Описание
Устройство буронабивных свай методом «полого шнека»
Устройство буронабивных свай методом CFA (полым шнеком) заключается в том, что шнек непрерывный (длина больше глубины сваи), причем бурение производится без извлечения грунта. После достижения шнеком проектной глубины осуществляется бетонирование сваи через бетонолитный трубопровод, вмонтированный в полый шнек при помощи бетононасоса. Одновременно шнек извлекается из тела сваи. После окончания бетонирования посредством вибропогружателя в сваю погружается арматурный каркас.
Устройство буронабивных свай методом CFA (полым шнеком) комбинируют достоинства набивных свай без извлечения из грунта и универсализм буронабивных свай: надежность, высокую несущую способность и технологичность. Метод предоставляет возможность сооружать сваи в разнообразных грунтах, плотных, сухих, заболоченных, рыхлых. Он прекрасно зарекомендовал себя в слабых породах, туфе, песке, суглинке, глине. Отсутствие ударного воздействия и вибрации является еще одним из преимуществ метода «полого шнека».
Технология устройства буронабивных свай по методу CFA
Бурение осуществляется полым шнеком с забурником, оснащенным режущим инструментом . Для того чтобы исключить попадание грунта в полую часть шнека, буровая колонна снабжена клапаном (заглушкой) с уплотнителем. Во время бурения грунт частично удаляется, и одновременно уплотняется по бокам.
Бетон подается в полость буровой колонны при помощи бетононасоса. После того как колонна заполняется бетоном, давление в ней возрастает и заглушка выдавливается. При подаче бетона буровая колонна поднимается и таким образом происходит формирование тела сваи.
Так как бетон подается под давлением, стенки и нижний конец (забой) сваи дополнительно уплотняются, таким образом, несущая способность сваи увеличивается.
В отличие от обычных методов бурения, метод «полого шнека» не дает возможности непосредственно наблюдать за этапами установки сваи. Поэтому контролируется бурение и бетонирование автоматически.
Система мониторинга осуществляет контроль над частотой вращения бура, скоростью его продвижения и установкой скорости вращающего момента. На этапе бетонирования специальными датчиками контролируется давление подаваемого бетона, его поставка в соответствии с расчетным диаметром сваи и скорость извлечения.
Все данные отображаются на дисплее в кабине оператора. Такой мониторинг дает возможность оператору в режиме онлайн устанавливать диаметр сваи.
В скважину, заполненную бетоном при помощи вибропогружателя, погружается пространственный арматурный каркас. К стальной арматуре предъявляются особые требования:
- изготовление металлического каркаса согласно проектной документации;
- для обеспечения достаточной изоляции внешний диаметр каркаса должен не превышать значения стандартного для буровых шнеков;
- крепление пластиковых центраторов по всей длине каркаса;
- нижняя часть каркаса должна иметь коническую форму, что достигается использованием последнего кольца диаметром меньше стандартного.
Бетонная смесь, подаваемая в буровую колонну, состоит из щебня с максимальным размером 14 – 15 мм и мелкого песка с фракцией 0,4 – 0,5 мм. Соотношение воды к цементу 1: 1,2. Содержание цемента в смеси варьируется от 350 кг/м3 до 450 кг/м3. Осадка конуса – в пределах 19,0 – 21.0. Для различных условий работы к бетонной смеси рекомендуется использовать разные добавки.
Преимущества метода CFA и расчет стоимости бурения
- Использование как в сыпучих, рыхлых грунтах, так и в плотных.
- Процесс не сопровождается шумом, вибрацией, ударами, что позволяет использовать его в городских условиях.
- Необходимое оборудование состоит из бетононасоса и установки, это дает возможность работать в ограниченном пространстве.
- Высокая производительность, которая в 3 – 10 раз превышает способ установки свай с обсадной трубой. Большой разбег в значениях вызван затруднениями в подготовке рабочей площадки, поставками арматуры и бетона.
- Увеличение несущей способности при аналогичных параметрах.
- Отсутствие колебаний почвы.
Возможные диаметры свай, используемых при устройстве свай методом CFA, от 400 мм до 1000, глубина может доходить до 35 м. Это дает возможность применять данный способ в решении различных поставленных задач при реконструкции или строительстве сооружений.
Среди особенностей технологии следует отметить более высокий расход бетона при работе в слабых грунтах, а также необходимость использования вибропогружателя.
