8 Möglichkeiten (Methoden) zum Eintauchen von Pfählen in den Boden

Selbst die am weitesten vom Thema Bau entfernte Person versteht, dass die Basis eines jeden Gebäudes ist die Stiftungund erkennt, dass die Haltbarkeit und Festigkeit des Gebäudes von seiner Zuverlässigkeit und korrekten Ausführung abhängt. Wenn es um den Bau von großen Häusern und kritischen Einrichtungen geht, wählen Sie in der Regel Pfahlgründung. Es kann auf jedem Bodentyp verwendet werden, bietet maximale Zuverlässigkeit für das Gebäude und benötigt weniger Zeit für die Installation eines solchen Fundaments als für die Errichtung eines Klebebands oder eines anderen Fundamenttyps. Für die Pfahlgründung werden verschiedene Pfahltypen und verschiedene Eintauchverfahren verwendet. Die Wahl hängt von der Art des Bodens, der Position anderer Objekte in der Nähe, der Art der Struktur, der Länge der Pfähle und der Masse anderer Faktoren ab. Wir werden herausfinden, welche Methoden zum Eintauchen von Pfählen in den Boden existieren und wann es besser ist, die eine oder andere Methode anzuwenden.

Zunächst ein paar Worte zu Arten von Pfählen. Sie sind gestopft und gehämmert. Die ersten werden durch Einbau des Verstärkungskäfigs in einen vorbereiteten Schacht und anschließende Befüllung erhalten Beton. Rammpfähle Sie werden bereits fertig an den Aufstellungsort geliefert, Krananlagen transportieren sie direkt zum Tauchplatz. Wenn es um das Eintauchen geht, meinen sie genau geschlagene Pfähle.

Die Pfähle werden mit verschiedenen Methoden in den Boden eingetaucht:

• Schock;
• vibrierend;
• Einrückung;
• vermasseln.

Die Kombination einiger dieser Methoden ermöglicht es uns, über mehrere gemischte Methoden von Tauchpfählen zu sprechen:

• Vibrationsschock;
• Vibrationseinzug;
• Tauchen;
• Eintauchen mit elektrischer Osmose.

Wir werden uns mit den wichtigsten Feinheiten jeder Methode befassen.

Nr. 1. Schlag-Tauchhaufen

Die Schockmethode beinhaltet die Übertragung von Stapeln translatorischer Energie, durch die sie in den Boden eintaucht, einen Teil davon verdrängt oder verdichtet. Hierfür werden komplexe und schwere Mechanismen eingesetzt - Stoßselbstfahrer oder Schienenfahrzeuge. Für ihre Bewegung auf der Baustelle ist eine ebene Fläche erforderlich, daher muss das Territorium zunächst eingeebnet werden. Dank der Kopra, einer Art Pfeil, wird der Stapel aufrecht gehalten.

In der Anfangsphase ist das Tauchen langsam, so dass Sie den richtigen Winkel kontrollieren können. Es wirkt sich auf den Stapel selbst aus Stangen- oder Rohrhammer. Bei gleichem Gewicht hat der Rohrhammer eine 2-3 mal höhere Schlagkraft als die Stange. Damit die Rammgeräte den Stapel nicht zerstören, wird eine spezielle Kopfbedeckung verwendet. Das Tauchen wird fortgesetzt, bis der Stapel die Designtiefe erreicht hat.

Zu den Hauptvorteilen Methode umfassen:

• Möglichkeit der Arbeit auf jedem Boden;
• hohe Geschwindigkeit und Produktivität der Installationsarbeiten;
• Erhöhen der Lagereigenschaften des Fundaments, da Pfähle, die in den Boden eintauchen, es in der Zone um 2-3 Durchmesser verdichten;
• Arbeiten können bei fast jedem Wetter durchgeführt werden.

Nr. 2. Methode zum Eintauchen von Stapeln

Dank der Vibration, die von speziellen Geräten auf den Pfahl übertragen wird, erheblich Reibung und Schmutzresistenz werden reduziert. Das ist der Grund, warum für das Tauchen von Pfählen in die Designtiefe oft viel weniger Kraftaufwand erforderlich ist als beim Fahren. Wir dürfen nicht vergessen, dass beim Vibrieren in der gleichen Weise wie bei der Schockmethode, Bodenverdichtung ca. 1,5-3 Pfahldurchmesser (alles hängt von der Art des Bodens ab), sodass wir über das Auftreten zusätzlicher Tragfähigkeiten sprechen können.

Diese Methode beinhaltet die Verwendung von Vibrationsschüttler. Derartige Installationen über die Kopfbedeckung übertragen mechanische Schwingungen einer bestimmten Frequenz auf den Pfahl. Durch diesen Effekt schwimmt der Boden und der Pfahl beginnt unter dem Einfluss seines Eigengewichts zu sinken. Wenn es sich um lange, schwere Pfähle handelt, verwenden Sie niedrige Frequenzen. Für leichte, kleine Pfähle sind höhere Frequenzen besser geeignet (mehr als 1.500 Vibrationen pro Minute).

Der Eintauchvorgang beginnt mit der Installation des Vibrators in seiner ursprünglichen Position, wobei der Pfahl befestigt und vertikal ausgerichtet wird. Es wird empfohlen, vor Arbeitsbeginn einen Probelauf durchzuführen, um Abweichungen von der Vertikalen zu vermeiden. Solche Geräte sind teuer und müssen von qualifizierten Fachleuten verwaltet werden: Der Preis eines Vibro-Fahrers bzw. die Kosten für dessen Verwendung sind niedriger, wenn Sie die Mietdienste in Anspruch nehmen. In Moskau und in ganz Russland werden Bohrgeräte von der Drilling Technologies Group of Companies angeboten: Die Kosten beinhalten die Dienstleistungen eines erfahrenen Betreibers.

Die Rüttelmethode wird in folgenden Fällen empfohlen:

• Sand- und Wassersättigungsböden. Mantelpfähle, Blechpfähle und Stahlbetonpfähle werden dabei mit einer Geschwindigkeit von 3,5-7 m / min eingetaucht;
• Auf nassen und dichten Böden ist die Methode ebenfalls anwendbar, aber dafür müssen Sie den Brunnen vorbohren.
• Wenn Sie 15-30 cm vor Erreichen der Bemessungstiefe in Ton und schwere Lehmböden eintauchen, ist es besser, auf die Schockmethode umzuschalten.

Bitte beachten Sie, dass in einem dichten Stadtgebiet die Vibration nur in nicht resonanten Modi verwendet werden sollte. Es ist wünschenswert, dass die Oszillationsfrequenz nicht höher als 40-50 Hz war.

Nummer 3. Vibro-Schock-Methode

Wie der Name schon sagt, geht diese Methode davon aus Kombination aus Vibration und Stoßbelastung. Der Pfahl wird gleichzeitig durch Vibrationen und Stöße belastet, wodurch er schnell und relativ leicht in den Boden gelangen kann. Diese Methode wird verwendet auf dichten Böden, wo eine andere Methode unwirksam sein wird.

Die Installation, die ein Vibrationsschock-Eintauchen durchführt, hat zwei Rahmen: Auf dem einen befindet sich ein elektrischer Generator-Schlagapparat, auf dem anderen ein Pfeil mit einem Vibrationsdämpfer. Der Vibrator wird mit Hilfe einer Kopfbedeckung mit dem Pfahl verbunden, dann wird der Pfahl positioniert und der Mechanismus startet. In ähnlicher Weise können Sie eintauchen Pfähle bis zu 6 m Länge.

Nummer 4. Stapelvibration

Diese Methode kombiniert die Schock-, Vibrations- und Eindruckmethode. Auf den Stapel wirken drei Kräfte gleichzeitig. Die für die Arbeit verwendete Anlage besteht aus einem elektrischen Generator (angetrieben von einem Traktor oder Baggermotor), einer Doppeltrommelwinde, einem Führungsausleger mit einem Schwingungsdämpfer und Blöcken, durch die sich das Druckkabel von der Winde dem Schwingungsdämpfer nähert.

An der angegebenen Stelle hebt der Vibrationslader den Stapel und setzt ihn an den Punkt, an dem der Tauchgang stattfinden wird. Der Stapel ist durch eine Kopfbedeckung geschützt. Wenn das Gerät eingeschaltet wird, beginnt der Stapel unter dem Einfluss von Vibrationen, seinem eigenen Gewicht, der Masse des Vibrators, der Masse des Traktors oder anderer Geräte und der Stoßbelastung zu tauchen. Praktischerweise muss die Installation keine Reiserouten vorbereiten. Die Methode eignet sich für die Bearbeitung von Pfählen mit einer Länge von bis zu 6 m.

Nr. 5. Einkerbung von Pfählen

Die Einrückungsmethode wird am verwendet besonders harte und dichte Böden (mit Ausnahme von Fels) für Tauchpfähle mit durchgehendem und rohrförmigem Querschnitt von geringer Länge (3-5 m). Das Verfahren basiert auf der Wirkung einer statischen Last auf einen Pfahl.Bei der Arbeit werden spezielle Geräte verwendet, die ausreichend Platz beanspruchen, so dass die Durchführung des Verfahrens nur in Bereichen möglich ist, in denen mindestens 500 m zur Verfügung stehen² Bereich.

Zunächst wird der Pfahl in senkrechter Position in den Führungspfeil der Anlage gelegt und der Pfahlschaft mit Klammern fixiert. Der Pfahl wird um einen Meter vertieft. Anschließend wird ein Kopfband auf den Kopf gesenkt, das den Druck von der Basismaschine (Bagger, Traktor) über das Blocksystem auf den Pfahl überträgt. Durch diesen Druck sinkt der Pfahl allmählich in den Boden. Wenn der Pfahl die gewünschte Tiefe nicht erreichen kann, wird er mit Hilfe des Geräts leicht angehoben, wieder abgesenkt und weiter eingedrückt.

Nr. 6. Schraubpfähle

Methode verwendet, um Schraubenpfähle. Sie bestehen aus zwei Teilen: einer Stahlspitze mit daran angrenzenden Messern (sorgt für einen leichten Einstieg in den Boden) und dem Pfahl selbst aus Stahl oder Stahlbeton. Das Schrauben wird beim Bau von Brücken, Stromübertragungsleitungen und anderen Einrichtungen mit großer Last verwendet. Optimal für den Einsatz auf lockere oder überflutete Bödenkann in jedem Klima verwendet werden. Schraubpfähle können sogar geschraubt werden in Gebieten mit dichten Gebäuden.

Die Verschraubung erfolgt durch eine spezielle Ausrüstung, die am Rahmen des Traktors angebracht ist. Auf dem Installationslaufwerk ist der Pfahl in einer Inventarhülle montiert (ohne Verwendung eines Kopfbands). Dank des Getriebes geht das Drehmoment vom Gerät auf den Pfahl, es beginnt sich zu drehen und geht tiefer in den Boden. Wenn der Boden zu dicht ist, ist ein leichtes Anheben des Pfahls und ein Neustart des Mechanismus zulässig. Nachdem die gewünschte Tiefe erreicht ist, wird der Pfahl entknickt.

Nummer 7. Tauchpfähle

Bodenwaschmethode wird verwendet auf lockeren und lockeren Böden (sandiger und sandiger Lehmboden) zum Verlegen von Pfählen großer Durchmesser und Länge. Die Methode darf nicht auf untergehenden Böden und bei drohendem Absinken von Gebäuden in der Nähe angewendet werden. Das Verfahren basiert auf der Benetzung des Bodens und der anschließenden Verringerung der Reibungskraft, wodurch der Pfahl unter dem Einfluss seiner eigenen Masse und der Masse des darauf installierten Hammers leicht in den Boden gelangt.

In die Spitze oder Seitenwände des Pfahls sind Rohre eingebaut, durch die Wasser unter hohem Druck (ca. 0,5 MPa) zugeführt wird. Unter dem Einfluss von Wasser wird der Boden weicher, geschmeidiger, lockerer und ausgewaschener. Dieses Prinzip kennen wir aus dem Sandkasten. Der Bodenwiderstand des Pfahls wird verringert, Wasser erodiert auch die an die Pfahlwände angrenzenden Bodenschichten, wodurch die Reibungskraft verringert wird. Die Wasserversorgungsrohre haben einen Durchmesser von 38-62 mm. Die Seitenwäsche (mit 2 oder 4 Röhren an den Seiten des Stapels, 30-40 cm über der Spitze) verringert die Reibungskraft der Stapelwände wirksamer als die Mittelwäsche (mit einer Einzel- oder Mehrstrahlspitze in der Mitte des Stapels).

Es ist klar, dass es sich in diesem Fall nicht um eine hohe Tragfähigkeit handelt, daher wird häufig die Waschmethode mit der Schockmethode kombiniert. In diesem Fall werden die Kosten reduziert und die Zuverlässigkeit des zu errichtenden Fundaments erhöht.

Nummer 8. Elektroosmoseverfahren zum Stapeln

Die Elektroosmosemethode kann nicht als unabhängig angesehen werden, sondern vereinfacht den Prozess des Einsinkens von Pfählen. Gut für dichte und wassergesättigte Lehmböden. Die Essenz des Verfahrens besteht darin, zwei Pfähle zu einem elektrischen Netzwerk zu verbinden. Ein bereits eingetauchter Stapel spielt die Rolle der Anode und ist noch nicht verstopft - die Kathode. Wenn der Strom eingeschaltet wird, verliert der Boden in der Nähe der Anode Feuchtigkeit - er gelangt in die Zone in der Nähe der Kathode. Wie Sie wissen, ist es in feuchterem Boden viel einfacher, Stapel zu stapeln. Das Eintauchen erfolgt durch Schock oder Eindrücken.

Nachdem der Strom im Netzwerk verschwunden ist, werden die Bodeneigenschaften in kurzer Zeit wiederhergestellt, sodass Sie sich keine Gedanken über die Tragfähigkeit eines solchen Fundaments machen sollten.

Eintauchverfahren für buranable Haufen

Machen wir gleich eine Reservierung, die buranaibivny-Methode bezieht sich nur indirekt auf Methoden des Eintauchens von Pfählen, da in diesem Fall die Pfähle sofort auf der Baustelle angelegt werden, wir werden sie aber auch kurz beschreiben. Die Pfähle werden durch den Bau eines Verstärkungsrahmens in einem vorbereiteten Bohrloch erzeugt, der dann gegossen wird Beton. Ein Brunnen wird mit einem Schlag- oder Bohrer erstellt.

Bohrpfähle werden auf eine der folgenden Arten erstellt:

• Gehäuse. In den Brunnen ist ein Rohr eingebaut, das die Wände vor dem Einsturz schützt. Dann erstellt Verstärkungskäfig und vorbereiteten Beton wird gegossen. Das Rohr selbst kann im Brunnen verbleiben oder demontiert werden. In diesen beiden Fällen werden natürlich unterschiedliche Rohre benötigt;
• ohne gehäuse. Während des Bohrens beginnt Betonmörtel in den Brunnen zu fließen. Es stärkt die Wände und spielt die Rolle einer Hülle. Anschließend wird der Bewehrungskäfig in Beton eingelegt. Für eine gleichmäßigere Verteilung des Betons ein spezielles Gießrohr mit einem Rüttler am Ende verwenden.

Schließlich stellen wir fest, dass Schema Das Tauchen und das anschließende Anordnen von Pfählen ist ebenfalls von großer Bedeutung:

• gewöhnliches Schema nimmt eine gleichmäßig entfernte Anordnung der Pfähle zueinander an. Geeignet für Sand- und Kiesböden, nicht für dichte Böden geeignet, leicht zu verarbeiten;
• Spiralkreis Hierbei werden die Pfähle von der Mitte des Fundaments bis zu ihrem Umfang spiralförmig angeordnet. In diesem Fall können wir von einer möglichst gleichmäßigen Verteilung der Last sprechen und die Wahrscheinlichkeit eines Schrumpfens verringern.
• Schnittbild umfasst die Installation von zwei Stützen in einer Reihe, das anschließende Überspringen einer Reihe und die erneute Installation von zwei Stützen. So wird das gesamte Pfahlfeld passiert, wonach Pfähle in den fehlenden Reihen verlegt werden. Die Option eignet sich für Gebiete mit dichtem Boden.

Der Bau des Fundaments ist ein sehr verantwortungsbewusster Prozess, der mit einem Verständnis der Eigenschaften des Bodens, der Besonderheiten des zu errichtenden Gebäudes und einer Reihe von Berechnungen angegangen werden muss. Die Eintauchmethode wirkt sich zusammen mit anderen Faktoren auf die Zuverlässigkeit des Fundaments aus. Daher muss die Auswahl ernst genommen werden.