Jak se tvoří Bored Injection Piles?

Vrtané injektážní piloty (BIS) se používají při výstavbě objektů umístěných v hustě zastavěných oblastech: městské čtvrti, velké průmyslové podniky. Jedná se o účinnou náhradu hnaných podpěr, při kterých při práci dochází k silným dynamickým vibracím v půdních vrstvách. To narušuje integritu okolních struktur. BIS řeší problém negativních vlivů na stavby v sousedství staveniště.

Princip technologie

Pro vrtně-injektážní podpěry se v zemi zhotovují studny o průměru do 40 cm, po dosažení požadované hloubky se plní směsí voda-cement nebo cement-písek, přiváděné dovnitř pod vysokým tlakem pomocí dutého šneku . Přiváděním roztoku pod tlakem jej lze nalít do horizontálních i vertikálních jímek. Poté se do ještě nezatvrdlého betonu instaluje zesílená rámová základna.

Po zaschnutí kompozice se studna stává monolitickou železobetonovou podpěrou, na kterou je následně instalován základ domu.

Požadavky na vyztužení a betonáž

S přihlédnutím k aktuálnímu SNiP existují určité požadavky na betonování a použití výztuže ve vrtaných pilotách. Technologie instalace:

1. Průřez instalovaného rámu by měl být vždy o 14 cm menší, na rozdíl od průměru vrtané dutiny. To vám umožní vyhnout se zaseknutí rámu ve studni.
2. Pro vyztužení se používají prostorové rámy, ve kterých jsou podélné pásy vůči sobě ve stejné vzdálenosti. Minimální počet podélných tyčí je 6 kusů, třída výztuže je A3 (průřez minimálně 18 mm).
3. Na výztužné rámy jsou kladeny vysoké požadavky na tuhost. Prvky jsou upevněny svařováním, výztuž musí být dodatečně vyztužena ocelovými kroužky umístěnými na vnější části rámu ve vzdálenosti 2 m. Osazují se kroužky o šířce 5-10 cm a tloušťce 8-10 mm .
4. Nejdelší délka výztuže je 11,7 m. Pokud je potřeba osadit rám do větší studny, pak se jednotlivé díly k sobě na stavbě svaří.
5. Pro montáž vrtaných injektážních pilot se používá beton M300 s třídou tlaku minimálně B22,5.

Také požadováno nalití ochranné betonové vrstvy kolem rámu vrstva minimálně 7 cm Rovnoměrné uspořádání výztuže v jímce je dosaženo připevněním příchytek na kovové výztužné kroužky.

Nadměrná spotřeba roztoku, která je způsobena plněním studny, dokud z dutiny nevytéká betonová kompozice bez kalu, by neměla být větší než 25% plánovaného objemu nalévání jedné hromady.

Podmínky montáže

Existují také požadavky na samotný proces instalace LSI. S ohledem na SNiP musí být splněny následující podmínky:

1. Při nepřetržité práci můžete vrtat blízké studny v krocích, které nepřesahují 3 průměry stávající hromady. Je-li vzdálenost menší než přípustná, lze novou podporu vytvořit až po XNUMX hodinách po zalití předchozí podpory betonem.
2. Proces lití betonu se provádí konstantními pohyby šneku dopředu a dozadu.
3. Při plnění dutiny je nutné udržovat stálý přívodní tlak betonového roztoku, při jeho poklesu je nutné zkrátit dobu vytahování šnekového sloupu.
4. Po dokončení procesu lití betonu se musí MDR vzdálit od vrtu. Zemina, která byla vykopána při instalaci podpěry, je odstraněna pomocí bagru.
5. Po vyčištění prostoru se u ústí vrtu instaluje vodič a nadzemní část nosného sloupu se zalije betonem.
6. Vyztužení piloty se provádí ihned po vyplnění dutiny betonem a vyčištění ústí vrtu.

Pozor: Maximální časový interval mezi litím betonu a instalací rámu by neměl být delší než 20 minut.

Rozsah použití

Nejčastěji se vrtné sloupy používají, když není možné instalovat hnané piloty. Ale to není jediná oblast jejich použití. Stavitelé mohou také využít této technologie, pokud:

• je nutné položit základy na nestabilních půdách;
• zesílení hlavní konstrukce je vyžadováno, když je nutné překročit návrhová zatížení – zatížit povrch fasády obkladem, postavit podkroví, nainstalovat nástavbu;
• je nutné chránit přírodní krajinu před zničením během výstavby;
• korigovat náklon budovy v důsledku nerovnoměrného smršťování již postavené konstrukční krabice.

Hlavním rozdílem mezi vrtanými injektážními pilotami a vrtanými opěrnými pilíři je způsob dodávání injektážní betonové malty do líce.

S přihlédnutím ke kvalitě půdy a blízkosti spodní vody se technologie neustále zdokonaluje.

Dnes tedy existují následující metody:

1. V místech se oslabenou půdou, kde v zimním období často dochází k nadzvedávání půdy, se instalují vrtné injektážní opěrné pilíře s pouzdrem otvoru. Opláštění se provádí pomocí kovových objímek instalovaných v jímkách. Poté se nalije betonový roztok.
2. BIS bez dalšího opláštění se používá na stabilní půdě s malým množstvím podzemní vody. Maximální průměr těchto podpěr je 18 cm.Vrtaná studna je vyztužena a vyplněna betonem ihned po dosažení požadované hloubky.
3. Podpěry vinutí se vyznačují speciální technologií zařízení. Studny pro ně jsou vyrobeny pomocí speciálního hrotu ve formě šroubu. Výztuž se provádí spolu s vrtáním.

Opláštění studní zvyšuje náklady na vybudování základu, ale to zaručuje jeho stabilitu a dlouhou životnost.

Speciální zařízení pro instalaci pilot

K uspořádání vrtných vstřikovacích podpěr se používají mobilní vrtné soupravy (MDR). Při stavbě základů se nejčastěji používají kolové MDR.

Vrtací zařízení MDR je umístěno na hlavní plošině, která je kloubovými spoji připevněna k přepravnímu podvozku. V závislosti na typu plošiny může být speciální zařízení otočné nebo pevné. Pro vrtání každé následující studny musí MDR s pevným mechanismem změnit svou polohu, zatímco přítomnost rotační technologie umožňuje stroji současně vrtat několik vrtů s ohledem na jejich umístění.

Hlavní pracovní částí UMB je vrtací šňůra, skládající se z obratlíku, vrtacího šneku, zvedacích válců, rotátoru a kovového stožáru, po kterém se šnek pohybuje.

Špička vrtáku je vybavena zátkou, která zabraňuje zaplnění studny zeminou během vývoje dutiny. Na konci vrtání, když se nalévá beton, roztok přiváděný skrz studnu vytlačí zátku z jejího obvyklého místa.

Směs se čerpá do šneku pomocí betonové pumpy. MDU se připojuje k vrtací koloně pomocí obratlíku, kde se připojují přívodní hadice. Přípustný přívodní tlak pro betonovou maltu je 10 mPa.

Pro instalaci do dutiny rámu se používají jeřáby. Při instalaci podpěr o velikosti do 5 m se výztuž vlastní vahou spouští do vrtu, ale při práci s delšími konstrukcemi se pro zpevnění navíc používá vibrační kladivo.

Hlavní výhody

Hlavní výhodou nosných pilířů se vstřikováním vrtání je absolutní absence vibrací při stavebních pracích.

Mezi výhody navíc patří:

• zvýšení pevnostních charakteristik základů a samotné konstrukce domu;
• zkrácení doby výstavby, protože instalace vrtných a injektážních podpěr je maximálně automatizovaná a nevyžaduje pomocné pracovníky s nízkou kvalifikací;
• schopnost provádět instalaci ve stísněných podmínkách;
• snížení nákladů na materiál je důsledkem zkrácení doby výstavby;
• schopnost provádět instalaci bez posunutí vrstev půdy;
• obrovská škála použití – nosné konstrukce domů, jámové stěny, základové stavby;
• pomocí technologie vrtné injektáže je možné stavět budovy v oblastech, kde je použití tradičních pilot nemožné kvůli riziku narušení integrity blízkých domů;
• práce lze provádět v zimě.

Vrtané injektážní piloty jsou moderní a vysoce spolehlivou technologií, která má mnoho nepopiratelných výhod.

Nevýhody v uspořádání

Použití technologie vrtání vstřikování má i určité nevýhody. Při stavbě těchto pilot tedy na rozdíl od litých a vrtaných podpěr nedochází k umělému zhutňování zeminy. To znamená, že jejich nosnost je na úrovni přirozeného stavu.

Použití vrtných vstřikovacích podpěr je často nemožné kvůli hrozbě vytlačení betonové kompozice z půdy podzemní vodou až do úplného vyschnutí. K tomuto procesu může dojít při stavbě základů v písčitých, podmáčených půdách s vysokým filtračním koeficientem, stejně jako při aktivním pohybu podzemní vody.

Technologie jejich uspořádání může také vzbuzovat určité pochybnosti o kvalitě již vyrobených základů. Potíže často vznikají při zanořování armovací klece do betonu, který se při nízkém tlaku propadá do hloubky nejvýše 75-85 % délky podpěry. Následné ponoření výztuže, ke kterému dochází při zvýšeném tlaku, vede k porušení celistvosti výztuže a jejímu vyčnívání z opěrných stěn. To znamená, že spodní část piloty je téměř bez výztuže.

Dnes však není známa jediná vážná nehoda, která by byla spojena s deformací paty vrtaných injektážních nosných pilířů. Rozsah jejich použití se rozšířil teprve nedávno.

Tvorba hodnoty

Nejčastěji se při instalaci vrtaných pilot provádí celá řada stavebních prací: značení pilotového pole, vrtání studní, svařování armovacích klecí, instalace výztuže do dutiny, lití betonové malty do vrtů pomocí hloubkového vibrátoru. Tedy celkové náklady na vrtané injektážní piloty se skládá z následujících částí:

1. Náklady na vrtání studny (hloubka vrtání).
2. Cena složení voda-písek nebo písek-cement (objem požadovaného roztoku).
3. Náklady na vyztužení a montáž zesíleného rámu.
4. Odpisy speciálního zařízení používaného na staveništi.
5. Doplatek, pokud je postup prací komplikovaný s ohledem na terén (druh a složitost terénu).

Správně vypočítaný a správně nainstalovaný základ na vrtaných injektážních pilotách je vhodný pro stavbu jakýchkoliv konstrukcí na nestabilních půdách. Na rozdíl od pásového základu je základ na pilotách mnohem levnější. Instalaci vrtaných injektážních pilot by měli věřit pouze zkušení stavitelé. Jedině tak vytvoříte pro stavbu skutečně pevný základ.

Znuděné hromady (BIS) je technologie široce používaná v průmyslovém i stavebním inženýrství. BIS jsou betonové konstrukce o průměru 120 až 300 mm a hloubce do 20 metrů, vyrobené injektáží betonového roztoku do vrtu při vrtání.

LSI patří do kategorie „závěsných“ pilot, protože nesou hlavní nosnost díky rozšíření nosné patky, ale díky kontaktní pevnosti bočního povrchu piloty a zeminy.

Obr. 1.1: Etapy vytváření vrtaných injektážních pilot

Zvažte hlavní výhody vrtaných injektážních pilot:

• Nosné charakteristiky tohoto typu pilot v půdě nasycené vlhkostí a půdách náchylných k vzdutí jsou řádově lepší než u analogů;
• Vrtané injektážní piloty mají ve srovnání s vrtanými konstrukcemi malé rozměry, ale zároveň jim nejsou horší z hlediska pevnostních charakteristik;
• Technologie vrtné injektáže pro vztyčování pilot nemá negativní vliv na zeminu a základy již postavených budov, takové piloty lze vytvořit v hustě osídleném městě a v oblastech náchylných k sesuvům půdy;
• Ziskovost – technologie vrtání vstřikování se ve většině případů provádí bez použití plášťových trubek, což výrazně snižuje její náklady;
• Minimální počet zemních prací určuje vysokou rychlost montáže základu z vrtaných injektážních pilot.

Důležité! mezi všemi typy pilotových základů jsou LSI nejlepší volbou z hlediska poměru nákladů na uspořádání a provozních vlastností.

Kde se používají injekční hromady?

Zařízení vrtaných injektážních pilot se používá v případech, kdy vzhledem k vlastnostem půdy nelze použít jiné typy pilotových základů. Existují také případy, kdy jsou nejvýhodnější možností vrtané injektážní piloty.

Obr. 1.2: Zpevnění základů domu vrtanými piloty

Pojďme zjistit, v jakých situacích je nejlepší použít piloty typu vrtané injekce:

• Potřeba posílit již postavené přetížené základy (při přidávání prostor);
• Zpevnění základů při změně provozního zatížení budov (výměna výrobního zařízení za větší, zvýšení mostů);
• Při výstavbě budov v silně zastavěném městě nebo při stavebních pracích v omezeném prostoru (na území stávajících továren a podniků);
• Napravit svinutí základů vyplývající z jejich sedání;
• Při výstavbě budov na problematické půdě.

Znuděné hromady velmi často se používá při rekonstrukci základů, protože injektážní technologie umožňuje zpevnit problematický základ bez narušení struktury půdy, na které je budova umístěna, a tím bez zhoršení havarijní situace.

Odborná rada! Vrtaná výztuž výrazně snižuje objem zemních prací (není potřeba kopat základovou jámu kolem objektu), což výrazně urychluje tempo rekonstrukce.

Obr. 1.3: Zpevňování půdy vrtanými hromadami

Typy vrtaných pilot

Klasifikace vrtaných pilot se provádí na základě instalační technologie, podle které se rozlišují:

• BIS bez dodatečného pláště studny;
• LSI s pláštěm studny;
• BIS se šroubovým vinutím.

Vrtané piloty bez pažnice se používají k vytvoření základů v běžné půdě, která obsahuje minimální množství podzemní vody. LSI bez pláště mají maximální limit průměru, který nesmí překročit 180 mm.

Typ dodávky řešení při stavbě LSI bez pažnice se volí podle jejich průměru – může se jednat buď o gravitační přívod do již vyvrtané studny, nebo o přívod injektážní trubkou, která vrt zalije betonem ihned poté, co vrták dosáhne dna. BIS bez opláštění je nezbytně vyztužený výztužnou klecí.

V půdě s nedostatečnou únosností (vlhkostí nasycené a smykové půdy) se praktikuje zpevňování studní pod BIS pažnicemi. Takovými trubkami jsou kovová manžeta umístěná ve vrtané studni, do které se vstřikuje betonový roztok.

Obr. 1.4: Zařízení vrtané injektážní hromady s pažnicí

Způsob montáže LSI se šroubovým vinutím se liší od technologie vztyčování konvenčních LSI. Vrty pro takové piloty se vytvářejí vrtáním zeminy se šroubovicovým hrotem upevněným na injektážní trubce. Na kmeni injektážního potrubí je výztužný rám, který je ponořen do země současně s vrtáním studny.

Důležité! Opláštění studny, i když zvyšuje náklady na uspořádání základu, je klíčem k jeho pevnosti a trvanlivosti, je absolutně nemožné jej zanedbat ve prospěch hospodárnosti.

Zařízení pro instalaci vrtaných pilot

Rychlost přímého uspořádání základů z vrtaných pilot hardwarově závislé, který slouží k jejich nastavení
Pro instalaci LSI se používají mobilní vrtné soupravy s průběžným dutým šnekem (CFA), jinými slovy injektážní trubka. Vizuálně je vrtací kolona v instalacích CFA podobná řadě konvenčních vrtacích otvorů – stejné spirálové čepele, ale uvnitř takové kolony je kanál pro přívod betonu.

První cyklus práce CFA instalací spočívá ve vytvoření studny pro budoucí hromadu – zemina je nadzvedávána podél lopatek vrtné kolony, dokud není dosaženo hloubky studny požadované projektem. Injekční dutina vrtné kolony je zároveň uzavřena zátkou, která zabraňuje vnikání zeminy do otvoru.

Dále ve vrtací koloně s čerpadlem lití betonové malty a sloup je zvednut se současným plněním studny betonem. Všechny moderní instalace CFA provádějí dodávku betonu pod tlakem, v důsledku čehož dochází k jeho zhutnění a pilot získává větší pevnost. Poté se místo vrtné kolony namontuje na zařízení vibrační beranidlo a do jímky vyplněné betonem se spustí výztužný rám.

Obr. 1.5: Vrtná souprava pro injektážní piloty BM-881

Stavební společnost “Bogatyr” má flotilu moderních zařízení pro vrtání vodicích vrtů pro injektážní piloty:.

– jednotka s výkonnou pohonnou jednotkou schopnou vrtat studny pod LSI i ve zmrzlé zemi; – naše „těžké dělostřelectvo“, vybavené namontovanou soupravou CO-2, která dokáže vyvrtat díry pod piloty až do hloubky 30 metrů.

Důležité! moderní vrtací zařízení je vysoce produktivní – základ pro středně velký dům lze vybavit v 1-2 pracovních směnách.

Instalace vrtaných pilot

K vytvoření BIS se používá betonová směs na bázi cementu M400 a vyšší, s hustotou nepřesahující 29%. Poměr cementového písku a vody je 1:1:0,4 nebo 1:2:0,7. Ke složení roztoku se přidává písek jemných frakcí o velikosti ne větší než 1 milimetr.

Skutečná pevnost betonu vrtané injektážní piloty by měla být minimálně 15 MPa 7 dní po jejím vytvoření a minimálně 30 MPa po 28 dnech.
Pro vyztužení lze v závislosti na rozměrech LSI a typu zeminy použít jak jednotlivé výztužné tyče, tak výztužné klece. Ve výjimečných situacích lze pro vyztužení použít ocelové trubky.

Odborná rada! Výztuž BIS je povinná pro piloty jakékoli hloubky a průměru.

Obr. 1.6: Armoframe pro posílení BIS

Typ výztužné klece je určen v závislosti na vlastnostech zeminy a nosném zatížení, kterému bude pilota vystavena. Rám může být buď homogenní po celé délce LSI (v nestabilní zemině), nebo smíšený (svařovaný válcový rám v místě největšího ohybového tlaku na pilotu a jedna výztuž podél zbytku LSI) v normální půdy.
Armoframe je vyroben ze za tepla válcované výztuže tříd A5 a A4, jejíž průměr pro konstrukce různých velikostí je určen požadavky SNiP 2.02.03-85.

Posílení základu vrtanými pilotami

Zesilování havarijních základů pomocí LSI je nutné provést ihned po zjištění jejich sedání, jehož prvními příznaky jsou praskání zdí. Také zesílení je důležitou součástí procesu přípravy stávajících prostor pro nástavbu.

Obr. 1.7: Posílení základu vrtanými pilotami

Proces posilování základů BIS se provádí v několika fázích:

• Provedou se návrhové výpočty a určí se optimální průměr a hloubka pilot;
• Pracoviště se připravuje k práci, nasazuje se vrtná souprava;
• Po obvodu nouzového základu je vytvořena mříž, která odpovídá konstrukčním výpočtům;
• Studny jsou vyvrtány a vyplněny betonem; jsou vyztuženy armovací klecí a je provedena tlaková zkouška (hutnění) betonu.

Naše služby

Zakládáme si výhradně na službách: beranění, vodící vrtání, štětovnice, ale i statické a dynamické zkoušení pilot. Disponujeme vlastním vozovým parkem vrtací a beraní techniky a jsme připraveni dodat piloty na stavbu s jejich dalším zapuštěním na staveništi. Ceny za zarážení pilot jsou uvedeny na stránce: ceny za zarážení pilot. Pro objednání práce na zarážení železobetonových pilot zanechte poptávku.