Descrizione dei principali metodi di battipalo

La costruzione di qualsiasi edificio capitale inizia con la costruzione della fondazione. L'aspetto, le prestazioni, la durata e la sicurezza della struttura dipendono dalla corretta scelta del tipo e dall'esecuzione dei lavori di installazione. Oggi, le fondazioni su pali sono sempre più utilizzate nella costruzione di oggetti per vari scopi.

I pali infissi poggiano su strati di terreno solido, e quindi sono caratterizzati da un'elevata capacità portante. Il loro uso, inoltre, previene la deformazione di strati di terreno pericolosi, che, in altre condizioni, è irto di cedimenti irregolari della struttura.

La battitura viene effettuata nei seguenti tipi di terreno:

• terreni sciolti sabbiosi e di medio impasto;
• terriccio sabbioso fluido e plastico;
• argille e argille dure, fluide e di plastica morbida.

Per la guida vengono utilizzati diversi tipi di pile. Se parliamo della forma della sezione, allora questi sono:

• rotondo (solido e cavo);
• a forma di T;
• quadrato.

A seconda del materiale utilizzato, le pile si distinguono:

• metallo - adatto per la costruzione di grandi edifici in mattoni, basati su un telaio in legno, nonché per la costruzione di case a telaio;

• cemento armato - utilizzato per edifici industriali monolitici e multipiano, consigliato per la movimentazione di terreni;
• di legno - adatto per abitazioni private, cottage estivi, piccoli ponti, costruzioni temporanee.

Monolitico e saldato, a seconda del metodo di fabbricazione.

I criteri di selezione e le caratteristiche delle pile di legno sono determinati in conformità con GOST 9463-88. Ci sono regolamenti per altri prodotti.

Indipendentemente dal tipo di pila, devono soddisfare i seguenti requisiti:

• un elemento deve sopportare un carico pesante;
• elevata resistenza alla rottura;
• resistenza a carichi variabili elevati, capacità di funzionare in condizioni idrogeologiche difficili.

Per l'infissione dei pali vengono utilizzate attrezzature speciali che esercitano un carico statico (indentazione costante) o dinamico (impatto) sugli elementi. Il lavoro è preceduto dall'esplorazione geologica e dalla guida di un elemento di prova. L'ultima azione consente di vedere quanto siano accurate le ipotesi teoriche sulla natura del terreno, per valutare il comportamento del palo nel terreno.

Se la prova di guida ha avuto successo, vengono installati tutti i supporti, viene organizzata la fondazione, al termine della quale viene presa la fondazione. Quest'ultimo prevede la chiusura della parte fuori terra della base al fine di proteggerla da fattori ambientali negativi. Il prelievo può essere effettuato con muratura, tavolato, malta cementizia. Il plinto risultante viene quindi rivestito con un materiale adatto.

Il principale vantaggio della fondazione su pali è, ovviamente, la possibilità di erigere edifici di medie e grandi dimensioni su terreni pericolosi soggetti a sgretolamento e plasticità. Un elemento può sopportare un carico di 1,5 tonnellate. Ciò, a sua volta, consente di ridurre il numero di pile e, allo stesso tempo, di ridurre la stima dei costi. I costi della fondazione su pali saranno inferiori rispetto ai costi di organizzazione di una striscia o di un analogo monolitico.

Oltre all'ovvio, il metodo di battipalo presenta i seguenti vantaggi:

• gli edifici vicini non subiscono carichi dinamici;
• la possibilità di costruire su suoli di rilievo, suoli con una pendenza significativa;
• conservazione dell'aspetto generale del paesaggio;
• alta velocità di costruzione delle fondamenta, non è necessario attendere che le fondamenta acquisiscano forza;
• adatto a tutti i tipi di edifici;
• rende quasi ogni sito adatto alla costruzione.

Una caratteristica della tecnologia di battipalo è la necessità di preforare pozzi della profondità richiesta. Il prossimo passo è organizzare l'albero del palo. Questa fase può essere eseguita, a seconda del tipo di terreno, in tre modi:

• a secco - realizzato senza fissare le pareti del supporto;

• usando argilla, che evita bene la desquamazione;

• utilizzando l'involucro per fissare i supporti.

Inoltre, il processo di guida stesso può essere eseguito in diversi modi:

• attraverso un colpo;
• con metodo di vibrazione;
• per rientro;
• metodo di avvitamento;
• con l'uso di pozzi guida per i supporti.

A volte vengono applicati più metodi contemporaneamente sulla stessa base. Diamo un'occhiata più da vicino a ciascuno di essi.

L'infissione di pali comporta l'uso di un battipalo o di altre attrezzature speciali (ad esempio un escavatore), su cui è appeso un martello idraulico (o un martello pneumatico o diesel) per la guida. Il martello diesel è un martello semplice ma efficace. Funziona indipendentemente dalla disponibilità di fonti energetiche, ha un rendimento elevato, resistenza agli agenti atmosferici.

L'essenza del metodo Hammer-in si basa sull'energia d'impatto. Ad ogni colpo alla testa, l'elemento va più in profondità nel terreno finché la sua punta non poggia su una base solida.

La guida a vibrazione comporta una diminuzione dell'attrito tra la superficie laterale dei supporti e le pareti del foro, quindi il metodo richiede meno stress. Durante l'immersione in vibrazione, il terreno spostato dovrebbe essere compattato attorno al palo, poiché questo è direttamente correlato alla forza della futura fondazione. Viene effettuato con l'uso di sommergibili, martelli e installazioni speciali che forniscono vibrazioni e deformazioni del terreno sotto le punte dei pali e nell'area delle loro pareti laterali.

Il battipalo vibrante in questa tecnica è efficace su terreni saturi di umidità. Per terreni asciutti e densi, i martelli vibranti a molla sono più adatti.

La tecnologia di indentazione è una delle più silenziose. Viene eseguito a causa di un certo carico sulle pile, a causa del quale letteralmente "cadono" nel terreno. Il carico proviene da vibratori e un martinetto idraulico, è importante che anche i pali vengano pressati sotto l'influenza del proprio peso.

Il processo prevede diversi cicli di approfondimento e successiva estrazione del supporto fino allo stallo della sua punta e al raggiungimento della profondità di progetto. Adatto alla maggior parte dei tipi di terreno, compresi quelli con strati profondi e densi. Questo metodo non è adatto per pali conficcati a una profondità superiore a 6 M. A causa delle dimensioni dell'attrezzatura utilizzata, per il suo posizionamento è necessaria un'area di almeno 500 metri quadrati. Inoltre, questo è un modo piuttosto costoso di organizzare una fondazione su pali.

La tecnologia di avvitamento prevede l'uso di pali in metallo o cemento armato (RC), che, oltre alla punta, hanno lame. Questi ultimi sono necessari per l'immersione, avvitando i supporti nel terreno.Questo metodo viene utilizzato su terreni allagati e fragili, è ampiamente utilizzato nell'edilizia urbana, poiché non crea rumore e vibrazioni, non deforma gli strati di terreno degli oggetti vicini.

La sicurezza più silenziosa per il paesaggio è considerata il metodo di affondamento dei supporti. È adatto a terreni rocciosi, terreni nella zona del permafrost, terreni con inclusioni solide (fino al 20%).

L'essenza del metodo di perforazione è che nel terreno viene praticato un foro (foro guida), il cui diametro è inferiore al diametro del palo. L'altezza del foro risultante corrisponde all'altezza del palo senza punta. Successivamente, un supporto viene guidato nel pozzo.

Una variante del metodo sommergibile è la corsa di perforazione. In questo caso, il diametro del pozzo è leggermente maggiore del diametro dei pali, quindi, dopo che quest'ultimo è stato immerso, lo spazio libero tra le pareti del foro e le pareti del supporto viene riempito con una sabbia di cemento o miscela di terreno.

La perforazione del pozzo viene eseguita utilizzando battipalo dotati non di martelli per pali, ma di rotatori rotanti. Questi ultimi garantiscono una direzione di perforazione rigorosamente verticale, che è un indicatore chiave della qualità della perforazione.

La scelta dell'uno o dell'altro metodo di battitura è determinata principalmente dalle caratteristiche del terreno. Pertanto, l'attrezzatura a percussione è inaccettabile per l'uso in terreni con impregnazioni solide (pietra, pietrisco, ghiaia). Il metodo di intasamento non funzionerà anche se il cantiere si trova vicino alle strutture gestite, alle condutture principali. Insomma, dove sono vietati rumori e vibrazioni.

Il metodo di immersione vibratoria è ottimale per terreni saturi e sabbiosi, ma non è disponibile quando si tratta di terreni densi e inattivi, soprattutto rocciosi.

Un importante criterio di selezione è il consumo di pile e, di conseguenza, il costo del lavoro. Di norma, per i locali di uso regolare, si deve scegliere tra cemento armato e pali a vite. La capacità portante dei supporti in cemento armato è maggiore, ma vengono installati con lo stesso passo di quelli a vite. Cioè, non sarà possibile ridurne il numero.

Ma per terreni con differenze significative di altezza o su terreni irrigati, è meglio usare pile a vite. Il cemento armato (anche quando si utilizzano modifiche al composto) in questo caso tende a cedere, cosa che non accade con le controparti a vite a causa della loro base più ampia. Inoltre, quest'ultimo può essere esteso alla lunghezza richiesta, fino a quando la base non poggia su strati forti.

Se confrontiamo la complessità dei metodi, tutte le pile installate con il metodo guidato richiedono meno tempo di installazione. Di norma, per questo, devi solo fornire attrezzature speciali al sito, che si muove lungo di esso su un cingolo. Per un turno, tali installazioni sono in grado di guidare fino a 40 pile, ovvero creare un'intera fondazione nella maggior parte dei casi.

L'introduzione di pile di viti nel terreno implica l'uso di apparecchiature elettromeccaniche o di una coclea, con l'aiuto della quale viene installato un riduttore nel foro di montaggio e garantisce l'avvitamento dei supporti. Se l'accesso al cantiere è difficile o per altri motivi non è possibile utilizzare attrezzature speciali, è possibile l'installazione manuale di pali.Il processo si rivelerà lungo e laborioso.

Indipendentemente dalla tecnologia scelta e dalle dimensioni, dallo scopo dell'edificio, devono essere elaborati diagrammi che riflettano il carico portante dei supporti, la profondità della loro sepoltura, gradino, diametro e così via.

Se l'edificio prevede strutture pesanti, ad esempio stufe, caminetti, allora hanno bisogno della propria mini-fondazione. Non è associato alla base principale e deve essere costruito secondo i propri calcoli.

Quando si guida una pila con le proprie mani, va ricordato che deve essere installato al di sotto del livello di congelamento del terreno e attraversare tutti gli strati deboli. Questo è l'unico modo per ottenere la forza e l'affidabilità della fondazione su pali.

Le pile sono guidate, come già accennato, su un terreno solido, la cui profondità corrisponde alla documentazione di progettazione. Nel fare ciò, è importante assicurarsi che l'elemento abbia raggiunto strati solidi e non sia appoggiato, ad esempio, contro una pietra. Altrimenti, l'inclinazione della pila non può essere evitata durante il funzionamento della casa, il che influisce sulla geometria della struttura nel suo insieme.

È meglio immergere o guidare le pile nella stagione calda, dopo che gli strati superiori del terreno si sono scongelati. Se non è possibile eseguire lavori prima del gelo, può essere eseguito in modalità normale, a condizione che il terreno sia congelato a una profondità non superiore a un metro.

Se il congelamento è più significativo, puoi utilizzare un dispositivo speciale: "ago a vapore". Rappresenta un tubo su cui ha un foro - ne esce vapore caldo. Il tubo viene abbassato nel pozzo, aiutando a scongelare il terreno. Per i terreni ghiacciati, è adatto anche il metodo della corsa di perforazione con perforazione preliminare di pozzi leader.

Un martello a mano può essere utilizzato per guidare pali di piccolo diametro a profondità ridotte. Per le costruzioni più grandi, viene utilizzato un martello elettrico o idraulico. Il loro costo è elevato, ma possono essere affittati quando si tratta di costruzione di abitazioni private.

Quando si utilizza il metodo di perforazione, è necessario prima occuparsi della rimozione del terreno estratto durante il processo di perforazione. In caso contrario, il livello di costruzione aumenterà in media di 0,5 m.

La profondità del pozzo è di importanza strategica per la perforazione del leader. Dovrebbe essere mezzo metro più corto del supporto. Altrimenti, non sarà possibile garantire la ritenzione del palo con il terreno.

Per la guida a vibrazione, la rientranza e l'infissione di pali, vedere il prossimo video.