Винт пилоти - плюсове и минуси, функции, устройство

Основата на къщата е един от най-сложните и скъпи елементи на неговата конструкция. В същото време процесът на неговото създаване е много дълъг - в повечето случаи това е ограничаващ етап на строителство. За съжаление не е необичайно за безскрупулни предприемачи съзнателно да нарушават технологии и норми, за да завършат бързо фондацията и да преминат към следващите етапи на работа. Често клиентите ги притискат към него и им се струва, че нищо не се случва твърде дълго на строителната площадка. Прекалено бързането на този етап води до факта, че за кратко време наемателите на новата къща имат проблеми - фундаментът пропада, и в резултат на това, цялата структура започва бавно да се срути.

Възможно ли е златната среда тук? Възможно ли е бързо да се изгради солидна и надеждна основа? Оказва се, че е възможно. В този случай спасяват пилоти. За да създадете фундамент върху винтови пилоти, отнема не един или два месеца, а само няколко дни.

Защо подобни купчини все още не се използват навсякъде? Защо новите домове не растат толкова бързо, колкото гъбите след дъжд? За да отговорите на тези въпроси, трябва да знаете не само предимствата, но и недостатъците на винтовите пилоти за фундамента, за да имате представа какви ограничения съществуват. Не забравяйте, че изграждането на фондация е много отговорен бизнес и при избора на дизайнерско решение трябва да разчитате преди всичко на собствените си познания, а не на рекламни гаранции на производители, обещания на строители или примери за съседи и познати. Историята на появата на винтови пилоти

Историята на винтовите пилоти е почти два века. Превратът в областта на инженерното строителство бе наследен от талантливия ирландски инженер Александър Мичъл. През 1833 г. той патентова “винтовите пилоти” на Мичъл, които могат да бъдат монтирани в движещи се почви, като например пясъчното дъно на резервоар или кал.

Първата голяма постройка, построена върху такива пилоти, е фарът на пясъка "Maplin", построен в устието на Темза още през 1838 година. Неговата основа се състои от девет пилоти с винтови накрайници с диаметър 120 cm, усукани в земята на дълбочина около 7 метра. През следващите години под ръководството на Мичъл в цяла Англия бяха построени още няколко фара. Някои от тях остават непроменени и до днес. В средата на 19-ти век повече от 150 фара в Северна Америка, вълнолом в Портланд, надлез и мостове в Бомбай, железопътна линия в Барода, кей в Мадрас и много други важни обекти бяха построени с помощта на купчини Мичъл.

В Русия научихме за винтовите пилоти едва през втората половина на XIX век. Руските инженери бързо оценяват всички предимства на това изобретение, особено когато работят във вечно замръзналите условия на северните райони на страната или в слаби, наводнени почви на крайбрежните райони. Много скоро винтовите пилони започват да се използват широко при изграждането на инженерни съоръжения за военна употреба (рамково-винтовата опора за високоскоростна конструкция на фундаментите на сгъваеми мостове все още се използва от нашите военни), а по-късно и в гражданското строителство.

Стоманени винтови пилоти се използват широко по света днес. Тяхната помощ се прибягва до там, където е необходима висока скорост на строителство на фундамент: при монтиране на различни видове подпори, разполагане на помпени и сондажни станции, полагане на тръбопроводи, изграждане на временни лагери за работници и др. при военните и промишлените строители, в компаниите, които извършват възстановителни работи. Строителните организации, които участват в строителството на жилищни сгради, са в този списък, но далеч от водещи позиции. Разбира се, основите на винтовите пилоти за жилищни сгради са изградени, но в повечето случаи става дума за изграждане на труднодостъпни места или райони с трудна земя, за ремонт на проблемни основи на стари къщи, за закрепване на сгради по склоновете.

Дизайн и характеристики на винтови пилоти

Какви са винтовите пилоти, които толкова бързо придобиха популярност сред строителите по света? Какви са техните разновидности? Какви характеристики на винтовите пилоти трябва да обръщате на първо място?

Винтовата купчина се състои от вал и острие, разположено в края му. Благодарение на последния, този тип купчина е погребан в земята чрез завиване, а не шофиране. 2'''2 '' 1. Pipe. 2. Капачка, която е прикрепена към горната част на купчината. 3. Спирално острие. 4. Антикорозионно покритие. 5. Технологична дупка за поставяне на пръта.

Има няколко вида стоманени винтови пилоти. Изборът в полза на един или друг вид се прави на базата на анализ на почвените особености в тази област и очакваното натоварване върху фундамента.Често, дори на едно и също място, се използват различни видове пилоти, което позволява равномерно разпределяне на товара.

Тип на върха на винтова купчина

Краищата на винтовите пилоти, които служат за улесняване на потапянето им в земята, могат да бъдат заварени или отлети.

Винтов купчина със заварен връх.

Съветите за леене са значително по-скъпи и използването им е оправдано само в случай на работа с особено плътни почви, включително вечно замръзнали почви, както и с големи включвания от естествен или изкуствен произход. Издръжливият лят накрайник при завинтване в купчината лесно унищожава препятствията по пътя си и не се деформира в този случай.

"Винтов купчинка с отливка.

Брой остриета

По броя на ножовете, винтовите пилоти се разделят на единични и многолопатни (броят на остриетата на един ствол в някои случаи може да достигне шест части). Първите са предназначени изключително за гъсти почви с ниска подвижност.

Еднократен винт.

Вторите са по-гъвкави, въпреки че основната им цел са слабите почви с ниска носеща способност, тъй като многократните пилоти са по-устойчиви на различни видове натоварвания - теглене или, напротив, потискане, както и хоризонтално. Максималната ефективност на многолопатните винтови пилоти може да се постигне чрез правилен избор на броя на ножовете, оптималното разстояние между тях, тяхната стъпка и ъгъл на наклон.

Двойно-винтова купчина.

Размер на острието

По големина на лопатките винтовите пилоти се разделят на широк нож (диаметърът на лопатките е поне един и половина пъти диаметъра на багажника) и тесен нож. Поради увеличената площ на лагерите, широките пилоти са много ефективни в слабите почви.

Широкоположни винтови пилоти.

При тесните остриета, тяхната специализация е особено плътна или много замръзнала земя (невъзможно е да се "завие" купчина с широко острие в такава основа поради силно увеличаващия се риск от счупване или деформиране на ножовете). Диаметърът на лопатките на винтовата купчина в съответствие с международния стандарт ICC AC358 (Критерии за приемане на спираловидна основа) може да варира от 200 до 350 mm.

Винтови пилоти с тясна шарка.

Дебелина на метала на винтова купчина Най-важната структурна характеристика на винтовата купчина е дебелината на метала, от който са направени стените на неговия вал. Изчисляването на необходимата дебелина се прави не само на базата на очакваното натоварване върху купчината, но и на условията за нейното функциониране. Факт е, че намаляването на дебелината на стените на пилота вследствие на корозионните процеси в крайна сметка води до намаляване на срока на експлоатация. Съгласно споменатия по-горе стандарт ICC AC358, минималната дебелина на стената на купчината шахта трябва да бъде 8 mm в неутрална почва и 9. 5 mm в почва с повишена химическа активност.

Разбира се, местните инженери осъзнаха значението на такъв параметър като дебелината на метала, използван за производството на винтови пилоти. В справочника "Пилоти и пилотни фундаменти", издаден в СССР през 1977 г., се посочва, че шахтата трябва да бъде направена от безшевни тръби, произведени чрез горещо валцоване, с дебелина на стената поне 10-14 mm. Въпреки това, в съвременния руски стандарт за строителство JV 24. 13330. 2011 "Куп фундаменти" такъв параметър, тъй като дебелината на стените на шахтата купчина винт не се счита за всички и не е стандартизиран.

Важно е да се правят предположения за това защо се е случило това, няма да сме тук, резултатът е важен. Много местни производители използват липсата на строги изисквания за изграждане на стоманени пилоти в руските стандарти и съзнателно игнорират международните стандарти. Желанието за максимална печалба води до загуба на качество.

За повечето винтови пилони, произведени в нашата страна, дебелината на стената не надвишава 3-4 мм. В същото време те са направени от заварени тръби с намалена устойчивост на корозия. Да, и качеството на защитното антикорозионно покритие, като правило, иска най-доброто: то често е "поръсено" още по време на транспортирането на пилоти.

Разбира се, Русия може да произвежда (и не само може, но и да произвежда!) Пилоти, качеството на които отговаря на всички изисквания на международния стандарт ICC AC358. Въпреки това, поради високата им цена, в повечето случаи те не се конкурират с конвенционалните стоманобетонни пилоти, монтирани в предварително пробити сондажи.

Необходимо е да се вземе предвид дебелината на метала, не само купчината, но и неговите остриета. При изграждането на временни или леки предмети е допустимо да се използват пилоти с остриета по-тънки от 5 мм. При изграждането на големи конструкции, предназначени за дългосрочна експлоатация, международният стандарт препоръчва използването на пилоти, чиято дебелина е 9,5-12. 5 mm.

Защитно антикорозионно покритие

За да се намали влиянието на корозионните процеси върху якостните характеристики на стоманен пилон, монтиран в агресивна почва, не само се увеличава дебелината на стените, но и се нанася допълнително защитно покритие. Най-често използваните методи за антикорозионна защита на стоманени пилоти са поцинковането и нанасянето на специално полимерно (полиуретаново, епоксидно и др.) Покритие. Според ICC AC358, дебелината на защитния полимерен слой не трябва да бъде по-малка от 400 микрона.

Предимствата на основата на винтови пилоти

Скорост на инсталиране

Високата скорост на монтажа е може би най-важното предимство на винтовите пилоти, защото в строителния бизнес времето се оценява като нищо друго. Винтът е готов за работа веднага след монтажа. Дори и бетонирането на вътрешния лумен на пилотния вал не води до принудително прекъсване на строителната площадка: няма нужда да се чака бетонът да придобие якост на марката, тъй като товарът върху купчината се възприема предимно от стоманената му обвивка.

Нисък шум при фундаментна конструкция

Ниският шум при монтажа е основното предимство на винтовите пилоти пред шофирането. Процесът на управление на последния в земята е съпроводен не само от шум, но и от вибрации. Вибрационните въздействия върху земята могат да причинят повреда на различни структури, разположени в непосредствена близост до работната площадка.

Ниска цена

Ниската цена на фундамента върху винтовите пилоти в сравнение с цената на всички видове стоманобетонни основи се постига главно поради значително намаляване на обема на грунтовите работи.

Способност да издържа на различни теглещи товари

Тази способност се дължи на наличието на остриета на винтовите пилоти. Именно поради техните остриета тези пилоти могат да се монтират на неравни платформи (което означава, че са идеални за сгради, разположени на склонове) и под всеки ъгъл спрямо вертикалата.

Не е необходимо да се добива голямо количество почва

Незначителното количество на почвата, изместено по време на монтажа на винтовите пилони, позволява извършването на работи близо до съществуващите сгради.

Може да се използва при различни условия

Непретенциозността на времето и климата на винтовите пилоти се изразява в това, че те могат да работят в доста широк температурен диапазон, да не се страхуват от повишаване на подпочвените води и подуване на почвата, и следователно не изискват задължително оттичане на площадката, където строителството е в ход.

Възможност за повторна употреба

Едно от приложенията на винтови пилоти е изграждането на временни конструкции. След като такава конструкция е изпълнила своите функции и е демонтирана, винтовите пилоти могат да бъдат отстранени от почвата и, ако е необходимо, повторно използвани.

Струва си да се отбележи, че само индустриално произведените винтови пилоти, чието качество отговаря на критериите за приемане на Международната строителна стандарт ICC AC358, имат всички тези предимства.

Недостатъци на фундаментните винтови пилоти

Използването на винтови пилоти има редица ограничения, за които много производители, за съжаление, се опитват да запазят мълчание. В условия, когато компаниите, които участват в монтажа на фундаментите, лесно се нарушават технологични стандарти, вие, като клиент, трябва да имате поне обща представа кога винтовите пилоти са нежелани или напълно неприемливи.

Невъзможност за използване в райони със сеизмична активност

Изграждането на сгради върху фундаменти на винтови пилоти е позволено само в зони без или в границите с умерена сеизмична активност.

Неизползването в почви, причиняващи бърза корозия на метали

Стоманени винтови пилоти не трябва да се използват в почви с електрическо съпротивление по-малко от 10 Ohm * m, в почви с рН по-малко от 5,5, както и в почви високо съдържание на органични съединения. Причината за тези ограничения е високата степен на електрохимична корозия на стоманата при тези условия. Отговорният предприемач, който не е безразличен към въпроса за издръжливостта на изградената от него конструкция, преди да вземе решение за използването на стоманени винтови пилоти, е просто задължен да определи всички необходими характеристики на почвата на дадена строителна площадка. Ако не е възможно да се определи агресивността на почвата, е необходимо да се спазват изискванията за пилоти, инсталирани в почви с много висока корозивна активност.

Не се допуска пробиване на винтови пилоти в скалиста почва

Шлаковите купчини и депата за строителни отпадъци могат да бъдат приписани на една и съща категория почва. Всяко твърдо включване може да повреди ножовете или дори вала на винтовата купчина по време на монтажа.

Препоръчва се да се избягва използването на винтови пилоти върху почви, които не осигуряват достатъчна странична опора

Те включват, например, торф, насипен пясък и др. има, необходимо е или надеждно да ги свържете един с друг, или да ги задълбочите значително. В съответствие с изискванията на стандарта ICC AC358, винтът в плътни почви трябва да бъде погребан най-малко на 1,5 м, а в меките - поне 3 м.

Да дадем пример: монтиране на винт 2, 5 m в зоната, където торфеното плато е разположено на дълбочина 2 m, е неприемливо, тъй като в този случай купчината ще бъде лишена от необходимата странична опора на почвата.

Факторите, влияещи върху издръжливостта на винтовите пилоти

Реклама твърди, че основата на винтовите пилоти може да продължи най-малко един век. Наистина ли е, или това е просто още един трик на търговците? Практиката показва, че това е напълно възможно, тъй като някои от фаровете, построени при Мичъл, все още стоят днес. Въпреки това, ние сме по-заинтересовани от съдбата на някакъв фар в далечна Европа, но малка селска къща някъде в московския регион, на Урал или на бреговете на Енисей. Колко ще издържи, когато е издигната върху фундамент от винтови пилоти, които не са направени някъде и веднъж, но тук и сега?

На базата на експерименталните данни е оценен експлоатационният живот. стоманени винтови пилоти в почви с различно електрическо съпротивление. Според тези оценки, в почва с ниска корозивност (например сух шист или сух пясък), купчините от нецинкован метал ще издържат най-малко 300 години и на защитен с покритие метал 800 години или повече. Впечатляващо, нали? Но това е почва, която е идеална по отношение на способността (или по-скоро невъзможността) да предизвика корозия на метала.

Помислете за сравнение друга опция за ограничаване. В почви с много висока корозионна активност (морска почва, тиня, мокра глина, торф), средният прогнозен експлоатационен срок на стоманен винт е само 30 години (ако купчината е изработена от поцинкован метал, тази цифра ще се увеличи до 70-75 години).

Трябва да се направи една важна резерва. При извършването на всички тези изчисления се приема, че купчината е направена в съответствие със стандарта ICC AC358, използван на запад, т.е. дебелината на стените на неговия ствол е 8 mm. Но да се намери в руския пазар винтови купчини от горещо валцувани стоманени тръби с такава дебелина на стените е почти невъзможно. Колко дълго ще продължи „стандартното“ местно производство в агресивна среда, т.е. купчина, направена от заварена тръба с дебелина на стената 3-4 мм, не е известна на никого, но очевидно е значително по-малка от 30 (75) години.

От гореизложеното следва, че 100-те години на основата на обещаните в рекламата винтови пилоти са нищо повече от празни думи. Пилотите могат да служат както значително повече, така и значително по-малко - всичко зависи от качеството на продуктите и условията на работа, за които в рекламата не се казва нито дума.

По принцип, експлоатационният живот на винтовите пилоти зависи от три основни параметъра:

• дебелината на стоманата, използвана за изработване на купчината на ствола и острието,
дебелината и качеството на защитното антикорозионно покритие,
• химическата активност на почвата в тази област. Без да знаят тези характеристики на купчините и условията на работа, не може дори да се правят предположения за това колко дълго ще продължат те.

  Практиката на изгаряне на винтови пилоти с връзки от метални канали или ъгли, широко разпространена сред нашите строители, допринася за намаляване на експлоатационния живот на винтовите пилоти. Разбира се, инсталирането на такива връзки между пилоти е оправдано при монтирането на фундамента в земята със слаба странична опора. Въпреки това, свързването на стоманени пилоти с джъмпери на проводящ материал ускорява електрохимичната корозия на метала.

  

  За да се избегне разсейването на токовете, които ускоряват процесите на корозия, стоманени пилоти не трябва да имат галванична връзка помежду си и с други конструктивни елементи, изработени от стомана. За да свържете пилотите в една система, трябва да използвате дървена лента или метална лента, елементите на която са свързани с пилотите чрез скоби, изолирани от пилотите от диелектричен материал.

  Това е всичко, което искахме да ви кажем днес. Сега знаете всички плюсове и минуси на винтовите пилоти и, надявам се, разбрахме основната идея, която се опитвахме да ви предадем. Винтовите пилоти са отличен избор за създаване на фундамент, но те не могат да се използват винаги и навсякъде. Определете валидността на използването на винтови пилоти във всеки случай само професионална кутия.Повярвайте ми, цената на привличането на специалист е непропорционално по-малка от цената на елиминирането на грешки, направени в процеса на проектиране и изграждане на фондацията. 2