Занурення паль забиванням практикують при облаштуванні підстави, що спочиває на залізобетонних, сталевих або дерев'яних опорах цільного або полого типу. Колись ця технологія використовувалася практично повсюдно. Ну а в наші дні подібне занурення паль практикують тільки в разі будівництва відповідних фундаментів на віддалених ділянках. Розташованих якнайдалі від житлових масивів або об'єктів громадського користування.

Однак і в наші дні забивання опори в грунт залишається досить ефективною технологією занурення. Тому в даній статті ми познайомимо наших читачів з суттю цього процесу.

Сподіваємося, що викладена на сторінках нашого ресурсу інформація допоможе вам спланувати процес забивання, заощадивши час будівництва вашого пальового підстави.

Палі для забивання: типові різновиди
Занурення опор в грунт методом забивання підходить далеко не кожному типу паль. Як правило, ця методика практикується в процесі заглиблення монолітних стрижнів із залізобетону, сталі або деревини, діаметром до 60-80 сантиметрів та довжиною до 25 метрів.

Втім, такі габарити характерні далеко не для всіх забивних опор. Наприклад, типові залізобетонні палі мають не круглий, а квадратний профіль з розмірами перетину від 35х35 сантиметрів (для паль довжиною до 7 метрів) або 40х40 сантиметрів. А згідно ГОСТ 19804.2-79 довжина таких опор коливається в межах від 3 до 20 метрів.
Дерев'яні палі не мають чітких, стандартизованих габаритів, оскільки виготовляються з цілісного колоди діаметром від 240 до 350 міліметрів і довжиною до 16-18 метрів.

Металеві забивні палі - це звичайні обсадні труби з навареним оголовком і конічної п'ятою. Діаметр таких опор коливається між 25 і 60 сантиметрами, а довжина - між 3 і 12 метрами.
Огляд технології занурення забивних опор
Технологія занурення опори в грунт залежить від стійкості оголовка палі, а також від її довжини і габаритів поперечного перерізу.

І в більшості випадків роботи з забиванні паль засновані на наступних технологічних прийомах:
• Занурення під дією динамічного навантаження (удару). У даному випадку занурює опор в грунт зусилля передає на оголовок палі особливий інструмент - копр або молот.
• Занурення в грунт під дією статичного навантаження (вдавлення). У цьому випадку занурює зусилля генерується пресом вдавлюють опору в грунт.
• Занурення в грунт під дією статичного навантаження, розхитують і продавлюється опору (вібровдавліваніе). У цьому випадку опора рухається і в поздовжньому і в поперечному напрямку під дією зусилля, що генерується особливим інструментом - вібровдавлівателем. Причому використання вібровдавлівателя дозволяє зменшити зусилля, яке занурює опору.

• Занурення опори методом забивання або вдавлення в попередньо висвердленого (лідерних) свердловину. У цьому випадку можна використовувати і копр і прес.
Словом, прийомів занурення, що згадуються в СНИП на забивання паль, досить багато і кожна технологія має свої достоїнства і недоліками. І оскільки нас цікавить саме забивання опор, то далі по тексту ми розглянемо лише технологію занурення ударом.

Занурення ударом: огляд процесу
Заглиблення опори в грунт під дією ударного навантаження практикується на будівельних майданчиках, віддалених від житлових кварталів. Адже цю «навантаження» генерує багатотонний (маса від 2 000 до 12 000 кілограм) молот для забивання паль, падаючий на оголовок палі із значної висоти.

Причому сам молот, а точніше його бойок, монтується (на правах насадки) на гусеничний кран або екскаватор тросового або гідравлічного типу.
Енергія (навантаження) транслюється молотом на оголовок палі вираховується за формулою:
Е = 0,4 Qh

Під Q в цьому випадку розуміють масу «бойка» молота, а під h - висоту підйому бойка перед падінням на оголовок.
Таким чином, чим масивніше молот і вище висота його підйому, тим більше енергія, яку генерує машина для забивання паль.

Технологічна карта на забивання паль

Сам процес забивання опори ударом виглядає наступним чином:

• На будмайданчик завозять базову техніку - кран або екскаватор. Після чого до стріли апарату кріплять насадку з молотом. Втім, копр може бути і самостійним пристроєм з самохідним шасі.
• Після налаштування копра палю підтягують в робочу зону тросами, укладаючи оголовок опори в направляючий короб копра.

• Після позиціонування палі, в процесі якого визначається кут нахилу опори щодо нульового рівня грунту, починають процес забивання, піднімаючи і скидаючи бойок молота з певної висоти. Причому спочатку ця висота ще невелика, оскільки перші удари повинні занурити палю на малу глибину, на якій ще можна контролювати положення палі щодо нульової рівні грунту за допомогою розтяжок.

• Після часткового занурення палі і остаточної звірки положення опори можна приступати до «заставах» - серії з 10 ударів максимальної сили. У цьому випадку молот піднімають на максимальну висоту і скидають на оголовок палі. Після кожної серії «застав» положення палі контролюється гідрорівнем. І максимальне відхилення опори від перпендикуляра не повинно перевищувати одного градуса. В іншому випадку паля вилучається з грунту і все починається спочатку.
Ударна забивання палі завершується тільки після досягнення особливого стану - відмови опори, який перешкоджає подальшому зануренню палі в грунт.

Переваги і недоліки «ударного» занурення
Основна перевага ударного занурення - це висока швидкість заглиблення опори в грунт. Дійсно потужні молоти забивають палю за лічені хвилини, проштовхуючи опори в грунт з вельми пристойною швидкістю (від 0,7-1 м / хв до 5 м / хв).

Головний недолік сваєбойних установок - це висока ймовірність пошкодження оголовка опори і не менш високий рівень шумового забруднення.
І якщо з першим негативним якістю можна впоратися, зрубавши зруйновану частину опори, то другий недолік - неустраним. До того ж, копри для забивання паль генерують досить сильну вібрацію в грунті. Тому ударну забивку слід практикувати подалі від вже побудованих фундаментів або інженерних комунікацій.

Способи оптимізації процесу забивання
Втім, процес забивання палі в грунт піддається оптимізації, що дозволяє позбавитися від більшості недоліків цієї технології.

І таку оптимізацію організують за допомогою наступних технологічних прийомів:
• лідерних буріння.
• Розм'якшення грунту.
• Електроосмос грунту.

Далі по тексту ми познайомимо наших читачів з суттю згаданих технологічних прийомів.
Технологія забивання паль в лідерні свердловини
Суть цієї технології - буріння перед забиванням або зануренням опори. Тобто, паля занурюється не в щільний грунт, а в шахту, діаметром не більше 75-80 відсотків від габаритів поперечного перерізу опори.

У підсумку, паля розсовує (ущільнює) стінки лидерной шахти. І цей процес відбувається під дією істотно менших зусиль, що генеруються ударною частиною копра. Причому занурення свердловини в опору не супроводжується лише сильним шумом, а вібрації в грунті практично відсутні.
Ну а якщо замість палебийного інструменту використовувати гідравлічний прес, то занурення опор в лідерні свердловини можна практикувати навіть на території житлових кварталів.

Технологія занурення опор в розм'якшений грунт
Занурення в розм'якшений (підмитий) грунт вимагає істотно менших зусиль. Адже, чим вище вологість грунту, тим менше його несуча здатність (опірність зовнішнім навантаженням).
Тому в особливо важких випадках на п'яту палі надягають особливу насадку з форсунками, розбризкувальними воду під тиском в 5-10 атмосфер. Форсунки пов'язують з нагнітальним водопроводом за допомогою двох трубопроводів, розташованих уздовж тіла палі.

У підсумку, зануривши палю в м'які шари грунту біля поверхні, в трубопровід подають воду під потрібним тиском і подальше занурення палі відбувається в грунт із зовсім іншими характеристиками. Ну а фінальні метри занурення (від півтора до двох) гідромолот для забивання паль попрацює на повну силу. Адже це відстань доведеться пройти без підмиву.
Технологія забивання з використанням електроосмосу

Ефект електроосмосу передбачає штучне зміну вологості в грунті, навколишнього катод, після підключення електрики до пари заглиблених у грунт електродів.
Роль катода, в даному випадку, відіграє занурювана опора. Ну а в якості анода доведеться виступити вже зануреної опорі. У підсумку, металевий (або покритий металом) катод (забиваєш опора) занурюється в грунт практично безперешкодно: адже зволожена притягнутою рідиною грунт не може чинити опір тиску на оголовок палі.

Ну а після занурення ток просто вимкнуть, і природна вологість грунту буде відновлена. І при належному підході до безпеки цю технологію можна практикувати навіть на дуже складних, глинистих грунтах з великою вологістю.