составы или изделия для «обсадки».

Требования к технологическому процессу по созданию буроинъекционных свай

Все работы, связанные с изготовлением данных конструкций, основаны на том, что технология их производства и устройство буроинъекционных свай полностью соответствует требованиям СНиП. Это значит, что для сооружения каркаса, установленного в каждую заполненную бетоном скважину, необходимо:

• 6 арматурных стержней указанного диаметра, используемая арматура соответствует классу А3;
• диаметр готового каркаса должен быть не меньше 140 миллиметров;
• каркас разделен на секции, а длина каждой из них не должна превышать 1170 сантиметров.

Технология изготовления данных конструкций требует, чтобы более крупные скважины армировались каркасами, сваренными непосредственно на строительной площадке. Для дополнительного усиления применяется внешнее армирование с помощью арматурных колец. Изготовлены они из металла, толщина которого достигает 0,9 см, а ширина каждого кольца не менее 6, но не более 9 сантиметров.

Каждое кольцо жесткости оснащено фиксатором, благодаря которым обеспечивается точное и равномерное расположение каркаса в заполненной бетоном скважине. Для того чтобы была соблюдена технология изготовления буроинъекционные сваи должны иметь защитный слой бетона, расположенный вокруг каркаса. Толщина такого слоя не менее 7 сантиметров. Бетонирование производится составом марки М300.

Он полностью соответствует классу сжатия В22,5. По существующим нормативам содержание цемента в растворе составляет 350 кг/м3, а заполнителя, в качестве которого используется мелкофракционный щебень – 25%.

Приготовленная смесь бетона имеет такую консистенцию, которая обеспечивает свободное прохождение состава по полому шнеку. В ее состав добавляется утвержденный СНиПом пластификатор, обеспечивающий пластичность бетона. Буроинъекционные скважины изготавливаются при непрерывных поступательных и обратных движениях шнека, раствор подается под постоянным давлением. В тех случаях, когда давление в системе падает, замедляется скорость движения шнека.

Возведение столбчатого и любого другого типа фундамента требует внимания к обеспечению достаточного уровня прочности. Это служит гарантом качества возводимой конструкции и надежности в ее будущей эксплуатации. Существует множество методик, которые призваны обеспечить устойчивость фундамента. Среди них много инновационных и пока не подтвержденных достаточным числом примеров, но есть и проверенные неоднократно.

Стоит детально разобраться и ответить на вопрос: буроинъекционные сваи – что это такое?

Буроинъекционные сваи, технология производства которых требует особого внимания, призваны создать фундамент высокой надежности. Само устройство буроинъекционных свай гарантирует устойчивость конструкции. Их производят с использованием армирующих элементов.

В оптимальной ситуации после извлечения бурового инструмента, которым выполняют скважины, следует погружать каркас из арматуры. Сегменты, составляющие этот каркас, скрепляют сваркой или проволокой. Стыки должны быть прочными и обеспечивать работоспособность «скелета».

Если сваи небольшие, то допускается погружать каркас в уже закаченную инъекционную смесь.

Подача используемого раствора осуществляется с помощью полого бурового шнека или трубы, которая извлекается или остается в массе бетона. В работе применяют насосы, создающие давление до 30 атмосфер. Инъекцию по созданию сваи выполняют до тех пор, пока смесь не станет выходить из устья скважины.

Технология устройства буроинъекционных свай определяет объем смеси в 1,25 – 2,5 от объема созданной скважины. В некоторых ситуациях этого объема может не хватить, что связано с рыхлостью стенок и просачиванием смеси в грунт.

Рекомендованный раствор для инъекционных работ – марки П4. В проекте закладываются характеристики прочности бетона. Использованный раствор должен обеспечить выход на определенный уровень прочности в положенное время.

Некоторые особенности устройства инъекционных опор

Сваи данного типа выполняются в основном с применением армирующих конструкций, при этом используют различные технологии установки:

• Если позволяют геологические условия арматурный каркас лучше устанавливать в скважину после извлечения бурового инструмента. При этом отдельные сегменты этого каркаса должны соединяться сваркой или другими способами, гарантирующими прочность стыка и работоспособность всей конструкции.
• В некоторых случаях, чаще всего для неглубоких свай, допускается установка армирующего каркаса в скважину после закачки инъекционной смеси. При этом сделать это необходимо до начала отвердевания раствора (не позже чем через 1 час после прекращения подачи смеси). Чтобы обеспечить это, необходимо
  заблаговременно приготовить конструкцию каркаса.

Подача инъекционного раствора может осуществляться через полый буровой шнек или по специальной трубе, которая может извлекаться или оставаться в толще бетона. От выбора определенной технологии будет зависеть окончательная цена буроинъекционных свай, при извлечении технологических труб конструкция будет стоить дешевле.

• Подача осуществляется при помощи бетононасосов, при этом давление раствора может достигать 20-30 атмосфер.
• Инъекцию бетона необходимо выполнять до тех пор, пока бетонная смесь не станет выходить из устья скважины.
• При этом стоит помнить о том, что по технологии объем закачанного бетона должен составлять 1,25-2,5 объема самой скважины. Если скважина приняла более этого количества, что бывает при плохом состоянии ее стенок при отсутствии обсадки, необходимо дать смеси застыть, и после этого произвести окончательную опрессовку.
• Для инъекций применяются растворы марки П4 (по удобоукладываемости). Предъявляются требования и к прочностным характеристикам бетона. Его состав должен обеспечить через семь дней после заливки прочность не менее 15 Мпа, а через четыре недели не меньше чем 30 Мпа.

Разновидности буроинъекционных свай

Отличие БИС заключается в способе наполнения раствором скважины. Стандартная технология изготовления инъекционной сваи изменяется в разных случаях и зависит от качества почвы и характеристик строения.

Виды буроинъекционных оболочек:

• скважины без обсадки;
• проход с установкой металлической оболочки;
• с винтовым погружением;
• строительные анкерные.

Первая технология свай используется в мало обводненных грунтах, при этом шнек выбирает землю, и бетононасос подает раствор внутрь забоя. Подбирается диаметр долота и транспортера. Обсадка из труб применяется в оплывающих и размывающихся грунтах, при этом увеличивается прочность элемента, экономится бетон.

Без дополнительной обсадки скважины

Устройство опор методом непрерывного полого шнека (НПШ) больше применяется за границей, но и в России набирает популярность. Буровая колонна складывается из пустотелых шнеков и опускается в землю до монтажной отметки. Грунт поднимается на поверхность спиральным шнеком. Освободившееся пространство заполняют бетонным раствором, который поступает в скважину под давлением.

Преимущество метода в том, что его производительность больше, чем метода с монтажом обсадки в 5 – 10 раз. За счет давления раствора увеличивается компактность почвы вокруг сваи, одновременно уплотняются стенки прохода, за счет чего повышается прочность стержня.

Сокращается время работы техники, что ведет к улучшению экологии, если монтаж ведется в условиях города. Работы по установке буроинъекционных свай без обсадки проводятся с меньшим количеством производимого шума, т.к. не нужно удалять землю с поверхности шнека.

С обсадкой скважины

Устройство буронабивных свай с обсадной трубой

Сущность обсадной технологии буроинъекционных свай заключается в использовании секционных многоразовых труб. Коллекторные элементы опускаются по мере бурения прохода и вынимаются после бетонирования очередного участка. Секции скрепляются с помощью технологичных стыков или методом сварки.

Бурение проводят вращением, ударами или вибрацией или используют составные способы. Для этого применяют станки бурения, домкраты и вращатели. Ствол зачищают после достижения нужной отметки и подают вниз арматурный каркас. Бетонирование проводят с непрерывным уплотнением смеси для очищения от воздушных пузырьков.

Очередность армирования и подачи смеси может меняться в зависимости от выбранной конструкторами технологии обустройства свайного фундамента. Устанавливают наклонные или отвесные стойки в тесных условиях, где нельзя применить другую технику. Обсадная технология используется в близости от соседних зданий, в нестабильных почвах, в дне водоемов.

С винтовой набивкой

Метод несущих винтонабивных стоек не требует бурения прохода перед установкой сваи, т.к. на трубу ставят лопастной наконечник. Труба погружается завинчиванием в грунт, при этом монтаж напоминает технологию устройства свайно-винтового основания. Сегменты арматурной конструкции сваривают или соединяют узлами из проволоки.

Буроинъекционные сваи, установленные завинчиванием, имеют преимущества:

• невысокая стоимость обсадки и низкие трудозатраты;
• быстрое возведение фундамента;
• возможность установки самостоятельно;
• не требуется предварительная выемка грунта.

Сферы применения

В промышленном и гражданском строительстве устройством буросекущих свай решается ряд задач, связанных с укреплением несущей способности фундаментов зданий и сооружений, расположенных в районах с плотной застройкой и в стесненных условиях в непосредственной близости от инженерных коммуникаций. Их применяют не только для ограждения котлованов, но и в других элементах с особыми условиями строительства:

• Устройство опорных оснований ленточных фундаментов.
• Стены подземных паркингов, складских помещений.
• Укрепление стен и фундаментных оснований объектов, находящихся в аварийном состоянии или исторических памятников архитектуры.
• Строительство подземных тоннелей железнодорожного полотна, автомагистралей, метрополитена, пешеходных переходов.
• Возведение фильтрационных дамб, плотин и других гидротехнических сооружений.
• Укрепление береговой линии и осыпающихся склонов.

Устройство защитного сооружения «стена в грунте» используется не только в строительстве. В экологии опоры БСС выполняют функцию надежного барьера, защищающего почвенный грунт от вредного воздействия промышленных отходов химического производства. Этим методом строятся стены шламонакопителей металлургических заводов, отстойников нефтеперерабатывающих комбинатов и других подземных сооружений хранения продуктов переработки крупных промышленных гигантов.

Такой же технологией пользуются в защите грунтов от горизонтальных смещений, возникновения оползней и деформации почвы от поперечных усилий.

Укрепление стен котлована в условиях плотной городской застройки.

Техника для буроинъекционных свай

Для создания буроинъекционных свай привлекаются мобильные буровые установки — МБУ. Это самоходная техника, обустроенная на транспортной базе колесного либо гусеничного типа. В фундаментном строительстве наиболее распространены колесные МБУ, ввиду их большей мобильности и способности добираться на целевые объекты своим ходом.

Буровая оснастка МБУ расположена на рабочей платформе, установленной на транспортном шасси с помощью шарнирных соединений. В зависимости от типа платформы машины классифицируются на фиксированные и поворотные. Для разработки каждой последующей скважины МБУ с фиксированной платформой нужно менять свое положение на площадке, тогда как наличие поворотной платформы дает машине возможность бурить сразу несколько скважин по периметру текущего расположения.

Базовым рабочим механизмом МБУ является буровая колонна, которая состоит из шнекового бура, вертлюга, вращателя, подъемных гидроцилиндров и стальной мачты, по которой перемещается бур. В зависимости от типа силового привода, МБУ классифицируются на две группы — установки, в которых забор мощности для вращения бура ведется от двигателя шасси, и машины с независимыми гидроприводами.

Торцевая часть острия шнека укомплектована заглушкой, которая предотвращает заполнение полости грунтом в процессе разработки скважины. По завершению проходки, когда начинается бетонирование, подаваемая по полости смесь выдавливает заглушку из посадочного отверстия.

Нагнетание смеси в полый шнек выполняется с помощью бетононасоса. Спецтехника подключается к буровой колоне через вертлюг, к которому подсоединяются подающие шланги и заборные патрубки. Нормативное давление подачи бетона при заполнении буроинъекционной сваи — 10 мПа.

Для монтажа в скважину арматурного каркаса привлекается крановая установка. При обустройстве свай длиной до 5-ти метров каркас опускается в полость под своим весом, однако при работе с более длинными сваями, для армирования опоры используется вибпрогружатель.

Суть технологии буроинъекционных свай

Рис
.: Порядок работ по погружению буроинъекционных свай

По застыванию бетонного раствора скважина превращается в монолитную железобетонную конструкцию, которая в дальнейшем становится основой будущего фундамента здания или крепёжным элементом стен.

Рис

Согласно положениям действующих СНиП, к бетонированию и армированию буроинъекционых свай выдвигаются следующие требования:

Для армирования сваи используются пространственные каркасы, продольные пояса которых удалены на равномерное расстояние друг от друга. Минимальное количество продольных стержней – 6 штук, используются прутья диаметров свыше 18 мм (класс арматуры А3);
Диаметр используемого каркаса всегда на 14 см. меньше, чем диаметр разработанной под сваю скважины. Это предотвращает риск заклинивания каркаса в полости;
Максимальная длина одной секции каркаса – 11.7 метров, при необходимости армирования скважины больших размеров отдельные каркасы свариваются между собой непосредственно на строительной площадке;
К армокаркасам буроинъекционных опор предъявляются повышенные требования по жесткости. Соединение элементов конструкции выполняется посредством сварки, арматура дополнительно усиливается металлическими кольцами, которые расположены на внешней стороне каркаса с шагом в 2 метра. Используются кольца шириной от 6 до 9 см., толщина метала от 7 до 9 мм;
Обязательно наличие защитного слоя бетона вокруг арматуры толщиной свыше 7 см. Равномерное положение каркаса в скважине достигается за счет установки фиксаторов на стальных кольцах жесткости;
Для бетонирования сваи применяется бетон марок М300, соответствующий классу сжатия В22.5 и выше. Нормативное содержание цемента в смеси – 350 кг/кубометр. Объем заполнителя в составе – от 25%, в качестве заполнителя используется мелкофракционный щебень, крупностью от 10 до 20 мм;
Консистенция используемого для заполнения скважины бетона должна обеспечивать подвижность смеси и ее свободное прохождение по полости шнековой колонны. Удельное водоотделение бетона – в пределах 2%

Для получения пластичности смеси в состав бетона добавляется пластифицирующий компонент – ЛСТ (лигносульфонат, концентрация до 0.2% от общей массы), который увеличивает время отвердевания состава, что особенно важно при монтаже свай в жаркое время года;
Перерасход смеси, связанный с необходимостью заполнения скважины до тех пор, пока из полости не начнет вытекать чистый от шлама бетон, составляет 25% от планового объема буроинъекционной сваи.

Рис

Также определенные требования выдвигаются и к самому процессу монтажа свай:

• При непрерывной работе допускается бурение соседних скважин на расстоянии, превышающем 3 диаметра уже сформированной опоры. Если расстояние меньше требуемого, разрабатывать скважину можно лишь по истечению 24 часов после бетонирования предыдущей сваи;
• Обязательно поддерживание постоянного давления подачи бетона при заполнении скважины, при уменьшении давления необходимо снизить скорость извлечения шнековой колонны;
• Процесс бетонирования происходит при непрерывных возвратно-поступательных движениях шнека;
• Заполнение скважины прекращается в момент, когда из полости начинает выходить чистая от шлама и загрязнений бетонная смесь. После этого выполняется очистка территории от загрязненного бетона, в устье скважины монтируется кондуктор и производится бетонирование наземной части опоры;
• По завершению бетонирования МБУ отъезжает от скважины и почва, выработанная в процессе разработки полости, удаляется с площадки экскватором;
• Армирование опоры происходит сразу по завершению заполнения скважины бетоном и очистки устья полости. Максимальная пауза между бетонированием и армированием не должна превышать 20 минут.

Рис

Актуально для Вас:

Бурозаливные сваи

По сути, разницы между бурозаливнымии буронабивными сваями нет. Однако, принято считать, что технология бурозаливных свай является упрощенным вариантом буронабивной технологии. Для устройства такого свайного фундамента не требуется специальное мощное оборудование. Скважину можно пробурить даже ручным строительным буром.

Основание скважины может быть расширено буром-лопаткой. Если диаметр ствола небольшой, то вместо каркаса, перед заливкой вставляют один прут арматуры. Затем осуществляется заливка скважины бетоном.

Такой тип фундамента подойдет для легких, одноэтажных и деревянных строений. Благодаря относительной простоте технологии, при наличии определенного опыта, его можно возвести самостоятельно.