Процесс лидерного бурения скважин под сваи

Советы

Ручной бур неприемлем, если глубина внедрения сваи должна превысить 7 м. Упрощая работу при помощи бензинового или специального оборудования, нужно стремиться сократить общий срок работы до минимума. Даже незначительный дождь или начало таяния снега может обрушить только что подготовленную ценой больших усилий скважину.

Извлечь грунт и реанимировать участок не получится, можно лишь заново пробурить отверстие. Самый быстрый вариант (хотя и не всегда приемлемый) – это винтовые сваи, которые одновременно выполняют функции бура и опоры.

Винтовые сваи можно внедрять даже вручную, хотя для этой цели существуют и специализированные аппараты. Отсутствует необходимость выравнивать участок, общая продолжительность работы на 1/5 сокращается по сравнению с установкой бетонных подпорок. Бурение сплошными шнеками обеспечивает проход до 50 м вглубь, диаметр канала может быть от 10 до 80 см.

Когда требуется поставить буронабивные сваи с расширенной пяткой, востребованы шнековые буры с расширяющими ножами. Из параллельного стержню положения они при запуске шарнирного блока выдвигаются, и в момент кручения вырезают в почве цилиндр.

Режущие концы обсадных труб приспосабливаются к ситуации на стройплощадке. Через гравий, глину и песок они идут обычными наконечниками, наварка зубов не нужна. Крепкая глина требует нанесения на режущие фрагменты твердых сплавов. Только грейферное бурение можно посоветовать там, где каменистые слои чередуются со скальными и твердым песком.

Процесс бурения и бетонирования буронабивной сваи при помощи буровой установки BAUER BG24H показан в видео ниже.

Зачем и когда необходимо лидерное бурение под жб сваи

Лидерное бурение свай активно используется при закладке свайных фундаментов различной сложности и объема. Особенно ценно применение данной техники при следующих обстоятельствах:

1. Если при геологическом обследовании установлено наличии мощного слоя уплотненного песка. Такой горизонт при ударном закладывании пройти не удается и необходимо выполнять лидерное бурение.
2. Если верхние слои грунта очень плотные – при ударном закладывании сваи может произойти ее разрушение и деформация. Предварительное бурение обеспечивает прохождение такого грунта.
3. Если вам предстоит размещать сваю в каменистом грунте. Скальная порода становится совершенно непреодолимым препятствием для забивной методики.
4. Если вы работаете на вечномерзлом грунте. Он обладает большой плотностью и требует подготовительного бурения.
5. При погружении сваи на значительную глубину. В этом случае может наступить отказ сваи и Вы так и не выйдете на заданную отметку. Тут используют лидерное бурение.
6. Если работы проходят на дисперсных грунтах, имеющих минимальную плотность. Здесь лидерное бурение ценится за свою функцию направляющей при монтаже сваи.

Также, лидерное бурение применяют при закладке свайного поля вблизи от строений. Снижение шума при производстве работ и вибрационных движений от забивки сваи обеспечивают достижение необходимого уровня для работы в черте города, даже в районах с густой застройкой.

Лидерная свая используется для ускорения процесса монтажа свайного фундамента. Эта технология обеспечивает сохранность сваи, выход на установленную глубину и обеспечивает быстрое прохождение проблемных горизонтов на участке застройки.

Что такое смета на строительные работы

Это документ, в который вносятся показатели затрат и расходов на сооружение объекта, где также указывается основная прибыль производителя работ. Именно на основе данного документа решаются вопросы финансирования, размер капитальных вложений в объект, формируются цены на приобретаемые стройматериалы. Если строительная организация арендует необходимую технику или оборудование, то это также отражается в сметах. То есть, в ней отражаются общие затраты подрядчика, куда входят: заработанная плата персонала, стоимость приобретаемых материалов, эксплуатационные расходы по технике, хоз. расходы, налоги, потребление энергоносителей и прочее.

Существует четыре метода расчета смет.

Основные плюсы лидерного бурения

• Более легкий проход плотных песков (толщиной пласта до 2м) и грунтов с твердой консистенцией, содержащих около 30% различных крупнообломочных включений, а также грунтов высоких деформаций – глинистых твердой и полутвердой консистенций, что позволяет, опять же, утверждать, что метод позволяет создавать скважины большего диаметра и погружать сваи более высокой длины;
• Обеспечение максимальной вертикальности (соосности) свай (свайных шпунтов) при забивке;
• Устранение возможности повреждения оголовка сваи (свайного шпунта) при забивке;
• Повышение уровня точности соответствия проектным отметкам свайного поля;
• Сокращение времени, требуемого на забивку свай без пробного бурения скважин;
• Устранение отрицательных воздействий на расположенные поблизости здания и инженерные сооружения.

Все это, в сочетании с приемлемой ценой на услуги лидерного бурения, непременно даст положительный экономический эффект при расчете стоимости строительства в целом.

Как лидерное бурение помогает в погружении свай

Технология лидерного бурения позволяет обеспечить вертикальность направления погружения свай (шпунта), что особо актуально в зимнее время. Значительно облегчается достижение вертикальности сваи в начальный момент ее забивки. Хотя данный метод применим и при наклонной забивке свай. Чаще всего диаметр скважины принимается на 10-20 мм меньше наибольшего размера сечения сваи. Далее ее погружают забивкой, вдавливанием либо вибрацией. Следует отметить, что при устройстве свайного поля методом забивки в лидерные скважины, диаметр последних должен быть на 50 мм меньше, чем диаметр сваи.

Предварительное бурение скважин позволяет осуществить проходку плотных песков, глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции. Лидерная скважина, пробуриваемая с целью уменьшения сопротивления грунта погружению сваи (шпунта), одновременно является направляющей для них

Важно, что этот метод может обеспечить сохранность свай (шпунта), позволяет обеспечивать их погружение с высокой точностью до проектных отметок, сокращает время, необходимое для их погружения, значительно уменьшает воздействие на близстоящие здания и сооружения. В условиях плотной городской застройки это является решающим

ООО «БЕСТ-СТРОЙ» производит полный цикл по изготовлению свай: бурение скважин и последующее погружение железобетонных свай в различных, в том числе сложных грунтовых условиях строительных площадок. Мы используем самое современное оборудование и стремимся работать быстро и качественно.

Ниже представлены некоторые из наших строительных объектов.

Наши объекты

• Устройство шпунтового ограждения из труб и шпунта Ларсена. Заказчик: ООО «Вис Холдинг». Наименование объекта: «Индивидуальный жилой дом». Адрес объекта: МО, Одинцовский р-н, пос. Барвиха, участок №5. Выполняемые работы: устройство ограждения из шпунта Ларсена VL606 А L-12 м в количестве 185 шт. = 2220 п.м методом вибропогружения в предварительно пробуренные лидерные скважины; устройство свайного основания из ж/б свай методом вибропогружения с предварительным бурением под сваи. Сваи марки С70.30-6-111 шт. С100.30-6-236 шт. – 3137 п.м.
• Работы по устройству свайного фундамента методом забивки. Генподрядчик: ОАО «МСУ-1». Наименование объекта: «Реконструкция подъездов от автомобильной дороги М-4 «Дон» – от Москвы через Воронеж, Ростов-на-Дону, Краснодар до Новороссийска к городам. Строительство транспортной развязки на км 43 автомобильной дороги А-105 подъездная дорога от Москвы к аэропорту Домодедово». Адрес объекта: Московская область, Домодедово. Выполняемые работы: забивка ж/б свай марки С8.35ТЗ в лидер-скважины в количестве 288 штук.
• Работы по устройству свайного основания методом задавливания. Заказчик: ОАО «ГлавСтройМонтаж 5». Наименование объекта «Муниципальный многоэтажный жилой дом». Адрес объекта: г. Красногорск, мкр. 10 «Брусчатый поселок». Выполняемые работы: устройство свайного основания из ж/б свай С140.30 — 304 шт.; С160.30 — 787 шт. Всего — 1091 шт. — 16 848 п.м методом задавливания в предварительно пробуренные лидерные скважины; устройство шпунтового ограждения из труб d-325х7 мм L-7,1 м — 24 шт. методом задавливания также в подготовленные скважины.

Процесс бурения

Этот способ установки свай часто используется во время устройства фундамента на территории, которая близко находится возле строений. Эта технология дает возможность ускорить работы по закладке свайного фундамента.

Такой способ бурения не разрушает целостность Ж/Б конструкций. Причем метод позволяет достичь необходимой глубины, обеспечивая в то же время быстрый проход опасных и сложных участков на территории строительства.

Бурение лидерных скважин производится благодаря копровому оборудованию, оснащенному буровыми вращателями. Именно они заменяют свайные молоты. Основной момент — это соблюдение вертикального уровня.

Во время выполнения работ потребуется отбор земли. Этот процесс производится вручную. Если этого не выполнить, то лишний грунт не даст возможности поставить сваи. Благодаря забору почвы отметка повышается приблизительно на полметра.

Процесс погружения свай делится на ряд этапов:

1. На территории размечаются точками участки, на которых будут установлены сваи.
2. Привлекается специальная техника. Агрегаты устанавливаются на отмеченных участках.
3. Производится подготовка техники, проверяется показатель вертикального уровня.
4. Выполняется бурение скважин благодаря специальным шурфам.
5. Производится забивка железобетонных конструкций в землю.
6. Выполняется экспертиза всех установленных свай. Производится их сдача сотрудникам технадзора.

В последнем варианте бурение скважины производится без остановки технологического процесса. Это дает возможность сэкономить время и обеспечить отличное качество выполняемых работ.

Каким способом сооружаются сваи буронабивные – специфика технологии

Бурение скважин для свай осуществляется различными методами:

• с помощью стандартного лопастного шнека, оснащенного усиленным наконечником;
• с использованием наращиваемой инвентарной трубы, состоящей из отдельных секций;
• комбинированным способом, предусматривающим шнековое бурение с последующей подачей бетона в полость.

Каждый способ формирования скважин имеет свои особенности. Рассмотрим их более детально.

Бурение свай с помощью технологического оборудования шнекового типа

Приведенный метод выполнения бурильных работ предусматривает применение специальной бурильной техники, оснащенной стандартным шнеком. Рабочий орган представляет собой продольный стержень с расположенными по винтовой линии лопастями и хвостовиком с усиленным наконечником.

Главные особенности функционирования оборудования, оснащенного стандартным лопастным шнеком:

• увеличенная до 120 см/мин скорость проходки скважины рабочим органом;
• циклическое погружение и подъем шнекового устройства с извлечением осевшей почвы;
• возможность прохода за один прием без подъема лопастного шнека скважины глубиной 8-10 м.

Конструктивные особенности рабочего органа и функциональные возможности оборудования позволяют с помощью шнекового бура сформировать полость в нижней части канала. Увеличенная площадь опорной площадки и конусообразная форма полости обеспечиваются с помощью расширительного устройства, погружаемого одновременно со шнеком. На заданной глубине шарнирный механизм изменяет угловое положение насадки, которая формирует в нижней части шурфа расширение заданной формы и размера. Это позволяет увеличить нагрузочную способность буронабивной сваи.

Определенный тип свай и технологию их погружения выбирают в зависимости от данных инженерно-геодезических и геологических изысканий

Бурение скважин для свай по стержневой технологии с бетонированием

Применяемое технологическое оборудование и рабочий инструмент позволяют:

• формировать за смену множество скважин, суммарная длина которых достигает 350-400 м;
• погружать рабочий орган в почву при выполнении бурильных операций на глубину 30-40 м;
• обеспечить диаметр канала, сформированного при погружении стержневого инструмента, в диапазоне 50-100 см и выше;
• постепенно наращивать длину секций лопастного шнека до достижения заданной глубины шурфа;
• нагнетать в скважину с помощью специальной насосной установки подготовленную бетонную смесь;
• поднимать рабочую мачту одновременно с подачей бетонной смеси в пробуренную полость.

В процессе нагнетания бетонного раствора уплотняются стенки скважины, что положительно влияет на прочностные характеристики канала. Арматурный каркас погружается в скважину методом вдавливания или с помощью вибропогружателя. Указанный метод бурения позволяет значительно сократить строительный цикл по сооружению свайного фундамента за счет совмещение операций по бурению и бетонированию.

Бурение под сваи буронабивные с защитой части скважины с помощью труб

Технология выполнения бурильных мероприятий предусматривает возможность использования инвентарных труб для защиты поверхности канала, сформированного в грунте.

Инвентарная труба – это специальная бурильная оснастка, которая состоит из следующих составляющих:

• отдельных трубчатых секций, которые легко соединяются с помощью замков. Длина каждого элемента не превышает 6 м;
• режущей головки с зубчатой поверхностью. Насадка изготовлена из твердосплавного материала и крепится в нижней части трубы.

Процесс бурения осуществляется по следующему алгоритму:

1. Выполняется скоростная проходка грунтового массива буром. При вращении и погружении в скважину рабочего органа грунт постепенно извлекается из сформированного канала.
2. Одновременно с бурением в почву вдавливается инвентарная труба. Металлическая оболочка защитной трубы затрудняет проникновение в скважину подземных вод и не допускает обрушения стенок шурфа.

После завершения операций по формированию углубления выполняются следующие операции:

1. Осуществляется извлечение на нулевую отметку шнекового бура.
2. Производится откачка воды, проникшей через грунт в шурф.
3. Постепенно опускается в скважину арматурная решетка.

Завершается процесс формирования буронабивной сваи закачкой предварительно подготовленной бетонной смеси в сформированную в земле полость. Для непрерывной подачи бетонного раствора используется специальное оборудование.

Буронабивные сваи

Совсем недавно фундаменты такого типа применялись для заложения оснований строительных объектов в портовой и мостовой сфере

Совсем недавно фундаменты такого типа применялись для заложения оснований строительных объектов в портовой и мостовой сфере. Но с развитием цивилизации, свайный способ с ростверком проникли в бытовую отрасль. На сегодняшний день существует три основных вида буронабивного ростверка:

• Ленточный тип не может устанавливаться в почве с маленькой влагой в отличие от свайного типа. Стоит отметить, что это мелкозаглубленный фундамент, глубина, которого не превышает 1 метр.
• Стенки ростверка способны выдерживать сильное давление воды, поэтому спокойно можно выполнять заложения оснований в обводненных или связных почвах;
• Выполнение монтажного процесса происходит во всех климатических условиях при помощи обсадного трубопровода.

Строительный процесс на маловлажных и связных почвах

Монтаж свай и ростверка буронабивным способом на почве с маленьким процентом влаги выполняется при помощи специального устройства для бурения. Механизм его работы заключается во вращательном действии приспособления аппарата, которым проделывается яма. Для того, чтоб не случилось обрушение почвы необходимо установить патрубок из металла.

Когда достигается необходимая глубина, нужно выполнить погружение каркаса из арматуры и залить все раствором бетона.  Забетонировать необходимо вертикально размещая трубы. Бетонный трубопровод герметизировать стыки конструкции.

Смесь из бетона делают на точке строительных работ, и процесс его доставки происходит централизовано. По окончании действия трубу аккуратно извлекают из скважины. Совершать уплотнение ростверка можно специальными вибраторами, которые способствуют укреплению воронки приема.

Технология устройства буронабивных свай

Буронабивные сваи – особая технология и специальный метод в строительстве, который наиболее всего подходит и используется при высокой плотности застройки,  что так характерно для мегаполисов и современных городов. Чаще всего, для устройства фундаментов используются забивные сваи и в определенных случаях их использование оптимально. Но устройство буронабивных свай имеет ряд своих неоспоримых преимуществ, таких как возможность проведения строительно-монтажных  работ, в старой части города, где использование привычных технологий  представляет существенную опасность для стоящих рядом сооружений и проходящих коммуникаций.  Буронабивные сваи – это один из самых удобных способов организации фундамента строящегося здания. Диаметр свай, как правило, составляет 0,35 – 1,5 м. В большинстве случаев данную технологию устройства применяют при больших нагрузках, а также при глубоком залегании мало сжимаемых грунтов

Эта технология обеспечивает производство работ без ударов и вибраций, что особенно важно при изготовлении буронабивных свай вблизи существующих зданий и сооружений. Технология устройства буронабивных свай применяется – при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на строительных площадках со сложными геологическими и инженерными условиями, в стесненных условиях городской застройки, вблизи существующих зданий и сооружений в которых могут возникнуть деформации при забивке или вибропогружении. Буронабивные сваи выполняются по технологии:

Буронабивные сваи выполняются по технологии:

• CFA (НПШ-непрерывного полого шнека);
• под защитой бентонитового раствора;
• под защитой обсадных труб погружаемых дрейтеллером;
• под защитой обсадных труб погружаемых и извлекаемых с помощью вибропогружателя.

  Устройство буронабивных свай методом CFA (Continuous Flight Auger) или НПШ (Непрерывный Полый Шнек) – одна из наиболее распространённых за рубежом и постепенно обретающая популярность в России технологий. Суть метода заключается в том, что буровая колонна, состоящая из полых шнеков, погружается в грунт на проектную величину, при этом происходит выбуривание (подъём грунта посредством реборд спиральной навивки шнека) грунта на поверхность. Применение буронабивных свай выполненных по технологии CFA, за счёт заполнения под давлением пространства скважины бетоном, не допускает разуплотнения около свайного пространства. Основными преимуществами применения данного метода являются – высокая производительность – в 3-12 раз выше по сравнению с устройством свай с обсадной трубой. Разброс может быть вызван затруднениями в поставках бетона, арматурных каркасов и подготовкой площадки под буровую технику; – гарантированное уплотнение забоя и стенок скважины, как следствие более высокая несущая способность при тех же параметрах; – меньший уровень шума при производстве в сравнении с методом при использовании обсадной трубы, т.к. нет необходимости “сбрасывать” грунт со шнека; – экологичность, т.к

время работы буровой техники значительно сокращается, что немаловажно при работе в заселённых городских центрах. При устройстве буронабивных свай под защитой обсадных труб обсадную   трубу  опускают в скважину одновременно с выбуриванием грунта, что предотвращает осыпание рыхлых слоев породы. Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта

 К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Обсадная  труба настолько плотно прилегает к стенкам самой скважины, что позволяет избежать какой-либо деформации грунта.  К трубам  предъявляются достаточно строгие требования и в каждом конкретном случае труба должна быть четко установленного размера и диаметра. После бурения скважины на проектную глубину в нее опускается и монтируется заранее изготовленный арматурный каркас, затем происходит заливка бетона.   

Инструменты

Техника для свайного бурения может быть очень разнообразной. В большинстве случаев для этой цели применяют транспорт с колесным, шнековым или гусеничным движителем.

Чтобы оформить скважину под сваю, используют:

• универсальные бурильные установки для скважин;
• сваебойные бурящие агрегаты;
• бурильно-крановые комплексы.

Различия между ними вообще и между отдельными моделями в частности определяются, прежде всего, уровнем производительности, спецификой управляющих органов и величиной создаваемых скважин. По стоимости работ и по доступности для непрофессионалов трудно найти аналоги ручного бура.

Низкая производительность оправдывается тем, что не нужна дорогостоящая техника и подготовленные специалисты. А вот в тех ситуациях, когда скорость важна или почвы очень сложные, стоит использовать ямобур. Крепление подобных аппаратов производится на колесные и гусеничные платформы. Если условия непростые, приходится привлекать даже узкоспециализированную технику.

Упростить выполнение работ в одиночку помогает разбуриватель. Усиленная конструкция популярной версии «ТИСЭ» позволяет сделать увеличенную пяту в самой нижней точке. В результате основание уходит ниже полосы промерзания, и при одинаковой несущей характеристике расход раствора сокращается в 3-4 раза относительно альтернативных технологий. Кроме того, для идентичного по свойствам фундамента придется поставить меньше свай, чем обычно, да и диаметр их будет сокращен.

Зачем и когда необходимо лидерное бурение

Технологию лидерного бурения используют на твердых грунтах, где сразу забить сваю невозможно

Технология применяется при монтаже в землю свай и шпунта. Она позволяет обустроить фундаменты разных конфигураций и габаритов. Ее используют в таких ситуациях:

• При строительстве на твердых грунтах. Подготовка углублений избавляет от необходимости прокручивать сваю через проблемные области почвы, что помогает сохранить ее целостность.
• При монтаже шпунтовых оград.
• В регионах с вечной мерзлотой, где почвы отличаются большой плотностью, а также при установке фундамента в холодное время года.
• Если на месте будущего основания много каменистых участков, а также при работах на скалистых территориях.
• В местах, где при обследовании грунта были выявлены плотные песчаные области. Такие прослойки вызывают трудности при прохождении свай без предварительного создания ниш для них.

Бурение будет полезным не только на плотных, но и на крайне рыхлых почвах. Если текстура грунта характеризуется дисперсностью, поставить опору в четко вертикальную позицию будет сложнее. Поэтому скважина здесь выполняет направляющую функцию. Также метод рекомендуется при значительном заглублении опорных элементов.

Лидерное бурение свай с помощью полого шнека

В основе этой технологии находится процесс сверления предварительной – «лидерной» скважины, диаметр которой равен 80-90 процентам от диаметра самой опоры.

Именно в такую скважину и вбивается бетонная или стальная свая, причем в процессе погружения она преодолевает лишь 10-20 процентов от первоначального сопротивления грунта. В итоге, лидерная скважина позволяет увеличить скорость процесса погружения опоры  и влияет на точность этой операции.

Сам процесс обустройства лидерной скважины прост: буровая установка подъезжает к месту бурения, переводится в рабочее положение и бурит шахту. После чего в обустроенное отверстие вводят пяту опоры и вбивают или впрессовывают стержень в грунт.

Мобильный станок для бурения

Буровые установки, смонтированные на базе самоходных шасси (в кузове грузового авто или прицепа) относятся к категории мобильных станков – инструментов, запитанных от энергии дизельного двигателя транспортного средства. Такие устройства можно доставить в любую точку в (сложенном состоянии) и, переведя в рабочий режим, использовать для бурения скважины.

К основным характеристикам мобильных станков для бурения по методу CFA относятся следующие показатели производительности:

• Глубина бурения – этот показатель изменяется от нуля до 84 метров. Хотя, в большинстве случаев, глубина бурения не превышает 17-20 метров.
• Диаметр скважины – этот показатель изменяется от 40 до 250 сантиметров. Хотя большая часть установок бурит шахты с диаметром до 80 сантиметров.
• Мощность двигателя – обычно она не превышает 350 лошадиных сил.
• Обороты шнека (бурового инструмента) колеблются между 6 и 23 об/минуту.

Выбор конкретной установки для бурения происходит именно по этим критериям. Причем для бурения скважин под малогабаритные опоры нужно выбирать маломощную установку. Ну а погружение на максимальную глубину требует аппарата соответствующей мощности. Поэтому важнейшим критерием, определяющим выбор того или иного варианта является мощность силовой установки.