Для чего нужна обсадная труба для свай
Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой: особенности монтажа, видео
В тех случаях, когда фундамент для будущего строения возводится в условиях сложных грунтов с большим риском их сдвига, целесообразно применение буронабивных свай с обсадной трубой. Данная технология, которая признается одной из наиболее безопасных, также используется в тех случаях, когда будущее здание планируется возвести на территории, характеризующейся плотной застройкой.
Фундамент из буронабивных свай
Сущность технологии
Обсадные трубы для буронабивных свай (БНС), используемые при обустройстве фундамента, могут различаться как своими геометрическими параметрами, так и конструктивным исполнением. Высокая надежность фундаментных конструкций, полученных по данной технологии, обеспечивается тем, что их основу, кроме бетона, составляют каркасы, для изготовления которых применяется металлическая арматура. Полученная по данной методике конструкция не только надежно фиксируется в грунте, но и сама по себе демонстрирует исключительно высокую жесткость и устойчивость.
Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой
Сама технология устройства буронабивных свай выглядит следующим образом:
Естественно, устройство буронабивных свай выполняется по технологии, которая имеет целый ряд нюансов. Их обязательно следует учитывать при ее практической реализации.
Преимущества свай буронабивного типа
Среди многочисленных преимуществ использования свай БНС можно выделить несколько наиболее значимых, к которым относятся следующие.
Заливка обсадной трубы бетонным раствором
Нюансы применения обсадных труб
Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).
После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.
Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы
Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.
Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:
Установка обсадной трубы вращением
Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.
Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).
Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа
На вопрос о том, что такое буронабивные сваи, невозможно ответить, не перечислив сферы их применения. Сваи данного типа используют при:
Применение буронабивных свай в частном домостроении
Использовать свайные конструкции, стенки которых дополнительно не укреплены, допускается в тех случаях, когда фундамент обустраивается на участках с тугопластичным и твердым грунтом, каким, например, является глинистый грунт набухающего типа. Кроме того, монтировать сваи с неукрепленными стенками можно тогда, когда их общая длина не превышает 30 метров.
Технология устройства свай буронабивного типа успешно используется в тех случаях, когда строения различного назначения возводятся в местах, характеризующихся высокой сейсмической активностью. Кроме того, буронабивные свайные конструкции применяются для укрепления фундаментов уже возведенных зданий, а также для укрепления грунта на участках со значительным уклоном.
Буронабивные свайные фундаменты с обсадными трубами
Согласно строительной технологии буронабивные сваи с обсадной трубой можно устанавливать своими руками на почвах с различной характеристикой. Они могут быть любой конструкции и иметь разные размеры. За счет длинных стержней достигается надежное зацепление с грунтом, благодаря чему фундамент из труб получается устойчивым и отлично удерживает конструкции любой тяжести.
Конструкция свай и метод их монтажа
Использование подобных металлических труб практикуют в строительстве нефтяных и водяных скважин для того, чтобы грунт со стен не осыпался внутрь пробуренного отверстия. Для таких же целей применяется обсадная труба для фундамента из свай, плотно входящая в грунт и удерживающая его, тем самым предотвращая обвал. Технология ее монтажа заключается в установке по секциям, зафиксированным друг с другом методом сварки или с применением специальных зажимов. По окончанию всех процедур секции подлежат демонтажу, однако, в некоторых случаях их оставляют в земле, о чем ставят отметку в строительной технической документации.
Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой
Устройство погружения обсадных элементов осуществляется гидродомкратами в момент проведения буровых работ по вращательному или ударному методу. Также технология позволяет забивать трубы или устанавливать их при помощи вибропогружения. Ударный способ заключается в заглублении обсадного элемента в грунт после или до забоя до установленного уровня – здесь все зависит от проходных характеристик грунта. Сборка секций или их добавление осуществляется до необходимого количества.
При вращательном способе бурения секция погружается в лидерную скважину, созданную по размеру обсадных элементов, и так процесс повторяется снова до тех пор, пока обсадная труба не погрузится до заданной отметки. После полной установки трубы необходимо очистить полость от остатков грунта при помощи все того же бура. Здесь на помощь придет штанга Келли, которая выступает в роли бура, но с тем лишь отличием, что под нагрузкой ее лопасти расширяются до установленных параметров, тем самым повышая эффективность опережающего бурения лидерных отверстий. В момент ослабления натиска лопасти возвращаются в исходную позицию, совпадающую с внутренним диаметром трубы для буронабивных свай. При подъеме бура шнек отбрасывает грунтовую массу из полости.
Устройство обсадных буронабивных свай
Монтаж и устройство свайного фундамента выполняется прямо на стройплощадке. В принципе, технология установки такой конструкции своими руками достаточно проста: в скважину необходимо опустить трубу, провести армирование и забетонировать. В длину такие конструкции могут составлять до тридцати метров при диаметре до полутора метров, хотя при усовершенствовании технического обеспечения длину можно удвоить, а сечение увеличить до 3,5 м. С такими параметрами несущая способность буронабивных опор будет составлять 500 т.
В большинстве случаев конструкцию заглубляют на 5 – 12 м при ее диаметре 25 – 40 см. Сборка металлических конструкций своими руками осуществляется по следующей схеме:
Стенки лидерной скважины для обсадной трубы во время бурения становятся шероховатыми и рыхлыми из-за обвалившегося грунта, поэтому между отверстием и металлической конструкцией образуется просвет, который уплотняют раствором, а бетон, в свою очередь, просачивается в структуру грунта и делает ее более прочной. Такая технология имеет один недостаток, и заключается он в том, что вы не можете контролировать плотность бетонной заливки внутри длинного ствола. Этот минус может привести к размыванию подземными водами не схватившиеся участки смеси, если такие, конечно же, будут.
Скважину под фундамент из труб армируют только в верхней части, при этом арматурный каркас заглубляют в свежий бетон на 1,5 – 2 м. Наряду с обсадной трубой также используют сухой метод, подходящий для устойчивых и плотных грунтов, которые выдерживают нагрузку без разрушения стенок. Каркас устанавливается в скважину своими руками, и затем набивают растворную массу. Если буронабивные скважины утапливаются в слабые водянистые почвы без проведения обсадки, то их стенки нужно усилить глиняной обмазкой, плотность которой должна быть не менее 1,2 г/м3.
Другие типы трубных свай
В предыдущей части статьи мы рассматривали буронабивные сваи, но также существуют и другие их типы. В частном строительстве очень часто используется технология монтажа винтовых стержней в том случае, если планируется возведение легковесных построек. Их преимущество заключается в том, что они подходят для любого грунта, кроме скалистого, хотя и там можно пробурить скважины меньшего сечения. Более того, такой фундамент из труб без труда устанавливается при помощи рычагов вращения своими руками. Он может монтироваться на месте старой основы и снабжаться наголовниками, что является неоспоримым преимуществом, ведь деревянный дом можно приподнять домкратами и установить на новую основу.
Винтовая свая с обсадной трубой
Существует технология продления эксплуатационного периода металлических винтовых стержней, для чего их превращают в набивные, а полости заливают бетоном, который обязательно подвергают трамбовке. Такой прием поможет защитить опоры от коррозии. Подробнее о фундаментах на винтовых сваях.
Не менее часто, чем буронабивные, устраивают асбоцементные фундаменты, которые дополнительно снабжаются заглубленным или подвесным ростверком. Их монтируют там, где ландшафт характеризуется пучинистыми грунтами. Здесь технология также предусматривает бетонирование полостей, что придает основе прочности и увеличивает ее эксплуатационный период.
Подытожив изложенный материал можно с уверенностью сказать, что с применением трубобетонных свай за счет регулировки длины стержня удается решить проблему устройства фундамента на склонах, водянистых и оползневых грунтах. Но, несмотря на массу преимуществ, стоит помнить, что буронабивные сваи в процессе монтажа создают вибрацию с высокой амплитудой, поэтому они могут стать причиной повреждения возведенных поблизости строений.
Обсадная труба для буронабивных свай: применение, технология
Буронабивные сваи применяются при строительстве в особых условиях, например, когда возможен сдвиг грунта или недостаточно места для строительства других видов фундамента. Применение буронабивных свай в обсадных трубах является самой безопасной технологией.
Классификация
Буронабивные сваи могут производиться двух видов: цилиндрические и с уширением опорной подошвы. Цилиндрические сваи имеют одинаковую толщину по всему телу сваи. А вот сваи с уширением подошвы имеют небольшое уширение в нижней части сваи. Сваи с уширением опорной подошвы имеют большую несущую способность и повышенную устойчивость в слабом грунте. Поэтому в некоторых ситуациях проще использовать сваи с уширением опорной подошвы, чем более длинные по размеру цилиндрические сваи.
Технологии устройства
Вся последовательность обустройства достаточно проста:
• Сначала при помощи специального бурового оборудования в грунте делают скважину, которая будет иметь необходимую ширину и глубины;
• Теперь необходимо в образовавшуюся полость опустить обсадную трубу, ее освобождают от ненужной земли;
• В трубу фиксируют арматурный каркас, связанный заранее;
• Трубу заполняют бетонной смесью;
• Остается только извлечь трубы из скважины.
Эта последовательность излагает только основную суть, но конечно, такой фундамент на буронабивных сваях имеет свои особенности.
C обсадной трубой
При использовании буронабивных свай можно использовать обсадные трубы, которые имеют различные размеры и формы. По международным стандартам обсадные трубы могут иметь сечение 620-2500 миллиметров по внешнему краю и 640-2580 миллиметров по внутреннему. Причем трубы могут быть весьма протяженные, поэтому их необходимо правильно фиксировать о грунт.
Обсадные трубы представляют собой трубы, которые не дают осыпаться грунту при заливки бетонной смесью. Такие трубы также используют для производства газовых, нефтяных, водных или других скважин.
Чтобы добиться большой протяженности скважины применяют отдельные секции труб, которые скрепляются между собой при помощи электродуговой сварки или специальных стыков-зажимов. Но общая длина трубы не может быть более 30 метров. Обсадная труба удаляется после выполнения фундаментных работ. Но в некоторых случаях, проект может предусматривать не вынимать обсадные трубы.
Впоследствии такие трубы будут закрывать саму сваю от проникновения грунтовых вод и являться дополнительным защитным слоем. Такие конструкции используют в областях с глинистыми грунтами, на супесях, песках, там, где грунтовые воды могут разрушить или помешать правильному твердению бетонной массы еще на стадии отвердевания раствора. Такие мероприятия необходимо предусматривать еще на этапе выполнения проекта.
Бурение скважин для обсадных труб можно проводить вращательным или ударным способами.
Вращательный способ бурения предполагает непосредственное ввинчивание специального оборудования для бурения скважин и последовательное наращивание протяженности. При ударном способе, оборудование забивается в грунт и извлекается вместе с грунтом.
Обсадные трубы могут погружаться в скважину разными способами. Самым простым является забивка труб при помощи специальных инструментов. Также можно использовать специальное оборудование для вибропогружения отдельных секций трубы. Можно применять буровое оборудование.
Альтернатива
Также на строительных площадках часто используют инъекционный метод устройства буронабивных свай. При этом способе используется полая буровая колонна, она образует скважину и сразу же в образовавшуюся скважину подается бетонная смесь. Такой способ наиболее прост и значительно сокращает время обустройства буронабивных свай.
Когда скважина пробурена, а трубы установлены, приступают к установке арматурного каркаса. Проще всего, использовать готовый продольно-поперечный каркас заводского производства. При производстве продольных каркасов используется рифленая арматура. Диаметр арматуры подбирается исходя из фактических размеров сваи. Обычно диаметр арматуры варьируется в пределах 12-20 миллиметров.
Поперечные прутья выполнены из гладких стержней. Их диаметр обычно составляет 8-15 миллиметров. Прутья свариваются между собой при помощи электродуговой сварки, а потом покрываются защитными грунтовками. Такое покрытие предотвращает образование коррозии.
После установки каркаса переходят к заполнению сваи бетонной смесью. Для этого используют смесь марки М200-М300, класс прочности должен быть В25, морозостойкость – 200, а водонепроницаемость – 6 класс.
После того, как бетонная смесь залита в сваи производят обязательную трамбовку бетона. Если трамбовку не произвести, то в полости бетона останутся пустоты, и свая не будет надежно удерживать всю массу здания.
C ростверком
Ростверк можно устраивать после того, как бетон наберет достаточную прочность, на это потребуется примерно 25-30 дней. Ростверк служит дополнительным укреплением фундамента и способом соединения отдельно расположенных буронабивных свай. После того, как ростверк залит бетонной смесью необходимо дать ему время для набора прочности, а это не менее 30 дней. Потом можно приступать к следующим этапам строительства.
За и против
Конструкция буронабивных свай с обсадной трубой имеет свои преимущества и недостатки.
Из преимуществ можно выделить:
1. Строительство происходит безопасно;
2. Можно использовать при слабых грунтах, там, где грунт содержит большое количество влаги;
3. Бетонный раствор распределяется быстро и надежно;
4. Можно четко контролировать процесс строительства;
5. Применение свай помогает использовать все их качественные характеристики;
6. При бурении грунта не происходит динамических или вибрационных колебаний;
7. Есть возможность извлекать не нужные валуны и большие камни.
Из недостатков можно выделить достаточную трудоемкость работ, при точном соблюдении технологии производства, особенно, если на участке есть сложные грунты. Строительство должно выполняться профессиональными строителями.
Какая нужна обсадная труба для буронабивных свай – виды, особенности использования, правила выбора
Применяя скважину с обсадкой, можно получить не только качественное и долговечное основание для своего здания, но также извлекать сваи во время ремонта. Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой обычно используется на сложных почвах, за счет чего достигается заметное сокращение сроков реализации начального этапа строительства.
Какие бывают свайные набивки
Для получения цилиндрических полостей в почве используются разные методики, что и породило следующую классификацию набивок свай:
При выборе подходящего варианта основным критерием всегда был тип грунта на строительном участке. Благодаря появлению современных технологий в настоящее время может использоваться один и тот же метод, вне зависимости от типа почвы.
Проверка на эффективность метода проводится специалистами:
Для чего нужна скважинная обсадка
При помощи обсадных труб можно получить скважины различного функционального назначения. Их применяют в строительстве, нефтедобыче, извлечении питьевой воды. При выпуске данной продукции зарубежные и отечественные предприятия ориентируются на ГОСТу 632–80. Для оснащения обсадных труб используется специфическая форма, где имеющийся подготовленный стык делает соединения более удобными. В отдельных ситуациях можно применить сварку или стыковку специальными прижимными фиксаторами.
Для изготовления таких труб используются разные материалы, но в основном речь идет об асбестоцементных, нержавеющих и пластиковых изделиях. Что касается чугуна, древесины и некоторых полимеров, то из них могут производиться бытовые сваи ограниченной прочности. У всех подобных изделий назначение одно и то же – защитить проделанную скважину от осыпания почвы и заливания осадочной и грунтовой водой. Обсадные трубы для свай позволяют проводить строительные мероприятия, не взирая на внешние условия. При этом их временно оставляют в грунте или извлекают из скважин: такие изделия называют «инвентарными». Для бурения скважин потребуется наличие специальных механизмов ударного или вращательного типа.
Обсадные трубы различаются по форме, диаметру, овальности, разностенности, показателю непрямолинейности, которые определяется по следующим стандартам:
Обсадная труба для буронабивных свай из асбестоцемента обычно толстостенная: при этом она являются наиболее хрупким из всех изделий данного типа. Ее популярность объясняется дешевизной и доступностью продукции, но неопытные работники могут испытать определенные проблемы при бурении. Для монтажа обсадного изделия характерна некоторая поэтапность, так-как каждую следующую трубу нужно закрепить на предыдущую. Читайте также: «Виды обсадных труб и правила их использования».
Далее, после обустройства свай, они могут извлекаться на поверхность или оставляться в земле. Этот момент должен обязательно зафиксировать журнал технических работ и акт приемки по каждой свае. Бурильный проем для сваи должен быть обязательно очищен от осыпавшейся земли. Это делается при помощи специального бура или штанги Келли, оснащенной регулируемыми захватывающими лопастями.
Преимущества буронабивной технологии
При помощи обсадной трубы достигается надежное укрепление грунтовых стенок внутри скважин. В состав таких изделий входят жестко соединенные секции. Данная технология обладает практической эффективностью не только при наличии проблемных почв, но и когда строительство осуществляется в условиях большого города на ограниченной площади.
На время и стоимость проводимых монтажных работ напрямую влияют следующие факторы:
Сама по себе технология использования буронабивных свай и обсадной трубы не отличается значительной сложностью. Если требуется сформировать глубокие стержни, применяют поэтапное формирование буровой шахты, сцепляя трубы друг с другом. При этом обсадные изделия, вне зависимости от материала изготовления, должны плотно фиксироваться по ходу заглубления. Читайте также: «Виды буровых труб, характеристики, особенности использования».
Правила выполнения работ
Порядок проведения работ:
Чем хорош безопасный метод использования буронабивных свай и обсадной трубы:
Обсадные трубы могут изготовляться также из пластика следующих разновидностей:
Показатель толщины стенок в этих изделиях обычно не превышает 40 мм. Читайте также: «Как вытащить трубу из земли – способы извлечения обсадных труб из скважин».
Преимущества обсадных труб из пластика:
Единственной слабой стороной данных изделий является их небольшая прочность: для разрушения их целостности достаточно акцентированного удара острым предметом. Именно поэтому следует удерживаться от использования труб из пластика для обсадки БНС. Основная область применения этой недорогой и практичной продукции – обустройство бытовых скважин для водоснабжения частных домов.
Особенности работы на разных почвах
Если на территории имеются агрессивные воды природного или производственного происхождения, буронабивные работы лучше реализовывать при помощи асбестоцементных труб. Укрепление буровой шахты не проводится в случаях с набухающими и тугопластичными грунтами.
Сложные геологические условия предусматривают обязательное использование обсадных труб при работе с буронабивными сваями. Особенно это касается тех районов, где случаются оползни и лавины: в таком случае обсадные трубы оставляются в грунте. Если присутствует избыточное давление влаги, стенки колодца проходят дополнительное укрепление. Читайте также: «Виды обсадных труб ПНД – выбираем подходящие трубы, изоляция и монтаж в скважину».
В данных условиях рекомендуется удерживаться от использования вышеописанной технологии. Когда работа завершена, проводится демонтаж трубных секций. Иногда проект требует оставить их в почве: это делается с целью дополнительно оградить сваи из бетона от воздействия грунта в местностях с геологической и сейсмической активностью.
Как выбрать диаметр обсадной трубы
Специализированные каталоги содержат перечень диаметров обсадных труб для буронабивных свай. Для указания данных параметров имеется специальная маркировка; также их описывает техническая документация по внешнему и внутреннему диаметру. Это дает возможность очень точно подгонять трубы под изготовляемую скважину, для чего имеются определенные международные стандарты. Для маркировки внешнего диаметра могут использоваться обозначения 620 – 2500 мм, для внутреннего – от 640 до 2580 мм.
По ходу бурильных работ рекомендуется делать частые паузы для поднимания бура и выборки осыпавшегося грунта. Когда работа по бурению завершена, потребуется еще около трех дней на вывод почвенной жижи и откачивание воды. Эти обязательные к исполнению мероприятия как нельзя лучше способствуют обустройству требуемого расширения: как результат, вода в скважину сможет поступать в большем объеме.
Для изготовления глубоких колодцев до 15 м для буронабивные сваи с обсадной трубой можно использовать арендованное оборудование. Оно состоит из бура, упорной треноги, вращательного ворота и соединительных элементов, фиксирующих трубы. Схожая буровая технология используется, когда закладывается фундамент: для укрепления стенок подойдет оптимальный способ. Если подобные мероприятия покажутся трудными для самостоятельной реализации, то можно ограничится только подготовкой участка, пригласив для основных работ специализированную бригаду.
Расценки на подобные услуги могут отличаться, на что влияет целый ряд факторов. Компанией, реализующей данную работу, обычно предоставляется смета и отчетные документы с указанием местных тарифов. В них входят затраты на приобретение и транспортировку необходимых материалов к месту работы.
В стоимость работы по монтажу буронабивных свай входят следующие пункты:
Каждый и способов имеет свои достоинства и недостатки, которые учитываются при подборе наиболее оптимального варианта в конкретном случае. Бетонирование свай в обсадной трубе в этом отношении является очень универсальным методом, поэтому его и предпочитают в большинстве ситуаций.