Grundlaget for huset er et af de mest komplekse og dyre elementer i dets design. Samtidig er processen med oprettelsen meget lang - i de fleste tilfælde er dette et begrænsende byggetrin. Desværre er det ikke ualmindeligt, at samvittighedsfulde udviklere bevidst krænker teknologier og normer for at færdiggøre fundamentet så hurtigt som muligt og gå videre til de næste arbejdsfaser. Ofte skubber kunderne selv dem til dette, som mener, at der ikke har sket noget på byggepladsen for længe. Overdreven hastighed på dette tidspunkt fører til det faktum, at beboerne i det nye hus snart har problemer - stiftelsen sækker, og som et resultat af dette begynder hele strukturen langsomt at kollapse.
Er en mellemgrund mulig her? Er det muligt hurtigt at montere et stærkt og pålideligt fundament? Det viser sig måske. I dette tilfælde redder skruehøjler. Oprettelse af et fundament på skruehøjler kræver ikke kun en eller to måneder, men bare et par dage.
Hvorfor bruges der stadig ikke sådanne bunker overalt? Hvorfor vokser nye hjem ikke så hurtigt som svampe efter regn? For at besvare disse spørgsmål skal du ikke kun kende de fordele, men også ulemperne ved skruehuller til fundamentet, for at få en idé om, hvilke begrænsninger der er for deres anvendelse. Husk, at fundamentet er en meget ansvarlig sag, og når du vælger en designløsning, skal du først og fremmest stole på din egen viden og ikke på producenternes reklameforsikringer, bygherrens løfter eller eksempler på naboer og bekendte.
Indhold:
Historien om skruehøjernes udseende
Historien med skruehøjler går næsten to århundreder tilbage. Et kupp inden for konstruktion af bunkefundament blev foretaget af den talentfulde irske ingeniør Alexander Mitchell. I 1833 patenterede han ”Mitchell Screw Piles”, som kunne installeres i bevægelig jord, såsom den sandede bund af en dam eller muddesand.
Den første store struktur opført på sådanne stylter var Maplin Sand fyrtårn, der blev bygget ved Thems munding allerede i 1838. Dens fundament var ni bunker med skruespidser, der var 120 cm i diameter, snoet ned i jorden til en dybde på cirka 7 meter. I de følgende år blev flere fyrtårne bygget under ledelse af Mitchell i hele England. Nogle af dem har været uændrede indtil i dag.
Mere end 150 fyrtårne i Nordamerika, en bølgebryd i Portland, en overgang og broer i Bombay, en jernbane i Baroda, en mole i Madras og mange andre vigtige genstande blev bygget i midten af det 19. århundrede ved hjælp af Mitchell-bunker.
I Rusland blev skruehøler først fundet ud i anden halvdel af 1800-tallet. Russiske ingeniører satte hurtigt pris på alle fordelene ved denne opfindelse, især når de arbejder i permafrosten i de nordlige regioner i landet eller svage, oversvømmede jordarter i kystområder. Meget snart begyndte skruepæle at blive brugt i vid udstrækning til konstruktion af ingeniørstrukturer til militære formål (rammeskruestøtte til højhastighedsbygning af fundamenter af sammenfoldelige broer bruges af vores militær indtil nu) og senere inden for civilingeniør.
Stålskruepæle bruges aktivt i hele verden i dag. De tyr til deres hjælp, hvor der er behov for en høj hastighed af fundamentkonstruktion: når man installerer forskellige typer af understøtninger, udsætter pumpe- og borestationer, lægger rørledninger, bygger midlertidige lejre for arbejdere osv. Disse produkter er i efterspørgsel blandt olie- og gasselskaber, militære og industrielle bygherrer og virksomheder, der udfører restaureringsarbejde. Byggeriorganisationer, der er involveret i opførelse af boliger, er til stede på denne liste, men langt fra førende.Naturligvis er fundamenterne på skruehøjler til boligbyggerier opført, men i de fleste tilfælde taler vi om at bygge i vanskeligt tilgængelige områder eller områder med svær jord, reparere de problematiske fundamenter i gamle boligbyggerier og fikse bygninger på skråningerne.
Design og egenskaber ved skruehøjler
Hvad er skruestabler, der så hurtigt fik popularitet blandt bygherrer overalt i verden? Hvilke sorter af dem findes? Hvilke egenskaber ved skruehuller skal du først være opmærksom på?
En skruestabel består af en bagagerum og et blad placeret ved dens ende. Takket være sidstnævnte er denne type bunker begravet i jorden ved at skrue ind og ikke tilstoppe.
1. Røret. 2. Hovedet, der er fastgjort øverst på bunken. 3. Spiralformet klinge. 4. Antikorrosionsbelægning. 5. Teknologisk hul til indstilling af stangen.
Der er flere sorter af stålskruehøjler. Valget til fordel for en bestemt type er baseret på en analyse af jordens karakteristika i dette område og den estimerede belastning på fundamentet. Selv på et sted bruges forskellige typer bunker, som giver dig mulighed for at fordele belastningen jævnt.
Skruetypetype
Spidserne af skruehøjler, der tjener til at lette deres nedsænkning i jorden, kan svejses eller støbes.
Skruehøj med svejset spids.
Støbte spidser er betydeligt dyrere, og deres anvendelse er berettiget kun i tilfælde af arbejde med særlig tæt jord, inklusive permafrost, og som også indeholder store indeslutninger af naturlig eller teknogen oprindelse. Holdbart støbespids, når man skruer bunker let ødelægger forhindringer i dens bane og deformeres ikke på samme tid.
Støbt bunke.
Antal knive
Med antallet af klinger er skruehøjlerne opdelt i enkelt og multiblad (antallet af klinger på en skaft kan i nogle tilfælde nå op til seks stykker). De førstnævnte er udelukkende beregnet til tæt jord med lav mobilitet.
Enkeltblad skruestabel.
Den anden er mere universel, skønt deres hovedformål er bløde jordarter med lav bæreevne, da flerbladede bunker er mere modstandsdygtige over for forskellige typer belastninger - træk eller omvendt presning og vandret. Den maksimale effektivitet af flerbladskruehøjler kan opnås ved korrekt valg af antallet af klinger, den optimale afstand mellem dem, deres stigning og vinkel.
To-bladet skruehøj.
Bladstørrelse
Efter bladernes størrelse er skruehøjlerne opdelt i bredblade (knivens diameter er mindst halvanden gang diameteren af bagagerummet) og smalblade. Takket være det øgede lejeareal er brede bunker meget effektive i bløde jordarter.
Bredblade skruehøjler.
Smalblade har deres egen specialisering - især tæt eller meget frosset jord (det er umuligt at "skrue" en bredbånds bunke i sådan jord på grund af den stærkt øgede risiko for brud eller deformering af knivene). Diameteren på bladene på en skruestabel i henhold til den internationale standard ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) kan variere fra 200 til 350 mm.
Smalblade skruehøjler.
Tykkelsen af metallet fra en skruehøj
Det vigtigste strukturelle træk ved en skruestabel er tykkelsen på metallet, hvorfra væggene i dens bagagerum er lavet. Beregningen af den krævede tykkelse foretages på baggrund af ikke kun den estimerede belastning på bunken, men også betingelserne for dens drift. Faktum er, at et fald i bunkevægtykkelsen på grund af korrosionsprocesser i sidste ende fører til en reduktion i dens levetid. I henhold til ovennævnte ICC AC358-standard skal den mindste vægtykkelse af pæleakslen være 8 mm i neutral jord og 9,5 mm i jord med øget kemisk aktivitet.
Husholdningsingeniører indså naturligvis også vigtigheden af en sådan parameter som tykkelsen på det metal, der blev brugt til at fremstille skruehuller. Henvisningsbogen "Pæler og pæelfundamenter", der blev udgivet i USSR i 1977, oplyste, at pæleakslen skulle være lavet af sømløst rør produceret ved varmvalsning med en vægtykkelse på mindst 10-14 mm. I den moderne russiske konstruktionsstandard SP 24.13330.2011 “Pælfundamenter” betragtes en sådan parameter som vægtykkelsen på skaftets skaft ikke overhovedet og er ikke standardiseret.
Vi vil ikke tage antagelser om, hvorfor dette skete, konsekvensen er vigtig. Mange indenlandske producenter drager fordel af manglen på strenge krav til konstruktion af stålpæle i russiske standarder og ignorerer bevidst internationale standarder. Ønsket om at maksimere overskuddet fører til et tab af kvalitet.
De fleste skruepæle produceret i vores land har en vægtykkelse på højst 3-4 mm. Samtidig er de lavet af svejste rør med reduceret korrosionsbestandighed. Og kvaliteten af den beskyttende korrosionsbeskyttende coating ønsker som regel det bedste: ofte "spildes" allerede under transport af bunker.
Naturligvis er de i Rusland i stand til at producere (og ikke kun vide hvordan, men også producere!) Bunker, hvis kvalitet opfylder alle kravene i den internationale standard ICC AC358. På grund af deres høje omkostninger kan de imidlertid i de fleste tilfælde ikke modstå konkurrence med konventionelle armerede betonpæle installeret i en forboret brønd.
Tykkelsen af metallet skal ikke kun tages i betragtning til bunkschaftet, men også dets knive. Ved konstruktion af midlertidige eller lette genstande er det tilladt at bruge bunker med klinger tyndere end 5 mm. Ved montering af store konstruktioner designet til langvarig drift anbefaler den internationale standard brugen af pæle med en bladtykkelse på 9,5-12,5 mm.
Beskyttende korrosionsbeskyttelse
For at reducere påvirkningen af korrosionsprocesser på styrkeegenskaberne for stålpæle, der er installeret i aggressiv jord, øges ikke kun tykkelsen på dens vægge, men påføres også en ekstra beskyttende belægning. De mest almindeligt anvendte metoder til korrosionsbeskyttelse af stålpæle er galvanisering og påføring af en speciel polymer (polyurethan, epoxy osv.) Belægning. I henhold til ICC AC358 skal tykkelsen af det beskyttende polymerlag være mindst 400 mikron.
Fordelene ved fundamentet på skruestabler
Installationshastighed
Høj installationshastighed er måske den vigtigste fordel ved skruepæle, fordi de inden for byggebranchen værdsætter tid som intet andet. Skruehøjlen er klar til brug umiddelbart efter installationen. Selv betonning af den indvendige afstand til pæleskaftet fører ikke til en nedetid på byggepladsen: der er ikke behov for at vente på, at beton får mærkestyrke, da belastningen på pælen primært opfattes af dens stålkappe.
Lav støj under installationen af fundamentet
Lav støj under installationen er den største fordel ved skruehuller frem for drevne. Processen med at køre sidstnævnte ned i jorden ledsages ikke kun af støj, men også af vibrationer. Vibrationseffekter på jorden kan skade forskellige strukturer i umiddelbar nærhed af arbejdsstedet.
Lav pris
Fundamentets lave omkostninger på skruepæle sammenlignet med omkostningerne ved alle former for armeret betonfundament opnås primært på grund af en betydelig reduktion i mængden af jordarbejde.
Evnen til at modstå forskellige trækbelastninger
Denne evne skyldes tilstedeværelsen af klinger i skruehøjler. Det er takket være dets klinger, at disse bunker kan installeres på ujævne platforme (hvilket betyder, at de er perfekt egnede til bygninger placeret på skråninger) og i enhver vinkel på lodret.
Ingen grund til at få en stor mængde jord
En lille mængde jord, der er forskudt under installationen af skruestabler, giver dig mulighed for at arbejde tæt på eksisterende bygninger.
De kan bruges under forskellige forhold.
Vejr- og klimaforenkling ved skruepæle kommer til udtryk i det faktum, at de kan betjenes i et ret bredt temperaturområde, ikke er bange for stigende grundvand og kvældning af jorden og derfor ikke kræver obligatorisk dræning af byggepladsen.
genbrugelighed
En af anvendelserne af skruestabler er konstruktion af midlertidige strukturer. Når en sådan bygning har afsluttet sine funktioner og er blevet demonteret, kan skruehøjler fjernes fra jorden og genanvendes om nødvendigt.
Det er værd at bemærke, at alle disse fordele kun besættes af industriproducerede skruehøjler, hvis kvalitet er i overensstemmelse med International Construction Standard ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.
Ulemper ved fundamentet på skruehøjler
Brugen af skruepæle har en række begrænsninger, som mange producenter desværre prøver at holde stille. Under de forhold, hvor virksomhederne, der beskæftiger sig med installation af fundamenter let går i overtrædelse af teknologiske standarder, skal du som kunde mindst have en generel idé om, i hvilke tilfælde det er uønsket eller helt uacceptabelt at bruge skruehøjler.
Manglende evne til at bruge i områder med seismisk aktivitet
Opførelse af bygninger på fundamentet af skruehøjler er kun tilladt i områder uden eller i det mindste med moderat seismisk aktivitet.
Manglende evne til anvendelse i jord, der forårsager hurtig korrosion af metal
Stålskruepæle bør ikke bruges i jord med en elektrisk modstand på mindre end 10 ohm * m, i jord med en pH-værdi på under 5,5 og også i jord med et højt indhold af organiske forbindelser. Årsagen til disse begrænsninger er den høje hastighed for elektrokemisk korrosion af stål under disse forhold. Den ansvarlige bygherre, som ikke er ligeglad med spørgsmålet om holdbarheden af konstruktionen, der bygges, inden han træffer beslutning om brugen af stålskruepæle, er simpelthen forpligtet til at bestemme alle de nødvendige egenskaber ved jorden på dette byggeplads. Hvis det ikke er muligt at bestemme jordens aggressivitet, skal du overholde de krav, der er vedtaget for bunker, der er installeret i jord med meget høj korrosionsaktivitet.
Indtrængning af skruehøjler i stenet jord er ikke tilladt.
Slagdumps og deponeringsanlæg til byggeaffald kan henføres til den samme kategori jord. Eventuelle faste indeslutninger kan beskadige knivene eller endda skruen på skaftet under installationen.
Det anbefales at undgå brug af skruehøjler på jord, der ikke giver tilstrækkelig sidestøtte.
Disse inkluderer fx tørv, løs silty sand osv. Hvis behovet for at installere lignende bunker i en flydende jord stadig eksisterer, er det nødvendigt enten at relatere dem til hinanden på hinanden eller at uddybe dem markant. I overensstemmelse med kravene i ICC AC358-standarden skal en skruehøj i tæt jord nedgraves mindst 1,5 m og i blød jord - mindst 3 m.
Vi giver et eksempel: installation af en skruehøj, der er 2,5 m lang i det område, hvor et tørvlag ligger i en dybde på 2 m, er uacceptabelt, da bunken i dette tilfælde fratages den nødvendige laterale understøtning af jorden.
Faktorer, der påvirker holdbarheden af skruehøjler
Annoncering sikrer, at fundamentet på skruehøjler kan vare mindst et århundrede. Er dette virkelig tilfældet, eller er det blot endnu et marketingprogram? Praksis viser, at dette er meget muligt, fordi nogle af fyrtårnene, der er opført under Mitchell, stadig står. Vi er dog mere interesseret i skæbnen for ikke et fyrtårn i det fjerne Europa, men af et lille landsted et sted i Moskva-regionen, i Ural eller på bredden af Yenisei.Hvor længe vil han blive, opført på fundamentet af skruehøjler, der ikke er lavet et eller andet sted, men her og nu?
Baseret på eksperimentelle data blev levetiden for stålskruepæle i jord med forskellig elektrisk modstand estimeret. I henhold til disse estimater vil bunker af ikke-galvaniseret metal vare mindst 300 år i en jord med lav korrosivitet (for eksempel tør skifer eller tørt sand) og fra metal med en beskyttende belægning - 800 år eller mere. Imponerende, er det ikke? Dette er imidlertid jord, ideel med hensyn til evnen (eller rettere sagt manglende evne) til at forårsage korrosion af metallet.
Til sammenligning skal du overveje en anden begrænsende mulighed. I jord med meget høj korrosivitet (marin jord, silt, våd ler, tørv) er den gennemsnitlige forventede levetid for en stålskruestabel kun 30 år (hvis bunken er lavet af galvaniseret metal vil dette tal stige til 70-75 år).
Et vigtigt advarsel bør laves. Under alle disse beregninger blev det antaget, at bunken blev produceret i overensstemmelse med ICC AC358-standarden anvendt i Vesten, dvs. tykkelsen på væggen på dens bagagerum er 8 mm. Men det er næsten umuligt at finde skruehøjler med varmvalsede stålrør med en sådan vægtykkelse på det russiske marked. Hvor længe vil "standard" for indenlandsk produktion vare i et aggressivt miljø, dvs. en bunke lavet af et svejset rør med en vægtykkelse på 3-4 mm er ukendt for nogen, men er klart væsentligt mindre end 30 (75) år.
Af alt det ovenstående følger det, at de 100 års grundlæggende service på skruehøjler, der er lovet i reklamer, ikke er mere end tomme ord. Bunker kan vare meget længere og betydeligt mindre - det hele afhænger af kvaliteten af produkterne og driftsbetingelserne, som ikke er nævnt i reklamen.
Generelt afhænger levetiden på skruepæle af tre hovedparametre:
- tykkelsen på det stål, der bruges til at fremstille skaftet og bladene på bunken,
- tykkelse og kvalitet af den beskyttende korrosionsbeskyttelse
- kemisk aktivitet af jord i dette område.
Uden at kende disse karakteristika ved bunker og driftsbetingelser, kan man ikke engang tage antagelser om, hvor længe de vil vare.
Praksisen med skoldning af skruehuller med bundter af metalkanaler eller hjørner, der er udbredt blandt vores bygherrer, bidrager til et fald i levetiden på skruehøjler. Arrangementet af sådanne bundter mellem bunker er naturligvis berettiget, når fundamentet installeres i jorden med svag sidestøtte. Forbindelsen af stålpæle med broer af ledende materiale fører imidlertid til en acceleration af den elektrokemiske korrosion af metallet.
For at undgå forekomst af vandløbstrømme, hvilket bidrager til accelerationen af korrosionsprocesser, bør stålpæle ikke have galvanisk forbindelse med hinanden såvel som med andre bygningselementer fremstillet af stål. For at forbinde bunkerne til et enkelt system skal du bruge en træbånd eller en metalbånd, hvis elementer er forbundet til bunkerne ved hjælp af klemmer isoleret fra bunkerne med dielektrisk materiale.
Det er faktisk alt, hvad vi ønskede at fortælle dig om i dag. Nu kender du alle fordele og ulemper ved skruehøjler, og vi håber, at du forstod hovedideen, som vi forsøgte at formidle til dig. Skruehøjler er et fremragende valg til at skabe et fundament, men de kan ikke bruges altid og ikke overalt. Kun en professionel kan bestemme tilladelsen til at bruge skruepæle i hvert tilfælde. Tro mig, omkostningerne ved at tiltrække en specialist er uvidenligt lavere end omkostningerne til at fjerne fejl, der er foretaget under konstruktion og konstruktion af fundamentet.
