Преимущества и недостатки буронабивных свай по технологии полый шнек (метод CFA)

Принципы устройства буронабивных свай по технологии полый шнек

Принцип CFA (т.е. Continuous Flight Auger) – бурение полым шнеком. Непрерывный шнек – это полая труба со стальной спиральной обмоткой. На нижнем конце располагаются резец и заглушка (чтобы грунт не попадал внутрь).

При подаче импульса от дизельного или электромотора труба вращается, резец углубляется в породу, порода по спирали-транспортеру подается наверх. Грунт по бокам от ствола уплотняется. Если бурение выполняется под сваи, по его окончании по трубопроводу в полости шнека в скважину подается бетон. Клапан-заглушка открывается сам под давлением бетона. Полые шнеки, используемые для производства буронабивных свай поднимают наверх одновременно с закачкой раствора.

Автоматическая дистанционная система управления процессом контролирует и регулирует:

• скорость поступательных движений колонны;
• частоту вращения;
• вращающий момент;
• давление бетона;
• скорость извлечения шнека.

Данные поступают на дисплей системы. С пульта управления оператор может корректировать процесс дистанционно. После закачки и уплотнения бетона в скважину с помощью вибропогружателя опускают арматурный каркас.

Диаметр скважины при этом методе практически неограничен, глубина небольшая – до 200 метров. CFA применяются главным образом для рыхлых пород, но можно бурить и твердые осадочные, и вечномерзлые. Области применения:

• буронабивные сваи для фундаментов;
• опоры ЛЭП и другие инженерные конструкции;
• скважины на воду (на песок);
• разведочные и др.

Преимущества буронабивных свай по методу CFA

Основные преимущества CFA:

• универсальность – метод подходит почти для всех грунтов. Идеален для песков, суглинков, глин, туфа;
• бесшумность и отсутствие вибраций. Технология оптимальна для городской застройки, где классические методы погружения свай затруднены или вообще запрещены;
• компактное оборудование позволяет работать в тесных условиях, в т.ч. под землей;
• в сравнении с классическими методами погружения свай (например, буронабивные на рыхлом грунте с обсадными трубами) производительность выше минимум в три раза;
• несущая способность сваи тоже в итоге выше, чем при других методах, за счет уплотнения грунта вокруг ствола сваи;
• большой диапазон диаметров позволяет решать множество задач. Для большинства этих задач глубины погружения достаточно.

Ограничения и недостатки метода:

• на рыхлом грунте расход бетона выше, чем при использовании обсадных труб;
• для армирования сваи и уплотнения бетона требуется вибропогружатель.

Последовательность работ и технологическая карта на устройство свай

Порядок работ следующий:

1. Разметка участка.
2. Установка станка возле точки бурения.
3. Установка стрелы со шнеком над точкой бурения в направлении оси скважины.
4. Бурение выполняется с постепенным увеличением числа оборотов. Если необходимо, колонну наращивают.
5. После достижения нужной глубины в забой подается смесь одновременно с поднятием шнека.
6. После заполнения скважины в нее с помощью вибропогружателя опускают металлический каркас.
7. Перемещение станка на следующую точку и формирование оголовка готовой сваи.

Нормативные документы:

• 3.02.01-87 СНиП – Фундаменты, земляные сооружения;
• 50-102-2003 СП – Устройство и проектирование свайных фундаментов;
• 12-01-2004 СНиП – Акты освидетельствования и промежуточной приемки несущих конструкций.

Требования к процессу в соответствии с Правилами:

• перед началом бурения каждой скважины необходимо проверить с помощью инструментов корректность положения точки в разметке и расположение осей;
• центр бурильного инструмента располагается точно над колышком разбивки. Центрировка шнека выполняется с использованием рулетки или крестовины. Ось скважины должна быть строго по центру шнековой трубы;
• от центральной точки скважины на расстоянии 0,8-1 метр в четырех направлениях устанавливают контрольные маяки. Допустимые отклонения в расположении скважин – 15 см вдоль ряда, 10 поперек;
• мачта должна располагаться строго вертикально и таким образом, чтобы инструмент не задевал другие части станка. Вертикальность шнека контролируется на всем протяжении бурения. Для этого используется клиномер, расположенный на мачте. Данные от него поступают на блок управления;
• проектирование и бурение выполняются по итогам геологоразведочных работ. При проходке нужно внимательно следить за сменой слоев грунта. Если реальная картина не соответствует геологоразведочным данным, необходимо составить об этом акт и представить на подписание заказчику;
• если по пути встречается непреодолимое препятствие, решение этой проблемы предоставляется организации-проектировщику;
• если по мере проходки скважина внедряется в коллекторную сеть, работы следует приостановить. Решение о дальнейшем бурении принимает заказчик по договоренности с эксплуатационными службами;
• допустимое отклонение по глубине – 10 см.

Состав бетона:

• фракция щебня – не более 15 мм;
• песка – 0,5;
• в кубометре смеси до 450 кг цемента;
• на 1,2 части цемента – 1 часть воды.

Требования к процессу бетонирования:

• одновременное изготовление образцов для контроля прочности: кубики со стороной 10см, 3 штуки на суточную партию раствора (10180-90 ГОСТ). Контроль осуществляется на 28-й день после заливки партии;
• необходим контроль показателя подвижности бетона перед началом бетонирования и в процессе заливки;
• материал доставляется бетоновозом, нагнетается в скважину бетононасосом. Насос соединяется шлангом с вертлюгом на мачте шнека. Крепление и исправность узлов перед началом работы необходимо проверить. Проверке также подлежат сеть энергоснабжения, водопровод, состояние системы промывки бетоновода;
• перед включением насоса в его бункер подается пусковая смесь для смазки стенок;
• запуск насоса осуществляется на медленном ходу после сигнала от бетонщиков о готовности к работе;
• во время работы бункер бетононасоса должен быть заполнен раствором на высоту 5-10 сантиметров над лопастями смесителя;
• состояние решетки бункера нужно проверять и по мере необходимости отчищать от крупногабаритных гранул;
• при вынужденном простое необходимо оставить в приемном бункере от 100 до 200 литров раствора и подкачивать его в бетоновод небольшими порциями с перерывами не более получаса (в жару меньше);
• в случае закупорки бетоновода раствор из него в реверсивном режиме откачивают в приемный бункер, после чего ликвидируют пробку.

Требования к арматуре:

• соответствие прочностным характеристикам, указанным в проекте, и 14098-91 ГОСТ;
• наружный диаметр не более стандартного значения для шнека;
• наличие пластиковых центраторов по всей длине;
• нижняя часть – конической формы, сужается в сторону основания сваи.

Вибропогружатель устанавливают на кран. Рабочий орган зажимает пластину на верхнем кольце жесткости каркаса, после чего его поднимает кран. При опускании в скважину следует избегать ударов, зацеплений и других воздействий, которые могут деформировать арматуру.

Нужны шпунтовые сваи в Москве? Обращайтесь в АрктикГидроСтрой!

Мы выполняем укрепление и ограждение шпунтом Ларсена в Московской области, выезжаем в другие регионы.«Арктик Гидро Строй» берет на себя все предварительные работы:

• геологическая/гидрогеологическая разведка;
• камеральные исследования грунтов;
• испытания свай;
• водопонижение на участке работ;
• проектирование;
• организация стройплощадки, подвод коммуникаций, строительство временных дорог;
• демонтаж фундаментов старых сооружений и др.

К вашим услугам:

• опытный персонал;
• качественная техника;
• сертификаты на все выполняемые работы;
• гарантия;
• быстрые сроки;
• низкие цены, скидки.

Мы осуществляем устройство ограждений, гидротехнических и других инженерных объектов из металлического шпунта. У нас можно заказать услуги, купить шпунт (в т.ч. с возможностью обратного выкупа, если ограждение временное), арендовать шпунты и технику для погружения.