Что такое винтовая свая?

Спиральные сваи часто считаются новичком в этом районе, и местная инженерная сеть, возможно, не получила достаточного обучения или знаний по проектированию, установке или общим инженерным принципам, характерным для винтовых свай. Однако винтовые сваи имеют почти двухвековую историю использования. Изобретенные в 1830-х годах в Великобритании Александром Митчеллом, винтовые сваи были впервые спроектированы для поддержки морских сооружений, таких как маяки и причалы для лодок в океане.

Сегодня винтовые сваи https://lensvaya.ru устанавливаются с широким спектром гидравлического оборудования. Спиральные сваи малой грузоподъемности устанавливаются с переносными гидравлическими торсионами или башнями, мини-погрузчиками с бортовым поворотом, мини-экскаваторами, экскаваторами среднего размера и шнековыми тележками коммунального сектора. Винтовые сваи большой грузоподъемности устанавливаются в основном на 15-тонных и более экскаваторах, но иногда и на модифицированных буровых установках или специальном оборудовании.

Выбранная машина должна подходить для анкерного привода, который будет вращать сваю в земле. Сопротивление качанию, вспомогательный гидравлический поток и давление, вылет, усилие отрыва и направленное вниз осевое усилие будут играть роль в обеспечении правильной установки винтовой сваи. Спиральные сваи большой грузоподъемности, как правило, устанавливаются на отказ, машина, такая как мини-погрузчик, не будет иметь осевой силы, направленной вниз, чтобы винтовая свая вгрызалась в твердые слои, такие как тилл — в мягкий тил особенно трудно проникнуть без надлежащей машины.

Есть несколько проектов, где почвенные условия оказались бы более сложными, чем строительство в океане. Поняв, что винтовые сваи хорошо себя зарекомендовали в таких сложных условиях, инженерное сообщество в конце 1800-х годов начало использовать спиральные сваи на материке.

В начале 1900-х почти все варианты глубокого фундамента требовали много труда для установки, и винтовые сваи не были исключением. Подставки для крышек были построены и приводились в действие многими людьми или животными, которые вращались по кругу, чтобы продвигать спиральные сваи. К 1920 году был доступен новый и гладкий паровой копер, который сделал его очень эффективным для того времени, чтобы поднимать и сбрасывать тяжелые грузы, чтобы забивать древесину в землю. В результате спиральные сваи, популярность которых на тот момент росла, потеряли популярность и были заменены более простыми методами забивки свай.

Действительно появился вариант винтовых свай, известный сегодня как грунтовый анкер. Коммунальный сектор быстро расширялся и требовал боковой поддержки опор ЛЭП с растяжками, закрепленными анкерами. Винтовые сваи были хорошо известны своей способностью выдерживать сжимающие и растягивающие нагрузки , но, как упоминалось выше, их установка была трудоемкой. Коммунальный сектор обнаружил, что если они значительно увеличили шаг спирали, их стало намного проще устанавливать. Способность грунтового анкера по сравнению со спиральной сваей выдерживать сжимающие нагрузки была значительно снижена, поскольку инженерное сообщество обнаружило, что грунтовые анкеры склонны к самодвижению при сжатии.

После нескольких десятилетий сокращения использования винтовые сваи снова стали жизнеспособным вариантом, когда на рынок вышли гидравлические и планетарные передачи, а также приводы с высоким крутящим моментом. Постепенно спиральные сваи вернулись на рынок фундаментов глубокого заложения.

При проектировании любого фундамента рекомендуется проектировать самое слабое звено, которым преимущественно является грунт, и поэтому настоятельно рекомендуется начинать с геотехнического исследования и анализа. Вооружившись данными о грунте, инженер-геотехник, используя эмпирические методы, изложенные в руководствах DFI и Perko, а также в руководствах по проектированию фундаментов в разных странах, может надежно спроектировать винтовые сваи в соответствии с проектными критериями.

Преимуществом винтовых свай является повышенная предсказуемость характеристик благодаря эмпирической взаимосвязи между крутящим моментом при установке и емкостью грунта. Взаимосвязь между крутящим моментом при установке и грузоподъемностью очень надежна, но, когда ответственность высока, она не заменяет геотехнические исследования. Хорошим сравнением будет установка забивной сваи, чтобы противостоять определенной силе, что делает их надежной сваей с точки зрения производительности — опять же, усилие установки не заменяет геотехнических исследований. Когда грузоподъемность и обязательства невелики, например, жилой настил, было бы редко оправдывать стоимость геотехнического исследования, и в этой ситуации инженер может спроектировать винтовые сваи в соответствии с крутящим моментом при установке.

Большинство вариантов свай просты по конструкции, если сравнивать их со спиральными сваями. Представьте, что перед вами доска с циферблатами, которые вы можете поворачивать вверх или вниз. Ваши циферблаты для проектирования сборной железобетонной сваи — это просто диаметр и длина сваи; это довольно просто. Для винтовой сваи доска имеет несколько циферблатов, диаметр вала, толщину вала, длину вала, количество витков, диаметр витков, толщину витков, а также. Таким образом, винтовые сваи вполне индивидуальны, и опыт инженера-проектировщика в этой технологии действительно сыграет важную роль в получении наиболее эффективной сваи на месте, которая будет соответствовать окончательному проекту и силам, которые будут возникать во время установки.