Jak se instalují vrtané piloty?

Vrtané piloty jsou typem pilotového základu, který zahrnuje stavbu pilot vrtáním otvorů do země, následným jejich vyztužením a betonováním. Výsledkem je pevný monolitický základ schopný absorbovat velké zatížení nejen z postavené budovy, ale také z bočních zemin.

Existuje několik klasifikací vrtaných podpěr, které jsou podrobně popsány v SNiP 2.02.01-83 a SP 50-102-2003. V dokumentech jsou uvedeny typy pilot, požadavky na ně a technologie výstavby. Pro soukromou výstavbu se používají dva typy vrtaných podpěr:

1. Válcový. Mají stejný průměr v celém nosném tělese.
2. S rozšířenou podpůrnou podrážkou – patou. Instalace patních pilot je složitý proces, který není možný bez speciálního vybavení – vrtacích sloupů s frézami. V hustých půdách se k vytvoření rozšíření používá výbušná metoda.

Při stavbě chatek vlastníma rukama bez najímání dodavatele se nepoužívají podpěry se širokou patou. Primitivní rozšíření lze uspořádat, pokud se používají plášťové trubky, ale nemá to nic společného s vypočítanou patou, která se provádí při výstavbě vícepodlažních budov v souladu s SNiP.

Základy na vrtaných pilotách se používají ve vícepodlažní a soukromé výstavbě v následujících případech:

• V hustě zastavěných podmínkách, kdy nelze vykopat základovou jámu pro jiný typ základů.
• Na bažinatých, slabých půdách, když se hustá půda nachází v hloubce více než 1 m.
• V oblastech s obtížným terénem.
• Při stavbě domů s použitím těžkých stavebních materiálů (žula, keramické cihly).
• Pokud hrozí zaplavení lokality, v blízkosti vodních ploch, s vysokou hladinou podzemní vody.
• Při absenci údajů o hydrogeologických průzkumech na lokalitě.
• Klady a zápory znuděného základu

Základ vrtaného typu má výhody i nevýhody, které jsou vlastní všem pilotovým základům. Mezi výhody patří:

všestrannost, vhodné pro půdy s libovolnými vlastnostmi
vysoká nosnost
jednoduché výpočty a schémata, nemusíte objednávat projekt
životnost minimálně 100 let
instalaci lze provést vlastníma rukama, bez pomoci dodavatelů
není třeba kopat jámu
minimální zatížení půdy sousedních oblastí
možnost zachování terénních úprav území
nízké náklady ve srovnání s jinými typy základů

Mezi nevýhody designu patří:

poměrně velký objem betonářské práce
potřeba posílit studny ve volných půdách
pracný proces instalace
nemožnost instalace sklepa v domě

Vrtané nebo šroubované hromady: co je lepší?

Majitelé stavebních pozemků, kteří se rozhodli postavit základ na pilotových podpěrách, nevědí, které piloty je lepší použít: šroubové nebo vyvrtané. Porovnejme obě možnosti:

Hodnotící kritérium	Znuděné hromady	Hromady šroubů
Nosnost hromady o průměru 50 cm	Vydrží 4 tuny	Vydrží 1,5 tuny
Odolnost vůči korozi a agresivnímu prostředí	Vysoký	Nízká
Rozsah a velikosti	Není omezeno	Omezeno na stávající velikosti
Použití v půdách	Na všech půdách kromě kamenitých	Nepoužívá se ve skalnatých, bažinatých, alkalických půdách
Náročnost instalace	Střední: nutné vrtání, vyztužení, betonování	Nízká: piloty jsou zašroubovány do země
Doba instalace	Záleží na konkrétní práci	V každém ročním období
Životnost	Minimálně 100 let	Od 25 do 50 let

Cena šroubových pilot závisí na velikosti, kovu použitém k jejich výrobě a způsobu zpracování. Cena vrtaných podpěr je stanovena jako součet nákladů na opláštění trubek, výztuže a betonu.

Jak je vidět ze srovnávací tabulky, vyvrtané podpěry jsou odolnější a levnější. Jejich instalace však vyžaduje podstatně více úsilí než instalace šroubových pilot.

Jaký materiál domu máte nejraději?
Dřevěný dům
Cihlový dům
Srubový dům
Pórobetonový blokový dům
Dům využívající kanadskou technologii
Kulatý srub
Monolitický dům
Dům z pěnových bloků
Dům ze sip panelů
Hlasovalo: 4619

Výpočet a rozložení vrtaných pilot

K provedení výpočtu vrtaného základu je nejprve nutné shromáždit následující počáteční údaje:

• Studium půdních charakteristik na lokalitě. Pokud byly provedeny hydrogeologické průzkumy, pak údaje o nich lze nalézt v projektu. Pokud nejsou informace o průzkumu, je nutné provést pitting. Jáma je vertikální průzkumný výkop vysoký 1,5-3 m, sloužící ke studiu vrstev a jejich charakteristik. Účelem pittingu je zjištění hloubky únosných zemin. Vrtání zvládnete sami pomocí běžné zahradní vrtačky.

Průzkumné vrty jsou nutné nejen pro zjištění únosných zemin, ale také pro zjištění jejich tloušťky.

Charakteristiky zemin, které se zjišťují během pittingu, lze nalézt v SNiP 2.03.01-84, 2.05.03-84 nebo 2.06.06-85.

• Sběr nákladů na základně. Jsou definovány jako součet všech konstrukčních prvků domu (od střechy po základy) a dočasného zatížení. Pro výpočet zatížení je nutný návrh a odhad materiálů. Nejlepší je vypočítat zatížení pomocí speciálních programů, například Foundation, Base 6.2 atd. Při stavbě malé lehké budovy můžete použít kalkulačku jako „Weight-Houses-Online v.1.0“. Výpočty zatížení lze také provádět nezávisle na základě SNiP 2.01.07-85.

Znáte-li vlastnosti půdy a celkové zatížení, které bude působit na základ piloty, můžete je začít vypočítat pomocí následujícího algoritmu:

• Výpočet únosnosti. Pro zjednodušení úlohy a neprovádění složitých výpočtů doporučujeme použít tabulku, která ukazuje únosnost vrtaných podpěr různých průměrů v závislosti na typu půdy:

V tabulce jsou uvedeny údaje o únosnosti vypočtené na základě použití betonu třídy B22,5 pro vrtané piloty. Pokud plánujete použít beton, jehož třída je nižší, sníží se nosnost piloty. Například 30 cm podpěra z betonu B22,5 v tvrdém písku unese 3179 kg a stejná hromada z betonu B17,5 o 30 % méně, tzn. 2225 kg.

• Výběr řezu (průměru). Při výběru optimálního průměru je třeba vzít v úvahu, že hromady velkého průřezu budou vyžadovat nejen hodně betonové směsi, ale širší studny a pažnicové trubky. Příliš úzké podpěry se snadno instalují, ale jejich počet bude větší. Pro domy 6×6 se doporučuje volit průměr 15-25 cm Pro chaty z lehkých materiálů – 30-40 cm, pro ty z těžkých materiálů – 40-50 cm.
• Počet vyvrtaných hromad. Pro výpočet počtu podpor pilot je nutné vydělit celkové zatížení únosností piloty zvoleného průměru.
• Vzdálenost mezi hromadami. Vzdálenost lze vypočítat pomocí vzorce:

l je vzdálenost mezi vyvrtanými podpěrami;
P je nosnost piloty;
Q je zatížení na 1 lineární metr základny.

Bez použití vzorce lze sklon podpor piloty určit následovně: vzdálenost mezi prvky by neměla být větší než 3 jejich průměry. Je třeba si uvědomit, že čím vyšší je hmotnost konstrukce, tím menší je rozteč pilot. Minimální vzdálenost může být 50 cm.

• Hloubka nebo délka hromad. Určeno na základě hloubky, ve které se nacházejí nosné zeminy. Hloubka zarážení pilot by měla být pod úrovní mrazu, i když jsou nosné vrstvy umístěny výše. Informace o hloubce mrazu pro vaši oblast najdete na internetu.

Příklad výpočtu: Stavba chaty probíhá v Moskevské oblasti na středně hustém písku. Rozměr domu je 10 x 10 m, celkové zatížení 60 tun. Pro konstrukci základu vybíráme piloty o průřezu 30 cm Na základě tabulky zjistíme, že nosnost piloty bude 2473 kg. Počet podpěr bude 60/2,4 = 24 ks. Vzdálenost mezi pilotami bude 60-90 cm Délka pilot, s přihlédnutím k úrovni mrazu pro Moskevskou oblast a hloubce nosných vrstev, je 2,2 m.

Pro sestavení schématu umístění pilotových podpěr je třeba vzít v úvahu, že piloty by měly být umístěny v každém rohu domu, podél nosných stěn se zvoleným sklonem a také pod vstupní skupinou. a těžké konstrukce.

Stavba nudného základu vlastníma rukama

Na rozdíl od jiných typů pilot nejsou vrtané podpěry regulovány GOST. Technologie pro jejich instalaci je předepsána SNiP 2.05.03-84. Dokument specifikuje následující způsoby instalace:

• betonování studní s pažím nebo bez něj;
• ponoření bednění vyplněného betonem;
• průběžná betonáž s maskovací patou;
• ponoření monolitického jádra do studny.

Nedávno se objevila technologie CFA, která spočívá v betonování pilot pomocí dutého vrtáku s vrtákem, kterým je přiváděn beton. Vzhledem k tomu, že většina majitelů příměstských oblastí nemá složité nástroje pro vrtání a betonování, zvážíme nejjednodušší způsob instalace vrtaných pilot – betonování s pažnicí nebo bez ní.

V zimě by měly být práce na instalaci vrtaného základu prováděny při teplotě vzduchu nejméně -10 C.

Sergej Jurijevič
Výstavba rodinných domů, přístavků, teras a verand.
Zeptejte se

Instalace pilotových podpěr může začít po označení budoucího základu. Značení se provádí pomocí tyčí a motouzů. Pro budoucí pásový nebo monolitický základ mělkého typu se v místech vrtání studní vykopou příkop nebo základová jáma o hloubce 0,5 m.

Pokyny krok za krokem pro instalaci vyvrtaného základu:

Vrtání studní a instalace pažnicových trubek

Vrtání se provádí ručním šnekem nebo plynovou vrtačkou. Velikost šnekové trysky závisí na průměru jímky. Na dno studny se nasype 10-20 cm polštář hrubého písku. Je nutné instalovat vrtaný základ pomocí pažnicových trubek? Podle technologie mohou být pažnicové trubky trvalé (zůstat ve studni) nebo vyjímatelné. Je také možné instalovat základnu bez plášťových trubek. Mezi výhody použití pažnicových strun patří:

• zabránění zřícení stěny studny;
• hydroizolační betonové piloty;
• zjednodušená instalace zesíleného rámu;
• jednodušší lití betonu.

Použití plášťových trubek má také nevýhody:

• zvýšení objemu práce;
• růst ceny nadace.

Cena plášťových trubek závisí na materiálu a velikosti. Nejlepší je použít plastové nebo azbestocementové trubky, které jsou odolné vůči korozi. Délka trubek by měla být o 30-50 cm větší než vypočtená délka pilot. Instalace potrubí je vyžadována ve volných, viskózních, bažinatých půdách. V jílovitých a hustých hlinitých půdách se lze obejít bez pažnicových trubek. V tomto případě jsou stěny studny obloženy hydroizolací nebo střešní plstí, aby se vytvořila hydroizolace.

Při použití pažnicových trubek se výrobky ponořují do vrtu zalisováním nebo zaražením perlíkem. Potrubí musí být instalováno přísně svisle uvnitř studny. Poloha je řízena úrovní budovy. Přípustná odchylka pro 2 m potrubí není větší než 1 cm do strany. Mezera mezi stěnou studny a pažnicí je vyplněna zeminou.

Výztuž vrtaných pilot

Výztuž je nutná, aby odolala tlakovému zatížení působícímu na pilotu ze všech stran. Výztuž pro vrtané piloty se váže do rámu prostorové výztuže. Počet tyčí podélné výztuže je 4 nebo 6. Svislé tyče se instalují každých 30-40 cm. Průměr použitých armovacích tyčí třídy A3 je 15-20 mm. Délka tyčí by měla být o 0,5 m delší než délka plášťových trubek. Výztuž použitá pro zesílený rám musí odpovídat GOST 5781.

Pletení armovacích klecí se provádí pomocí žíhaného drátu o průřezu 1-5 mm. Pro upevnění tyčí jsou nejvhodnější svorky nebo 90 mm plastové trubky. Rám se vyrábí pomocí ohýbačky ramen nebo pletací pistole takto:

• výztuž se nařeže na požadovanou délku
• jsou namontovány držáky pro podélné tyče;
• 4 nebo 6 tyčí se umístí do prostoru pomocí držáku;
• Vertikální tyče se montují se zvolenou roztečí pomocí drátu a svorek.

Výztužný odpad, stejně jako rezavá a špinavá výztuž, by se neměly používat k vyztužení vrtaných pilot.

Hotová armovací klec se spustí do studny a tam se instaluje tak, aby se armatura nedostala do kontaktu se stěnami pažnicových trubek.

Betonování vrtaných pilot

Pro betonáž se používá beton třídy B22,5. U lehkých staveb je povoleno použití betonové směsi třídy B15. 17,5. Beton ve složení a fyzikálních a mechanických vlastnostech musí odpovídat GOST 19804.2-79, 10060.0-95, 10060.4-95 a 12730.0-78. Při výrobě vlastní betonové směsi musíte striktně dodržovat recepturu.

Nejlepší možností je objednat hotový beton s dodáním. V tomto případě je vhodné objednat ABS s hadicí požadované délky, kterou bude směs přiváděna do vrtů. Všimněte si také, že betonáž každé hromady trvá 10-20 minut a doba bezplatného parkování ABS je 1 hodina. Za dobu, kterou mixér stráví na vašem webu nad rámec této normy, si budete muset připlatit zvlášť.

Lití se provádí přiváděním betonu do ústí vrtu přes nálevku spuštěnou dolů. Beton se přivádí do studny po částech: když se vytvoří vrstva 30-50 cm, je nutné zastavit lití a provést vibrační zhutnění. Poté se nalije a zhutní další část. Hlava piloty je vytvořena naléváním pažnice k hornímu okraji. Beton tvrdne během 7-10 dnů.

Struktura paty je základem vrtané podpory.

Pata je rozšíření základny piloty, což umožňuje zvýšit nosné zatížení o 5-10%. Při uspořádání pilotového základu vlastníma rukama můžete provést rozšíření jedním ze dvou způsobů:

• expanze zeminy u ústí vrtu pomocí zesíleného zhutnění s následným litím betonové směsi;
• použití plášťové trubky s rozšířením ve spodní části.

U prvního způsobu nelze posoudit kvalitu výsledné paty a u druhého se výrazně zvyšuje pracnost v důsledku vrtání širší studny. Ve většině případů při stavbě soukromého domu, a to i velké hmoty, není vhodné jej rozšiřovat.

Ořezávání pažnicových trubek a tvarovek

Prořezávání se provádí bruskou. Výztužné tyče by měly vyčnívat z hlavy piloty, ale měly by mít stejnou výšku. Pomocí vyčnívající výztuže bude pilotový základ spojen se zemní částí.

Výstavba zemní části základů

Existuje několik možností pro základy podporované nudným základem:

1. Pile-monolitické. Kombinovaný typ základů, ve kterém je monolitická deska nalita na pilotové pole. Používá se především na hustých půdách a pro budovy s velkou hmotou. Výhody: nejvyšší nosnost. Nevýhody: velký objem betonářské práce a vysoké náklady.
2. Pile-tape. Pásový základ na chůdách je nejlepší volbou pro venkovský dům. Monolitický základový pás, litý pomocí bednění, spočívá na vrtaných pilotách a přenáší až 40 % hmotnosti domu na podpěry. Výhody: snadná implementace, nízké náklady, spolehlivost. Nevýhody: na bažinatých půdách je nutné instalovat závěsný pásový základ, který je téměř nemožné vypočítat a realizovat nezávisle.
3. Pile-grilge. Design připomíná základ z pilotové pásky, ale místo monolitické pásky přebírá zatížení konstrukce mřížka. Základ s mříží je ideální pro malé venkovské domy, lázně a hospodářské budovy. Výhody: jednoduchá instalace, schopnost samostatně uspořádat kovový závěsný rošt. Nevýhody: relativně malá nosnost.

Při výběru zemní části pro vrtaný základ je nutné vzít v úvahu vlastnosti budoucího domu (hmotnost, plocha), typy půdy na místě a finanční možnosti. Při výpočtu nákladů na kombinovaný základ nezapomeňte do odhadu zahrnout izolaci, hydroizolaci a dokončovací materiály.

Průměry vlasu: 620 mm / 800 mm / 820 mm / 1000 mm / 1200 mm / 1500 mm.

(u Ø 620-1200 je tloušťka stěny plášťových trubek 40 mm, u trubek Ø 1500 – 50 mm).

Délka: až 80 metry

Technologie pro stavbu pilot „pod ochranou pažnicových trubek“ (BAUER)

Klasická technologie výroby vrtaných pilot, v našich končinách nejrozšířenější. Skládá se z ponoření inventárního potrubí pomocí rotátoru a stolu pro stáčení potrubí (oscilátoru). Tyto piloty jsou schopny nést vysoké zatížení od budov nebo konstrukcí. Použití pažnicové trubky umožňuje pokrýt horizonty sypkých písků, zajistit bezpečnost pilotážních prací, kontrolovat parametry vrtu a zaručit kvalitní vyplnění studny betonem. Tento typ pilot je díky své vysoké spolehlivosti nejoblíbenější mezi staviteli dopravy a staviteli mostů. Plášťová trubka se skládá z částí trubek navzájem pevně spojených, tloušťka stěny je obvykle 40 mm. Rychlost pronikání závisí na provozních vlastnostech rotátoru (především výkonu) a konstrukci vrtného tělesa (v závislosti na typu půdy).

Rozsah použití dané technologie

Tyto piloty jsou schopny nést vysoké zatížení od budov nebo konstrukcí. Je třeba poznamenat, že při vrtání ve slabých půdách nasycených vodou je pažnicová trubka zašroubována před úrovní výkopu (poloha pracovního vrtného tělesa). Tímto způsobem se vytvoří půdní zátka. Aby se zabránilo vniknutí zeminy do studny kvůli prostoru potrubí, je rozdíl ve zdvihu mezi pažnicí a šnekem obvykle 3–4 m, někdy až 6–7 m.

V některých případech je za přítomnosti tlakových horizontů podzemní vody nutné vytvořit protitlak ve studni jejím napuštěním vodou nebo jílovým roztokem. Použití pažnicové trubky umožňuje pokrýt horizonty vodou nasycených zemin, zajistit bezpečnost pilotážních prací, kontrolovat parametry vrtu a zaručit kvalitní vyplnění vrtu betonem. Tento typ pilot je díky své vysoké spolehlivosti nejoblíbenější mezi staviteli dopravy a staviteli mostů. Plášťová trubka se skládá z částí trubek navzájem pevně spojených, tloušťka stěny je obvykle 40 mm. Rychlost pronikání závisí na provozních vlastnostech rotátoru (především výkonu) a konstrukci vrtného tělesa (v závislosti na typu půdy).

Inženýrsko-geologické podmínky

• Jakékoli zeminy v kategoriích I – IV;
• Skalnaté půdy (vrtání je možné na vyžádání, po zvážení geologie);

Hlavní výhody technologie:

• Vrtání pilot v nejtěžších půdních podmínkách kategorie I-IV, je možné instalovat piloty do vodou nasycených a kamenitých půd.
• Možnost stavby pilot velkých průměrů od 620-1500mm s rozšířením až do 2200m.
• Absence dynamických a vibračních účinků na zemi, což umožňuje instalovat piloty v blízkosti stávajících budov a konstrukcí.
• Vysoká spolehlivost moderních zařízení umožňuje přesně řídit proces vrtání až do dosažení nosné vrstvy.
• Možnost vrtání nebo těžby balvanů.
• Studna se plní přes betonovou trubku, což eliminuje tvorbu hrdel, pokud je ve studni armovací klec.
• V průběhu vrtání je prováděno přímé sledování souladu skutečných inženýrskogeologických poměrů s projektovými podmínkami, což umožňuje eliminovat chyby a nalézt optimální řešení.
• Možnost rozšíření umožňuje nejúplnější využití nosnosti piloty. Při stavbě pilot pomocí této technologie je třeba věnovat zvláštní pozornost skutečnosti, že při průchodu vodou nasycených zemin, aby se zabránilo vztlaku zeminy ve studni, je nutné vytvořit buď dlouhou zemní zátku nebo přetlak pomocí vody nebo jílového roztoku. S přihlédnutím k nízké produktivitě a schopnosti přenášet značné zatížení mohou konstrukční řešení zajistit plné využití nosnosti pilot na zemi.

Zvláštnosti použití technologie „in-casing“.

• S přihlédnutím k náročnosti technologického procesu je produktivita práce nižší než při použití technologií Fundex a CFA.

Technologický postup vytváření pilot:

• instalace inventární pažnicové trubky s nožovým úsekem do čela na ose piloty, vyrovnání polohy vrtací jednotky a pažnicové trubky. Inventární pažnicové trubky se skládají ze samostatných úseků o délce 2 a 4 m. Celková délka pažnicové trubky je stanovena na základě podmínky jejího převýšení nad úrovní pracovní plošiny o 1.0-1.5 m.
• vrtání se provádí do plné hloubky. Během procesu vrtání jsou nepřetržitě prováděny vratné a translační pohyby pažnicové trubky, která je v následných úsecích roztahována pomocí výložníku nebo vrtné soupravy. Vytěžená zemina se ukládá na místo, odkud se podle potřeby dopravuje na skládku.
• V průběhu prací je nutné neustále sledovat charakter přejížděných zemin pro sledování souladu s návrhovou geologií a posouzení nutnosti výměny vrtného nástroje.
• Jakmile čelo dosáhne konstrukční značky, před instalací výztužné klece musí být důkladně očištěno od vrtných odřezků.

Fáze 2: Vyztužení.

• Piloty jsou vyztuženy prefabrikovanými rámy projektované délky. Výztužná klec se dodává pomocí pomocného navijáku vrtné soupravy, nebo pomocí jeřábu. Rám je připevněn k ústí vrtu. Rám je spuštěn do polohy, která zajišťuje jeho volný průchod do studny. Svařování jednotlivých sekcí rámu se provádí na staveništi nebo přímo nad studnou.

Fáze 3: Betonování.

• Betonáž pilot se provádí pomocí betonových trubek metodou VPT pomocí betonové pumpy, nebo pomocí nálevky z vaničky. Během procesu betonáže se odstraní pažnicové trubky. Při betonáži musí být pažnicové trubky ponořeny do betonu do hloubky minimálně 1 m, což zajistí kvalitu betonáže a zabrání separaci betonové směsi. Pilota se betonuje, dokud betonová směs nedosáhne povrchu země. Současně se pracuje na odstranění znečištěné vrstvy betonové směsi (kalu).