Простой секрет конструкции буронабивных свай. Конструкция свай “Корень”

Буронабивные сваи широко применяются в промышленном и жилищном строительстве.  Применение буронабивных свай решает ряд важных задач при проектировании и устройстве свайных фундаментов.

Несущая способность “висячих” свай в грунте определяется площадью соприкосновения поверхности сваи с грунтом. Таким образом, для того чтобы  увеличить несущую способность, необходимо или сделать сваю длиннее или увеличивать ее диаметр. Это влечет за собой повышение трудоемкости изготовления и стоимости свай.

Часто используются свайные фундаменты сваи, которых принимают на себя не только  сжимающую, но и растягивающую нагрузку. Такого рода фундаменты, применяются для крупных опор линий электропередач, башен мобильной связи, ретрансляторов,  ветрогенераторов.

Иногда сваи просто должны работать на выдергивание – это анкерные сваи.

Традиционно могут быть использованы наклонные сваи или сваи с камуфлетным уширением.

Особенности технологии создания буронабивных свай “Корень”

В природе большие деревья имеют разветвленную сеть корней, которые удерживают дерево при сильных ветрах, т.е. критических выдергивающих нагрузках. Это и послужило прообразом создания конструкции буронабивной сваи “Корень”.

В конструкции буронабивной сваи “Корень” была рассмотрена идея создания системы “арматурных корней”, которые позволяют многократно увеличивать выдергивающие усилия.

Для этого была разработана специальная технология устройства свай  “Корень”.

Основой  такой технологии являются грушеобразные  армированные бетонные блоки, которые погружаются в  предварительно пробуренную скважину, заполненную бетоном (рис. 1).  Согласно конструкции блоки имеют 6-8 арматурных стержней в нижней части.

Рисунок 1  -   Грушевидный бетонный блок сваи “Корень”

Бетон для изготовления грушевидных блоков должен быть по качественным показателям аналогичный бетону забивных свай, т.к марка бетона на сжатие должна быть больше В15, по морозостойкости больше F15, по водопроницаемости в диапазоне W2-W6.

Технологическая последовательность изготовления буронабивных свай “Корень”

1. С помощью буровой установки устраивается скважина расчетного диаметра (рис. 2).

Рисунок 2 - Бурение скважины под буронабивную сваю “Корень”

2. Заполнение скважины  бетоном проектной марки

Рисунок 3  -  Подача бетона в скважину

Влага и частично цементное молочко из бетона частично аккумулируется на стенках скважины, что позволяет уменьшить сопротивление грунта при забивке бетонного блока (рис. 4).

Рисунок 4  – Распределение влаги из бетона по стенкам скважины

4. Краном устанавливается бетонный блок на скважину. При установке необходимо точно попасть блоком в центр скважины, чтобы не повредить нижнюю арматуру блока (рис. 5).

Рисунок 5 -   Установка специального грушеобразного бетонного блока на скважину

5. Молотом, посредством штанги, учитывающей длину скважины, производится забивка бетонного блока до дна скважины. Арматура бетонного блока погружается в дно скважины. При этом бетон вдавливается в стенки скважины. В результате производится бетонирование стенок скважины вдавливанием (рис. 6).

Рисунок 6 -   Погружение 1-го бетонного блока

При достижении дна бетонным блоком,  в боковые стенки скважины вдавлен бетон, который находился в ней (рис. 7). Это позволяет значительно усилить сцепление тела буронабивной со стенками скважины.

Рисунок 7 -   Забитый в дно скважины бетонный блок и уплотненная зона стенок скважины

6. После окончания процесса забивки бетонного блока, свободное пространство над ним заполняется бетонной смесью.

7. После заполнения пространства скважины над первым забитым блоком, опять производиться установка бетонного блока и его забивка.  В результате забивки арматура блока по касательной меняет свое направление и погружается в стенки скважины, образуя первый ярус арматурных “корней” (рис. 8).

Рисунок 8 – Установка и забивка 2-го блока

8. Затем устанавливаются и забиваются третий и четвертый блоки с образованием 2-го и 3-го ярусов арматурных “корней” (рис. 9).
Следует отметить, что по глубине стенки скважины уплотнены неравномерно. Наиболее плотные они в средней и верхней части скважины.

Рисунок 8 – Окончание процесса забивки бетонных блоков

После забивки 4-го блока арматура блоков фактически находиться в бетонном слое,  а бетонная смесь из скважины образовала прочную связь с грунтом стенок скважины, образовав в пограничном слое глинобетон. Таким образом завершается процесс формирования буронабивной сваи.

9. Затем устанавливается опалубка и бетонируется ростверк, который связывает отдельные сваи в единую конструкцию свайного фундамента (рис. 9).

Рисунок 9 – Бетонирование ростверка свайного фундамента