Скважинный адаптер или кессон что лучше: Кессон или адаптер для скважины, что лучше

alexxlab
02.07.2023
Комментарии: 0

Содержание

Адаптер или кессон? Как лучше обустроить скважину на участке?

Дмитрий Крылов

Эксперт по частным домам. Опыт загородного проживания: 30 лет.

Обустройство автономного водоснабжения частного дома не ограничивается бурением водоносной скважины. Немаловажный этап – обеспечение защиты стыка обсадной колонны с питающим трубопроводом. Сегодня для этого существует две различных технологии: кессон и скважинный адаптер. Рассмотрим подробнее, что они собой представляют, в чем различие этих вариантов, их преимущества и недостатки.

Кессоны

Кессон представляет собой объёмную камеру, монтируемую в углублении вокруг оголовка. Она может быть пластиковой, бетонной или металлической. Главная задача кессона – защитить верхнюю часть обсадной трубы и стыкующегося с ней трубопровода, снабжающего водой дом, от внешних воздействий.

Какие это могут быть воздействия? Прежде всего, это обеспечение стабильного температурного режима, не допускающего перемерзания водопровода в зимнее время. Для этого кессон тщательно утепляется и снабжается герметично закрывающимся люком. Также рекомендуется заглублять его ниже уровня промерзания почвы, и уже в этом месте оборудовать отвод к домашнему трубопроводу.

Другая функция кессона заключается в защите скважины от разных внешних загрязнений. Благодаря герметичной крышке, внутрь оголовка не будет заноситься пыль и мелкий мусор, не будут попадать дождевые и талые стоки. Этим обеспечивается чистота питьевой воды, подаваемой в дом, предотвращается возможное заражение ее патогенными микроорганизмами.

Также кессон создает защиту частей скважины от механического воздействия, различных падающих предметов, способных повредить трубу или оголовок. Например, при нечаянном наезде автомобилем, или в результате падения на них разных массивных предметов, таких как крупные ветки или элементы кровли при сильном ветре. Все жизненно важные части системы водоподачи в данном случае располагаются под землей, а снаружи защищены кессонной камерой, лишь слегка выступающей над уровнем почвы.

Несмотря на компактные размеры, внутренний объем кессона вполне достаточен для размещения в нем оборудования для водоподачи:

насоса, если применяется его наружный вариант;
гидроаккумулятора;
фильтрующих устройств;
и системы автоматического управления.

Здесь они будут достаточно защищены от воздействия минусовых температур и возможного причинения механических повреждений.

Разновидности кессонов

На рынке сегодня представлены кесонные конструкции нескольких типов, различающихся, в основном, материалом изготовления.

Бетонные кессоны

Они представляют собой защитную камеру вокруг скважины, которая монтируется из уже готовых железобетонных колец. Реже ее стенки заливаются из монолитного бетона, в установленную заранее опалубку.

Такие конструкции долговечны, практически не подвержены разрушительному воздействию сырости, и при утеплении обеспечивают приемлемый уровень теплозащиты скважины и всего оборудования. Недостаток бетонных конструкций заключается в сложности их монтажа. Самостоятельная заливка бетонного кессона займет довольно много времени, а установка готовых бетонных колец невозможна без привлечения подъемной спецтехники.

Металлические кессоны

Металлические конструкции могут иметь различные размеры и форму – в виде цилиндра или прямоугольника, и изготавливаются из листовой стали и каркасных уголков. В продаже имеются уже готовые, заводские образцы. Хотя, при наличии материала, сварочного аппарата и должного умения, не составит труда изготовить такую защитную камеру для скважины своими руками.

К недостаткам этого варианта следует отнести слабую устойчивость металлических кессонов к коррозии. Для защиты от внешних грунтовых вод и от конденсата, поверхность металла с обеих сторон должна обрабатываться влагоотталкивающими смесями. Также необходимо уделить особое внимание созданию теплоизоляционного слоя, поскольку металл является хорошим проводником холода.

Пластиковые кессоны

Наиболее предпочтительный вариант для установки на участке — это пластиковые кессоны. Сегодня в продаже имеются самые разные модели, изготовленные из полимеров. Можно приобрести цельнолитые варианты, либо секционные, набирающиеся из отдельных пластиковых колец.

Цена установки обойдётся здесь гораздо ниже, чем у бетонного или стального варианта, поскольку монтаж пластикового кессона может производиться вручную, без привлечения подъемного крана.

Пластик не боится сырости, поэтому обработка гидрофобными составами не потребуется. Единственно, о чем нужно будет позаботиться при монтаже полимерного кессона, это надежная теплоизоляция.

Хорошо, с кессонами разобрались, давайте теперь рассмотрим особенности другого варианта обустройства скважины — скважинных адаптеров.

Скважинные адаптеры

Скважинный адаптер, с технической точки зрения, представляет более простое устройство. Это специальный разъем-переходник, с помощью которого можно подключить водоподающий трубопровод к обсадной колонне скважины.

Защитная функция адаптера заключается в том, что с его помощью можно заглубить место стыка ниже уровня промерзания грунта. Также он обеспечивает герметичность соединения, не допускает проникновения в него грунтовых вод и песка.

Скважинный адаптер состоит из двух частей: наружной и внутренней. Первая устанавливается с внешней части обсадной трубы, и через отверстие в ней соединяется со второй, внутренней частью. Изнутри трубы крепится патрубок, к которому подводится шланг погружного водяного насоса. Фиксируются обе части между собой при помощи накидной гайки и резиновых уплотнительных колец.

Подобная технология значительно упрощает земляные и монтажные работы, однако не позволяет разместить рядом со скважиной оборудование водоподачи. При установке адаптера на участке следует учесть еще один нюанс: устройство изнутри обсадной колонны выступает примерно на 3-3,5 см. Поэтому, при необходимости замены или ремонта погружного насоса, достать его без демонтажа адаптера бывает невозможно.

Сравнение преимуществ и недостатков обоих вариантов

Чтобы лучше понять, что лучше: адаптер или кессон и какой вариант для вашей скважины лучше выбрать, проведем сравнение этих двух технологий по нескольким важным критериям.

Стоимость. Преимущество здесь за скважинным адаптером. Цена самого устройства несоизмеримо меньше, чем у кессона любого типа. Разница в себестоимости становится еще заметнее, если учесть необходимость найма автокрана для монтажа массивной кессонной камеры;
Трудозатраты. По этому показателю кессонные камеры опять уступают. Чтобы установить адаптер, потребуется лишь углубиться вдоль обсадной трубы ниже уровня промерзания грунта. В центральной части России он составляет порядка 1 м, в Сибири может достигать 1,5-2 метров. Сделать всю работу по его установке по силам одному человеку в течение дня. А вот для монтажа кессона придется изначально вырыть вокруг скважины яму большого размера и глубины, а после этого выполнить монтаж кессонной камеры. Затраты сил и времени в этом случае будут намного большими;
Долговечность. Правильно смонтированный, и защищенный от воздействия осадков и грунтовых вод, кессон способен прослужить не один десяток лет. Особенно это касается модификаций, отлитых из полимера. Скважинные адаптеры не отличаются подобной долговечностью. Использующиеся в них резиновые уплотнители могут прийти в негодность уже через 4-5 лет, что потребует демонтажа всей конструкции;
Дополнительные функции. Кессонная камера позволяет разместить внутри себя полный набор водоподающего оборудования: насоса, гидроаккумулятора, фильтров, автоматики управления и т.д. Надежная защита от холода и механических воздействий обеспечит их надежное функционирование круглый год. Также внутри можно оборудовать систему разветвлений для подачи воды одновременно в несколько уровней и даже строений. Так можно обеспечить водой от одной скважины сразу гараж, систему летнего водопровода, или несколько домов. Скважинный адаптер ничего подобного обеспечить не может. Он имеет одну рабочую функцию – защита стыка подающего водопровода со скважинной трубой.

Заключение

В качестве заключения можно сделать несколько выводов. Установка кессонов предпочтительнее с точки зрения их многофункциональности, долговечности и более высокого уровня защиты. Скважинные адаптеры устанавливаются в ситуации, когда смонтировать кессон на участке по какой-то причине невозможно. Например, у заказчика ограниченный бюджет, есть трудности проведения масштабных земляных работ из-за близости к скважине строений или коммуникаций.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Адаптер или кессон для скважины — что лучше выбрать: tvin270584 — LiveJournal

: October 24 2021, 08:05

Для круглогодичной эксплуатации скважины на воду необходимо все гидравлические коммуникации от скважины прокладывать ниже глубины промерзания. Немаловажный этап – обеспечение защиты стыка обсадной колонны с питающим трубопроводом. Сегодня для этого существует две различных технологии: кессон и скважинный адаптер. В статье мастер сантехник подробно разберет, что они собой представляют, в чем различие этих вариантов, их преимущества и недостатки.

Сравнительный анализ кессона и скважинного адаптера

Чтобы разобраться, что лучше подойдет в конкретном случае, нужно понимать, что собой представляет каждый вид оборудования. Оба варианта оборудования автономного водозабора имеет свои технические условия, преимущества и недостатки. Чтобы разобраться, что лучше использовать в каждом конкретном случае, следует провести сравнительный анализ этих двух приспособлений и понять, в чём разница между

кессоном и скважинным адаптером.

Скважинный адаптер

Адаптер для скважины представляет собой небольшое устройство, играющее роль переходника между стволом скважины и водопроводом, ведущим в дом. Конструкционно, он состоит из двух труб, соединяемых между собой под углом в 90°. При этом вертикальный конец надевается на верхнюю часть скважинной трубы, а горизонтальный отвод – выходит из ствола, соединяясь с внешним трубопроводом.

Устанавливается адаптер на глубине не менее 1,5 метров, что защищает его от замерзания в зимнее время. Затем всё пространство вокруг места врезки адаптера в ствол скважины засыпается и разравнивается.

Среди преимуществ адаптера можно отметить:

Небольшая стоимость самого устройства.
Относительная простота установки, занимающая меньше времени и сил, чем устройство кессона.

К недостаткам скважины с адаптером относится:

Меньшая надежность и герметичность, по сравнению с кессонным способом. Со временем резиновые уплотнения рассыхаются и теряют герметичность.
Такой способ обустройства предполагает только ограниченную глубину монтажа насоса.
Автоматика и бак должны устанавливаться в жилом помещении.
Сложность ремонта и обслуживания. Для этого придётся откапывать место стыка устройства с каналом водозаборной скважины.
Кроме того, на пластиковой обсадной трубе адаптер будет дополнительным слабым местом, и возможно напряжение и деформация.

Кессон для скважины

Кессон представляет собой углублённую ниже уровня земли камеру, расположенную непосредственно над скважиной. Изготовить его можно из самых разных материалов – монолитного бетона, железобетонных колец, в виде деревянного сруба. В последнее время в продаже появилось большое количество пластиковых кессонов, уже готовых к установке.

В отличие от адаптера, кессон имеет ряд дополнительных функций. В нём могут размещаться насосное оборудование, запорная арматура и другое необходимое оборудование. Также он защищает скважину от зимних морозов, препятствует заморозке водопровода и расположенного внутри него насосного оборудования.

Среди преимуществ скважин, оборудованных кессоном, следует упомянуть:

Отсутствие ограничений по глубине скважины.

Возможность размещения всего оборудования гидроаккумулятора, автоматики и прочее внутри кессона.
Доступность всех компонентов и разъёмных соединений. Легко обслуживать и выполнять ремонтные, профилактические мероприятия. В случае поломки насосного оборудования, его можно запросто демонтировать и заменить, либо отремонтировать непосредственно в кессоне.

Недостатки:

Высокая стоимость работ и самого кессона. Суммарно установка кессона дороже установки скважинного адаптера в 5-6 раз.
Невозможность установки кессона вблизи различного рода коммуникаций (минимальный диаметр кессона 1 м).

В каких случаях устанавливают адаптеры

Обустройство источника со скважинным адаптером осуществляется в следующих случаях:

На неглубокие источники.
При весьма ограниченном бюджете.
При необходимости срочного монтажа.
Когда неподалеку расположены коммуникационные линии.

Если скважина используется не круглогодично, например, только в дачный сезон, также можно обойтись установкой адаптера вместо монтажа дорогостоящего кессона.

Адаптер имеет низкую стоимость, а также помогает дополнительно экономить время и деньги на монтаже.

Когда стоит установить кессон

Кессон представляет собой более сложное инженерно-техническое сооружение. Для его постройки потребуется затратить гораздо больше сил, денег и времени. Но, в то же время, скважина с кессоном, намного предпочтительнее. Особенно это актуально, если она служит круглогодичным источником воды для жилого дома. Другие случаи, когда рекомендуется установка кессона:

Когда требуется обеспечивать водой от одного источника одновременно несколько построек
.
В случае большой глубины до водоносного горизонта, превышающей 70 м.

Что лучше — кессон или адаптер для скважины

Выбор должен сделать владелец участка, что он предпочтет — скважинный адаптер или кессон, — зависит того, хочет ли человек каждые 3-5 лет проводить ремонт оборудования или предпочтет дорогой вариант, гарантирующий бесперебойную работу скважины на протяжении 10-15 лет. Специалисты рекомендуют при наличии соответствующих средств устанавливать кессон.

Видео

В сюжете – В каких случаях лучше устанавливать скважинные адаптеры, а когда кессон

В сюжете – Что такое скважинный адаптер и зачем его используют

В сюжете – Монтаж скважинного адаптера

В сюжете – Как правильно проложить длинный участок водяной магистрали в траншее, чтобы не случилось проблем при эксплуатации

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Конденсат в кессоне — что делать, как избавиться

Источник

https://santekhnik-moskva.blogspot.com/2021/10/Adapter-ili-kesson-dlya-skvazhiny. html

Скважинный адаптеркессонскважина

Donate to this author

Подпорные стены, сваи и кессоны в строительстве от Construction Knowledge.net

СТРОИТЕЛЬНЫЕ ЗНАНИЯ >> РАБОТА НА ПЛОЩАДКЕ >>

ПОДПОРНЫЕ СТЕНКИ, СВАИ И КЕССОНЫ

1. Каковы основы подпорных стен?
2. Что нужно знать о забивке свай?
3. Что нужно знать о бурении кессонов?
4. Какие общедоступные документы доступны для дальнейшего Изучать?
5. Хитрости торговли и практические правила работы с сайтами Конструкции и глубокие фундаменты:

Каковы основы подпорных стен?

Подпорные стены используются для создания перехода в уровне отделки высоты; стена удерживает почву на более высоком уровне за собой. В чтобы выполнить эту задачу, есть несколько довольно хитрых соображения, касающиеся поведения грунта и структуры стены. На рисунке ниже показан типичный детали трех распространенных типов: консольная подпорная стенка, гравитационная подпорная стена и цокольная (подпираемая консолью) подпорная стена.

Здесь будут обсуждаться бетонные подпорные стены, кирпичная кладка или даже алюминий, иногда используются подпорные стены, и большинство принципов применимы и для этих типов стен.

Как и во многих областях строительства, понимание того, как изделие fails помогает сделать предположения и детали дизайна более ясными. Удержанная почва оказывает давление или нагрузку на подпорная стенка. Эта нагрузка может привести к разрушению стены, как правило, одним из трех способов. Первый метод неудачи — опрокидывание. детали на предыдущем рисунке показаны пунктирной линией, где почва выходит из строя из-за опрокидывания. В основном стена остается конструктивно неповрежден, но вращается вперед вокруг носка и поднимает почву над его каблук. Второй способ отказа — скольжение. Снова стена остается структурно неповрежденным, но скользит горизонтально вперед из-за давление удерживаемого грунта. Третий метод отказа разрушение структурной стены и аналогично любой другой арматуре конкретный провал.

Метод точного определения давления грунта воздействовать на подпорную стенку очень сложно. На самом деле инженеры веками изучали проблему, и пересмотренные решения постоянно предлагаются и обсуждаются. Хорошая отправная точка для обсуждение давления на подпорную стену заключается в рассмотрении удерживаемой материалом должна быть вода. Тогда давление на стену равно определяется плотностью материала (62,4 фунта на кубический фут) и высота стены. Например, 10-футовая удерживающая вода стена будет иметь следующие давления на стену.

1 фут вниз от верха стены = 1 фут x 62,4 фунта/куб. фут = 62,4 фунт/фут
5 футов вниз от верха стены = 5 футов x 62,4 фунта/фут3 = 312 фунтов/кв.фут
10 футов вниз от верха стены = 10 футов x 62,4 фунта/фут3 = 624 фунта/фут

Задержанная почва обычно не ведет себя как жидкость. Горизонтальный давление в грунте меньше вертикального давления и описывается по «К» – коэффициент бокового давления грунта. 10-футовая стена пример теперь сохраняет почву с плотностью 105 PCF и К-фактором .3; со следующими результатами:

Вертикально:

1 фут вниз от верха стены = 1 фут x l05 фунтов/куб. фут = 105 фунтов/куб. футов

5 футов вниз от верха стены = 5 футов x 105 фунтов/куб. футов = 525 фунтов/кв. футов
10 футов вниз от верха стены = 10 футов x 105 фунтов/куб. футов = 1050 фунтов/кв. футов

Горизонтально: (у стены)

1 фут вниз от верха стены = 1 фут x 105 фунтов/куб. футов x 3 = 35 фунтов/кв. футов
5 футов вниз от верха стены = 5 x 105 фунтов/куб. футов x 3 = 175 фунтов/кв. футов
10 футов вниз от верха стены = 10 x 105 фунтов/куб. футов x3 = 350 фунтов/кв. футов

Реальное значение для прораба изучения боковой давление на подпорные стенки находится на следующем этапе. боковой Давление грунта K подразделяется на Ka (активное), Ko (в состоянии покоя) и Kp. (пассивный). Активное состояние возникает, если стена может немного двигаться (обычно это происходит из-за незначительного вращения стены). в состояние покоя возникает, если стена абсолютно жесткая и не может двигаться (как в случае с подвальной стеной). Наконец, пассивное состояние происходит, когда конструкция упирается в почву или в нее (как в основание подпорной стены, упирающееся в почву, чтобы препятствовать скольжению).

Может быть полезен упрощенный пример конструкции подпорной стенки. здесь, чтобы проиллюстрировать вышеизложенные принципы. Если 10-футовая подпорная стена удерживает грунты плотностью 105 фунтов/куб.м, Ка = 0,3, К = 0,5 и Кр = 3,0. можно сделать следующие выводы:

Если стена может слегка вращаться, давление на 10 футов вниз от верхняя часть стены = 10 футов x 105 фунтов на квадратный фут x 0,3 = 350 фунтов на квадратный фут
Если стена опирается сверху (цокольная стена), давление в 10 футах от вершины стены = 10 футов x 105 фунтов/куб.см х 0,5 = 525 фунтов/фут
Часть сопротивления скольжению состоит из пассивного давление грунта от носка до конечного уровня (скажем, 3 фута) = 3 фута x 105 фунтов на квадратный фут x 3,0 = 630 фунтов на квадратный фут

Слишком много подпорных стен выходят из строя из-за вышеуказанных принципов. ясно не понимают. Редко Дизайн Профессиональный дизайн на самый худший случай встретились в поле. Независимо от договорных отношений важно, чтобы инспектор по строительству консультировал проектировщиков. Профессионал любых проблем безопасности относительно подпорной стены. А Надзор за строительством, который понимает приведенные выше концепции, должен проконсультироваться с Профессиональный дизайнер в следующих случаях:

Основание подпорной стены на твердой скале. Следовательно подпорная стенка вообще не сможет вращаться, а активная боковое давление недействительно и чем выше боковое давление в состоянии покоя необходимо использовать давление.
Уровень грунтовых вод в этом районе выше ожидаемого.
При раскопках в этом районе пласт мягкой глины обнаружен в нескольких футах под основанием подпорной стены. Этот мягкий Глиняный шов может привести к скольжению и должен быть проверен.
Единственный легкодоступный материал для обратной засыпки подпорная стенка глиняная.
В конструкции не указана информация о дренаже или дренажных отверстиях. рисунок.

КОНСОЛЬНЫЕ:
Обычно используются железобетонные консольные подпорные стены. благодаря эффективному использованию материалов. Однако, поскольку это эффективный дизайн, очень важно, чтобы детали дизайна были соблюдены явно. Основание используется для перевода боковой нагрузки на грунт в нагрузка вниз на носок и нагрузка вверх на пятку. Поэтому есть пара (или момент) в базе, которой сопротивляется верхняя и нижняя арматура. Арматурный стержень в основании, который проходит параллельно стена предназначена для сопротивления температуре и усадке. Вертикаль арматура в стволе (ближайшая к сохраненному грунту) несет натяжение загрузить в базу. Это основная структурная арматура в стена. Горизонтальная и вертикальная арматура лицевой стороны предназначена для термостойкость и устойчивость к усадке.

Консольные подпорные стены обычно проектируются с использованием гравия обратная засыпка сразу за стеной и дренаж и водослив система. Эти дренажные системы позволяют спроектировать стену для гораздо более низкое давление на почву, и если дренаж не установленная стена может выйти из строя.

GRAVITY:
Железобетонная или простая бетонная подпорная стена разработан на тех же почвенных принципах, что и консольная подпорная стенка. Однако сопротивление опрокидыванию в зависимости от объемного веса бетона. Опалубка, арматура и последовательность заливки значительно упрощается с гравитационным удержанием стена. Часто арматура требуется только для температуры и усадки. на лице и сверху.

ПОДВАЛЬНЫЕ СТЕНЫ:
Железобетонная подпорная стена цокольного этажа конструктивно достаточно отличается от консольной подпорной стены. Основное отличие основано на свободно опертой балке по сравнению с консольный. В стене подвала основная натяжная арматура находится на внутренняя поверхность стены, в то время как в консольной стене основная натяжная арматура находится на внешней (или сохраненной земле) поверхности. В стене подвала фундамент не передает момент на грунт, а только сопротивляется скольжению. Стена подвала может быть детализирована, как показано на предыдущий рисунок или может поддерживаться различными другими способами в верхней части стена. Например, кабель, встроенный в верхнюю часть стены и привязанный к бетонному мертвецу в земле создает стену подвала состояние.

Инспектор по строительству должен различать консольные подпорные стены и подпорные стены подвала во время строительство. Стены подвала должны быть подперты сверху до обратная засыпка, которая в некоторых случаях может быть очень сложной. Это к сожалению, часто можно увидеть, как профессионалы в области дизайна делают подпорную стенку детали, которые структурно прочны после завершения, но чрезвычайно трудно построить. Надзор за строительством должен признать эти ситуаций, понимать различные факторы, насколько это возможно, и действовать как член команды, чтобы помочь решить проблему.

Что нужно знать о забивке свай?

Существует два основных класса свай: несущие сваи и шпунтовые сваи. Несущие сваи используются как колонны для передачи нагрузка на фундамент вниз, к скале или более глубокому грунту. Шпунтовые сваи используются в качестве переборок для удержания почвы или воды. Сваи забиты вертикально в землю отбойными молотками или вибраторами до определенная величина сопротивления или нагрузки, определяемая геотехническим Инженер. Эта информация обычно дается в ударах на дюйм для используемый молоток.

Допустимая нагрузка на сваи обычно не определяется конструкционная способность сваи, а способность сваи переносить свою нагрузку на почву. Эта нагрузка передается в тремя способами:

Торцевой – вся нагрузка передается с нижнего наконечника сваи к скале внизу.
Трение — вся нагрузка передается за счет трения между поверхности всей длины сваи и прилегающего грунта.
Комбинация вышеуказанного

Исторически сложилось множество вариантов типов и материалов используются в качестве свай. Древесина была ворсовым материалом, который впервые использовался и все еще широко используется из-за экономичности и технологичности. Главный Недостатки дерева заключаются в долговечности и высокой нагрузке. емкость. Сборные железобетонные сваи могут нести большие нагрузки, но они громоздки. обращаться со склонностью к растрескиванию. Сборный, предварительно напряженный сваи помогают устранить многие проблемы с растрескиванием. Существует широкий разновидность фирменных монолитных бетонных свай. Если эти сваи используются в проекте, руководитель строительства должен попытаться получить и ознакомиться с литературой производителя. Стальные двутавровые сваи изготовлены из двутавровые профили из катаной стали и часто используются из-за их комбинации высокой прочности и относительной экономичности. Сваи из стальных труб часто несколько выше по стоимости, но имеют преимущество в виде однородного сечения в любом направлении и на всю длину салона можно осмотр после езды. Композитные сваи, наконец, представляют собой комбинацию из одного материала для нижней части и другого материала для верхняя часть ворса.

Шпунтовые сваи определяются как сваи, вбитые очень плотно вместе, которые сцепляются, таким образом образуя непрерывную стену или лист. Дерево, бетон или сталь являются наиболее распространенными материалами для листового проката. укладка. Некоторые распространенные способы использования шпунтовых свай включают:

Постоянная перегородка для удержания заполнения
Постоянная глубокая ограда у основания береговой конструкции для предотвратить эрозию или размыв.
Несъемные опалубки для коффердамов, подпорных стен, опор и т. д.
Временная строительная стена для удержания грунта при раскопках

При работе со шпунтовыми ограждениями важно учитывать оба способ вождения и способ снятия перед работой начинается. Спланируйте тип используемой машины и ее рабочее место. А хороший подрядчик по свайным работам знает много «хитростей» для эффективного с использованием различных типов свай. Разговоры и планирование с Подрядчик по укладке свай до начала работы может быть чрезвычайно полезен.

Одним из четырех распространенных применений шпунтовых свай, перечисленных выше, является временная строительная стена для удержания земли при раскопках. Часто Подрядчик несет ответственность за проектирование, установку, техническое обслуживание и удалить эти шпунтовые сваи. Есть несколько простых, но важных Соображения при принятии решения о том, какой метод шпунтовых свай использовать. Первое решение должно заключаться в том, должна ли стеновая обшивка удерживать воду. Стальной блокирующий шпунт предназначен для удержания воды, как и показаны различные системы деревянных замков. Бетонный блокировочный лист сваи, как правило, менее эффективны для удержания воды, так как им не хватает положительное сцепление стали и характеристики набухания древесина. Деревянный настил без замков или свай (с вертикальным забиванием). стальные двутавровые сваи с горизонтальным деревянным настилом) не удерживают вода.

Использование и место раскопок будет определять необходимость подачи воды. удерживается шпунтовым ограждением. Строительный надзор должен понимать, если шпунтовая стена на самом деле будет удерживать воду или пропускать воду через обшивку. Нагрузка, воспринимаемая шпунтом, составляет от 2 до в 4 раза больше, если задерживается вода. Многие неудачи происходят из-за того, что не принимая во внимание этот простой факт. Следующий важный соображение заключается в том, следует ли консольно или просто поддерживать лист свайная стена. Консольные шпунтовые сваи не имеют горизонтальных связей и передает нагрузку подпорной стены на грунт на шпунтовой свае палец на ноге. Важно знать, что куски вертикального профнастила имеют структурную способность нести эту нагрузку и что почва на защитный носок также может выдерживать нагрузку. Почва на защитном покрытии носок сопротивляется нагрузке как структурная пара, поэтому увеличение количество заделки листового материала в почву значительно увеличивает грузоподъемность. Свободно опертая шпунтовая стена имеет горизонтальную китобои, поддерживающие защитное покрытие. Почва на подошве покрытия тогда сопротивляется только горизонтальной нагрузке и никакому моменту. Китобои должны быть должным образом спроектированы и поддерживаются на концах для удерживания нагрузка на стену.

Что нужно знать о бурении кессонов?

Кессоны, как и сваи, представляют собой фундаменты глубокого заложения, наиболее часто используется, когда неглубокие, широкие фундаменты нецелесообразны. Первый Различие типов кессона – пневматический или открытый. Пневматический кессоны (или кессоны со сжатым воздухом) имеют герметичные стенки и верх и открыты только снизу. Обычно дверь с двойным воздушным шлюзом используется в верхней части кессона, и кессон находится под давлением.

Открытые кессоны также можно разделить на два типа: ящик из шпунта и буровой пирс. Кессон шпунтового короба формируется с использованием обычное землеройное оборудование и некоторые типы шпунтовых свай (см. выше обсуждение шпунтовых свай). Есть несколько разных последовательности для выемки и забивки шпунтовых свай, которые дают приемлемый шпунтовый коробчатый кессон. Конкретные обстоятельства будут диктовать последовательность работ для прораба. Некоторые проекты требуют удаления обшивки кессона, в то время как другие проекты требуют, чтобы пленка оставалась. Этот вопрос вообще должен быть одобрено Профессиональным дизайнером или Владельцем.

Диаметры кессонов буровых опор, как правило, выбираются проектом профессионально, определяя нагрузку от надстройки и распределяя эту нагрузку на скалу под кессоном. Например колонна здания может иметь нагрузку 100 тонн и допустимую породу подшипник 20 тонн на квадратный фут.

100 тонн / 20 тонн/куб. футов = требуется 5 квадратных футов каменной опоры

Поскольку круг диаметром 3 фута имеет площадь около 7 квадратных футов, 36-дюймовый будет выбран кессон.

Есть метод увеличения площади несущей породы без увеличения кессон диаметр. Это называется колокольный кессон. Колокол формируется специальным шнеком что увеличивает диаметр кессона непосредственно над скалой опорная поверхность, следовательно, нагрузка в 100 тонн, используемая в приведенном выше примере мог нести кессон диаметром 24 дюйма с раструбом 36 дюймов. Колокола нельзя использовать, если почва непосредственно над камнем не подходит для подрезки.

В другом методе увеличения нагрузки в кессонах с буровой опорой используется рок розетка. Если кессон пробурить на несколько футов в твердой породе, нагрузка от надстройки может передаваться как на породу ниже кессона и по бокам скальной (скальной) раструба.

Еще одно важное соображение, связанное с кессонами с просверленными опорами, проверка твердой, ровной поверхности несущей породы. В целом кессоны диаметром 30 дюймов и более могут быть временно защищены со стальным кожухом и осмотрен. Если поверхность скалы наклонная круто, инспектор может потребовать отбить днище отбойным молотком на более ровную поверхность. Инспектор также может проверить качество камень в азимуте. Наконец, в районах, подверженных воронкам, небольшой Отверстие диаметром (2–3 дюйма) может быть просверлено на несколько футов ниже опорная зона для обеспечения сплошной породы и отсутствия пустот.

Плата за буровые кессоны причала может варьироваться от совершенно неклассифицированной к цене за единицу бурения горных пород или грунта. Способ оплаты должны быть четко поняты руководителем строительства и взаимно приемлемая система ведения учета должна быть установлена с начало проекта.

Какие общедоступные документы доступны для дальнейшего изучения?

Министерство обороны США Руководство по глубокому фундаменту обеспечивает отличную детализацию для дизайна и установка многих видов глубоких фундаментов. Это 195 страница справочник официально называется UFC 3-220-01A 16 января 2004 г.

Департамент США обороны Руководство по сваебойному оборудованию содержит множество информация для понимания забивки свай. Этот 151-страничный справочник официально называется UFC 3-220-02 16 января 2004 г.

Секреты работы и практические правила для строительных конструкций и глубоких фундаментов:

дренажная система у подпорной стены фактически работает как разработан.
При обратной засыпке подпорных стенок следует понимать, выполнены в виде консолей или цокольных стен.
Понимание любых дополнительных условий оплаты за глубокие фундаменты до начала работы.

Глава 1. Выбор и использование фундаментов с просверленными шахтами для транспортных сооружений

Из пробуренных шахт: процедуры строительства и методы проектирования LRFD, по FHWA

1.1 ВВЕДЕНИЕ – НАЗНАЧЕНИЕ И СТРУКТУРА РУКОВОДСТВА

Настоящая публикация предназначена для инженеров, ответственных за выбор и проектирование буронабивных фундаментов для транспортных сооружений, а также в качестве текста для трехдневного краткого курса по данной теме. представлен Национальным институтом автомобильных дорог (курс № 132014). Этот документ представляет собой обновленное издание очень успешной публикации Федерального управления автомобильных дорог о фундаментах буровых шахт, написанной в соавторстве с покойным Майклом О’Нилом и покойным Лаймоном Ризом, опубликованной в 1919 г.88 и пересмотрено и переиздано в 1999 г. Основные изменения в руководстве включают:

Подход к проектированию соответствует формату методов расчета коэффициента нагрузки и сопротивления (LRFD) в соответствии с последними (2009 г. ) стандартами AASHTO.
Новая информация по исследованию и характеристике площадок для строительства и проектирования буровых стволов, особенно в отношении горных пород.
Новая информация об эволюции строительных технологий и материалов, отражающая растущие размеры и требования к фундаментам с пробуренными шахтами. Включены рекомендации по проектированию и использованию заливки фундамента, а также новая информация о материалах из самоуплотняющегося бетона (SCC) в пробуренных шахтах.
Расчет на боковую и осевую нагрузку расширен, а некоторые методы расчета пересмотрены. Главы, посвященные проектированию, содержат дополнительную информацию, касающуюся проектирования экстремальных нагрузок и других применений буровых стволов, таких как подпорные стены или фундаменты с боковым перемещением массива грунта.
Разделы, посвященные нагрузочному тестированию и тестированию целостности, расширены и отражают возросшую зрелость использования методов тестирования в полевых условиях по сравнению с предыдущим изданием руководства.
Технические характеристики направляющей основаны на модели 2009 г.версия, одобренная Техническим комитетом AASHTO T-15, и отражает развитие согласованного документа, разработанного при участии и с согласия FHWA и ADSC: Международная ассоциация фундаментного бурения.
Раздел о мерах по восстановлению расширен и включает ссылки на установленные процедуры, которые использовались для ремонта буровых стволов.

Настоящее руководство предназначено для предоставления рекомендаций в отношении рекомендуемой практики общего проектирования и строительства в США, а не для всестороннего охвата всех методов проектирования и строительства, которые могут быть использованы. Местная практика, адаптированная к необычным обстоятельствам или конкретным местным геологическим условиям, может отличаться от некоторых конкретных рекомендаций, изложенных в этом руководстве. Хотя рекомендации, приведенные в этой публикации, представляют собой общепринятые рекомендации на момент написания этой статьи, они не предназначены для исключения отклонений от этих рекомендуемых практик, основанных на продемонстрированной производительности и звуковой инженерии.

Пособие состоит из нескольких основных разделов, аналогично представлению материалов краткого курса.

Обзор и применение. В этой главе (1) представлен обзор фундаментов с просверленными шахтами, а также обсуждение общих применений технологии для транспортных сооружений. Эта информация предназначена для того, чтобы обеспечить общую основу для понимания последующих глав и помочь проектировщикам в определении областей применения, для которых могут подойти фундаменты с просверленными стволами.
Необходима геотехническая информация. В главах 2 и 3 описываются аспекты геотехнической характеристики участка и определения свойств материалов, специально необходимых для строительства и проектирования буровых стволов
Строительство. В главах с 4 по 9 объясняются методы строительства и материалы. Очень важно, чтобы специалисты-проектировщики понимали конструкцию перфорированных валов, чтобы создавать конструктивные и экономичные конструкции перфорированных валов.
Дизайн. В главах с 10 по 16 представлены рекомендации по проектированию просверленных валов для осевых и боковых нагрузок с использованием принципов проектирования на основе LRFD.
Обеспечение качества. Главы с 17 по 22 охватывают вопросы, связанные со спецификацией, контролем, тестированием и обеспечением качества, а также оценкой стоимости.

Руководство также содержит исчерпывающий и целостный пример фундамента моста, спроектированного с просверленными валами. Пример, показанный ниже на рис. 1-1, представляет собой промежуточную опору моста через реку, изгиб которой поддерживается тремя колоннами. Новый мост заменяет соседнее существующее сооружение, основанное на забивных сваях. Конструкция просверленного вала должна состоять из отдельного вала, поддерживающего каждую из трех колонн. Подробная информация о требованиях к проекту, информация о недрах и конструкции фундамента представлены в Приложении А к настоящему руководству и упоминаются в нем, где обсуждаются соответствующие аспекты вопросов проектирования.

1.2 ТИПЫ ГЛУБИННЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Фундаменты с пробуренными шахтами широко описываются как залитые на месте элементы глубокого фундамента, сооружаемые в просверленном отверстии, которое стабилизировано для обеспечения контролируемой укладки арматуры и бетона. В транспортных работах используются несколько других типов глубоких фундаментов, как описано ниже, с отличием от буровых шахт.

Забивные сваи представляют собой сборные конструктивные элементы, которые устанавливаются в грунт с помощью сваебойного молота. Забивные сваи использовались для поддержки конструкций в течение тысяч лет, а в настоящее время стальные Н-образные, трубные и предварительно напряженные бетонные сваи обычно используются для транспортных конструкций. Руководство по проектированию и строительству фундаментов с забивными сваями предоставлено Ханниганом и др. в FHWA NHI-05-042 (2006 г.). Забивные сваи обычно имеют диаметр или ширину от 12 до 36 дюймов и, следовательно, меньше по размеру, чем буровые стволы. Забивные сваи вытесняют грунт, в который они забиты, и не могут проникать в твердые материалы или горные породы. В мягких или кавернозных грунтах устойчивость ямы не беспокоит.
Микросваи представляют собой буронабивные сваи диаметром менее 12 дюймов, сооруженные с использованием высокопрочного стального стержня или трубы, которые залиты цементным раствором в несущий пласт. Руководство по проектированию и строительству микросвай предоставлено Армором и др. в FHWA-SA-97-070 (2000). Эти сваи могут быть забурены даже в твердую породу и обеспечивают очень высокое осевое сопротивление для очень маленького элемента конструкции. Микросваи предпочтительнее в условиях, когда небольшой размер является преимуществом и где необходимо использовать легкое мобильное буровое оборудование.
Буронабивные шнековые сваи и буронабивные сваи представляют собой фундаменты из буронабивных свай, диаметр которых обычно составляет от 12 до 30 дюймов. Эти сваи отличаются от буровых стволов тем, что свая формируется путем ввинчивания непрерывного шнека или вытеснительного инструмента в землю, а затем заливки цементным раствором или бетонирования через полый центр шнека; таким образом, в процессе строительства нет открытого отверстия. Руководство по проектированию и строительству этих типов свай предоставлено Брауном и др. (2007). Все описанные выше типы свай чаще всего используются группами, соединенными в верхней части сваи железобетонным оголовком. Буровые стволы отличаются от других типов свай тем, что буровые стволы часто значительно больше по размеру, часто используются в качестве опоры одиночного ствола для одиночной колонны без заглушки и часто устанавливаются в твердые несущие слои для достижения очень высокой устойчивости к нагрузкам в одиночный вал. Ниже приводится описание просверленных валов и областей применения, которые могут способствовать использованию фундаментов просверленных валов.

1.3 ФУНДАМЕНТ ИЗ БУРЕННЫХ ШАЛОВ – ОПИСАНИЕ И ИСТОРИЯ

Фундаменты из буровых стволов формируются путем выкапывания ямы, как правило, от 3 до 12 футов в диаметре, осмотра грунта или скалы, в которой формируется фундамент, и возведения монолитного фундамента. -установить в яме железобетонный фундамент. Фундамент в том виде, в котором он построен, воспринимает осевые силы за счет комбинации сопротивления боковому сдвигу и торцевой несущей способности. Железобетонный элемент большого диаметра также способен оказывать существенное сопротивление боковым силам и силам опрокидывания, как показано на рис. 1-2. Пробуренные шахты для транспортных сооружений довольно часто используются в США на глубине до 200 футов, но могут достигать глубины до 300 футов и более.

Буровые стволы также имеют другие названия, включая буронабивные сваи, кессоны, забивные сваи с буронабивными отверстиями (терминология CIDH – Caltrans) и буронабивные сваи (Европа). Распространенное название этих фундаментов как «кессонов» отражает историю развития фундаментов буронабивных стволов.

Термин «кессон» более точно используется для обозначения очень больших фундаментов, которые заглубляются в нужное положение путем выемки грунта через или под кессонной конструкцией, а использование просверленных стволов во многом эволюционировало из конструкции кессонов. Кессонная конструкция использовалась на протяжении сотен лет и была впервые применена в строительстве мостов в США в 1869 году.Джеймсом Идсом в Сент-Луисе, а затем в 1870-х годах Роблингом на Бруклинском мосту (Маккалоу, 1972). Схема конструкции кессона показана на рис. 1-3 с одного из самых известных в мире мостов, через Ферт-оф-Форт в Шотландии. Эти кессоны были сконструированы как «пневматические кессоны», в которых давление воздуха поддерживалось под кессоном, когда он опускался, чтобы предотвратить попадание воды в нижнюю камеру, где рабочие выкапывали грунт под режущей кромкой кессона, чтобы погрузить кессон до требуемого несущего слоя. Пневматические кессоны сегодня встречаются редко из-за проблем с безопасностью, но кессоны с открытым колодцем все еще иногда используются для строительства мостов в глубоководных условиях.

Кессоны с открытым колодцем обычно состоят из коробки, открытой как сверху, так и снизу, с колодцами для выкапывания грунта через кессон, чтобы погрузить его на место. Недавно было построено несколько больших мостов на больших прямоугольных кессонах с открытым колодцем, в том числе новый мост Tacoma Narrows и переход через реку Миссисипи в Гринвилле, штат Массачусетс (рис. 1-4).

Меньшие круглые кессоны или шахты использовались для поддержки строительных конструкций и некоторых транспортных сооружений в начале 19 века.00-х в нескольких крупных городах, включая Канзас-Сити, Чикаго, Бостон и Нью-Йорк. Эти ранние формы просверленных валов обычно выкапывались вручную. Первым известным зданием, опирающимся на кессоны такого типа, является мэрия в Канзас-Сити, построенная в 1890 г. (Hoffmann, 1966). Опасаясь, что деревянные сваи могут сгнить, городской строитель С.Е. Чемберлен спроектировал фундамент, состоящий из 92 кессонов диаметром 4 1/2 фута, установленных на известняк на глубине около 50 футов. Земляные работы поддерживались цилиндрическими секциями котловой плиты 3/16 дюйма, чтобы предотвратить обрушение земли. вокруг раскопок» (Чемберлен, 1891), а засыпка не бетоном, а стеклокерамическим кирпичом, уложенным на гидравлический цемент. Рисунок из газеты Kansas City Star воспроизведен на рисунке 1-5 ниже. Описание Чемберленом этого подхода на Ежегодном съезде Американского института архитекторов в Чикаго осенью 1890 года, возможно, способствовало принятию этой техники для нескольких зданий в этом городе вскоре после этого.

Несколько примечательных зданий в Чикаго, которые были построены на фундаменте, пострадали от оседания. Использование деревянных свай вызвало такое вздутие окружающей территории, что владельцы Chicago Herald добились судебного запрета на прекращение строительства свайного фундамента здания Чикагской фондовой биржи из-за структурных повреждений их здания (Rogers, 2006). Диаграмма слева на рис. 1-6 иллюстрирует фундамент типа того, который разработал Уильям Суй Смит для одной из стен здания Чикагской фондовой биржи в 189 г.3. Стволы были устроены в виде кольцевых выработок с шпунтованной деревянной обшивкой, которая загонялась впереди выемки и скреплялась железными обручами. Этот метод земляных работ с деревянным отставанием круглой формы стал известен как «Чикагский метод». Эти типы фундаментов на самом деле не являются кессонами в прямом смысле этого слова, но этот термин прижился и до сих пор используется даже для современного строительства буровых стволов.

Диаграмма справа на рис. 1-6 иллюстрирует «кессон Гоу» того типа, который впервые был изобретен полковником Чарльзом Гоу из Бостона, основавшим компанию Gow Construction Co. в 189 году.9. Телескопические опалубки могут быть восстановлены во время укладки бетона. В 1920-х годах компания Gow построила и использовала шнековую машину ковшового типа с электрическим приводом, установленную на раме поворотной платформы гусеничного тягача крана (Greer and Gardner, 1986), тем самым способствуя развитию машинно-сверлильных валов. .

Несмотря на то, что за последние 40 лет в отрасли производства буровых валов произошла значительная эволюция в сторону преобладающих сегодня типов конструкции и конструкции (2009 г.), валы с машинным сверлением получили более широкое распространение в 1930-х годах и стали все более широко применяться во время строительного бума после Второй мировой войны. Компания A.H. Beck начала использовать перфорированные валы в 1932 г. (фото на рис. 1-7) и вместе с McKinney Drilling (основана в 1937 г.) была одним из пионеров индустрии буровых валов в Техасе. Обычными были шнековые необсаженные отверстия диаметром менее 30 дюймов, и иногда использовались инструменты для быстрой резки нижней части или раструба. В Калифорнии более распространены машины типа «ковш-шнек», в которых для копания и подъема почвы использовался ковш с нижней разгрузкой, а не шнек.

Современные методы строительства просверленных стволов описаны в главах с 4 по 9 настоящего руководства и включают в себя оборудование, начиная от простого оборудования, устанавливаемого на грузовике, и заканчивая шнеками, мало чем отличающимися от тех, которые использовались в 1940-х годах, до современных машин, способных бурить большие и глубокие стволы в очень твердые материалы (Рисунок 1-8). Рабочие обычно не участвуют в раскопках, и обычно используется подводная укладка бетона, поэтому сухие земляные работы не требуются. Методы испытаний для проверки геотехнической прочности и структурной целостности широко распространены, поэтому можно использовать пробуренные стволы с высокой степенью уверенности в надежности фундамента.

На фотографии на рис. 1-9 показано строительство основного фундамента пилона для нового вантового моста через реку Миссури в Канзас-Сити, спустя 108 лет после первого использования буровых шахт для мэрии. Оборудование и методы строительства вышли далеко за рамки первоначальных концепций, предложенных в 1890 году, но основная идея та же: поддерживать конструкцию на скальной породе под слабыми грунтами с использованием небольших экономичных «кессонных» фундаментов. Таким образом, история буровых стволов прошла полный круг: методы строительства больших кессонов, используемые для мостов, были адаптированы для строительства «кессонов» малого диаметра для поддержки зданий, что привело к использованию больших буровых стволов для мостов и других транспортных сооружений. .

Разработка усовершенствованного оборудования, материалов и методов проектирования и испытаний позволила экономически эффективно использовать просверленные валы в самых разных областях применения и с большей надежностью, чем когда-либо прежде. В следующих разделах представлен обзор некоторых применений просверленных валов для транспортных конструкций, а также факторов, влияющих на выбор просверленных валов в качестве альтернативы глубокому фундаменту.

1.4 ВЫБОР СВЕРЛЕННЫХ ВАЛОВ

Просверленные стволы могут быть установлены в различных грунтах и горных породах и наиболее эффективно используются там, где присутствует прочный несущий слой. При размещении внутри или на скале чрезвычайно большое осевое сопротивление может быть достигнуто в фундаменте с небольшой площадью основания. Использование опоры с одним валом позволяет избежать необходимости в наголовнике сваи с сопутствующими земляными работами и опорой для земляных работ, что может быть важно при строительстве новых фундаментов рядом с существующими конструкциями. Фундаменты над водой часто можно построить с помощью постоянной обсадной колонны, что позволяет избежать необходимости в перемычке. Буровые стволы также могут быть установлены в твердый, устойчивый к размыву грунт и горные породы, находящиеся ниже размываемого грунта в условиях, когда установка забивных свай нецелесообразна или невозможна. Просверленные валы все чаще используются для автодорожных мостов в сейсмически активных районах из-за прочности на изгиб железобетонной колонны большого диаметра. Просверленные валы могут использоваться в качестве фундамента для других целей, таких как подпорные стены, звуковые стены, знаки или освещение высокой мачты, где основной функцией фундамента является простая опора для опрокидывающих нагрузок.

В следующих разделах описываются некоторые области применения фундаментов с просверленными валами в транспортных сооружениях, а затем обсуждаются преимущества и ограничения использования просверленных валов по сравнению с альтернативными типами фундаментов.

1.4.1 Области применения

Фундаменты с пробуренными шахтами являются логичным выбором фундамента для различных транспортных сооружений, если условия нагрузки и грунтовые условия благоприятны. В следующих разделах описываются некоторые обстоятельства, при которых просверленные валы часто являются предпочтительным основанием для структурных фундаментов.

1.4.1.1 Фундаменты мостов

Для фундаментов, поддерживающих мостовые конструкции, условия, благоприятные для использования буровых стволов, включают следующее:

Связные грунты, особенно с глубокими грунтовыми водами. Для такого типа грунта бурение стволов легко сооружается и может быть очень рентабельным (Рисунок 1-10).
Стратиграфия, при которой в пределах 100 футов от поверхности находится твердый несущий слой. Пробуренные валы могут оказывать большое осевое и поперечное сопротивление, когда они заложены в горную породу или другие прочные несущие слои или вставлены в них.
Строительство новых фундаментов там, где желательна небольшая площадь основания. Для проекта расширения или развязки с эстакадами или другими перегруженными пространствами один просверленный вал под одной колонной может избежать большой занимаемой площади, которая была бы необходима для группы свай. Один вал также может избежать затрат на укрепление и, возможно, осушение, которые могут потребоваться для временных раскопок.