Про гвинтові палі

Історія

маяк

Вперше фундамент на гвинтових палях був застосований при будівництві маяка в Меплін Сендс на обводнених ґрунтах морського дна в гирлі р. Темзи в 1838 р Автором ідеї використання палі у вигляді гвинта був ірландський інженер Олександр Мітчелл (1780-1868), який в 1848 році був обраний членом Інституту цивільних інженерів (ICE) і отримав медаль Телфорда за цей винахід. У радянській будівельної науці на початку 20 ст. інженер Владислав Кирилович Дмоховського (1877-1952) проводив дослідження в області пальових підстав (теорія конічних паль). Він довів, що гвинтові палі мають велику перевагу в застосуванні перед забивними при необхідності влаштування фундаменту в умовах вічної мерзлоти, або при роботі зі слабкими і обводненими грунтами. В даний час гвинтові палі широко використовуються для будь-яких типів будівель та споруд, що обумовлено високою швидкістю установки, відсутністю вібрацій при зануренні і можливістю проводити роботи в зимовий час.

Останнім часом знаходять широке застосування також гвинтові палі зі збільшеною несучою здатністю, а також двухлопастні гвинтові палі. Як показали дослідження, обидва типи цих гвинтових паль володіють великими несучими здібностями і здатні витримувати великі навантаження на стиск і висмикування, що призводить також до зменшення матеріаломісткості, а значить, і до економії на самому фундаменті. Деякі виробники застосовують при виробництві гвинтових паль товстостінну суцільнотягнутих труб з товщиною стінки 6-10 мм (при стандартних 4 – 4,5 мм) і використовують сталь марки 30ХМА. За рахунок більш високих характеристик по міцності і деформованості, їх застосовують під більш великий перелік будівель і споруд, в порівнянні з аналогічними палями, виконаними зі звичайної сталі 3.

Застосування

Розрахунок при проектуванні пальових фундаментів із застосуванням гвинтових паль виконується по СП 24.13330.2011 Актуалізована редакція СНиП 2.02.03-85 «Пальові фундаменти» -Вінтовие палі.

Установка проводиться за допомогою гідравлічних механізмів різних будівельних машин, або в окремих випадках – вручну. Паля занурюється в грунт на зразок шурупа, закручується в дерево. При наявності твердих скельних порід чи вічної мерзлоти – занурення здійснюється в лідерних свердловину. Правильні методи установки мають першорядне значення для забезпечення розрахункової несучої здатності фундаменту.

З метою зниження внутрішньої корозії стовбура палі, а також для кращого опору гвинтових паль вигинальним навантажень при великій довжині стовбура, особливо в слабких грунтах, стовбур гвинтовий палі бетонується. У разі великої довжини палі додатково армуються.

Для підвищення несучої здатності гвинтових паль, особливо в слабких грунтах, будівельники застосовують також технологію ін’єкції розчину через ствол гвинтовий палі. Дана технологія дозволяє збільшити жорсткість і щільність околосвайного масиву, що забезпечує зменшення навантаження на гвинтові палі.

Гвинтові палі використовуються:

  • Для малоповерхового житлового будівництва (підстави на болотистих ґрунтах; будівництво, обмежений за часом)
  • В якості фундаментів для ЛЕП і щогл
  • Для каркасних будинків і споруд (ангари, склади)
  • Легкі споруди (огородження, рекламні щити)
  • Гідротехнічні споруди на обводнених ґрунтах (причали, мости і т. п.)
  • Для зміцнення укосів
  • В умовах реконструкції, де необхідно виключити вібрацію при заглибленні в грунт (фундаменти для обладнання в існуючих будинках, будівництво поблизу культурних та історичних пам’яток)
  • В якості підстав для тимчасових споруд, з можливістю подальшого демонтажу (торгові павільйони, споруди атракціонів)
  • В якості анкерів для відстрочок
  • Гвинтові палями підсилюють монолітний фундамент, при складних просадних або обводнених ґрунтах. (наприклад: плита на гвинтових палях, стрічка на гвинтових палях)
  • В якості фундаменту промислових теплиць
  • В якості фундаменту шумозахисних екранів
  • Все частіше в Україні застосовують як фундаменту капітальних споруд, виходячи з успішного досвіду північноамериканських та інших будівельників

Класифікація гвинтових паль:

Типи гвинтових паль:

1. Широко Лопатеві палі є металеві конструкції, які з стовбура і однієї або декількох лопатей від одного до півтора витків:

1.1. Однолопастний. Розроблено радянським конструктором Віктором Железковим. Застарілий тип, застосовуваний більшістю виробників.

Рекомендується до застосування тільки під легкі конструкції і не несучі стіни будинків.

1.2. Багатолопастна з двома і більше лопатями. З метою підвищення несучої здатності на стиск і висмикування мінімум на 50% і поліпшення роботи на сприйняття горизонтальних навантажень, лопать постійної ширини розташовується на стовбурі палі.

Використовується під відповідальні вузли споруд, несучі стіни, паркани, пірси, ангари, будинки понад 2-х поверхів, під споруди, що будуються на схилах, а також при зміцненні схилів.

2. Узколопастние палі є металеві конструкції, які з стовбура і однієї многовитковой лопаттю.

Багатовиткова паля – стовбур палі і литий наконечник з гвинтовою лопаттю. З’єднання стовбура з наконечником – зварне.

Кількість витків лопаті – два і більше.

Підходять для грунтів:

– Особливо щільний, кам’янистий, техногенний, великоуламковий;

– З сезонним промерзанням і для вічній грунтів.

Область застосування: легкі будинку, флагштоки, паркани, модульні будівлі в районах вічної мерзлоти, гірська місцевість.

Гідності

  • Швидка установка фундаменту. Об’єкт здається на 15-30% швидше, ніж з бетонним фундаментом.
  • Можливість використовувати на болотистих грунтах, грунтах з високим рівнем підземних вод, просадних грунтах.
  • Можливість повністю відмовитися від земляних робіт і не вирівнювати ділянку.
  • Можливість проведення робіт у безпосередній близькості до підземних комунікацій, деревам або в умовах щільної міської забудови.
  • Гвинтові палі відразу після загвинчування готові до сприйняття повної проектної навантаження.
  • Інженерні комунікації можна проектувати паралельно з будівництвом будинку.
  • Роботи можна виконувати в будь-який час року.
  • Висока ремонтопридатність.
  • Можливість повторного використання гвинтових паль.
  • Відсутність вібрації при заглибленні.
  • Всі роботи, при необхідності, можуть вироблятися вручну.

Недоліки

  • Імовірність ушкодження при установці в кам’янистому грунті (подряпини захисного шару, ймовірність виникнення корозії). Найефективніший спосіб захисту від корозії – збільшення товщини стінки палі і лопаті залежно від необхідного терміну служби.
  • Висока ймовірність виникнення корозійних процесів при наявності блукаючих струмів в грунті.
  • Гвинтові палі нерідко виробляються кустарним способом, що призводить до серйозного зниження якості та надійності. Неналежне виконання зварних з’єднань на дешевому обладнанні призводить до деформації наконечників або відриву лопатей при закручуванні в грунт.
  • Імовірність відхилення від проектних розрахунків у разі самостійної установки паль.
  • Необхідність проведення контролю якості виконання зварних швів, наприклад, за допомогою ультразвуку або рентгенографії.

Comments are closed