СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

Технология «двойного вращателя» Double Rotary совмещает в себе две технологии сооружения буронабивных свай, а именно использование технологии CFA (непрерывного полого шнека) с применением обсадных труб, что позволяет возводить фундаменты без бентонитового раствора в любых грунтовых условиях, в том числе слабых и обводненных.

Для этой технологии характерно наличие системы двойного вращателя (двойная буровая голова), где верхний вращатель заставляет двигаться непрерывный проходной шнек, а нижний – поворачивает обсадную трубу в противоположном направлении. В строительстве, для выполнения буронабивных свай по технологии двойного вращателя, используют буровую универсальную установку, затем, по завершению бурения из бетононасоса под давлением подаётся бетон по внутренней трубе проходного шнека.

К преимуществам технологии «Double Rotary» можно отнести следующее:

1) применяется во всех видах дисперсных грунтов (несвязные плотные грунты, илы, твердые глины);

2) возможность устройства поблизости с существующими зданиями и сооружениями, поскольку отсутствует шум и значимые вибрационные воздействия;

3) большая производительность – до 24 свай глубиной до 25 м в смену;

4) высокое качество заполнения скважины бетоном путём подачи бетона под давлением;

5) контроль параметров бурения с помощью высокоточных бортовых компьютеров;

6) допустимость осуществлять из секущихся свай конструкции методом «стена в грунте».

Рисунок 1. Технология двойного вращателя «Double Rotary»

Технология «вытеснительного бурения» FDP базируется на принципе раскатки скважин, поскольку, устройство происходит с уплотнением стенок скважины при помощи рабочего органа в виде раскатчика, но без выемки грунта. В грунте, путём его деформации и уплотнения раскатывающими механизмами в стенки скважины, образуется цилиндрическая полость, что приводит к возникновению уплотнённой зоны по контуру скважины.

Раскатчик – это устройство, на общем валу ступенчато установлены друг на друга конические катки, где оси самого катков смещены в стороны относительно оси самого вала, что позволяет каткам катиться по винтовой линии при вращении вала, тем самым осуществляя подачу раскатчика и проходку в грунте за счёт крутящего момента, приложенному к валу раскатчика. Применение раскатчика делает бурение скважин с гладкими и прочными стенками больших диаметров ( ≈ 1 м) и при высокой скорости, но с отсутствием шума и вибрации, что делает данную технологию привлекательной при строительстве в стеснённых условиях городской застройки. Следует отметить, что технология FDP позволяет сэкономить на затратах по вывозу грунта, тем самым минимизирует стоимость работ.

В строительстве, при выполнении работ по технологии «вытеснительного бурения» FDP, используют раскатчик, специальный буровой инструмент, жесткое закрепление на буровом ставе которого, делает возможным устройство свай через плотные слои песков, при сходке с препятствием, например, валуном, следует применить забурник и продолжить бурение без потери сваи.  За счёт бортового компьютера, возможен контроль за точностью постановки свай в плане, за соблюдение вертикальности забуривания, за глубиной погружения рабочего органа, за давлением бетона при заполнении скважины. К достоинствам этой технологии следует отнести высокую производительность – до 30 свай глубиной до 25 м в смену.

Рисунок 2. Технология «вытеснительного бурения» FDP

Технология CFA (Continuous Flight Auger), по другому её называют, как НПШ (Непрерывный Полый Шнек), является наиболее распространённой за рубежом, но постепенно обретает популярность и в России.

К преимуществам технологии CFA можно отнести следующее:

1) устройство свай происходит без весомого нарушения монолитности грунта, что позволяет проводить работы в условиях плотной застройки;

2) облегчённость работ при устройстве и проектировании свай, за счёт применения свай различного диаметра (450, 650, 850 мм) и глубины (≈22 м);

3) при работе шнекового бура не образуется большого количества заимствованного грунта, что позволяет снизить затраты на вывоз мусора;

4) высокая производительность (≈ 300-400 метров погонных свай в одну смену);

5) применяется на любых видах грунта;

6) вероятно использование в населённых пунктах, поскольку буровая установка при работе не издаёт шума, вибрации и ударов;

7) возможность работы на ограниченных участках.

Сущность метода CFA в погружении буровой колонны, которая состоит из полых шнеков, затем на проектную отметку погружается в грунт, и при этом на поверхность исходит выбуривание грунта, то есть, подъём грунта за счёт выступа спиральной намотки шнека. 

Буровая колонна оборудована заглушкой с уплотнителем, чтобы избежать проникновения грунта внутрь. Затем осуществляется введение бетона в полость буровой колонны при помощи бетононасоса, по окончании заполнения, давление в колонне повышается и происходит выдавливание заглушки. Формирование тела сваи производится при одновременном поднятии буровой колонны и подачи бетона. Поскольку внедрение бетона происходит под давлением, то возникает дополнительное уплотнение забоя и стенок скважины, что повышает несущую способность. Далее осуществляется погружение пространственного арматурного каркаса, для более точного заглубления каркаса, его погружение происходит вибропогружателями, но его использование не целесообразно при маленькой длине сваи.

Рисунок 3. Формирование сваи методом CFA

Список литературы:

1. Буронабивные сваи. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: http://гео-парк.рф/technology/buronabivnye-svai. (Дата обращения: 07.01.2018).