Halom alap

A cikk tartalma

• A halom alapok használatának jellemzői
• A halom alap működésének és felépítésének alapelve
• Halom alap készítése
• Kész halom merítése
• Döngölt cölöpök gyártása
• Csavarjuk a cölöpöket

A cikk a halom alapok felállításának technológiájára összpontosít. Vizsgáljuk meg a cölöpök fő típusait, megtudjuk, milyen elemekből állnak, hogyan vannak felszerelve, milyen körülmények között tervezték. Megértjük a halom alapok munkájának mechanikáját, megértjük az összes előnyeit és hátrányait.

Ha érdekli más típusú alapítványok, akkor javasoljuk, hogy tanulmányozza a témával kapcsolatos egyéb cikkeinket:

• Hogyan ürítsük le a webhelyet?
• Milyen típusú alapot választani?
• Szalag alap. 1. rész: típusok, talajok, tervezés, költségek
• Szalag alap. 2. rész: előkészítés, jelölés, földmunka, zsaluzat, megerősítés
• Szalag alap. 3. rész: betonozás, végső műveletek
• Szalag alap. 4. rész: Beton tömbszerkezetek összeszerelése
• Oszlop alapítvány
• Lemez alapozás

Az emberek nagy vándorlása, a természet felé vonzódva, megkezdődik – a külvárosi épületek most valódi fellendülést tapasztalnak. A megapolpoliak lakói magabiztosan és szisztematikusan fejlesztik a külvárosi területeket, egyre sűrűbben építve őket. Sajnos nem mindig találunk kedvelt oldalt elfogadható topográfiával és „jó” talajjal. Kiderül, hogy az összes apróság vagy valakihez tartozik, vagy nem kell várni stabilitást a terület földjétől – tőzeg, úszók vagy, ami még rosszabb, valamiféle örökké fagy. De természetesen mindig van kiút, ebben az esetben az ipari és a többszintes civil építkezés technológiáinak mentésére került sor – ezek halom alapok, amelyeket egyre inkább használnak a házak építésében..

A halom alapok használatának jellemzői

Az a gondolat, hogy a cölöpökre szereljék fel az épületet, nem új, a technológiát az emberek már évszázadok óta ismerték, de a fejlődés új szakaszába lépett be a tizenkilencedik század második felében, amikor faállványok helyett acél és beton kombinációjából készített hajtott, döngölt és csavarozott szerkezeteket kezdtek használni. A cölöp-alapnak saját egyértelmű szakosodása van, helytelen lenne a ház alapozásának más lehetőségeivel szembeni előnyeiről beszélni, és azokat bármilyen jellemző alapján összehasonlítani. Azon körülmények között, amelyekre kifejlesztették, a cölöp-alapnak nincs versenytársa, nem helyettesíthető megbízhatóan egy másik szerkezettel. A cölöpök bármilyen típusú talajon felhasználhatók, kivéve talán a sziklákat és az alapokat, amelyek nagyon erősen vízszintesen mozognak, azonban ezek műszaki és gazdasági szempontból megvalósítható:

• épületek építéséhez olyan területeken, ahol magas a talajvíz szint;
• ahol a természetes alap felső rétegeit gyenge teherbírás jellemzi (tőzeglápok, úszók), míg a sűrű talajok meglehetősen mélyen helyezkednek el;
• a fagyás nagy mélységénél (északi szélesség, örökké fagy);
• meredek lejtőn;
• ha az épület tömege túl nagy (például nehéz anyagból készült többszintes épületek).

Ha a halom alapok technológiai és funkcionális tulajdonságairól beszélünk, akkor megfogalmazhatjuk a következő pontokat, amelyek logikusan követik egymást:

1. Sokoldalúság és változékonyság (hatalmas számú műszaki megoldás, mindig választhatunk bármilyen körülmények között).
2. Nagy teherbírás.
3. Gyakorlatilag nincs szükség kézi munkára (a folyamatok teljes gépesítése elfogadható).
4. Iparosítás (lehetséges olyan elemek használata, amelyeket teljesen gyárban gyártanak, az „emberi tényező” minimalizálva van).
5. Nagy építési sebesség.
6. Az a képesség, hogy építsenek bármikor az év során.
7. A földmunkák teljes hiánya vagy minimalizálása.
8. tartósság (különösen a vasbeton szerkezeteknél alkalmazható).
9. relatív hatékonyság (alacsony anyagfelhasználás – csökkent betonfogyasztás, nincs szükség nagy földtömeg eltávolítására és szállítására).

A halom alap működésének és felépítésének alapelve

A halom alap az oszlopok egy csoportja, amely az egész épület alatt „halom mező” vagy meghatározott épületelemek (sorok, „bokrok”, egyenként) alakjában helyezkedik el..

A legtöbb esetben a felső részben a cölöpök rácsos alkalmazásával egyetlen rendszerbe vannak egyesítve – gerendák (keresztrúdok), rácsok (keretek) vagy tömör táblák. Az egyes alapozó oszlopok stabilizálása mellett a rács célja az épület terhelésének egyenletes eloszlása, ezért teherhordó elem. Attól függően, hogy a földön nyugszik-e (talán még eltemetve is), vagy van-e hézag a felület és a gerenda / lemez között, a rostélyt fel kell osztani: alacsony és magas. Az alacsony rácsos szintén részt vehet a talajnyomás átadásában (bár kis mértékben), de erõs erõnek van kitéve, és nem használható fel erre a vonatkozásban veszélyes talajon, vagy az alatt összetett párnák vannak elrendezve. A magas rostély közvetlenül nem vesz részt a talaj / épület kölcsönhatásában, ezért nem tolódik ki a kiterjedő talajok által, és nem mozog „a szakadáshoz” a cölöpökhöz képest. Nem mondhatjuk, hogy a rács a halom alapja szerves része, mivel minden halomhoz vannak egy fejekkel ellátott szerkezetek..

Bármely cölöp hosszú rúdszerű elem (néha különféle részekben is nyújtható), amelynek sarokán és oldalfelületén keresztül a ház földfelszíni részéből származó terhek a földre kerülnek. Természetesen itt húzhat egy bizonyos párhuzamot az oszlop alapja oszlopaival, csak a cölöpök nagyságrenddel vannak elrendezve mélyebben, hosszúságuk miatt (olvassa el: az oldalfelületek nagy teljes területe) az alapra hatnak, és jelentős súrlódási erőt is alkalmaznak.

Érdekes, hogy a cölöpök nemcsak szigorúan függőlegesen vannak felszerelve, és néhányuk bizonyos szögekben elhelyezhető a lengőtengely tengelyével szemben, ami lehetővé teszi az egész alap térbeli merevségének növelését, mivel annak egyes elemei eltérő módon működnek a nyomás, hajlítás és feszítés szempontjából. A talajokkal való kölcsönhatás mechanikája szerint a cölöpök fel vannak osztva:

• állványok – kivágják az instabil rétegeket, és az alsó részt sűrű, alacsony nyomású réteggel nyújtsák, jó teherbírással (kavics, kőzetek);
• súrlódó (súrlódási cölöpök, függő) – bejáratáskor tömörítik a talajt a munkaterületen, és csak a súrlódási erők miatt viszik át a rakományt egy gyenge alapba, a cölöp alsó végének alátámasztó hatása jelentéktelen.

A cölöpök különféle módon mélyülnek el, ezért a talajba történő merítés technológiája szerint a cölöpök több osztályra vannak osztva, amelyek – úgymond mondva – az építkezés fő választékát fedhetik le:

1. Meghajtott cölöpök – kész elemek, amelyeket természetes alapba építnek be földmunkák nélkül, réseléssel, rezegéssel, kalapáccsal.
2. A meghajtott cölöpök az építkezésen készülnek a kút betonnal való feltöltésével. A kút fúrható vagy meghajtható (elmozdulás és tömörítés).
3. A csavaros cölöpök acélcsövek, amelyek alján pengék vannak. A talajba csavarják őket, majd belülről betonkeverékkel feltöltik őket..
4. Oszlopok – a késztermékeket egy fúrt lyukba merítik.
5. Támasztó cölöpök – a késztermékeket az ásatások aljára, gödrökbe vagy árkokba telepítik, amelyeket azután utántöltéssel rögzítenek.
6. Az injekciós cölöpöket finomszemcsés betonnak a talajba történő nagy nyomáson történő pumpálásával állítják elő.
7. A Caisson (süllyesztett, kút) cölöpöket saját súlyuk alatt vagy kiegészítő rakodással bemerítik az alapba. A merítéssel párhuzamosan a talajt a héj belsejéből választják meg.

Egyes halomvezetési módszerek különféle típusú héjak használatát foglalják magukban, amelyek képesek ellátni egy adott szerepet. Tehát a sekély fúrású cölöpökhez aktívan használnak tetőfedő anyagból készült eltávolíthatatlan csöveket, amelyek egyszerre képezik a föld alatti rész vízszigetelését és a zsaluzat tetejét. Függőlegesen mozgatható csőtechnológiában a héj zsaluként működik, és a monolitikus munkával párhuzamosan távolítják el a vágásból. A beton- és cölöpcsöveknek olyan héja van, amely teherhordó funkciót lát el. A legtöbb cölöp-tengely nincs felszerelve burkolatokkal – közvetlen érintkezés van a „betonnal / talajjal”.

A cölöpök előállításához a legtöbb hagyományos anyagot használják:

1. A fa cölöpök voltak az első használatban, és el kell mondani, hogy elég sikeresek voltak. Például a hídtartók építésénél Szentpéterváron 20–40 cm átmérőjű tűlevelű rönköket használtak, amelyek közül néhány jó életben maradt korunkban. Száraz talajon a fa cölöpök általában hosszú ideig képesek ellátni funkciójukat, különösen új típusú megmunkálásoknál, de természetesen nem képesek versenyezni a tartósságban a vasbeton termékekkel.
2. A vasbeton cölöpök a legnépszerűbbek. Ezek 3–12 méter hosszú késztermékek, leggyakrabban szilárd négyzet alakú szakaszokkal (20×20–40×40 cm), bár vannak más lehetőségek is – kerek, prizmás, háromszög alakú, komplex. A kész betontermék megerősítéséhez szükséges ketrec főként a hajlító terhek ellenállásához szükséges, de a hajtott merítéshez a fém is képes ellenállni az ütésterhelésnek, ezért növekszik a halom végén lévő keresztirányú szerkezeti megerősítés száma.
3. A beton cölöpök nem tartalmaznak teljes karosszéria erősítést, de acélkeretek vannak felszerelve a tetején.
4. A törmelékbeton cölöpök tömegükben legfeljebb 30% törmeléket tartalmazhatnak.
5. A fém cölöpök kerek vagy téglalap alakú csövek.
6. A különféle anyagok kombinációja nagyon gyakori, például egy csavaros halom acélcsövét betonnal töltik meg, vagy egy fűrészlapral ellátott fémhegyet helyeznek egy fa rönkre.

A fajta cölöp típusát és a merítés technológiáját számos tényezőtől függően választják meg, amelyek közül a legfontosabb:

• az épület tömege és szerkezete;
• a halom alap minden elemének teherbírása;
• a természetes alap jellemzői;
• munkakörülmények az építkezésen (magas építési sűrűség, tömörség …).

Annak ellenére, hogy a fent felsorolt ​​cölöpök nem mindegyikét használják magánépítésben, egy adott probléma megoldására általában több lehetőség van a cölöp-alapokra, majd a rendelkezésre álló közül a gazdaságilag legeredményesebbet választjuk. Rólunk tovább fogunk beszélni..

Halom alap készítése

Egy halom alap építése ugyanolyan előkészítő műveletekkel kezdődik, mint bármely más létrehozásakor. A munkaterületet megtisztítják a növényzetről, eltávolítják a rézréteget, előkészítik a beléptető utcakat, vízelvezetési és víztelenítési műveleteket végeznek, az anyagokat teljes egészében behozzák, és egyéb logisztikai kérdések megoldódnak. Ezenkívül az épület tengelyeinek jelöléseit és az egyes kutak elhelyezkedését figyelembe veszik a természetben. A nulla ciklus előkészítő szakaszát részletesen ismertettük a „Szalag alapozás” cikkben. 2. rész: előkészítés, jelölés, földmunkák, zsaluzat, megerősítés „.

Természetesen a telephelyen előzetes műszaki-geológiai felméréseket végeznek, amelyek alapján feltárják a rendelkezésre álló talajok összes főbb tulajdonságát – rétegekre eső összetételüket, teherbíró képességüket (összenyomhatóságuk), a nedvesség mértékét és természetét (vízmérleg). A geológiai kutatásokkal párhuzamosan kiszámítják az épület földi részének a talajra gyakorolt ​​működési terhelését..

Különös figyelmet fordítunk a munkakörülményekre. Az olyan nüanciák, mint például a közelben lévő egyéb épületek megsérülése, amelyek megsérülhetnek, vagy az építkezésen lévő zsúfolt hely drámai módon befolyásolhatják az adott technológia megválasztását..

A kapott adatokat komplex módon veszik figyelembe, és ezek a kiindulási pontot képezik a halom alap tervezésének kidolgozásában. A halom alap tervezése a következő pontokból áll:

• a talaj teherbírásának és a szerkezetből származó terhelések meghatározása;
• a cölöp típusának (profil, anyag, konstrukció) kiválasztása;
• a merítési technológia ésszerű választása (beleértve a berendezés sajátosságait);
• a szükséges cölöpök számának és helyének jellegének kiszámítása;
• búvármélység kiszámítása;
• rácsos kialakítás (magasság / mélység, anyag, metszet);
• az alapítvány munkájának modellezése – a lehetséges deformációk összehasonlítása az elfogadhatóakkal;
• gazdasági indoklás.

A cikksorozat fejlődésével többször megérintettük az alapítványok kialakításának problémáit, és ahol lehetséges, gyakorlati ajánlásokat fogalmaztunk meg ebben a kérdésben: „Szalag alap. 1. rész: Típusok, talajok, tervezés, költségek „vagy az Oszlop Alapítvány korábbi kiadványának Oszlop Alapítvány Tervezése szakaszában. Halom alapok esetében a helyzet sokkal bonyolultabb, elsősorban azért, mert mivel a cölöpöket választottuk és elkezdtük számolni, ez azt jelenti, hogy meghatározásuk szerint nagyon problematikus talajokkal és egy viszonylag nehéz házakkal foglalkozunk. Ezért jobb egy működő projekt létrehozását az erre szakosodott szervezetekre bízni, amelyek modellezési számítógépes programokat használnak a számításokhoz és a jelenlegi GOST-ok szerint vezérelnek..

Kész halom merítése

Már megjegyeztük, hogy a gyárban gyártott cölöpök (általában ezek konkrét termékek), amelyek már kész formában vannak az alapba merítve, hajtott cölöpöknek hívják. A halom alapjának ezt a változatát megnövekedett teherbíró képesség jellemzi, mivel a tengely közelében lévő talaj tömörült. A talaj elmozdulásának mellékhatásaként tekinthető az alapzatban kialakuló dinamikus stressz, amelynek eredményeként a munkakörülményekre számos korlátozás vonatkozik. Általában véve a gyári cölöpök ipari jellege (ellentétben a döngölt gömbökkel) minden időjárási viszonyokhoz és az alapozás magas szintjéhez, a kényelmes logisztikához, a talajok víztelítettségétől való alacsony függőséghez, a nagy teherbírási képességhez (a tömörítés miatt) és az alacsony anyagfogyasztáshoz nyújt.

A cölöpök talajba történő behurcolását hatalmas kalapácsok segítségével (a ütköző rész tömege 1,5–9 tonna) hajtják végre nehéz önjáró járművekre. Általában használt hidraulikus és kábel-kotrógépek, lánctalpas daruk, amelyeknek forgó vezetőoszlopja van, és rajta mozog egy dízel, mechanikus vagy hidraulikus kalapács. Vibrációs kalapácsok és rezgő kalapácsok, sajtolóberendezések szintén használhatóak cölöpberendezésként..

A meghajtott cölöp körfolyama a következőképpen néz ki: a gép megragadja a cölöpet, és felhúzza – a cölöp felemelkedik és bekerül a koprakeretbe – a kalapács ütköző része hatással van a termékre, és a földbe vezet. Számos módon lehet befolyásolni.

Dízelkalapács használata esetén a fő munkát ciklikusan, a belső égésű motor alapelve szerint kell elvégezni (a löket magasból leesik, az üzemanyag-keverék meggyullad, a kalapács a visszarúgás miatt felemelkedik).

A hidraulikus kalapács munkadarabjának leengedése és felemelése a hidraulika miatt történik – nincs leesés és visszacsapás, amely lehetővé teszi a frekvencia és a hajtóerő finombeállítását..

A nehéz vibrátorokat a halomfejen rögzítik, és a vibrációkat továbbítják a csomagtartó tengelye mentén. A vibráló berendezéseket hidraulikus állomás vagy excentrikus mechanizmusú villanymotor hajtja végre.

Az SVU sajtológépek tervezésénél a fő elemek a következők: a munkaütem és a hátrameneti löket hidraulikus hengerei, valamint egy teherkeret a horgonyterhelés felfüggesztésére. Az ilyen létesítmények működésének alapelve az állandó statikus nyomás alkalmazása.

Az ütközésmérést jogosan tekintik a merítés leggyorsabb és legolcsóbb módszerének (kb. 300 rubelt / méter), azonban jelentős zajszinttel és a talaj rezgésével jár, ezért nem használható sűrű épületekben vagy például földcsuszamlásos övezetekben. Egy másik fontos szempont – elég nagy helyre van szüksége (kb. 15×35 méter).

A cölöpök bemélyítésével történő elmélyítését akkor használják, ha az építkezés a város történelmi részén, romlott vagy vészhelyzeti épületek közelében, mozgó talajon található. A bemélyedés kétségtelen előnye a nagy pontosság a halom meghajtásakor, a fej integritásának megőrzése, az egyes alapelemek teherbíró képességének valós időben történő mérésének képessége, tömörség (zárt körülmények között dolgozhat – 10×10 méteres helyszínen, a legközelebbi szerkezetig – 1 méterről). A sarok- és oldalsó cölöpök benyomással is bevezethetők. Ez a technológia valamivel drágább – kb. 800 rubelt futóméterenként.

Megvizsgáltuk a kész halom energia merítésének alapelveit, ez úgy mondható, a fő cselekvés. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a kutak tömeges merítésének megkezdése előtt a helyszínen tesztoszlopokat kell felszerelni, amelyeket több napos tartás után (1-10-ig, a talaj tulajdonságaitól függően) kísérleti vizsgálatoknak vetnek alá. A cölöpöket kalapáccsal megütik (dinamikus módszer), vagy lépcsőzetesen (statikus módszer) rakodják fel, majd megmérik a telepítést. Ennek a szakasznak a célja a halom alapjának minden elemének tényleges teherbírásának meghatározása. A kapott eredmények alapján vagy a tervezési számításokat megerősítik, vagy a halommező hosszát, metszetét, mennyiségét és rendszerét módosítják..

A Leader fúrás felhasználható a kész cölöpök vezetési folyamatának optimalizálására. Ez az eljárás lehetővé teszi a talajterhelés csökkentését, a zaj és a rezgés csökkentését, hosszabb furatok használatát és 2 méternél vastagabb homokrétegek átvezetését. A furatok átmérője kisebb, mint a vasbeton termékek keresztmetszete, nem érik el a halom süllyedésének tervezési magasságát 0,5-1 méter mélységgel.

Ha a halom merülés közben megáll (a jelenséget „meghibásodásnak” nevezzük), akkor a föld feletti részének feleslegét eltávolítják, és az eltemetett részt megvizsgálják a tervezett teherbírás szempontjából. Ha nem kap kielégítő eredményeket, egy további, másodpéldányos halom kerül telepítésre a közelben.

A halommező létrehozása után az összes cölöp betonát ugyanolyan magasságban vágják le, a megerősítő ketrec elemei menthetők és visszahajthatók, hogy összeilleszthető legyen a rácsos szerkezettel..

A bölényalap építésére szolgáló szervezet kiválasztásakor feltétlenül vegye figyelembe a vállalkozó berendezéseinek jellemzőit – tömeg (az alváz sajátos nyomása az alapra), a kalapács jellemzői.

Döngölt cölöpök gyártása

A döngölt cölöpök betonból készülnek közvetlenül az építkezésen. Az ilyen alapokat nehezebb gyártani és drágábbak (23 000 rubelt / köbméter), az építés során nagyon függnek az időjárási viszonyoktól és a talaj vízmérlegétől. A monolit cölöpök előnyeként mérlegelhető az épületek közelében és az épületek belsejében történő építés lehetősége (rekonstrukcióhoz, az alap megerősítéséhez). Ezenkívül vannak olyan lehetőségek, hogy ne használjon nehéz felszerelést a helyszínen – néha motoros vagy akár kézi fúróval is megteheti (ha a tervezett átmérő legfeljebb 30 cm). Hozzátesszük, hogy a sarok kiszélesedésének megszervezésekor jelentősen megnövelhető a halom és az egész alap hordozhatósága. Elvileg a közös fúrt rakás felállítása a következő műveletekből áll:

1. A furatban lévő csavar segítségével kutak készülnek a talajban. Sok lehetőség van egy kút előállítására ütőhang-módszerrel – a talajt rezgéssugárral elmozdítva, a visszahúzható / nem visszahúzható kagyló ütésével.
2. A kútba megerősítő ketrec helyezkedik el.
3. Emelőkkel betoncsövet vezetünk az üregbe, amelyre egy befogadó tölcsér van felszerelve.
4. Betont vezet a kútba, a csövet eltávolítják, amikor a kút meg van töltve.
5. A betont tömöríteni lehet mechanikus tömörítéssel, pneumatikus vagy hidraulikus tömörítéssel.
6. A halom feje kialakítva (készletvezető).
7. A halomot addig rendezzük, amíg a betonkeverék teljesen megszilárdul.
8. Ha szükséges, a cölöpfejeket vágják a tervezési magasságra.

A döngölt cölöpök gyártásának legtöbb szakaszában az SNiP 3.02.01–87 „Agyag szerkezetek, alapok és alapok” és az SNiP 3.03.01–87 „Csapágy- és zárószerkezetek” alkalmazhatók. Sok hasznos információt talál az „Oszlop alapítvány” cikkben, valamint a „Szalag alapítvány” cikkben. 3. rész: Betonozás, végső műveletek „.

Csavarjuk a cölöpöket

Ez a fajta cölöp önmagában áll, mivel építési és merítési módszer szempontjából teljes értékű osztály. A csavaros halom acélcső (átmérője 50–300 mm, falvastagság 3–6 mm, egy darab hossza legfeljebb 12 méter) hegyes véggel, amelynek testéhez speciális penge hegeszthető, és fémfejjel a föld feletti rész végéig. Sok gyártó bevonja termékeit epoxigyanta alapú korróziógátló vegyületekkel; a kiváló minőségű csavaros cölöpök élettartamát „legalább 150 év” -nek adják be..

A csavaros cölöpök alapjainak technológiai és funkcionális előnyei a következők:

• nagy építési sebesség;
• sokk nélküli merítés;
• a kézi telepítés lehetősége;
• telepítési pontosság;
• földmunkák hiánya;
• szeizmikus ellenállás;
• magas fagyállósági képesség (sima oldalfelület, kis teljes felülettel).

A csavaros cölöpök csavarozással vannak felszerelve, és további függőlegesen ható teher használata nem szükséges. Ezért a csavaros halom merítését motoros szerszámmal vagy akár kézzel is meg lehet tenni. Ha szükséges (homokos rétegek, nagyobb mélység), a kiegészítő kutak kísérleti fúrása is használható. A hajtott cölöpökhez hasonlóan ez a merítési módszer lehetővé teszi a talaj tömörítését a tengely körül. A termék átmérőjétől, a pengék felületétől és a falvastagságtól függően minden halom 1–30 tonna nyomást képes ellenállni.

A beszerelt cölöpöket belülről M300 és annál nagyobb szilárdságú betonnal öntik. A teherbírás javítása érdekében egy nagy cső üregét acél kerettel lehet megerősíteni.

A teljes halommező beszerelése után a csavaros cölöpök testét magasságra vágják, a szükséges kivitelű fejeket felrakják és hegesztenek rájuk, ami függ a rács típusától (rúdhoz vagy első koronacsalához, vasbeton áthidaláshoz, monolit lemezhez)..

Körülbelül így látjuk a modern halom alapokat. Természetesen minden halomtípust messze lehetett leírni, de ahhoz, hogy megértsük, melyik irányba kell mozogni, és ennek eredményeként helyes döntést kell hoznunk, elegendő információnak kell lennie. Következő sorban egy monolit födém van.