3 вещи, которые должны знать все инженеры и архитекторы о винтовых сваях
Представьте это. Вы являетесь генеральным подрядчиком по капитальному ремонту зеленых насаждений, и вы завершаете все макеты и проекты для различных частей вашего проекта.
Вы особенно воодушевлены установкой нового бетонного тротуара, так как знаете, что он обеспечит пешеходам и велосипедистам прекрасные впечатления на многие десятилетия, не требуя никакого обслуживания.
У вас есть план дощатого настила, но вы понимаете, что ландшафтный архитектор или инженер не определили фундамент. Вы не хотите, чтобы это замедляло вас, поэтому вы просите своего субконсультанта по фонду разработать проектное решение на основе геотехнического отчета.
На основании геотехнического отчета вы и ваши коллеги получаете утвержденный для проекта новый проект фундамента: винтовые сваи. Вы продвигаетесь вперед.
Все кажется хорошим, но когда вы запрашиваете обновленные чертежи, вы сталкиваетесь с серьезной проблемой.
Новый спиральный свайный фундамент приведет к дорогостоящим изменениям конструкции дощатого настила и остановит весь ваш проект.
Спиральные сваи использовались для променада PermaTrak в государственном парке острова Галвестон, установленного в 2021 году. Песчаные дюны острова Галвестон находятся на заднем плане.
Спиральные сваи или опоры в качестве основы для вашего проекта бетонного променада
Спиральные сваи, иногда называемые «винтовыми сваями», могут послужить отличной основой для вашего проекта бетонного дощатого настила PermaTrak.
Они на самом деле очень хорошо дополняют прочный, не требующий ухода характер бетонного дощатого настила, поскольку сами по себе состоят из чрезвычайно прочных материалов.
Винтовые сваи, состоящие из одной или нескольких винтовых пластин, прикрепленных к центральному стальному валу, требуют меньшего монтажного оборудования и, как правило, безопасны для окружающей среды.
Прочность винтовых свай достигается за счет опирания грунта на каждую спираль, прикрепленную к головной секции винтовой сваи. Ведущая часть винтовой опоры обычно представляет собой стальную трубу или квадратный стержень. Их быстро монтируют с помощью легкого строительного оборудования, и часто они являются экономически выгодным решением как для PermaTrak, так и для деревянных настилов.
Чтобы узнать больше об установке бетонного настила PermaTrak на винтовых сваях, ознакомьтесь с нашим пошаговым процессом здесь с изображениями .
Спиральные сваи могут работать хорошо, но подрядчики, дизайнеры и ландшафтные архитекторы должны рассмотрите эти 3 важных момента прежде чем перейти к макетам и чертежам для этого варианта фундамента.
Примечание. Команда инженеров PermaTrak может предоставить технические характеристики фундамента с винтовой опорой и проектные чертежи для вашего проекта, описанного ниже.
1. Спиральные сваи или опоры представляют собой специально разработанный элемент, который следует делегировать инженеру по винтовым сваям.
В PermaTrak мы часто видим, что этот шаг пропускают, и во введении к этой статье он прямо раскрывает суть тяжелого положения подрядчиков.
Проектирование винтовых свай следует поручить инженеру по винтовым сваям, который специализируется на этом типе изделий. Когда проект не завершен специалистом или когда фундамент полностью не указан, чертежи и планы могут в конечном итоге потребовать изменения или полной переделки до начала установки.
Например, конструкция должна учитывать как осевую, так и боковую нагрузку. Осевая нагрузка представляет собой вертикальную нагрузку на причал (сила тяжести или подъем), а поперечная нагрузка относится к горизонтальным силам (ветер и т. д.), действующим на конструкцию дощатого настила.
В зависимости от приложенных нагрузок и высоты без раскосов специалист по винтовым сваям может определить, нужны ли поперечные связи или сваи с набивкой. Хотя в некоторых случаях винтовые сваи или сваи, забитые под углом, могут помочь компенсировать боковые нагрузки, в других ситуациях лучше подходят поперечные связи.
После того, как проектные требования будут доставлены, подписаны и опечатаны специалистом по проектированию винтовых свай, расчеты для других частей проекта и компоновки должны подтверждать рекомендации. Хотя это кажется данностью, это не всегда так. Бывают случаи, когда другие части конструкции не соответствуют тому, что предложил инженер по винтовым сваям.
2. Спецификации винтовых свай или опорных фундаментов должны включать критерии испытаний для определения нагрузки на сваи.
Спецификации винтовых свай не менее важны, чем наличие у специалиста конкретных проектных требований, которые должны включать критерии испытаний свай.
Сваи должны быть испытаны на ранних этапах строительства любого проекта, а винтовые сваи должны пройти специальные испытания, основанные на их уникальном характере и индивидуальном анализе каждой строительной площадки дощатого настила.
Для справки, «критерии» относятся к результатам испытаний по измерению несущей способности свай. Инженеры могут выполнить ряд различных тестов для определения этого критерия.
Обычно две сваи выбираются в начале процесса установки, чтобы пройти более строгое испытание под нагрузкой. Это называется испытанием на статическую нагрузку и включает испытание свай с помощью гидравлического домкрата, балок и временных анкеров.
Эти нагрузочные испытания позволяют команде установить взаимосвязь между крутящим моментом и фактической грузоподъемностью для конкретного объекта. Как только это соотношение установлено, все остальные эксплуатационные сваи, как правило, могут быть установлены путем контроля крутящего момента и без затрат на испытательные установки в каждом месте расположения сваи.
Здесь показана винтовая свая, проходящая испытания на несущую способность для будущего устройства дощатого настила PermaTrak. Свяжитесь с PermaTrak, если вам нужна спецификация винтовой сваи и проведены испытания.
Напоминаем, что в рамках процесса работы с PermaTrak наша команда инженеров может предоставить спецификации винтовых свайных фундаментов.
3. Спиральные сваи наиболее полезны и хорошо работают в условиях низкого или мелкого дощатого настила и даже при строительстве сверху вниз, но не на приподнятых дощатых настилах.
Как упоминалось выше в ключевом пункте № 2, винтовые сваи бурят, а не забивают, на определенную глубину, рассчитанную для требуемой несущей способности дощатого настила. Характер их установки требует меньшего количества оборудования, «более легких» машин в целом и приводит к меньшей площади нарушения, чем некоторые другие варианты фундамента. Кроме того, спиральная конфигурация сваи может быть легко изменена в полевых условиях, если это необходимо, в отличие от других типов глубокого фундамента.
По всем этим причинам винтовые сваи являются отличным вариантом глубокого фундамента для чувствительных водно-болотных угодий или любой экосистемы, требующей строительства сверху вниз и низкой нагрузки на окружающую среду.
Строительство сверху вниз означает возможность установки проступей и балок дощатого настила от оборудования, работающего поверх ранее установленных проступей и балок. Мы часто видим винтовые сваи, установленные на проектных площадках с ограниченным доступом, высоким уровнем грунтовых вод, ограниченным вертикальным перекрытием или слабыми поверхностными грунтами.
Спиральные сваи или опоры, как правило, не подходят для приподнятых дощатых мостков. Их эффективность лучше всего проявляется на мелководье с низким дощатым настилом.
Определение того, являются ли спиральные сваи или опоры подходящим фундаментом для вашего проекта
Инженеры и ландшафтные архитекторы могут выбирать из множества различных материалов при проектировании системы фундамента для прочного бетонного тротуара, не требующего обслуживания.
Вопрос в том, какой лучший вариант для вашего следующего променада?
Если вы считаете, что это могут быть винтовые сваи, позвольте нам провести с вами бесплатную консультацию, чтобы начать процесс планирования. Мы познакомим вас с ключевыми моментами описанных выше шагов и позаботимся о том, чтобы вы избежали дорогостоящих ошибок и изменений дизайна!
Винтовые сваи 101: Укрепление фундамента
Когда мы проезжаем по мосту и видим оголенную арматуру и щербатый бетон, мы предполагаем, что мост требует внимания. Мы можем даже задаться вопросом, безопасен ли мост. Но когда дело доходит до безопасности и целостности моста, здесь задействовано гораздо больше, чем то, что мы видим над землей. Структура хороша ровно настолько, насколько хорош ее фундамент. Помимо надстройки, как мы обеспечиваем прочность и устойчивость фундамента конструкции? Одно эффективное решение: винтовые сваи.
Для чего используются винтовые сваи?
Спиральные сваи представляют собой полые стальные трубы, которые используются для стабилизации конструкций путем прикрепления нагрузки к окружающему грунту, подобно забивным сваям. Однако винтовые сваи резьбовые глубоко в землю, участок за участком, если это необходимо. Их ввинчивают в землю до тех пор, пока не будет доказано, что площадь может должным образом удерживать требуемую несущую способность конструкции.
Винтовые сваи можно использовать для создания новых фундаментов, для поддержки ослабевающих фундаментов и для лучшей стабилизации существующих фундаментов при подготовке к более высоким нагрузкам.
Другие популярные названия винтовых свай:
Когда использовать винтовые сваи?
Спиральные сваи — идеальное решение для анкеровки фундамента, когда грунтовые условия не подходят для веса конструкции. Если почва мягкая или перенасыщенная, со временем она осядет и уплотнится. Это может привести к смещению всей конструкции, что может быть опасно.
Например, поезда могут сойти с рельсов, если их пути осядут всего на несколько дюймов. Поэтому важно создать прочный фундамент, чтобы вся конструкция не двигалась. В нашей отрасли винтовые сваи особенно полезны при строительстве и ремонте фундаментов мостов, железных дорог и доков на заболоченных территориях, в гаванях и на слабых грунтах.
В чем преимущество использования винтовых свай по сравнению с забивными?
По данным Ассоциации винтовых свай, фундамент, созданный с использованием винтовых свай, предпочтительнее забивных свай, буровых валов, залитых цементным раствором свай, буронабивных свай, раструбных свай и других систем глубокого фундамента по ряду причин:
1. Более быстрая и чистая установка
2. Можно загрузить сразу
3. Устранение высоких затрат на мобилизацию, связанных с забивными сваями, буронабивными или буронабивными сваями.
4. Мгновенная обратная связь крутящий момент-производительность для управления производством
5. Упрощенная модификация в полевых условиях
6. Более высокая эффективность на участках с ограниченным доступом, высоким уровнем грунтовых вод и слабой поверхностной почвой.
7. Оборудование может быть легко оснащено моментными двигателями с гидравлическим приводом и винтовой установкой сваи.
Реальный пример использования винтовых свай
У одного из наших лучших клиентов в сфере железных дорог возникли проблемы с перекосом одного из железнодорожных путей при переходе поездов с моста на сушу. Им нужно было уникальное решение, и они обратились к нашей команде, чтобы оценить ситуацию и помочь определить план действий.
После осмотра мы определили, что опора, поддерживающая один конец моста, осела из-за нестабильности подстилающего грунта. Чтобы должным образом решить проблему основания железной дороги, мы предложили винтовые сваи.
Для нашего клиента винтовые сваи оказались идеальным решением. Мы предложили создать новый более глубокий фундамент и с помощью винтовых свай «приколоть» к нему существующую опору моста и фундамент. После одобрения мы приступили к работе!
Шесть членов нашей бригады приступили к работе на мостике. Мы построили и укрепили новую пристройку со стороны реки к существующему устою. Для этого мы расчистили завалы и откопали насыпь перед старым устоем. Затем мы завинтили 10 винтовых свай длиной от 72 футов до 108 футов под углом 20 или 30 градусов с помощью нашего экскаватора с высокими рельсами. Затем в существующую опору были просверлены дюбели, а к вершинам винтовых свай были приварены квадратные стальные пластины. Все они были связаны между собой с помощью арматуры.
Оказавшись на месте, был сформирован новый фундамент, и мы залили бетон с помощью скользящей линии. По завершении новый фундамент укрепил первоначальную конструкцию, которая опиралась на деревянные сваи.
Для этого проекта железной дороги мы установили винтовые сваи с помощью экскаватора для высоких рельсов. Каждая секция была 18 футов в длину, и для ее установки на место требовалось всего около 7 минут. Затем к предыдущей 18-футовой секции прикрепляли болтами другую секцию, и снова начинался 7-минутный процесс бурения, пока их длина не достигала 72 футов или 108 футов.
Окончательный вид винтовых свай
Называете ли вы их винтовыми сваями, винтовыми опорами или винтовыми анкерами; Винтовые сваи — относительно быстрое и экономичное решение для фундамента, обеспечивающее устойчивость и прочность фундамента. Они особенно пригодятся, когда есть структурное повреждение фундамента или, в нашем примере выше, опоры моста.
У нас есть положительный опыт использования спиральных фундаментных систем, а у вас?
У вас есть собственный опыт, которым вы могли бы поделиться? Свяжитесь с Бреннаном здесь или напишите нам по адресу news@jfbrennan.com.
Читайте наш самый популярный блог, Cofferdams 101, чтобы узнать больше о гражданском образовании от нашей команды.
