Budynki wzniesione na wysokiej jakości fundamencie wyróżniają się nie tylko niezawodnością i trwałością, ale także dużą czasochłonnością, solidną pracochłonnością i wysokimi kosztami. Dotyczy to zwłaszcza konstrukcji zbudowanych na fundamencie płytowym lub taśmowym. W przemyśle i przy budowie budynków wielokondygnacyjnych problemy te są częściowo rozwiązywane poprzez zastosowanie podpór wbijanych, które przez długi czas są niedostępne dla poszczególnych deweloperów. Jednak wbijanie pali – technologia, która ma wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi metodami budowania fundamentów – w końcu rozprzestrzeniło się na domy prywatne.
Jak prawidłowo wbijać stosy
Fundament palowy wyposażony jest tam, gdzie istnieje duże prawdopodobieństwo odkształcenia lub zniszczenia budynku w przypadku cyklicznego zamarzania/rozmrażania gruntu. Aby uniknąć negatywnych skutków tych procesów, pale należy wbijać na głębokość przekraczającą poziom zamarzania gleby. Ponadto przy wbijaniu pali konieczne jest przebijanie miękkich gruntów i uzyskanie solidnego fundamentu.
Wbijając podporę na płytką głębokość, należy upewnić się, że nie opiera się ona o kamień. Rzeczywiście, podczas budowy budynku obciążenie pali wzrośnie i stopniowo zagłębią się one w glebę nieco głębiej. Jednocześnie stos na kamieniu nie będzie mógł opaść niżej, co spowoduje przekrzywienie fundamentu i całej konstrukcji.
Zalety i wady pali wbijanych
Technologia układania fundamentów fundamentowych za pomocą pali wbijanych jest coraz częściej stosowana przy budowie prywatnych budynków mieszkalnych oraz w aranżacji budynków do celów domowych. Wynika to z zalet charakterystycznych tylko dla tego typu podkładów:
- wszechstronność;
- szybka instalacja - pełnoprawną bazę można przygotować w ciągu 1-2 dni;
- minimalna objętość robót ziemnych, co zmniejsza zużycie mieszanki budowlanej o 20-30%;
- wykonywanie pracy o każdej porze roku:
- wysoka nośność, odporność na odkształcenia i trwałość podstawy domu.
Fundamenty palowe stawiane są w każdych warunkach klimatycznych i na każdym gruncie. Nie ma też znaczenia ukształtowanie terenu, na którym mają być prowadzone prace budowlane.
Jeśli podczas układania zwykłej betonowej podstawy układanie ścian rozpoczyna się dopiero po 20-25 dniach, to przy układaniu fundamentu palowego można natychmiast rozpocząć prace budowlane.
Wady tkwiące w fundamentach palowych:
- Konieczność gruntownej eksploracji geologicznej terenu przeznaczonego pod budowę. Błędy popełnione podczas prac pomiarowych mogą dodatkowo skutkować deformacją fundamentu.
- Wymagania dotyczące odległości do pobliskich budynków.
- Konieczność użycia wysoce specjalistycznego sprzętu. W niektórych przypadkach dozwolone jest wbijanie pali młotkiem ręcznym.
W domu zbudowanym na fundamencie palowym nie można wyposażyć podłogi piwnicy i / lub piwnicy.
Rodzaje pali i sposoby ich wbijania
Pale, na podstawie których wznoszone są fundamenty, uważane są za najbardziej niezawodne podparcie. Bezpiecznie mocują fundamenty budynków prywatnych i wielopiętrowych na różnych glebach. W budownictwie stosuje się pale wykonane z różnych materiałów i na różne sposoby są one zanurzane w ziemi.
Istnieją 4 rodzaje pali wbijanych:
- wzmocniony beton;
- metal;
- drewniany;
- znudzony (wtrysk do otworu).
Pale metalowe wykonujemy zarówno przemysłowo, jak i w warunkach domowych. Sprzyja temu prosta konstrukcja (rura, końcówka, głowica), a także duża wszechstronność metalu, który jest mocniejszy od drewna i bardziej zaawansowany technologicznie niż beton.
Pale żelbetowe są klatką zbrojeniową wypełnioną betonem. Mogą mieć różne kształty (okrągłe, kwadratowe itp.). Dolny koniec podpory uformowany jest w formie czubka, a górny jest tak skonstruowany, aby przed wbiciem można było nałożyć na niego specjalną głowicę wykonaną z mocnej stali, która chroni stos przed zniszczeniem przy uderzeniu młotek.
Pale drewniane o średnicy do 40 cm wykonane są z twardego drewna (dąb, cedr itp.). Pogłębiony koniec takiej podpory wyposażony jest w metalową końcówkę, a górna część jest zabezpieczona przed pęknięciem specjalną metalową obręczą. Jeśli wymagany jest fundament palowy o specjalnej wytrzymałości, stosuje się „pakiety” - wiązkę kilku pali, które są wbijane w ziemię jako całość.
Pale wiercone to konstrukcje wykonane bezpośrednio podczas układania fundamentów. Najpierw w miejscach instalacji wykonuje się otwory, do których wkładane są rury osłonowe wypełnione zaprawą betonową. Aby nadać takiej rurze niezbędną wytrzymałość, należy ją wzmocnić wstępnie przygotowaną ramą.
Metody jazdy
Od sposobu wbijania pali w ziemię zależy szybkość układania fundamentu i skuteczność użycia specjalnego sprzętu. W praktyce najczęściej stosuje się metodę udarową oraz metodę wiercenia prowadzącego.
- Metoda uderzeniowa jest najpowszechniejszą technologią wbijania podpór. Pogłębianie odbywa się za pomocą uderzeń specjalnym młotkiem (wrzeciennikiem). Aby ułatwić ten proces, istnieją specjalne mechanizmy i maszyny o różnej mocy i innych właściwościach technicznych.
- Metoda wiercenia pilotażowego służy do przyspieszenia procesu wbijania pala. Stosuje się go, gdy gleba na placu budowy jest zbyt gęsta. Ta metoda nadaje się również do układania fundamentu w zamarzniętej glebie. W miejscach montażu podpór wstępnie nawiercane są studnie, których średnica jest nieco mniejsza niż średnica pali. W takim przypadku głębokość studni powinna być o 0,5 m mniejsza niż głębokość podpory. Następnie do tych studni wbija się pale.
W przypadku braku możliwości penetracji pali metodą uderzeniową (rekonstrukcja starych budynków, prace budowlane na terenach o gęstej zabudowie mieszkalnej lub w pobliżu domów w stanie awaryjnym itp.) należy zastosować mniej powszechne metody, np. metodę wibracyjną lub wgłębną .
Jakie stosy są wbijane
W celu zanurzenia wbijanych podpór w ziemię przemysł produkuje szeroką gamę urządzeń. Z reguły takie maszyny są montowane na bazie buldożerów, dźwigów samochodowych lub koparek poruszających się na napędzie gąsienicowym lub kołowym.
Podpory są wbijane w grunt za pomocą kafara. Zasada jego działania polega na uderzaniu młotkiem w końcówkę zainstalowanego pala w pożądanym kierunku.
Mechanizm udarowy wyposażony jest w młotek:
- praca z energią uzyskaną ze spalania oleju napędowego;
- z napędem hydraulicznym, który zapewnia podnoszenie i opuszczanie uderzającej części młota.
Przy wznoszeniu lekkich budynków mieszkalnych dozwolone jest użycie młotka ręcznego, w którym element uderzający jest ręcznie podnoszony na określoną wysokość za pomocą prostego mechanizmu blokowo-kablowego. Spadając, na skutek przyspieszenia swobodnego spadania, uderza siłą w koniec podpory, stopniowo wbijając ją w ziemię. Kafar taki może być wyposażony w bęben, a lina może być nawijana ręcznie lub za pomocą silnika elektrycznego.
Istnieje maszyna, której zasadą jest wytwarzanie drgań skierowanych wzdłuż osi podpory - wibrator.Wibracje są wytwarzane przez specjalne urządzenie przymocowane do głowicy pala. Strukturalnie składa się z rotatora i obciążnika z przesuniętym środkiem ciężkości. Taki mechanizm napędzany jest napędem hydraulicznym lub silnikiem elektrycznym. Jednocześnie generowane drgania zapewniają wszystkie warunki do zagłębienia pala w ziemi.
Budowniczowie mają do dyspozycji instalację do wciskania pali, za pomocą której podpora jest gładko wciskana w ziemię. Aby stos wszedł w gęste warstwy, proces wgniatania kończy się kilkoma uderzeniami w jego głowicę.