Шрубавыя палі - плюсы і мінусы, характарыстыкі, прылада

Падмурак хаты - адзін з самых складаных і дарагіх элементаў яго канструкцыі. Адначасова з гэтым працэс яго стварэння вельмі працяглы - у большасці выпадкаў гэта лімітуецца стадыя будаўніцтва. На жаль, не рэдкія выпадкі, калі нядобрасумленныя забудоўшчыкі ідуць на свядомае парушэнне тэхналогій і нормаў, каб хутчэй скончыць падмурак і перайсці да наступных этапаў працы. Часта на гэта іх штурхаюць і самі заказчыкі, якім здаецца, што на будпляцоўцы занадта доўга нічога не адбываецца. Празмерная спешка на дадзенай стадыі прыводзіць да таго, што ў хуткім часе ў жыхароў новага дома ўзнікаюць праблемы - падмурак асядае, і, як следства гэтага, уся канструкцыя пачынае павольна разбурацца.

Ці магчымая тут залатая сярэдзіна? Ці можна хутка змантаваць трывалы і надзейны падмурак? Аказваецца, магчыма. На дапамогу ў дадзеным выпадку прыходзяць шрубавыя палі. Для стварэння падмурка на шрубавых палях патрабуецца не адзін-два месяцы, а ўсяго толькі пару дзён.

Чаму ж падобныя палі да гэтага часу не ўжываюць паўсюдна? Чаму новыя дамы не растуць гэтак жа хутка, як грыбы пасля дажджу? Каб адказаць на гэтыя пытанні, трэба ведаць не толькі плюсы, але і мінусы шрубавых паль для падмурка, мець ўяўленні аб тым, якія абмежаванні іх ужывання існуюць. Памятаеце, што ўзвядзенне падмурка - справа вельмі адказная, і пры выбары праектнага рашэння спадзявацца стаіць у першую чаргу на ўласныя веды, а не на рэкламныя запэўніванні вытворцаў, абяцанні будаўнікоў або прыклады суседзяў і знаёмых.

Гісторыя з'яўлення шрубавых паль

Гісторыя шрубавых паль налічвае без малога два стагоддзі. Пераварот у галіне палевага фундаментостроения атрымалася здзейсніць таленавітаму ірландскаму інжынеру Аляксандру Мітчэл. У 1833 годзе ён запатэнтаваў "шрубавыя палі Мітчэла", якія можна было ўсталёўваць у рухомых грунтах, такіх як пясчанае дно вадаёма ці глеістая водмель.

Першым буйным збудаваннем, узведзеным на падобных палях, стаў маяк Maplin Sand, пабудаваны ў вусце Тэмзы ўжо ў 1838 годзе. Яго падмурак ўяўляў сабой дзевяць паль з шрубавымі наканечнікамі дыяметрам 120 см, закручаных у грунт на глыбіню каля 7 метраў. У наступныя гады пад кіраўніцтвам Мітчэла было ўзведзена яшчэ некалькі маякоў па ўсёй тэрыторыі Англіі. Некаторыя з іх захаваліся ў нязменным выглядзе да сённяшніх дзён.

У сярэдзіне XIX стагоддзя з прымяненнем паль Мітчэла былі пабудаваны больш чым 150 маякоў ў Паўночнай Амерыцы, волнорез ў Портлендзе, эстакада і масты ў Бамбеі, чыгунка ў Барода, пірс ў Мадрасе і мноства іншых важных аб'ектаў.

У Расіі аб шрубавых палях даведаліся толькі ў другой палове XIX стагоддзя. Рускія інжынеры хутка ацанілі ўсе перавагі гэтага вынаходкі, асабліва пры працы ва ўмовах вечнай мерзлаты паўночных раёнаў краіны або слабых, заводненных грунтоў прыбярэжных тэрыторый. Вельмі хутка шрубавыя палі сталі шырока ўжывацца пры будаўніцтве інжынерных збудаванне ваеннага прызначэння (РАМН-вінтавая апора для хуткаснага ўзвядзення падмуркаў разборных мастоў выкарыстоўваецца нашымі ваеннымі да гэтага часу), а пазней і ў грамадзянскім будаўніцтве.

Сталёвыя шрубавыя палі актыўна выкарыстоўваюцца па ўсім свеце і сёння. Да іх дапамогі звяртаюцца там, дзе неабходная вялікая хуткасць ўзвядзення падмурка: пры ўсталёўцы рознага выгляду апор, разгортванні помпавых і буравых станцый, пракладцы трубаправодаў, будаўніцтве часовых гарадкоў для рабочых і т. Д. Найбольшым попытам дадзеная прадукцыя карыстаецца ў нафта-і газаздабыўной кампаній, ў вайскоўцаў і прамысловых будаўнікоў, у кампаній, якія выконваюць аднаўленчыя работы. Будаўнічыя арганізацыі, якія займаюцца ўзвядзеннем жылых дамоў, у гэтым спісе прысутнічаюць, але далёка не на лідзіруючых пазіцыях. Вядома ж, падмуркі на шрубавых палях для будынкаў жылога прызначэння ўзводзяць, але ў большасці выпадкаў гаворка ідзе аб будаўніцтве ў цяжкадаступных раёнах альбо раёнах са складаным грунтам, пра рамонт праблемных падмуркаў старых жылых дамоў, аб замацаванні пабудоў на схілах.

Канструкцыя і характарыстыкі шрубавых паль

Што ж сабой уяўляюць шрубавыя палі, гэтак хутка заваявалі папулярнасць у будаўнікоў усяго свету? Якія іх разнавіднасці існуюць? На якія характарыстыкі шрубавых паль варта звяртаць увагу ў першую чаргу?

Вінтавая паля складаецца з ствала і размешчанай на яе канцы лопасці. Дзякуючы апошняй, дадзены тып паль заглыбляюць у грунт шляхам ввинчивания, а не забівання.

1. Труба. 2. Оголовок, які мацуецца да верхняй частцы палі. 3. спіралепадобную лопасць. 4. Антикорозионное пакрыццё. 5. Тэхналагічнае адтуліну для пастаноўкі стрыжня.

Існуе некалькі разнавіднасцяў сталёвых шрубавых паль. Выбар на карысць таго ці іншага віду ажыццяўляецца на падставе аналізу асаблівасцяў грунту на гэтым участку і меркаванай нагрузкі на падмурак.Часцяком нават на адным аб'екце выкарыстоўваюцца розныя віды паль, што дазваляе раўнамерна размеркаваць нагрузку.

Тып наканечніка вінтавой палі

Наканечнікі шрубавых паль, службоўцы для палягчэння іх апускання ў грунт, могуць быць зварнымі або адліванымі.

Вінтавая паля са зварным наканечнікам.

Адліваныя наканечнікі істотна даражэй, і іх прымяненне апраўдана толькі ў выпадку працы з асабліва шчыльнымі грунтамі, у тым ліку вечномерзлых, а таксама змяшчаюць буйныя ўключэння прыроднага або тэхнагеннага паходжання. Трывалы літой наканечнік пры ввинчивании палі лёгка разбурае перашкоды на сваім шляху і не дэфармуецца пры гэтым.

Вінтавая паля з адліваным наканечнікам.

Колькасць лопасцяў

Па колькасці лопасцяў шрубавыя палі дзеляцца на адна- і многолопастные (колькасць лопасцяў на адным ствале ў некаторых выпадках можа дасягаць шасці штук). Першыя прызначаныя выключна для шчыльных грунтоў з малой рухомасцю.

Однолопастная вінтавая паля.

Другія больш універсальныя, хоць галоўнае іх прызначэнне - слабыя грунты з малой апорнай здольнасцю, паколькі многолопастные палі ўстойлівей да розных відаў нагрузак - выдзіраюць або, наадварот, ўціскаюцца, а таксама гарызантальным. Максімальнай эфектыўнасці многолопастных шрубавых паль можна дамагчыся, правільна падабраўшы колькасць лопасцяў, аптымальнае адлегласць паміж імі, іх крок і кут нахілу.

Двулопастная вінтавая паля.

Памер лопасцяў

Па памеры лопасцяў шрубавыя палі дзеляцца на широколопастные (дыяметр лопасцяў як мінімум у паўтара раза пераўзыходзіць дыяметр ствала) і узколопастные. Широколопастные палі дзякуючы павялічанай плошчы опирания вельмі эфектыўныя ў слабых грунтах.

Широколопастные шрубавыя палі.

У узколопастных ж свая спецыялізацыя - асабліва шчыльны або моцна прамерзлы грунт ( "ўшрубаваць" у такой грунт широколопастную палю немагчыма з-за моцна павялічваецца рызыкі зламаць або дэфармаваць лопасці). Дыяметр лопасцяў вінтавой палі згодна міжнароднаму стандарту ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) можа вар'іравацца ад 200 да 350 мм.

Узколопастные шрубавыя палі.

Таўшчыня металу вінтавой палі

Важнейшай канструкцыйнай характарыстыкай вінтавой палі з'яўляецца таўшчыня металу, з якога выраблены сценкі яе ствала. Разлік неабходнай таўшчыні робіцца на падставе не толькі меркаванай нагрузкі на палю, але і ўмоў яе эксплуатацыі. Справа ў тым, што памяншэнне таўшчыні сценак палі з прычыны каразійных працэсаў у канчатковым выніку прыводзіць да скарачэння тэрміну яе службы. Згодна з вышэйзгаданаму стандарту ICC AC358 мінімальная таўшчыня сценак ствала палі павінна складаць 8 мм у нейтральным грунце і 9. 5 мм у грунце з падвышанай хімічнай актыўнасцю.

Айчынныя інжынеры, зразумела, таксама ўсведамлялі важнасць такога параметру, як таўшчыня металу, які выкарыстоўваецца для вырабу шрубавых паль. У даведніку "Палі і палевыя падмуркі", выпушчаным ў СССР у 1977 годзе, сцвярджалася, што ствол палі павінен быць выраблены з бясшвоўнай трубы, вырабленай метадам гарачага пракату, з таўшчынёй сценак не менш 10-14 мм. Аднак у сучасным расійскім будаўнічым стандарце СП 24. 13330. 2011 "Палевыя падмуркі" такі параметр, як таўшчыня сценак ствала вінтавой палі, наогул не разглядаецца і не нарміруецца.

Вядома ж, у Расіі ўмеюць вырабляць (і не толькі ўмеюць, але і вырабляюць!) Палі, якасць якіх адпавядае ўсім патрабаванням міжнароднага стандарту ICC AC358. Аднак з-за сваёй высокай кошту яны ў большасці выпадкаў не вытрымліваюць канкурэнцыю са звычайнымі жалезабетоннымі палямі, якія ўсталёўваюцца ў загадзя прасвідраванай свідравіны.

Варта прымаць да ўвагі таўшчыню металу не толькі ствала палі, але і яе лопасцяў. Пры будаўніцтве часовых або лёгкіх аб'ектаў можна скарыстаць палі з лопасцямі танчэй 5 мм. Пры ўзвядзенні буйных збудаванняў, разлічаных на працяглую эксплуатацыю, міжнародны стандарт рэкамендуе ўжываць палі, таўшчыня лопасцяў якіх складае 9. 5-12. 5 мм.

Ахоўнае антыкаразійнае пакрыццё

Для зніжэння ўплыву каразійных працэсаў на трывальныя характарыстыкі стальной палі, якая ўстанаўліваецца ў агрэсіўным грунце, не толькі павялічваюць таўшчыню яе сценак, але і наносяць дадатковае ахоўнае пакрыццё. Найбольш часта выкарыстоўваюцца спосабамі антыкаразійнай абароны сталёвых паль з'яўляюцца ацынкоўка і нанясенне спецыяльнага палімернага (поліурэтанавага, эпаксіднага і т. Д.) Пакрыцця. Згодна з ICC AC358 таўшчыня ахоўнага палімернага пласта павінна быць не менш за 400 мкм.

Добрыя якасці падмурка на шрубавых палях

Хуткасць мантажу

Высокая хуткасць мантажу - мабыць, самае галоўнае годнасць шрубавых паль, бо ў будаўнічым бізнэсе час цэняць як нішто іншае. Вінтавая паля гатовая да эксплуатацыі адразу ж пасля ўстаноўкі. Нават бетанаванне ўнутранага прасвету палевага ствала не прыводзіць да змушанага прастою на будпляцоўцы: чакаць набору бетонам марачнай трываласці няма ніякай неабходнасці, паколькі нагрузка на палю ў першую чаргу ўспрымаецца яе сталёвы абалонкай.

Нізкі ўзровень шуму пры ўладкаванні падмурка

Нізкі ўзровень шуму пры мантажы з'яўляецца галоўнай перавагай шрубавых паль перад забіўны. Працэс забівання апошніх у грунт суправаджаюцца не толькі шумам, але і вібрацыямі. Вібрацыйныя ўздзеяння на грунт могуць нанесці шкоду розным будынкам, якія знаходзяцца ў непасрэднай блізкасці ад месца правядзення работ.

Невысокая цана

Нізкі кошт падмурка на шрубавых палях у параўнанні з коштам разнастайных разнавіднасцяў жалезабетонных падмуркаў дасягаецца ў першую чаргу за кошт істотнага зніжэння аб'ёму зямельных работ.

Здольнасць супрацьстаяць розным выдзіраюць нагрузак

Гэтая здольнасць абумоўлена наяўнасцю ў шрубавых паль лопасцяў. Менавіта дзякуючы сваім лопасцяў гэтыя палі могуць ўсталёўвацца на няроўных пляцоўках (а значыць, выдатна падыходзяць для будынкаў, размешчаных на схілах) і пад любым вуглом да вертыкалі.

Няма неабходнасці даставаць вялікі аб'ём грунту

Нязначны аб'ём грунту; помсціць пры ўсталёўцы шрубавых паль, дазваляе весці працы ўшчыльную да ўжо існуючым пабудоў.

Могуць прымяняцца ў розных умовах

кліматычных непераборлівасць шрубавых паль выяўляецца ў тым, што яны могуць эксплуатавацца ў досыць шырокім дыяпазоне тэмператур, не баяцца ўздыму грунтавых вод і набракання грунту, а значыць, і не патрабуюць абавязковага асушэння ўчастка, дзе вядзецца будаўніцтва.

Магчымасць паўторнага выкарыстання

Адной з абласцей прымянення шрубавых паль з'яўляецца ўзвядзенне часовых збудаванняў. Пасля таго як такая пабудова скончыць выконваць свае функцыі і будзе дэмантаваная, шрубавыя палі могуць быць вынятыя з грунта і пры неабходнасці выкарыстаны паўторна.

Варта заўважыць, што ўсімі гэтымі вартасцямі валодаюць толькі прамыслова вырабленыя шрубавыя палі, якасць якіх адпавядае міжнароднаму будаўнічаму стандарту ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.

Недахопы падмурка на шрубавых палях

Ужыванне шрубавых паль мае цэлы шэраг абмежаванняў, пра якія шматлікія вытворцы, на жаль, імкнуцца замоўчваць. Ва ўмовах, калі кампаніі, якія займаюцца мантажом падмуркаў, лёгка ідуць на парушэнне тэхналагічных нормаў, вам, як заказчыку, трэба мець хоць бы агульнае ўяўленне пра тое, у якіх выпадках выкарыстоўваць шрубавыя палі непажадана або зусім недапушчальна.

Немагчымасць прымянення ў раёнах з сейсмічнай актыўнасцю

Узвядзенне будынкаў на падмурках з шрубавых паль дапускаецца толькі ў раёнах з адсутнай або, у мяжы, з ўмеранай сейсмічнай актыўнасцю.

Немагчымасць выкарыстання ў грунтах выклікаюць хуткую карозію металу

Сталёвыя шрубавыя палі не варта выкарыстоўваць у грунтах з электрычным супрацівам менш 10 Ом * м, у грунтах з pH менш 5. 5, а таксама ў грунтах з высокім утрыманнем арганічных злучэнняў. Прычынай гэтых абмежаванняў з'яўляецца высокая хуткасць электрахімічнай карозіі сталі пры дадзеных умовах. Адказны забудоўшчык, якому неабыякавы пытанне даўгавечнасці што ўзводзіцца ім збудаванні, перад прыняццем рашэння аб выкарыстанні сталёвых шрубавых паль проста абавязаны вызначыць усе неабходныя характарыстыкі грунту на дадзенай будпляцоўцы. Пры адсутнасці магчымасці вызначыць агрэсіўнасць грунту варта прытрымлівацца патрабаванняў, прынятых для паль, якiя ўстанаўлiваюцца ў грунтах з вельмі высокай каразійнай актыўнасцю.

Не дапускаецца заглыбленне шрубавых паль у камяністы грунт

Да гэтай жа катэгорыі грунтоў можна аднесці паліцы дзындры і палігоны для будаўнічага смецця. Любыя цвёрдыя ўключэння могуць быць шкоднымі лопасці або нават ствол вінтавой палі падчас яе ўстаноўкі.

Рэкамендуецца пазбягаць выкарыстання шрубавых паль на грунтах, якія не забясьпечваюць дастатковай бакавой падтрымкі

Да такіх адносяцца, напрыклад, торф, друзлыя пылеватые пяскі і т. П. Калі патрэба ўстаноўкі падобных паль у цякучая грунце ўсё ж існуе, неабходна альбо надзейна звязваць іх паміж сабой, альбо істотна заглублять. У адпаведнасці з патрабаваннямі стандарту ICC AC358 вінтавая паля ў шчыльных грунтах павінна заглубляться як мінімум на 1. 5 м, у мяккіх ж - як мінімум на 3 м.

Прывядзём прыклад: ўстаноўка вінтавой палі даўжынёй 2, 5 м на ўчастку, дзе на глыбіні 2 м залягае тарфяной пласт, недапушчальная, бо ў дадзеным выпадку паля будзе пазбаўленая неабходнай бакавой падтрымкі грунту.

Фактары, якія ўплываюць на даўгавечнасць шрубавых паль

Рэклама запэўнівае, што падмурак на шрубавых палях здольны праслужыць не менш стагоддзя. Ці так гэта на самай справе, ці гэта ўсяго толькі чарговая выкрут маркетолагаў? Практыка паказвае, што такое цалкам магчыма, бо некаторыя з маякоў, збудаваных яшчэ пры Мітчэл, стаяць да гэтага часу. Аднак нас больш цікавіць лёс не нейкага маяка ў далёкай Еўропе, а маленькага загараднага доміка дзе-небудзь у Падмаскоўі, на Ўрале або на беразе Енісея. Колькі прастаіць ён, будучы узведзеным на падмурку з шрубавых паль, вырабленых не дзе-то і калі-то, а тут і цяпер?

На падставе эксперыментальных дадзеных былі ацэненыя тэрміны службы сталёвых шрубавых паль у грунтах з розным электрычным супрацівам. Паводле гэтых ацэнак ў грунце з нізкай каразійнай актыўнасцю (напрыклад, сухія сланцы або сухі пясок) палі з ня ацынкаванага металу праслужаць не менш за 300 гадоў, а з металу з ахоўным пакрыццём - 800 гадоў і больш. Уражвае, ці не праўда? Аднак гэта грунт, ідэальны з пункту гледжання здольнасці (а дакладней няздольнасці) выклікаць карозію металу.

Разгледзім для параўнання іншы гранічны варыянт. У грунтах з вельмі высокай каразійнай актыўнасцю (марскі грунт, глей, вільготная гліна, торф) сярэдні прагназуемы тэрмін службы сталёвай вінтавой палі складае ўсяго 30 гадоў (калі паля выраблена з ацынкаванага металу, гэтая лічба павялічыцца да 70-75 гадоў).

Варта зрабіць адну важную агаворку. Пры правядзенні ўсіх гэтых разлікаў меркавалася, што паля праведзена ў адпаведнасці з існым на Захадзе стандартам ICC AC358, т. Е. Таўшчыня сценак яе ствала складае 8 мм. Але знайсці на расійскім рынку шрубавыя палі з гарачакачаных сталёвых труб з такой таўшчынёй сценак практычна немагчыма. Колькі пратрымаецца ў агрэсіўнай асяроддзі "стандарт" айчыннай вытворчасці, т. Е. Паля, вырабленая з зварной трубы з таўшчынёй сценак 3-4 мм, - нікому не вядома, але відавочна істотна менш 30 (75) гадоў.

З усяго вышэйсказанага вынікае, што абяцалі ў рэкламе 100 гадоў службы падмурка на шрубавых палях - гэта не больш чым пустыя словы. Палі могуць праслужыць і істотна больш, і істотна менш - усё залежыць ад якасці прадукцыі і ўмоў эксплуатацыі, пра што ў рэкламе не гаворыцца ні слова.

У цэлым тэрмін службы шрубавых паль залежыць ад трох асноўных параметраў:

• таўшчыня сталі, выкарыстанай для вырабу ствала і лопасцяў палі,
• таўшчыня і якасць ахоўнага антыкаразійнага пакрыцця,
• хімічная актыўнасць грунту на дадзеным участку.

Не ведаючы гэтых характарыстык паль і эксплуатацыйных умоў, нельга нават зрабіць здагадкі аб тым, як доўга яны праслужаць.

Памяншэнню тэрміну службы шрубавых паль спрыяе і шырока распаўсюджаная ў нашых будаўнікоў практыка обваривания шрубавых паль звязкамі з металічных швелера або куткоў. Вядома, прылада падобных звязкаў паміж палямі апраўдана пры мантажы падмурка ў грунце са слабай бакавы падтрымкай. Аднак злучэнне стальных паль перамычкамі з токаправоднага матэрыялу прыводзіць да паскарэння электрахімічнай карозіі металу.

Каб пазбегнуць ўзнікнення блукаючых токаў, якія спрыяюць паскарэнню каразійных працэсаў, сталёвыя палі не павінны мець гальванічнай сувязі адзін з адным, а таксама з іншымі будаўнічымі элементамі, вырабленымі з сталі. Для сувязі паль ў адзіную сістэму варта ўжываць драўляную абвязку альбо металічную абвязку, элементы якой злучаныя з палямі з дапамогай хамутоў, ізаляваных ад паль дыэлектрычным матэрыялам.

Вось уласна і ўсё, пра што мы хацелі вам сёння распавесці. Цяпер вы ведаеце ўсё плюсы і мінусы шрубавых паль і, спадзяемся, зразумелі галоўную думку, якую мы спрабавалі да вас данесці. Шрубавыя палі - гэта выдатны выбар для стварэння падмурка, але выкарыстаць іх можна не заўсёды і не ўсюды. Вызначыць дапушчальнасць прымянення шрубавых паль у кожным канкрэтным выпадку пад сілу толькі прафесіяналу.Паверце, выдаткі на прыцягненне спецыяліста несувымерна менш кошту ліквідацыі памылак, дапушчаных у працэсе праектавання і пабудовы падмурка.