Возведение сооружений способом стена в грунте

Определение анкерных болтов

Анкерные болты для фундамента

Болт удерживается в основании из-за трения и усилия упора. Распирание создается за счет распора стальной цанги или дюбеля из пластика. Давление (упор), получаемое анкером, возникает в глубине и возмещается внутренней обструкцией материала изгибу, сжатию, смятию. Такой принцип характерен для металлических анкеров, болтов фундамента.

Метиз разрушается на самом слабом участке, при этом случается:

• взрыв скобяного изделия — абсолютный или частичный выброс с сохранением целостности конструктива;
• срез — разрушение по границе основания под влиянием сдвига;
• излом или сгиб — деформация под воздействием изгибающего усилия;
• взрыв основания — разрушение при нагрузке, которая выше несущей способности основы.

Может развиваться коррозия после установки анкеров на отдельных его частях. Метиз разрушается от высокой температуры и выгорает.

Принцип возведения сооружений способом стена в грунте

Она является простой в использовании: сначала подготавливается траншея, из которой производится выемка грунта, и проводятся мероприятия по предотвращению обрушения стенок. В подготовленную траншею опускается арматурный каркас, производится его бетонирование.

При строительстве используется следующая техника:

• грейферная или буровая установка,
• кран,
• труба для вертикального бетонирования,
• автобетоносмеситель,
• вибропогружатель,
• насосное оборудование.

Навесное оборудование подбирается в зависимости от условий. Так, в тяжёлых грунтовых условиях допустимо применять установки с гидрофрезой или многошпиндельные буровые установки. Для обычных грунтов традиционно используют грейферы – подвесное оборудование для выемки грунта, устанавливаемое на гусеничные экскаваторы.

При расчёте несущей способности здания учитываются грунтовые условия – водоносные уровни и давление, которое может оказываться будущим объектом на близлежащие здания. Для сооружения определяется несущая способность, давление грунта, показатели глубины промерзания (при фундаментах с глубиной залегания выше 3 метров), выполняются теплотехнические расчёты.

Виды анкеров

Они подразделяются по материалу соединяемых конструкций и виду крепежного элемента:

По материалу:

• для тонких оснований из гипсокартона, ДСП, ДВП;
• для плотных оснований из кирпича, бетона;
• для пористых оснований из пенобетона, пеноблоков, шлакоблоков;
• для ветхих и разрушенных оснований используются анкера для крепления в пористые структуры.

По виду крепежного элемента:

• закладной. Под него не надо сверлить отверстие. Он монтируется перед заливкой бетона или кирпичной кладки. Закладное анкерное крепление применяется для фиксации ответственных, тяжелых конструкций, таких как колонны, фундаменты;
• распорный. Фиксируется в плотном основании из бетона или кирпича за счет силы трения. Наконечник анкера расширяется в крепежном отверстии и надежно фиксирует стержень;
• забивной. Фиксируется по принципу распорного. Стержень не закручивается, а забивается в крепежную гильзу;
• клиновый. Устанавливается в заранее просверленное отверстие путем забивания. Болт забивается в отверстие, а затем муфта расклинивается;
• рамный. Применяется для фиксации оконных рам и дверных косяков. Головка анкера полностью утапливается в тело конструкции, установка анкера «за подлицо»;
• химический анкер. Кроме силы трений стержень удерживается в отверстие за счет адгезии цементирующей пасты и материала основания. В результате получается монолитное соединение с высокими показателями по прочности.

Виды грунтовых анкеров

Выполнение строительно-монтажных работ в глубоких котлованах массивных объектов городских районов с плотной застройкой, связано с риском обрушения почвы под основаниями фундаментов и осыпания стенок котлованов. Чтобы максимально защитить несущее основание нового дома и не допустить развития разрушительных деформаций соседних существующих зданий, приходится устанавливать сдерживающую вертикальную опалубку. Конструкция изготавливается из отдельных досок или металлических щитов с жестким распределительным поясом по всей площади котлована. Понятно, что такие классические методы защиты значительно увеличивают бюджет строительства и намного отодвигают сроки сдачи объекта в эксплуатацию.

Технология укрепления несущего основания грунтовыми анкерами эффективно решает проблему не только обрушения стенок котлована, но и позволяет надежно укрепить фундаментные основания соседних построек.

Классификация типов грунтовых анкеров проводится по следующим направлениям:

Среди большого количества видов грунтовых анкеров к самым надежным и прогрессивным относятся инъекционные анкеры с предварительным напряжением оголовка.

Основная функция грунтовых анкеров состоит в передаче выдергивающих усилий и нагрузок от здания и сооружения непосредственно на прочное основание.

«Стена в грунте»: технология

В основе метода лежит технология устройства фундамента, основанная на разрабатывании траншеи. Узкие (0,6-1,2 м) и глубокие (до 20 м и более) выемки разрабатывают под защитой глинистого раствора, который благодаря достаточно высокой плотности защищает срез от обрушения внутрь.

Технологическая карта работ разрабатывается с учётом результатов инженерно-геологических изысканий. Ограничения для применения технологии связаны с наличием определённыз грунтовых условий: группы строительных грунтов выше третей, морёных и песчанных пород с включением валунов более 300 мм в диаметре; карсты, крупнообломочные грунты с пустотами, плывунные грунты, подвижные илы, грунтовые водоносные горизонты с избыточной фильтрацией, превышающей гидростатическое давление защитного глинистого раствора.

Схематично технология состоит из последовательности этапов:

1. обустройство форшахты;
2. разработка траншеи;
3. опускание арматурных каркасов;
4. заливка бетоном.

Подготовительный этап: вынос всех наземных и подземных коммуникаций за территорию разработки; спланирована плащадка и устроена железо-бетонными плитами; ограждена территория; установлено и подготовлено к работе приготовительно-очистное оборудование для глинистого раствора.

Предварительный этап: поверхностная выемка почвы и выполнение форшахты — жёсткой железобетонной конструкции, ограничивающей просвет зоны выработки и соответствующей по ширине размерам будущей стены. Форшахта защищает от разрушения и опадания верхних слоёв почвы под собственным весом и под весом грейферного оборудования. Выполняется разбивка траншеи на захватки.

Выемка породы происходит под защитой глинистого раствора грейфером или гидрофрезой. Грунт изымается на поверхность, убирается из зоны производства, перемещается за территорию строительной площадки.

Разработка и бетонирование стены в грунте по технологии и на оборудовании Bauer

Защита выработки тиксотропным гидрораствором позволяет исключить применение свайных или шпунтовых ограждений, по организации искусственного водопонижения. Снижаются объёмы земляных работ, а значит и трудоёмкость. Сокращаются сроки строительства.

Для разработки задействуют специализированное буровое оборудование, в жёстких грунтах — гидрофрезы, a в мягких — грейферы (двух-челюстные узкие широкозахватные, закреплённые на жёсткой штанге), интегрированные в серийно выпускаемых установках в качестве основного или подвесного оборудования или устанавливаемые на гусеничные экскаваторы.

Траншеи отрывают поэтапно через одну отдельными участками — захватками, по ширине захвата грейфера. И подают в них бентонитовый раствор. В соответствии с технологией та часть раствора, что смешалась с грунтом благодаря постоянной циркуляции попадает в шламоотделитель, очищается от породы и поступает обратно в проходку.

Затем отрытый участок защищается по краям извлекаемыми или оставляемыми ограничителями (в виде железных балок, шпунтин или труб) по всей высоте. В него опускают заранее изготовленный арматурный каркас.

Перед бетонированием забой очищают от осадка, частичек грунта, шлама, смешавшихся с защитной суспензией. Для этого она вся удаляется и закачивается новая, очищенная. Бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы. Применяются виброустановки и ковши-бункеры либо бетононасосы с бетоноукладчиком, оснащённым рукавом на телескопической стреле. Бетонолитная труба с приёмной воронкой помещается в траншею, не доходя до дна 0,3 м. Вытесняемый в процессе бетонирования защитный раствор откачивается насосом в накопительную ёмкость.

После того, как бетон наберёт прочность, начинаются землянные работы внутри периметра. Послойно ведётся разработка котлована. При необходимости, согласно расчётов горизонтальной нагрузки на ограждение, проводится укрепление стен грунтовыми анкерами. Особенность конструкции которых позволяет оставлять свободным пространство выемки для проведения строительных работ.

Наша техника

Мы используем следующие установки с подвесным грейферным ковшом:

• Гидравлический грейфер BAUER GB-34: глубина траншеи до 60 м, ширина 0,3-1,2 м (встроенный инклинометр, комплект ковшей, рукавный и центрифужный насос, смеситель, силос, прибор для измерения суспензии, бетонолитные трубы)
• MAIT HR130
• CASAGRANDE C-40

Мы применяем буроинъекционные грунтовые анкеры вместо монтажа распорной системы, благодаря чему возможности метода значительно расширяются.

правил при установки анкерного болта

Такой крепежный элемент из металлического материала как анкер очень востребован на современном рынке строительства. Он помогает продлить срок службы многих элементов строительства. Крепление, произведённое с помощью анкерного болта, выдерживает колоссальные нагрузки.

Это делает этот вид соединения еще более популярным. Проводить соединение с помощью такого крепежного элемента достаточно просто. Этот навык легко освоить даже не совсем профессиональному строителю. Однако, при установке анкерного болта необходимо соблюдать некоторые правила.

Чтобы понять это, нужно разобраться в особенностях такого крепежа и его сфере использования.

Особенности крепежа, влияющие на правила крепления

До того, как анкеры вошли в использование у строителей, для крепления в каменные сооружения использовались болты и шурупы. Они не могли обеспечить должное и надежное соединение. Такая особенность портила функциональные возможности конструкции и делает не надежными.

Сложно представить себе крепление, которое надежнее анкерного болта. Он может быть с химическим алгоритмом крепления и механическим. Химическое крепление предполагает капсулу с клеем, которая входит в стену и раздавливается там под давлением вкручиваемого крепежа.

Этот тип крепления достаточно надежный, но имеет серьёзный недостаток. Нужно ждать время до полного застывания клеевой смеси внутри стены или другой конструкции. При этом, анкер отличают незаменимые достоинства.

Он дает возможность надежно закрепить что-либо в полой конструкции, в которой негде зацепить привычный якорный болт.

В основном в строительной сфере сегодня используется анкер не с клеевой начинкой, а работающий по принципу увеличения силы трения. За счет особенностей конструкции и вкручивания дополнительного элемента анкер расширяется и крепится намертво в конструкции.

Механические болты для крепления делятся:

·   Анкер клинового типа. Представляет собой гильзу с внутренними кольцами. В пройму гильзы забивается клин и этим расширяет ее края. Иногда расширение проводится отдельным клином, который после изымается и заменяется резьбовой шпилькой. Чтобы надежно зафиксировать клиновый анкерный болт нужно четко соблюдать диаметр просверла для анкера и допусков.

·   Забиваемый тип анкера. Это особенный вид анкерного болта не имеет дополнительного клина, который действует как расширитель. Края гильзы выполнена металла, который легко поддается деформации. Они искажают свои формы при забивании анкера в стену и таким образом крепятся в ней. Анкеры забивного типа применяют в монолитны стенах. Они требуют точности в размерах отверстия.

·   Анкер разжимного типа. Такой тип болтов достаточно распространен и универсален. Он используется в тонких стенах и даже листовых конструкциях. Анкер представляет собой колбу с прорезями. Благодаря им, стенки раскрываются лепестками при закручивании. ·   Анкер распорного типа. Это самый распространенный вид анкерного болта. Он достаточно востребован в строительстве, так как не требует соблюдения размеров глубины отверстия под анкер. Однако, ширину отверстия стоит измерить и соблюсти. Гильза расширяется в задней части после закручивания втулки в виде конуса. Этот тип анкера распространен, но применяется только в бетоне и кирпичных конструкциях.

Чтобы изготовить анкерный болт используют качественные материалы, которые способны выдержать большую нагрузку и давление. Нержавеющая сталь сверху также покрывается дополнительным защитным покрытием. Это помогает избежать коррозии. Для каждого типа анкеров установлены нормы. Они определяют номинальную возможность изделия и его допустимую нагрузку.

Основные правила для установки анкерного болта

При проведении монтажа анкерного крепежа используются молот, перфоратор с буром необходимого диаметра и пылесос. Чтобы просверлить дыру в бетоне понадобятся сверла с напылением, которое устойчиво к бурению твердых материалов.

Установить анкер очень просто. Нет никакой необходимости его разбирать. Он продается в полностью укомплектованном виде. Он легко крепит разные конструкции и широко применяется в разных сферах. Все основные правила установки анкерного болта можно рассмотреть на самом его распространенном типе – распорном анкере. К основным правилам монтажа анкерного болта можно отнести:  

1. Выбирая длину анкерного крепления, нужно учитывать толщину штукатурного и других слоев. Именно в бетон, анкерный болт должен углубиться на 5 см.  2. Важно с первого раза правильно рассчитать место установки анкера. Демонтировать его очень сложно. 3. Отверстие под крепеж должно соответствовать его диаметру. Анкер должен входить с усилием. 4. Отверстие необходимо очистить от мусора с использованием пылесоса или щетки. 5. Анкер вбивается легким ударом молотка. 6. После полного введения, гай  ку закручивают ключом до конца. 7. При установке анкера нужно учитывать потенциальную нагрузку на него. При углублении гайки в штукатурку нужно докрутить ее и использовать дополнительно вторую гайку сверху.

Нужно помнить, что распорный анкерный болт нельзя монтировать в пустотелый кирпич. Отдельные правила существуют для установки анкерных болтов в конструкцию фундамента. Как правило, это делают до заливания бетона. Важно соблюдать их расстояние и расположение вертикально. После установки их нужно закрыть полиэтиленовой пленкой, для избежание попадания на них бетонной смеси. 

Для того, чтобы определить необходимый тип анкера, нужно оценить способ его крепления и предполагаемую нагрузку на крепёж в дальнейшем. Также немаловажным является выбрать анкер только от надежного производителя, который отвечает за качество товара.

На сайте Машкрепеж Вы найдете большой ассортимент метизов: болты, гайки, винты, шурупы, саморезы, дюбели, заклёпки, шайбы, штифты, шпильки и другие.

Установка анкерных болтов в фундамент: пошаговая инструкция

Определяют три условия, благодаря которым фундаментные прочные болты обеспечивают надежное крепление в фундаменте:

1. Сила трения болта. Объясняется это тем, что неподвижность элемента зависит от распределения нагрузки на крепежный элемент и сам фундамент.
2. Упор. Анкерный прочный болт самостоятельно компенсирует нагрузки.
3. Склеивание. При соприкосновении с фундаментом образовываются касательное напряжение, которое тоже берет на себя часть нагрузки.

Также при работе с фундаментными поверхностями для усиления прочности используют болты на основе клея. Слоксановые и эпоксидные клеи применяют в случаях, если нужно закрепить конструкцию при асимметрии.

Если фундамент поддается постоянным нагрузкам в виде вибраций, лучше остановиться на распорных крепежах. Анкерные болты с коническим болтом отлично выдерживают статические нагрузки, но не предназначены для монтажа, где есть потенциальная угроза ударов.

Процесс установки фундаментного болта включает несколько этапов:

1. Для начала нужно изучить особенности фундаментных болтов, которые вы планируете использовать для работы. На изделиях есть маркировка. В соответствие с ней можно определить тип болта, предельно допустимые нагрузки.
2. Если анкерный качественный болт подходит по назначению, можно приступать к работам. На подготовительном этапе определяют местах фиксации болтов.
3. Существуют правила по монтажу анкерных болтов. Например, при расчете расстояния между ними ориентируются на глубину отверстия. Расстояние между болтами в два раза больше, чем само вхождение.
4. При установке анкерных болтов в мокрый бетон все работы должны быть выполнены до момента его застывания. Анкера должны входить ровно, поскольку даже несущественные наклоны могут привести к деформации в дальнейшем.
5. Заключительный этап установки прочных анкерных болтов. Необходимо скрепить болты. Для этого подойдет металлическая пластина или деревянное основание. Некоторые типы (по описанию выше) монтируются в уже застывший бетон. В этом случае достаточно будет просверлить поверхность и вставить крепеж.

Промежуток от болта до среза фундамента

Если глубина заложения болта увеличивается на 5 диаметров, расстояние между анкерами допускается сделать короче на 2 диаметра. Промежуток от центра болта до среза фундамента допускается сделать меньше еще на 1 диаметр, если на участке установки крепежа есть отвесное армирование края основания.

В любом случае пролет от центра головки до края основы принимают:

• не меньше 100 мм для метизов диаметром до 30 мм;
• 150 мм — для анкеров диаметром 48 мм;
• 200 мм — для крепежа диаметром больше 48 мм.

Если ставят спаренные болты, для них применяют единая анкерная плита с промежутком между отверстиями, принятым по расчету.