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
- 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.
