Technologia wiercenia studni pod pale fundamentowe

Dość często budowniczowie muszą wznosić budynki mieszkalne i konstrukcje inżynierskie w warunkach, w których ułożenie taśmy, płyty i systemu podpór słupowych nie jest możliwe. Taka sytuacja ma miejsce, gdy prace muszą być prowadzone na wiecznej zmarzlinie, torfowisku oraz w miejscach, gdzie na głębokości kilku metrów zalega gęsta warstwa gleby. W takich warunkach jedynym wyjściem jest wiercenie fundamentu, a następnie wbijanie pali w studnie.

Tworzenie studni na stosy

Technologia pali znajduje szerokie zastosowanie w budownictwie prywatnym i przemysłowym. Ten system wsporczy stosowany jest przy wznoszeniu obiektów na trudnych gruntach, skarpach i dnie zbiorników. Ale popularna metoda wjeżdżania w podporach nie zawsze ma zastosowanie. Powstałe wibracje wywołują ruchy gruntu, niszczenie pobliskich budynków, dyskomfort i zły stan zdrowia mieszkańców okolicznych domów.

Wiercenie pod podkład pomaga uniknąć skutków ubocznych. Metoda polega na wstępnym wykonaniu otworów, których głębokość waha się od 4 do 20 metrów. Następnie stosy są wciskane lub wkręcane w nie. Rodzaj produktu zależy od takich czynników, jak waga i konfiguracja budynku, nośność gruntu oraz wytrzymałość projektowa podpór.

Wstępne nawiercanie pali daje następujące korzyści:

• umiejętność budowania na miękkich i gęstych glebach;
• niezależność od pogody i pory roku;
• skrócenie czasu budowy;
• zmniejszenie objętości robót ziemnych;
• wzrost żywotności struktury gruntu;
• minimalny wpływ na środowisko, całkowity brak odpadów;
• zwiększenie stabilności budynków na obszarach o aktywności sejsmicznej;
• znaczne zmniejszenie szacunków budowlanych.

Ze względu na swoje właściwości rzadko stosuje się ręczne wiercenie odwiertów do pali. W większości przypadków proces ten jest zmechanizowany. Wadą technologii jest to, że pod budynkiem nie można wyposażyć piwnicy. Dlatego wszystkie systemy podtrzymywania życia są przenoszone na piętro techniczne, gdzie odbywa się komunikacja.

Wiertarki

Wiercenie pali pod fundamentem odbywa się za pomocą specjalnego sprzętu na torach kołowych i gąsienicowych. Wypożyczenie sprzętu nie jest tanim zabiegiem, ale pozwala wykonać pracę szybko i sprawnie.

Do wiercenia otworów pod pali, w zależności od warunków pracy, stosuje się następujące urządzenia:

• Narzędzia ręczne. W różnych modelach ślimak napędzany jest siłą mięśni lub silnikiem benzynowym. Przeznaczony do wiercenia pali śrubowych o średnicy ostrza do 30 cm do systemów wsporczych do lekkich konstrukcji ramowych i ogrodzeń.
• Instalacje przenośne. Są to urządzenia montowane na metalowej spawanej ramie z napędem mechanicznym. Stosowane są w budownictwie prywatnym i małym komercyjnym do wiercenia pali wierconych pod konstrukcje niskie o głębokości odwiertu do 4 mi średnicy do 40 cm.
• Instalacje samobieżne. Wiertarki do pali mają nieograniczony zakres zastosowań, coraz częściej znajdują zastosowanie w budownictwie przemysłowym i wielokondygnacyjnym budownictwie mieszkaniowym. W zależności od modelu technik jest w stanie wywiercić otwory o głębokości 8-25 m i maksymalnej średnicy 160 cm.

Najbardziej udane są kompleksy, które mają zdolność wiercenia i zanurzania w nich podpór.

Technologia wiercenia

W procesie tworzenia systemów wspomagających produkcję, budowniczowie muszą radzić sobie z różnymi warunkami klimatycznymi, warunkami glebowymi, obecnością i charakterystyką znajdującej się w pobliżu infrastruktury. Wybór technologii opiera się na dostępnych danych.

Wiercenie pali można przeprowadzić przy użyciu następującej technologii:

• Znudzony. Przeprowadza się go na szczególnie gęstych glebach przy braku nacisku głębokiego i powierzchniowego. Głównym warunkiem produkcji studni jest zachowanie integralności ich ścian po wydobyciu świdra. Otwór jest wypełniony betonem i zbrojony. Aby chronić kolumnę przed wilgocią i odczynnikami w wilgotnych glebach, z materiałów rolkowych lub rur o odpowiednim rozmiarze instaluje się szalunek zewnętrzny.
• Wydrukowano. Ta technika zapewnia wstępną instalację obudowy w otworze. W takim przypadku pale można wiercić jednocześnie lub z późniejszym opuszczaniem rur. Ta technologia jest pożądana podczas pracy na niestabilnych glebach, a także w warunkach miejskich o gęstej zabudowie i poziomym ruchu gleby. Jeśli konieczne jest wiercenie pod palami na znaczną głębokość, etapowe łączenie sekcji odbywa się za pomocą zamków, złączek lub spawania. Przy wysokiej wilgotności wnęka jest osuszana i zamykana od dołu korkiem. Następnie kanał jest zbrojony i wypełniony betonem. Do obudowy stosuje się rury ze stali, cementu azbestowego, tworzywa sztucznego i polipropylenu.
• Kucie. Zaletą metody jest to, że praca odbywa się na gotowych produktach, które nie wymagają dodatkowej obróbki. W budownictwie przemysłowym stosuje się wyroby betonowe ze sprężonym zbrojeniem, które charakteryzują się dużą wytrzymałością i odpornością na wilgoć. W prywatnym gospodarstwie domowym można stosować kłody drewniane z zaostrzonymi końcami impregnowane środkami antyseptycznymi i hydrofobowymi. W zależności od warunków opuszczanie stosów odbywa się poprzez wcięcie lub uderzenie.
• Wkręt. Dość skuteczna technologia, która sprawdziła się na wszystkich rodzajach gleb z wyjątkiem kamienistych. Otwory są wykonane zgodnie ze średnicą beczki produktu lub nieco mniej. Po wkręceniu uzyskuje się podwójny efekt – boczne ściskanie rury i szerokie podparcie ostrzy na znajdującym się obok gruncie. Pień jest przycięty na wymiar i wypełniony betonem.

Każda technologia ma swoje plusy i minusy ze względu na złożoność montażu pali, koszty materiałów, wytrzymałość i trwałość podpór. Decyzja podejmowana jest po dokładnej analizie wszystkich danych towarzyszących projektowi.

Komplikacje w pracy i jak rozwiązywać problemy

Wiercenie fundamentu palowego jest pod każdym względem złożonym zadaniem i wymaga starannego przygotowania.

W trakcie pracy mogą pojawić się następujące trudności:

• Szybkie zalanie studni wodą gruntową - wykonywane jest pompowanie i montowany jest dolny korek.
• Minimalna odległość od budynków mieszkalnych - stosowana jest technologia taranowana lub śrubowa.
• Sprzęt ślizga się i toczy po terenie pracy - na terenie budowy i na drogach dojazdowych wylewa się poduszkę z pokruszonego kamienia;
• Stos śrub nie wchodzi do studni - zmniejszając rozmiar ostrzy, zastępując sprzęt mocniejszym.
• W badaniach na miękkim podłożu nie stwierdzono skały macierzystej – zastąpienie pali wbijanych i ubijanych modelami śrubowymi o najszerszych łopatkach.
• Produkcja wiązek pali prowadzi do zniszczenia wcześniej zainstalowanych podpór - odczekaj co najmniej 8 godzin przed dalszym wierceniem studni.

Przy dobrze zorganizowanym badaniu gruntu i terenu, odpowiednim doborze sprzętu i organizacji pracy wiercenie studni pod pali nie spowoduje żadnych komplikacji.