Как забить сваи своими руками: пошаговая технология по устройству фундамента

Содержание

пошаговая технология по устройству фундамента

Для устройства некоторых типов фундамента требуется забивка свай. Данная технология на сегодняшний момент является очень востребованной и популярной в строительстве малоэтажных строений.

Материалы свайного типа подразделаются на несколько категорий, при этом каждый вид имеет свои особенности углубления в грунт, различия в структуре и внешнем виде, а также отличительные эксплуатационные характеристики.

Разновидности свай

Если рассматривать все категории свайных фундаментов, забивные считаются одними из наиболее прочных и надёжных. Они относительно крепко держатся в грунте, поэтому и применяются для монтажа тяжелого ростверкового основания.

Кроме этого, такая технология признаётся самой старой и распространённой во всём мире. На настоящий момент различают 3 категории свайных фундаментов:

Общестроительный. Широко использующийся для частного сектора.
Мостовой. Применяющийся для возведения конструкций мостов.

Электротехнический. Для монтажа каркаса гидроэлектростанций.

Опоры с квадратным сечением очень популярны

Все они отличаются друг от друга, отталкиваясь от характеризующих особенностей материала, из которого они изготовлены: железобетон, металл, древесина. Дополнительно присутствует классификация по типам арматуры (с напряжением или без него), а также по поперечному сечению (круглые полнотелые, полые или прямоугольные).

Технология для изготовления при этом может быть использована сборная или монолитная. Широкую популярность получили опоры квадратного сечения. При этом нужно правильно сделать выбор между видом арматуры, использовать элементы с напряжением или без.

Следует учитывать, что забивание свай с напряжением отличается высоким противодействием образованию трещин, большой величиной нагрузки на одну единицу, а также устойчивостью к переменным нагрузкам и работам в неблагоприятных гидрогеологических условиях.

Требования ГОСТ

Фундамент является капитальным строением, напрямую отвечающим за целостность несущих стен любого строения, поэтому для подбора материалов, применяемых для его монтажа, требуется строгое соблюдение официальной документации, характеризующей характеристики изделий.

Материалы деревянных изделий подбираются по соответствию с ГОСТ 9463-88. Для железобетонных существует широкий перечень нормативной документации:

ГОСТ 1980479-2012 – общая техническая информация.
ГОСТ 19804.4-78 – прямоугольные сплошные не армированные.
ГОСТ 19804.2-79 – прямоугольные сплошные с арматурой, расположенной поперёк.
ГОСТ 19804.3-80 – прямоугольные сплошные с закруглённой полостью и арматурной сетью.
ГОСТ 19804.5-83 – пустотелые, закруглённого сечения.

Согласно требованиям ГОСТ 23009, все изделия обозначаются маркировкой, состоящей из буквенно-цифровых групп с разделением дефисом. Исследование и расчёт, направленный на вычисление несущей характеристики забивных свай, определаются по требованиям СНиП № 2.02.03.85.

Различия по материалу и внешнему виду

Металлические сваи распространены в индивидуальном строительстве

Как говорилось ранее, забивные сваи могут быть выполнены из 3 видов строительного материала: дерево, металл и железобетон. Первые изготавливаются из твёрдой породы дерева: кедра, дуба, лиственницы. На конце устанавливается конический наконечник, надетый на забиваемый конец сваи.

Верхняя часть стягивается с помощью кольца, предохраняющего древесину от растрескивания от удара молота. Изделия такого типа встречаются длиной до 15 м и шириной до 0,4 м. Если этого требует ситуация, могут применяться комплекты из нескольких деревянных опор, связанных вместе и забиваемых, как один элемент.

Металлические сваи являются самыми распространёнными в современном индивидуальном строительстве. Уникальность заключается в большем сроке эксплуатации по сравнению с деревом и простотой забивки по отношению к железобетону. Зачастую они изготавливаются самостоятельно, а забиваются в почву с помощью обычного молота.

Возведение свайного фундамента с использованием железобетонных изделий различается по внешним характеристикам: разный диаметр и форма столба: квадрат, прямоугольник, круглые или двутавровые опоры.

Перед тем как вбивать её в грунт, следует визуально оценить целостность конструкции и убедиться в отсутствии сколов, трещин, деформаций и других нарушений покрытия.

Методика углубления свай

Широкие географические диапазоны строительства, освоенные в современное время, позволяют говорить о нескольких методиках монтажа свайного фундамента. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки и отличается применяемой для этого спецтехникой. Среди многочисленных способов можно выделить 4 основных:

ударный;
вдавливание;
вибровдавливание;
лидерное бурение.

Конкретный метод определяется специалистами и зависит от архитектурной специфики строения, рельефа и особенностей грунта на земельном участке, климатических и атмосферных условий региона.

Ударный способ

Технология считается одной их наиболее распространённых. Используется как в промышленном, так и в частном строительствах.

Углубление сваи происходит путём амплитудных ударов молотом (копром).

В настоящее время существует широкий выбор машин для выполнения работ такого направления, различающихся своими характеристиками. Ознакомиться с некоторыми из них можно в таблице, размещённой ниже.

Забивка свай своими руками

Кроме этого, ударная технология – единственная в своем роде, которую можно использовать без применения спецтехники. Сделать простое устройство, которое будет выполнять удары по свае, не так сложно. Выглядит оно следующим образом:

Собирается тренога. Материал её изготовления не принципиален, это могут быть брёвна, трубы, брус.
На неё подвешивается 2 – 3 металлических или бетонных блока, выполняющих роль противовеса.
Тяжёлый стальной прямоугольник – молот. Одна его сторона должна быть ровной.
2 троса перебрасываются через блоки и служат для поднятия металлической балки.

Процедура повторяется до достижения нужного результата.

Для облегчения процесса можно установить на барабан электрический двигатель, который будет выполнять поднятие молота путём накручивания троса на специальный шкив, подключенный через редуктор.

Вдавливание

Вдавливание свай – самый дорогой метод углубления

Такой способ углубления фундаментных свай считается одним из самых редких и дорогостоящих.

Его уникальность заключается в том, что применяется многотонная спецтехника, которая фиксирует элемент в замке, и, перенося на неё свой вес, втыкает её в грунт.

Преимущественно используется при относительной близости к другим строениям и во время реконструкций зданий, когда нет возможности воспользоваться другим видом свайной техники.

Вибровдавливание

Уникальность машин заключается в том, что есть возможность регулировки силы удара вибромолота и соответствующего увеличения величины вдавливания опоры. При этом, необходимо соблюдать строгие требования, заключающиеся в том, чтобы вес молота был не менее чем в 2 раза меньше веса сваи.

Второй метод с использованием вибрации основан на взаимодействии со статическим пригрузом. Машина условно делится на 2 половины: задняя с генератором и двухбарабанной лебёдкой, а также передняя с направляющей стрелой и блоками, через которые проходит трос от молота к лебёдке. Находясь в рабочем положении, молот опускается вниз и соединяется со сваей, захватывая её в замок. При включении механизма скреплённые элементы опускаются вниз под собственным весом и воздействием вибропогружателя.

Лидерное бурение

Если грунт достаточно твёрдый и забивка свай ударным методом не принесёт результата, применяется лидерное бурение. Методика заключается в том, что на заранее определённых местах осуществляется бурение скважин, которые несколько уже в диаметре, чем сваи.

После чего в них с помощью копра вбиваются изделия, служащие основанием для фундамента.

Следует заметить, что глубина пробуренных скважин должна иметь величину на 0,5 м меньше, чем необходимая для углубления сваи. Таким образом, достигается максимально плотное удержание опоры грунтом.

Специфика работ

Если верхний слой грунта плотный, его смачивают водой

Основная функция, которую выполняет свайный фундамент – это предотвращение деформации строения от сезонного пучения грунта. Поэтому каждый элемент должен быть забит ниже уровня его промерзания. Помимо этого нужно пройти сквозь слабые насыпные слои и закрепиться в твёрдом основании. Только такой результат сможет дать гарантию того, что забивка свай выполнена успешно, и фундамент получится максимально прочным.

При плотном верхнем слое грунта используется методика смачивания. Вдоль сваи подаётся вода, которая смягчает его и снижает силу трения, что позволяет изделию намного легче войти внутрь земляного слоя.

Забитые в теплое время года сваи не будут отталкиваться грунтом

Желательно выполнять монтаж таких фундаментов в тёплое время года.

Таким образом, можно предотвратить возможность ослабления опор при оттаивании грунта.

Но в некоторых случаях нет возможности создать такие условия, поэтому приходится выполнять работы и в холодное время года.

При промерзании почвы не более чем на 1 метр процедура забивания осуществляется в обычном режиме.

Если уровень промерзания ниже допустимого значения, следует учесть, что в ходе работ свая может быть повреждена.

В таких ситуациях используется так называемая «паровая игла». Это трубка со многочисленными отверстиями на конце, через которые осуществляется подача горячего пара, нагревающего промерзший слой.

Ещё один немаловажный факт – это обязательно нужно убедиться, что свая не упёрлась в каменную плиту. Оставление в таком положении повлечёт постепенный перекос строения. Происходит это из-за того, что остальные элементы фундамента постепенно дают осадку, углубляясь дальше. Опора, которая находится на плите, останется на прежнем уровне. Поэтому именно из-за неё фундамент поведёт.

Отказ сваи

Довольно частая ситуация, когда «отказ» случается гораздо раньше планируемого. В таком случае происходит «ложный отказ». Случается это при частых ударах без обязательных пауз между ними. Обойти «ложный отказ» получается, сделав паузу в работе и дав остыть наконечнику сваи и грунту.

Несмотря на то, что классическими средствами забивания свай считаются гидро- и пневмомолот, развитие строительных технологий предполагают применение для этих целей целого спектра специализированный машин такого типа. Современные машины позволяют выполнить работы в непосредственной близости к жилым кварталам, где действуют ограничения по уровню шума и вибрации без нарушения действующего законодательства и самые короткие сроки.

информация о винтовых сваях и способах вкручивания свай

Свайно-винтовой фундамент

Свайный фундамент используют для строительства жилых зданий и промышленных объектов в районах с подвижными, глинистыми, влажными почвами. Монтаж винтовых стержней позволяет построить устойчивый и крепкий дом на участке с перепадами по высоте, крутыми склонами. Стоимость такого основания намного дешевле классического ленточного или монолитного фундамента. Сваи используют как для возведения тяжелых зданий, так и для постройки небольших сооружений: веранд, беседок, навесов, хозблоков. Простой монтаж свайных опор позволяет выполнить все работы самостоятельно. Чтобы понять как закручивать винтовые сваи своими руками, нужно подробнее узнать об их конструкции, особенностях монтажа.

Винтовые сваи для фундаментов

Сваи с винтовыми лопастями изготавливаются из легированных марок стали, специальное покрытие защищает металл от влаги и почвенной коррозии. В качестве антикоррозионного покрытия применяют эпоксидные и полимерные составы, грунт-эмали по ржавчине или оцинковывают конструкции гальваническим способом.

Опора состоит из ствола, наконечника с лопастью и хвостовика с монтажными отверстиями. После завинчивания винтовых свай выступающие части обрезают по одному уровню, а сверху наваривают стальные оголовки. Они увеличивают площадь соприкосновения опор с основанием конструкции или ростверком. Диаметр и длину сваи, а также количество опорных стержней подбирают исходя из типа грунта на участке застройки, нагрузки на основание.

Свайные конструкции используют для быстрого возведения фундаментов легких конструкций, жилых домов, инженерных сооружений, объектов промышленного назначения. Сфера применения винтовых определяется их диаметром и несущей способностью:

57 мм — опоры дорожных указателей и знаков, небольших навесов, легких оград из сетки-рабицы, металлопрофиля;
76 мм — фундаменты кирпичных и бетонных заборов, теплиц, рекламных конструкций;
89 мм — основания для строительства беседок, террас, веранд, хозпостроек;
108 мм — на таких фундаментах строят пристройки, бани, гостевые домики, дачи из бруса;
133 мм — для возведения коттеджей из кирпича, пенобетона, газоблока;
159 мм — установка опор ЛЭП, наземных трубопроводов, пристаней, причалов, пешеходных мостов;
219 мм — фундаменты для зданий в 2-3 этажа, павильонов, ангаров, промышленных цехов и гаражей;
352 мм — возведение тяжелых зданий и сооружений на песчаных или болотистых почвах, строительство автомобильных мостов.

Как выполняется закручивание свай

Вкручивание винтовых свай выполняется вручную или с помощью спецтехники. Выбор технологии зависит от:

Размеров опор. Сваи диаметром 57 или 76 мм можно ввинтить вручную. Для качественного монтажа опор с большей толщиной ствола потребуется спецтехника.
Глубины вкручивания. Если строительство ведется на участке с большими перепадами по высоте, то часть свай может иметь длину до 12 м. Здесь оптимальным решением будет механизированное закручивание винтовых свай.
Наличия или отсутствия подъездных путей. Если удобного проезда для техники нет, то предпочтение отдается ручному способу.
Плотности застройки участка. Сделать пристройку или веранду, заложить основание для гаража вплотную к забору можно только вручную.
Бюджета. Закручивание винтовых свай своими руками обойдется дешевле, чем механизированный монтаж.

Закручивание свай вручную

Перед началом работ потребуется подготовить инструменты, которые понадобятся в ходе работы. Основные материалы и приспособления:

Лопата, рулетка, деревянные колышки, кувалда, строительный шнур — для разметки участка.
Два рычага, пузырьковый уровень с магнитной подошвой — для завинчивания опорных стержней, контроля вертикальности.
Лазерный уровень, мел, болгарка — для выравнивания хвостовиков в один уровень.
Песок, портландцемент, вода, емкость для приготовления раствора — для бетонирования свай.
Сварочное оборудование, краска по металлу — для фиксации оголовков и обвязки, обработки сварных швов.

Так как самому закрутить сваи под фундамент технически очень сложно, то для монтажа опор потребуется три человека. Двое вращают рычаги, третий — контролирует вертикальность вхождения стержня в почву.

Последовательность формирования фундамента

Подготовительные работы. С участка убирают крупный строительный мусор, ветки, камни. Если монтажные работы ведутся зимой, то потребуется очистить стройплощадку от снега.
Геологические исследования. Проводится оценка рельефа, выполняется пробное бурение. Сваи вкручивают в нескольких точках внутри контура будущего фундамента. Так определяют насколько глубоко залегает плотный несущий пласт.
Проектирование. Выполняется расчет нагрузки на фундамент. По результатам расчетов и геологических исследований определяют нужное количество опор, их диаметр, длина, толщина металла ствола и лопастей.
Разметка. В точках установки опор вбивают колышки: по контуру будущего фундамента, в местах примыкания наружных стен и внутренних перегородок. Расстояние между опорными точками должно быть не больше 2,5-3 м.
Монтажные работы. По разметке все сваи вкручивают на расчетную глубину. На ствол сваи прикрепляют магнитный уровень, в монтажные отверстия продевают рычаги. С равномерным усилием стержень ввинчивают в грунт.
Обрезка хвостовиков. Выступающие на разную высоту опоры выравнивают при помощи нивелира. Обязательно должны быть срезаны монтажные отверстия. Это нужно учитывать при расчеты длины опор.
Бетонирование. Полости труб заполняют цементно-песчаным раствором. Этот шаг позволяет предотвратить образование конденсата внутри трубы, который приводит к коррозии металла.
Монтаж оголовков. На верхушки опор устанавливают оголовки и приваривают. Сварные швы обрабатывают эпоксидным составом.
Обвязка. Винтовые сваи соединяют по периметру брусом, стальным швеллером или двутавром. Фундамент тяжелых зданий дополняют железобетонной конструкцией — ростверком.

Ошибки при вкручивании свай своими руками

Чтобы свайный фундамент получился прочным и устойчивым нужно избегать просчетов, которые нередко допускаются при закручивании свай вручную. Типичные ошибки:

Вывинчивание стержней чтобы подогнать их под уровень. Такой фундамент быстро деформируется из-за неравномерного проседания свай.
Установка опор под углом. В этом случае лопасти вырывает из почвы под воздействием горизонтальных и вертикальных нагрузок.
Глубина вкручивания менее 1,5 м. Наконечник сваи должен пройти уровень промерзания грунта, в противном случае ее будут выдавливать силы морозного пучения.
Обрезка свай под углом. Срезать хвостовики нужно строго по горизонтали чтобы обеспечить правильный уровень оголовкам. В противном случае нагрузка на фундамент будет неравномерной.
Неправильный расчет нагрузок. Недопустим монтаж меньшего количества свай или использование опор меньшего диаметра чем нужно. Попытка сэкономить может привести к непредсказуемым последствиям.
Использование некачественных материалов. Опоры, изготовленные кустарным способом или с глубокими царапинами, использовать нельзя. Существует большая вероятность отрыва лопастей при монтаже. Нарушение целостности защитного покрытия приводит к истончению стенок и быстрому разрушению опор.

К преимуществам этого способа относится возможность монтажа в стесненных условиях, отсутствие шума, почвенных вибраций. Недостатки — довольно сложно без практических навыков правильно рассчитать нагрузку на основание, выполнить установку свай без ошибок.

Механизированное закручивание винтовых свай

Вкручивающиеся сваи для фундамента монтируют при помощи спецтехники или механических приспособлений. Хорошие результаты показывают электромеханические устройства с редуктором. Для ввинчивания стержней не нужно прикладывать усилий. Устройство для закручивания винтовых свай создает вращательную нагрузку, остается только контролировать вертикальность установки.

Малогабаритная спецтехника прекрасно справляется с монтажом и дает минимальные отклонения от вертикали. К этой категории относятся мобильные установки, самоходные буровые установки, электросваеверты, агрегаты типа кабестан с электроприводом.

Аренда механического оборудования выгодна при формировании свайного поля из 10 и более свай или монтаже опор большого диаметра, при наличии на стройплощадке перепадов по высоте, застройке участков со склонами.

Цены на винтовые сваи

Наша компания реализует винтовые сваи всех типоразмеров собственного производства. Принимаем заказы на монтаж свайных конструкций «под ключ». Даем длительную гарантию на опоры и все виды монтажных работ. Сделать заявку, узнать подробнее об условиях оплаты или сроках выполнения заказа можно у наших консультантов.

Мы всегда рады вашим вопросам и предложениям!

Воспользуйтесь формой слева, чтобы задать ваш вопрос, оставить отзыв или предложение. Любая обратная связь приветствуется и вы обязательно в скором времени получите ответ от руководства.

Мы всегда рады вашим вопросам и предложениям!

Забивка свай Часть I: Введение в молоты и методы

Посмотреть полную статью можно здесь.

Забивка свай — это процесс установки сваи — связанной конструкционной колонны — в землю без предварительного выемки грунта. Эти сваи забивают, толкают или иным образом устанавливают в землю. Как метод строительства забивка свай существовала еще до того, как человечество стало грамотным. По сути, забивные сваи — самый старый тип фундамента глубокого заложения.

Забивные сваи позволяют размещать конструкции в местах, которые в противном случае были бы непригодны с учетом подземных условий. Это делает эту технику невероятно полезной и по сей день. Несмотря на то, что метод забивки свай претерпел значительные изменения, для установки сваи в землю по-прежнему используется одна и та же базовая техника.

История забивки свай: от римского мира до наших дней

Забивка свай существует уже тысячи лет. С самого начала человеческой истории забивные сваи использовались для возведения укрытия над водой или землей. Используя таким образом забивные сваи, древние люди также могли защитить себя и свою пищу от животных и других людей.

В римском мире забивные сваи обычно использовались для обеспечения стабильного фундамента в различных грунтах вокруг Средиземного моря. Римляне — искусные планировщики инфраструктуры — также использовали забивные сваи для поддержки военных и гражданских работ. Фактически, один из старейших мостов в Риме был назван «Pons Sublicius», что означает «мост из свай». В конце Римской республики один из самых амбициозных и сложных мостов был построен армией Юлия Цезаря, когда они пересекали реку Рейн. Этот мост поддерживался серией свай и был разработан не только для того, чтобы быть устойчивым, но и для того, чтобы выдерживать атаки противоборствующих армий.

В римскую эпоху сваи делались из дерева. Эти сваи забивали отбойными молотами, которые поддерживались небольшими деревянными установками. Деревянные сваи продолжали использоваться до конца девятнадцатого века.

В этот же период китайские и другие азиатские строители использовали инновационный метод забивки свай. Каменный блок поднимали с помощью веревок, которые, как научили люди, натягивали и располагали в виде звезды вокруг оголовка сваи. По мере того как веревки тянулись и растягивались, каменный блок подбрасывался вверх, а затем направлялся вниз, чтобы нанести удар по оголовку сваи.

В Венеции, городе, построенном в болотистой дельте реки По, первые итальянцы использовали деревянные сваи для поддержки зданий. Эти сваи были забиты через мягкую грязь болота на слой валунов ниже. Эти забивные сваи исключительно хорошо сохранились; в 1902 году, когда упала колокольня собора Святого Марка, деревянные сваи были в таком хорошем состоянии, что их использовали для поддержки реконструированной башни. Колокольня и ее опорные плиты были построены в 9 в.00 г. н.э.

В девятнадцатом веке ряд достижений позволил более широко использовать забивные сваи. Во-первых, пар заменил человеческую силу, чтобы вращать лебедки, которые забивали сваи. Разработка парового молота, использование бетонных свай и создание первой формулы динамического забивания свай позволили еще более эффективно устанавливать сваи.

В 1845 году шотландский изобретатель Джеймс Нейсмит разработал паровой молот, который использовался для забивания свай на Королевских верфях в Девонпорте, Англия. Это открытие стало возможным благодаря широкому использованию энергии пара, которая применялась как в Великобритании, так и в России для паровых машин. Паровой молот Нейсмита изначально был разработан для использования в качестве кузнечного молота для производства стали. Его использование в качестве сваебойного механизма позволяло забивать сваи со скоростью одна за четыре с половиной минуты. В то время при забивании свай с помощью человека можно было установить только одну сваю более чем за двенадцать часов.

Компания GeoQuip предоставила вибромолот HPSI 500, оснащенный кессонной балкой и зажимами, компании Lane Construction в рамках проекта развязки дорог I-264/Witchduck для забивки трубных свай диаметром 36 дюймов. Фото предоставлено: GeoQuip

. Паровые молоты начали использоваться в Соединенных Штатах после 1875 года. В 1887 году компания Vulcan Iron Works разработала первый молот «№1». Этот молот и последующие стали самыми популярными типами паровых молотов в Соединенных Штатах. В Европе паровые молоты производились такими компаниями, как BSP, Menck + Hambrock и Nilens.

Эти ранние паровые молоты полагались исключительно на падение ползуна в качестве энергии, используемой для забивания сваи. В двадцатом веке были разработаны паровые молоты с направленным вниз усилием. В этих молотах использовался пар (а позже и сжатый воздух) для ускорения ползуна вниз с большей силой, чем могла бы обеспечить только сила тяжести. Было два типа таких молотков. Составные молоты использовали воздух или пар при ходе вниз, а молоты двойного или дифференциального действия использовали воздух или пар при полном давлении для ускорения ползуна вниз.

Хотя сваи-таймеры чрезвычайно долговечны при надлежащих условиях, они подвержены разрушению. Кроме того, деревянные сваи ограничены по размеру и длине, поскольку они могут быть только такими же длинными или широкими, как деревья, из которых они были вырезаны. В конце 1800-х годов французский инженер представил в Европе бетонные сваи. Вскоре после этого американец А.А. Рэймонд впервые использовал бетонные сваи в Соединенных Штатах при строительстве фундамента здания в Чикаго. Раймонд основал компанию Raymond Concrete Pile Company, которая стала одним из крупнейших и наиболее успешных предприятий по забивке свай в мире.

В то время как деревянные сваи обычно забивались до допустимой нагрузки менее 50 тысяч фунтов, бетонные сваи могли забиваться до 60 тысяч фунтов или более. В результате при той же нагрузке при использовании бетонных свай можно было использовать меньшее количество свай и меньшие фундаменты (по сравнению с деревянными сваями). Поскольку производство бетона стало более совершенным, использование бетонных свай стало более распространенным.

На рубеже двадцатого века также начали использовать стальные сваи. В то время использовались два типа стальных свай: двутавровые и трубчатые. Двутавровые сваи использовались как способ решения проблем, возникающих при использовании двутавровых свай. Когда двутавровые сваи забивали в плотный песок и гравий для опор и устоев мостов, часто происходило подмывание. Двутавровые сваи выдерживали жесткую забивку, что позволяло забивать их достаточно глубоко, чтобы противостоять размыву.

Трубы использовались в качестве свай двумя разными способами. Трубы с открытыми или закрытыми концами использовались без заливки бетоном в приложениях, где сваи должны выдерживать боковые или морские растягивающие нагрузки, например, на морских нефтяных платформах. Бетонные заливные трубы использовались в других целях и приводились в движение оправками. Стальные трубы, заполненные бетоном, могут включать кессоны, сваи-баллоны, однотрубные сваи и сваи-оболочки.

В дополнение к усовершенствованию самих свай, эволюционировали и буровые установки, которые их забивали. Скидочные буровые установки чаще всего использовались до разработки крановых буровых установок. С появлением мобильных кранов использование блочных установок прекратилось.

Более эффективная, чем традиционная установка на кране, модель CZM EK250, оснащенная гидромолотами, является одной из самых инновационных и передовых единиц фундаментного оборудования на рынке.

Динамика свай

Хотя забивка свай может показаться простым процессом — забивание сваи в землю с применением силы, — для успешной забивки свай на самом деле требуется знание нескольких типов техники. Это включает в себя понимание того, как свая будет взаимодействовать с грунтом (геотехническая инженерия), динамики движущихся тел (инженерная механика) и напряжений во время забивки и после установки (строительная инженерия). Лучше всего это можно продемонстрировать, исследуя динамику сваи.

Динамическая формула была первой попыткой создать уравнение, которое моделировало бы динамику забивки свай и делало его полезным для подрядчиков. Динамическая формула использовала ньютоновскую механику удара как способ моделирования движения сваи. Полученную формулу затем можно было бы применить к текущей работе. Наиболее популярной динамической формулой является формула Engineering News.

В то время как динамическая формула широко использовалась в прошлом, когда в строительных проектах стали использовать бетонные и стальные трубы, она утратила свою полезность. Динамическая формула не учитывает систему забивки и грунт, взаимодействующий со сваей. Кроме того, он моделирует сваю как одну жесткую массу. В результате использование динамической формулы с бетонными сваями привело к растрескиванию при растяжении.

Волновое уравнение — или теория волн напряжения — решает многие из этих вопросов. Австралиец Дэвид Виктор Айзекс изучил использование динамической формулы с бетонными сваями и разработал математическую модель, которая учитывала последовательное распространение и отражение волн. При этом он мог учитывать напряжения и смещения сваи при ее забивании. Эта формула также учитывает такие факторы, как растягивающие напряжения в бетонных сваях, влияние веса ползуна, а также влияние жесткости подушки молота и веса приводной крышки.

Британский совет по исследованиям в области строительства дополнил работу Айзекса, заказав исследование волн напряжения в сваях. Исследование привело к разработке серии диаграмм, которые затем можно было использовать для оценки напряжений и сопротивления бетонных свай. В исследовании также рассматривался ряд технических вопросов, которые интересуют и по сей день, таких как контрольно-измерительные приборы и сбор данных о напряжениях и усилиях в сваях, влияние подушки молота на генерацию и действие волны напряжения сваи, взаимосвязь веса тарана к весу сваи и поперечному сечению, а также испытания падающей башни на материале подушки для определения жесткости подушки.

После Второй мировой войны инженер-механик Э.А.Л. Смит из компании Raymond Concrete Pile Company разработал численный метод для моделирования волн напряжения в сваях и поведения свай. Техника Смита состояла из пяти основных элементов:

Разделение сваи на серию пружин и масс;
Интегрирование модели с использованием метода конечных разностей первого порядка;
Моделирование молота и подушки сваи методом статического гистерезиса;
Моделирование грунта как комбинации демпферов, зависящих от скорости, и демпферов, зависящих от смещения; и
Моделирование нелинейности грунта.

Модель грунта, предложенная Смитом, до сих пор является стандартной во многих волновых уравнениях, используемых сегодня, включая программу Техасского транспортного института, которая была разработана с использованием модели Смита. В 1960-х программа WEAP добавила еще один элемент: сложность сгорания дизель-молотов.

Помимо динамической формулы, методы полевого мониторинга также могут использоваться для понимания динамики сваи. Принципы геотехнической инженерии, которые учитывают неопределенность, создаваемую использованием почвы и горных пород, усовершенствовали формулы, используемые для забивки свай. Первоначально количество ударов молота на фут использовалось как способ определения мощности сваи. Позже теория волны напряжения использовалась для сравнения силы и скорости сваи в данный момент времени. С помощью этого метода удалось разделить статическую и динамическую составляющие сопротивления грунта. Компьютерная модель, программа анализа волн сваи Case (или CAPWAP), позволила дополнительно уточнить реакцию грунта для определения емкости сваи.

Установка нового поколения для установки крутонаклонных свай Junttan PMx26 уникальна своими возможностями. Открывая новую эру в сваебойных машинах, установка свай до 12 м с наклоном до 1:3 в стороны и вперед и 1:2,5 назад. Как обычно в каждом случае, эта установка была разработана и вдохновлена нашими клиентами, чтобы добиться большего успеха.

Внедрение дизельных молотов

В 1920-х годах в Германии были впервые разработаны дизельные молоты. Эти типы молотов имели два явных преимущества перед другими методами забивания свай. Во-первых, они могли работать без внешнего источника питания. Во-вторых, они, как правило, были легче других молотков, но обладали сравнимой ударной силой. Дизель-молоты были впервые представлены в Соединенных Штатах после Второй мировой войны.

Большинство производимых сегодня дизель-молотов трубчатого типа с воздушным охлаждением. Однако в некоторых случаях используются дизельные молоты стержневого типа и дизельные молоты с водяным охлаждением. Ползун стержневых дизель-молотов перемещается по колоннам, аналогичным колоннам пневматических/паровых молотов. Однако камера сгорания скрыта, так как воздух сжимается, а дуэль впрыскивается. Затем камера обнажается, когда плунжер выбрасывается вверх из места сгорания. Сегодня дизель-молоты стержневого типа используются только для очень небольших дизель-молотов. Напротив, дизельные молоты с водяным охлаждением имеют резервуар для воды, который окружает камеру сгорания. Хотя эта модель обеспечивает превосходную охлаждающую способность, они неудобны в использовании. В результате дизель-молоты с водяным охлаждением не пользуются популярностью в строительной отрасли.

Вибромолоты

В двадцатом веке инженеры бывшего Советского Союза разработали первый вибропогружатель. Этот молот приводился в действие электродвигателем мощностью 28 кВт и имел динамическую силу 214 кН. В 1950-х годах и позже в Советском Союзе были разработаны различные вибрационные молоты и оборудование для бурения грунта.

Два наиболее важных типа вибрационных молотов, разработанных в Советском Союзе, включают ВПМ-170 и ВУ-1,6. ВПМ-170 мог забивать свайные трубы диаметром 1600 миллиметров в любой тип грунта, кроме каменистых. Он также может работать на двух разных частотах. Трубу такого же диаметра ВУ-1,6 можно было погрузить на глубину до 30 метров. Он также мог удалить вилку из сваи во время движения. Этот молот имел большое центральное отверстие, которое позволяло ему удалять грунт, не останавливая сваебой.

Эта советская технология была лицензирована японцами, которые затем разработали свои собственные вибромолоты. Следует отметить молот Урага, в котором внутри каждого эксцентрика размещался электродвигатель. Это сделало молот Урага машиной с «прямым приводом».

В 1969 году американцы представили свой первый гидравлический вибромолот MKT V-10. Эта машина во многом отличается от современных вибромолотов. Во-первых, для демпфирования стрелы и крюка крана использовались спиральные стальные пружины; современные машины обычно используют резиновые пружины. Во-вторых, эксцентрики В-10 были длинными и устанавливались перпендикулярно самой машине. Сегодня на большинстве машин эксцентрики устанавливаются спереди на заднюю часть корпуса и приводятся в движение напрямую или через ведущую шестерню с изменяемой скоростью. Со временем американцы разработали уникальный тип вибромолота с тонкими молотами для забивания шпунтовых свай, гидравлическим приводом и мощными двигателями, насосами и моторами.

Ударно-вибрационные молоты

Первый ударно-вибрационный молот был изготовлен в Советском Союзе в 1949 году. Этот тип молота включает в себя вибропогружатель, который передает вибрации и удары при забивке сваи. Первоначальный ударно-вибрационный молот был приварен к верхней части металлической трубы, а затем молоток вбивал руб в различные почвы. Результаты забивки свай таким способом сравнивались с забивкой свай с использованием только вибрации. Сравнение этих двух результатов показало, что ударно-вибрационная забивка существенно эффективнее по максимальной глубине забивки и скорости установки сваи.

Ударно-вибрационный молот впервые был использован при строительстве Сталинградской (ныне Волгоградской) электростанции. С помощью этих молотов в песчаник средней твердости были забиты сваи для сооружения противофильтрационной стены под плотиной. Ударно-вибрационные молоты, использованные в этом проекте, превосходили обычные вибрационные, воздушно-паровые и дизельные молоты. Успешное использование этих молотков привело к их более широкому распространению, особенно в Европе.

С 1980 года компания HPSI разрабатывает и производит самые качественные, самые надежные и долговечные вибромолоты и гидравлические системы на рынке.

Модель HPSI 500 адаптируется к любому типу свай (трубчатые сваи, стальные шпунтовые сваи, двутавровые сваи, шпунтовые сваи, бетонные сваи и т. д.) с использованием различных специальных зажимных приспособлений.

Обзор проектирования и строительства свайных фундаментов

В отличие от структурного проектирования, проектирование свайного фундамента не является аккуратным и точным. То, как взаимодействуют сваи и окружающие грунты, усложняет процесс, поскольку введение свай в грунт обычно меняет характер грунта. В результате часто возникают интенсивные деформации вблизи свай. Поскольку грунты неоднородны, а группировка и форма свай могут сильно различаться, проектирование и строительство свайного фундамента может быть сложным процессом.

Вместо того, чтобы пытаться в общих чертах охарактеризовать поведение свай, имеет смысл работать над пониманием факторов, влияющих на успешное проектирование свайных фундаментов. Инженер по фундаменту должен иметь представление о следующих основных факторах:

Нагрузки на фундамент;
Подземные условия;
Значение особых дизайнерских мероприятий;
Критерии эффективности Фонда; и
Текущие методы проектирования и строительства фундаментов, специфичные для области, где должны быть выполнены работы.

Следует проконсультироваться с опытным инженером-геотехником от начальных этапов планирования до окончательного проектирования и строительства. Этот инженер может помочь в выборе типа сваи, оценке длины сваи и выборе наилучшего метода определения емкости сваи.

Чтобы успешно воплотить проектирование свай в строительство, инженеры должны оценить требования методов статического анализа, динамических методов установки в полевых условиях и контроля строительства. Инструменты, которые будут использоваться для свайного фундамента, должны быть четко включены в планы.

Свайный фундамент должен соответствовать проектным требованиям по прочности на сжатие, боковую и подъемную силу. Для достижения этой цели подрядчикам может потребоваться забивка свай до заданной длины или до требуемой предельной грузоподъемности. Следует соблюдать осторожность, чтобы избежать чрезмерного забивания, которое может привести к повреждению свай и/или перерасходу средств на фундамент. Использование анализа волновых уравнений, динамического мониторинга процесса забивки свай и испытаний под статической нагрузкой могут помочь в достижении этих целей.

Во время строительства знающие инженеры должны контролировать и проверять установку свай. Самые лучшие проекты, планы и спецификации часто терпят неудачу, если не осуществляется надлежащий контроль и проверка. Наконец, анализ результатов забивки свай после завершения строительства по сравнению с прогнозами, длиной сваи, полевыми проблемами и возможностями испытаний под нагрузкой необходим, чтобы помочь вовлеченным инженерам набраться опыта и лучше спланировать следующий забивной фундамент.

Процесс проектирования и возведения свайного фундамента уникален по сравнению с другими типами структурного проектирования и строительства. Мощность сваи необходимо учитывать как при проектировании, так и при строительстве. Лучший способ сделать это — использовать динамические данные, а не методы статического анализа. Кроме того, при проектировании следует учитывать возможность забивки свай, поскольку могут возникнуть большие затраты, если сваи, которые были выбраны и запланированы, не могут быть забиты.

Процесс проектирования и строительства фундаментов с забивными сваями можно описать с помощью следующей блок-схемы из 18 блоков:

Установить требования к условиям конструкции и характеристике площадки: определить общие требования к конструкции.
Получить общую геологию участка: это может включать обширные геологические исследования или поверхностное исследование.
Собрать опыт строительства фундаментов в этом районе: проконсультируйтесь с подрядчиками, которые завершили строительство свайного фундамента в этом районе.
Разработать и выполнить программу разведки недр: принять решение о том, какую информацию необходимо получить на участке.
Оцените информацию и выберите систему фундамента: используйте собранную выше информацию, чтобы принять решение о правильной системе фундамента.
Глубокий фундамент: выбор между забивными сваями и системой глубокого фундамента
Забивная свая
Выберите тип забивной сваи на основе использования формул и с учетом несущей способности сваи, геотехнических возможностей типа сваи для грунтовых условий на площадке, возможностей имеющихся подрядчиков и стоимости.
Расчет длины сваи, грузоподъемности и производительности
Расчет управляемости: это делается с помощью программы волнового уравнения.
Дизайн удовлетворительный: просмотрите все аспекты проекта и при необходимости внесите изменения
Подготовка планов и спецификаций, установка процедуры определения пропускной способности на местах
Выбор подрядчика
Выполните анализ волнового уравнения представленного оборудования подрядчика: анализ должен быть выполнен повторно на основе оборудования для забивки свай, которое подрядчик планирует использовать.
Установить предварительные критерии вождения
Забейте тестовую сваю и оцените грузоподъемность
Настройка критериев вождения или дизайна
Строительный контроль: контролировать и контролировать забивку свай по мере их возникновения.

На протяжении всего процесса для успешного завершения любого проекта по забивке свай необходима хорошая коммуникация. Это включает в себя взаимодействие между инженерами на этапе проектирования, консультации со специалистами и непосредственное общение с буровыми бригадами и лабораторным персоналом. Во время строительства все стороны должны поддерживать связь, чтобы они могли решать любые вопросы строительства по мере их возникновения.

Забивка свай — важный метод строительства, используемый во всем мире. Разработанный на заре цивилизации, когда люди начали строить сооружения, его полезность неоднократно подтверждалась. Изучение истории и будущего строительства забивных свай может помочь вам сделать правильный выбор при реализации строительного проекта.

Посмотреть полную статью можно здесь.

Мониторинг забивки свай – альтернативный метод

IL-171 над I-55, Summit, Illinois

Строительная инженерия иногда может быть, ну ладно, я скажу — Это может надоесть….

Я знаю, ты прыгнешь мне на спину и скажешь, что я лицемерю. «Да ладно вам, Боб, вы всегда говорите о том, как круто быть инженером на строительной стороне. Теперь ты говоришь нам, что это скучно?

Нет, нет, не поймите меня неправильно, выслушайте меня. Как и в любой работе или карьере, есть взлеты и падения, вещи, которые нам нравятся, и вещи, которые отстой. Инженерное дело ничем не отличается. Я сделал карьеру в окопах и наслаждался этим. Все, что мы делаем, может иметь «…свои дни». Дни бумажной работы, сметы расходов, погружения в повседневную рутину.

Один из способов вырваться из рутины — свалить на вас новую ситуацию. Проблема, требующая решения. Что-то, чего вы раньше не видели, например, больной крученый мяч, который заставляет вас подгибаться в коленях. Все, что вы хотите сделать, это вернуться в бокс для отбивающего, чтобы нанести ему еще один удар. Вы не хотите, чтобы вас били, вы хотите, чтобы вас били.

Прошлым летом один из парней из нашей команды был на холме пресловутого питчера, нанося несколько неприятных крученых мячей. Ситуация послужила отличным экскурсом в тему, которую мы освещали в некоторых предыдущих статьях.

Давайте еще раз пройдемся по Пайл Драйвинг Авеню. Я хочу познакомить вас с новым подходом к мониторингу забивки свай. Возможно, вам придется держать поблизости сумку от воздушной болезни — от нее будет немного не по себе…

Стандартные методы мониторинга забивки свай

В одной из моих предыдущих статей я написал вскрытие о ситуации, которая возникла у нас вокруг опорных свай для проекта железнодорожного моста (НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПРОЧИТАТЬ). В этой статье у меня есть раздел под названием «Забивка свай 101». Если вам нужно быстро освежить в памяти основы забивки свай, вы можете вернуться и проверить это.

Забивка свай – одно из моих любимых занятий в строительстве. Это сочетание почв и структур. Там теория пересекается с реальной конструкцией. Поскольку почвы могут иметь неизменное качество, структуры обычно очень черно-белые. Сочетание этих элементов делает забивку свай постоянной проблемой. И как инженеры, давайте посмотрим правде в глаза, мы любим вызовы.

Забивка свай и методы, с помощью которых мы, как полевые инженеры, следим за работой, хорошо продуманы и упорядочены. Существуют стандартные рабочие процедуры, согласно которым инженер при забивке сваи отслеживает различные критерии наблюдения для определения несущей способности готовой сваи. Это проверено и верно. Это успешно делается десятилетиями.

Я думаю, что могу сказать от имени большинства инженеров, которые научились и имеют опыт забивки свай, которых, вероятно, всех учили одному и тому же методу:

– Соберите всю соответствующую статистику сваебойного молота (например, тип молота, вес домкрата, «ход» молота и т. д.)

– Получите критерии забивки свай, которые вам понадобятся определить фактическую грузоподъемность сваи

— Наблюдать фактическую забивку сваи, подсчитывая количество ударов молота, необходимое для забивания сваи «X» дюймов (или футов)

— Наблюдать за высотой, на которую забивается молот, чтобы определить энергия поступает в сваю

–Используйте таблицу или другие предварительные расчеты, которые вы получили, чтобы определить фактическую несущую способность сваи в данный момент.

– Как только ваша свая достигнет проектной несущей способности, прекратите забивку сваи.

Если вы никогда не занимались забивкой свай, это, вероятно, звучит довольно неприятно. Но, как и любой другой навык, когда вы понимаете, как это сделать, это похоже на езду на велосипеде.

Я прошерстил YouTube и не смог найти очень много приличных видеороликов, объясняющих, как выглядит сваебойный молот в действии, но этот не так уж и плох — посмотрите:

https://www.youtube.com/watch?v=Bw_KFbFyHSI

То, что вы видите на видео, это настоящий свайный молот, ударяющий по свае, а затем выпрыгивающий из цилиндра свайного молота. Молоток «выскакивает» из поршня за счет комбинации отскока от вершины сваи, а также воспламенения дизельного топлива в цилиндре, в результате чего он взрывается вверх, а затем падает под действием силы тяжести на сваю, как поршень в вашем автомобиле. действует.

Путем вычислений мы можем определить, сколько энергии прикладывается к свае, когда молот падает и ударяет по ней. И с помощью других расчетов высота падения может быть преобразована в значение прочности, что дает нам ожидаемую несущую способность сваи.

Просто, правда?

Как инспектор, вы будете считать удары молотка. Вы также будете наблюдать за тем, как сваю вбивают в землю, наблюдая и подсчитывая, сколько ударов требуется, чтобы свая вогнала ее на определенное расстояние в землю. Куча отмечена с шагом (например, 1 фут или 12 дюймов), поэтому ее легко сосчитать. Вы также смотрите вверх на молот, чтобы увидеть, как далеко он падает: это расстояние падения никогда не бывает одинаковым, оно всегда будет меняться в какой-то степени.

Так что подождите: я должен потереть живот, погладить себя по голове и считать, сколько раз я сделал и то, и другое, верно..???

Правильно. Это в основном тренировка.

Да, как свайный инспектор, вы должны держать голову на вертлюге. Вам нужно будет считать удары, наблюдать за делениями на свае в отверстии, наблюдать за тем, как молоток выпрыгивает из поршня, И визуально оценивать расстояние, на которое молоток выходит из поршня. Вам нужно держать всю эту информацию прямо в голове. Бригада свай будет ожидать от вас, чтобы сказать им, когда остановить молот.

Да, много движущихся частей. Но как только вы освоитесь, это станет легко.

А теперь давайте будем честными: никто не посылает новоиспеченного инженера-строителя в сваебойную бригаду, вручает ему схему, хлопает по плечу и говорит «Удачи» без обучения. Так что пока не начинайте нервничать…

Полное раскрытие информации: независимо от того, насколько вы опытны, вам нужно привнести свою лучшую игру в операцию по укладке свай. Вам нужно быть сосредоточенным. Вы должны знать, что делаете. Чтобы привыкнуть к работе, нужно забить много свай. Признаюсь, даже в самом начале пути для меня, человека, который за свою карьеру набил чертову тонну свай, первые несколько свай всегда подобны первому удару летучей мыши в бейсбольном сезоне. Вам нужна пара взмахов, чтобы освободиться и войти в игру….

Теперь, если вы еще не заметили, в приведенных выше абзацах я специально подчеркнул «активные» глаголы, поскольку я описывал то, что нужно отслеживать. И я сделал это не просто так. О том, почему я это сделал, мы поговорим через несколько минут.

Новый парень

Чад Петерсон был инженером, который прошлым летом входил в состав нашей бригады инженеров-строителей. Чад на протяжении всей своей карьеры работал инженером-резидентом, поэтому он стал отличным дополнением к нашей команде. Он, как и многие ребята из нашей бригады, за годы забил немало свай. Как только подрядчики начали готовиться к установке свай на одном из мостов, над которым мы работали, мы определенно были готовы к тому, чтобы такой парень, как Чад, наблюдал за работой.

Но была одна загвоздка: у Чада был свой способ проверки свай.

Подожди – Что??

Ага. Он сделал. И нам потребовались некоторые уговоры со стороны остальных, чтобы понять, что он делает.

Мы проводили осмотры свай ЭТИМ способом на протяжении десятилетий, теперь вы говорите, что хотите сделать это ЭТИМ способом…? Скептически — Вы держите пари!! Вам придется показать нам, что это такое. Подождите, позвольте мне перефразировать: вам придется ДОКАЗАТЬ нам, что то, что вы делаете, правильно.

Что он и сделал.

Знакомство – «Метод Чада» для мониторинга забивки свай

Как я подчеркивал в предыдущих разделах, «обычный» способ контроля забивки свай заключается в подсчете ударов молота, наблюдении за глубиной погружения сваи и наблюдении за высота падения молота.

То, что я назвал «методом Чада», привнесло в смесь новый навык: умение слушать.

Так учили Чада, когда он поднимался по служебной лестнице. Он передал этот метод инженерам, с которыми работал и обучался этому методу.

Поскольку вы, ребята, узнали меня по моим письмам, я ВСЕГДА готов принять новый вызов. Изучение метода инспекции Чада было немедленно добавлено в мой инженерный список. Я хотел знать, что он делает. И что более важно, я хотел понять теорию того, что он делал.

Внимание, спойлер: это работает. И теория, стоящая за этим, тоже работает. Давайте углубимся.

Что такое саксиметр?

Когда я впервые начал исследовать теорию, лежащую в основе метода Чада, мне пришлось выучить новую терминологию. И это была терминология и технология, о существовании которых я не знал. Я даже не уверен, что Чад знал что-то из того, что я обнаружил.

В течение последних нескольких десятилетий инженеры и ученые намного умнее меня разрабатывали электронные измерительные устройства для контроля критериев забивки свай. Я лично сталкивался с устройствами мониторинга, называемыми анализаторами забивки свай. Тензодатчики, установленные на сваях. Акселерометры. Измерители импеданса. Парни со степенями магистра и доктора наук придумали этот материал.

Если вы хотите, чтобы я объяснил, как все это работает, вы пришли не по адресу: извините, ребята, я слишком легкомысленный для меня, мы просто создаем вещи здесь, на сайте! Если вы хотите узнать больше, посетите веб-сайт Pile Dynamic, Inc. (НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ).

Одно из разработанных устройств мониторинга называется Саксиметр.

Устройство по существу использует звук для определения энергии удара, передаваемой свае. А не энергия звуковых волн, шума или вибрации. Саксиметр отслеживает временную частоту между ударами молота, а затем сопоставляет/вычисляет энергию, прикладываемую к свае.

Довольно крутое дерьмо, если вы спросите меня.

Предпосылка заключается в высоте падения молота, которая называется ударом молота. Используя время между ударами молотка, комбинируя эту временную частоту с физическими свойствами и рабочим диапазоном молотка, установленным производителем, разработчики устройства определили, что «удар» можно определить как: 92)

ударов в минуту = ударов молота в минуту

he = коэффициент потерь при эффективности молота примерно 0,30 фута

Итак, что вам дает вся эта алгебра? Мы вывели формулу, которая использует высоту падения молота, чтобы определить, сколько ударов молота в минуту будет нанесено по свае.

Если мы знаем вес молота, сколько раз молот ударяет по свае, чтобы вызвать определенную глубину проникновения, мы можем определить, сколько энергии передается свае. И как только мы узнаем энергию и количество ударов, мы можем рассчитать несущую способность сваи, используя формулу WSDOT, указанную в стандартных спецификациях IDOT:

Эта «секретная формула соуса» теперь дает нам возможность использовать время между ударами молота, чтобы определить высоту падения молота. Прослушивание ударов и запись времени между ударами теперь избавляет нас от необходимости смотреть на молоток, чтобы определить высоту падения.

Это чертовски гениально, если вы спросите меня.

Как применять его для проверки забивки свай

Вернемся к Чаду.

Во-первых, отвечая на ваш вопрос, нет, у Чада нет саксиметра. На самом деле, я не могу сказать, что знаю кого-то, кто это делает.

Значит, Чад, должно быть, придумал свой собственный «Саксиметр своими руками?»

Ага. Вроде как…

Поскольку саксиметр использует звук удара молотка для определения частоты ударов, у нас уже есть это оборудование: наши уши. У нас есть возможность определить время между ударами молотка. И мы знаем, что сможем визуально контролировать заглубление сваи. Так как же нам разработать критерии вождения, которые использует саксиметр для определения энергии молотка?

Теперь он разозлится на меня, когда прочитает это, но я собираюсь полностью представить эту историю так, как это произошло со мной.

Итак, мы в полевом офисе. Чад объясняет этот «новомодный» метод проверки забивки свай, который у него есть, некоторым парням из нашей бригады. Итак, он выкатывает эту небольшую таблицу, которую он получил для молота, который собирался использовать подрядчик, чтобы привести наши HP 12×53 к требуемому подшипнику 636 KIP. Он начинает объяснять, как получена таблица:

«Хорошо, значит, эта колонка подсчитывает количество ударов в минуту, понимаете, а затем переводит их в удары, а затем, хорошо, тогда вам нужно обратно вычислить высоту падения в 5 ударов, но вы не не надо смотреть на молоток, ты смотришь на свой секундомер, а потом берешь…».

Мои глаза начали стекленеть. Я мог слышать голос учителя Чарли Брауна. Я был потерян.

Чад так хорошо понял метод, что интуитивно понял, как работает система. Он знал методику шести способов воскресенья. И, наверное, очень хорошо объяснял. Но это не прошло через мой череп. У меня был свой способ осмотра свай, и то, о чем говорил Чад, было радикальным изменением. Я не мог сломать свою парадигму. Это была моя вина, а не его.

Я привык считать удары. Я привык смотреть на молот и приближать падение. Теперь Чад говорит о подсчете ударов и времени, а также об устранении необходимости смотреть на молоток. У меня из век просачивались частицы мозга. Я просто не мог этого увидеть. Мой испытанный метод «мы всегда делали это таким образом» о том, как осуществляется забивка свай, был перевернут с ног на голову.

Мне нужно было понять, как формируются числа, о которых говорил Чад. Поэтому я наметил курс на создание таблицы Чада.

Я сделал это. И как только я понял цифры, все обрело смысл.

Таблица критериев привода

Для того, чтобы мы могли использовать Формулу Саксиметра, мы должны знать, сколько времени проходит между последовательными ударами молотка. Это непростая задача. И для этого упражнения мы говорим о точности в 10 секунд.

Я никак не могу запустить и остановить секундомер с такой точностью.

Чад решил эту проблему с помощью секундомера, чтобы определить, через какое время молот ударит по свае 5 раз. Применяя формулу Саксиметра и разделив время на 5, вы можете определить среднее время, необходимое молоту для циклического удара по свае. Это время, когда должен произойти 1 удар.

Как только вы узнаете удар, вы узнаете энергию, прикладываемую к свае.

И как только вы примените формулу WSDOT, используя энергию и количество ударов, вы можете определить, сколько ударов требуется для заданной глубины проникновения, чтобы знать, что вы достигли требуемого подшипника.

Как его применять

Итак, я отправился в поле с Чадом, чтобы провести параллельное сравнение: «Обычный способ» и «Метод Чада». Это было здорово: два инженера, гики в душе, играли со счетом ударов, таблицами и секундомерами.

Самая сложная часть метода Чеда — научиться считать и одновременно запускать секундомер. Вы считаете удары в голове, наблюдая, как ворс проникает в каждую ногу, записывая «удары на ногу», и в то же время вы включаете и останавливаете секундомер, чтобы получить продолжительность серии из 5 ударов. Это требует практики. Мне потребовалось довольно много времени, чтобы освоиться. Но, примерно после 5 стопок, я получил это.

Теперь, используя «Обычный метод», определение расстояния падения молотка является задачей оценки, поскольку падение молотка всегда варьируется. Когда вы впервые начинаете забивать сваю в мягком материале, молоток может едва выскочить из цилиндра. По мере того, как ваша свая вбивается глубже и сопротивление грунта увеличивается, падение молота будет увеличиваться, учитывая потребность в большей энергии, которую необходимо доставить в сваю. (Более жесткие слои и сопротивление трения между грунтом и сваей заставят молот выскочить из поршня, в то время как более мягкий грунт или условия движения не вызовут такого сильного отскока молота). Когда вы находитесь под молотом и наблюдаете за отметками глубиномера на свае, угол обзора, направленный прямо на сваю, означает, что вы должны приблизительно оценить, насколько высоко падает молот.

Преимущество «метода Чада» в том, что вам больше не нужно смотреть на молоток: время счета из 5 ударов позволяет вам узнать ход. Как только вы узнаете ход, все, что вам нужно сделать, это проверить необходимое количество ударов на ___ (я построил свою таблицу для 1 дюйма, 6 дюймов и 1 фута) и посмотреть, есть ли у вас свой счет. Поскольку теперь вы знаете, какой должна быть скорость проникновения, вы можете легко посмотреть на свою шпаргалку и определить, достигли ли вы желаемой мощности.

Я думаю, что этот метод является гораздо более точным средством определения падения вашего молота и, в конечном счете, энергии, передаваемой свае.

Чад отметил, что этот метод также отлично подходит для свай с высоким сопротивлением. Во многих случаях, когда вы достигаете предела своих возможностей, у вас или у вас заканчивается забивная свая (т. е. ваши условия забивки мягче, чем ожидалось, и ваша свая забивается глубже), вы можете начать смотреть на «удары на дюйм». а не удары по ноге. Используя метод Чада, вы можете подсчитать 5 ударов, получить очень точное определение хода, а затем наблюдать за ворсом по дюйму за дюймом.

Для этого есть приложение….

Одна из интересных вещей, которую я обнаружил, изучая формулу Saximeter, была найдена на моем телефоне: когда я погуглил «Saximeter», мне дали ссылку на App Store.

Что??!! Ага. Это правда.

Кто-то в App-Land действительно создал приложение, которое работает как саксиметр, используя микрофон на вашем телефоне для подсчета частоты ударов — Genius.

Из того, что я понял, в приложении используется большая часть методов расчета, используемых саксиметром.

Приложение стоит 21,99 доллара И у меня есть секундомер. Так что пока я буду МакГайвером. Но, как только я окажусь на свайном проекте, может быть, я брошу несколько шекелей, куплю приложение, проведу пробный запуск и сообщу вам, ребята, о своих выводах.

Если вы решите попробовать приложение, сообщите мне, как оно работает для вас.

Отчет о действиях после

Весь этот опыт изучения нового навыка — это то, что поднимает меня по утрам. Это заставляет меня с нетерпением ждать начала работы. Для меня расширение базы знаний и развитие новых навыков — это взрыв. Даже если я не применяю этот навык напрямую, знание того, что у меня есть еще один инструмент в моем наборе инструментов, делает процесс обучения захватывающим.

Вы никогда не сможете применить этот метод. Это нормально. Понимание теории проверенного метода применения знаний расширит вашу базу знаний. Это победа в моей книге.

И моему соотечественнику Чаду: Спасибо, Брат! Вы доказали, что нас, Старых Псов, всегда можно научить новым трюкам — я рад, что вы научили этого Пса новому, и я рад, что смог поделиться им с командой здесь, на веб-сайте. Вся ваша заслуга в том, что вы развернули метод и научили меня его применять. Как я уже говорил вам; Я не знаю, буду ли я когда-нибудь чувствовать себя достаточно комфортно, чтобы применить его самостоятельно (поскольку проверенное всегда работает…), но здорово иметь еще одну пилу в ящике для инструментов на случай, если задачи когда-нибудь потребуют этого.