Монтаж ростверка на сваи: Ростверк что это такое, инструкция по монтажу ростверка своими руками

Строительство электропередачи: работы по созданию базы микросвай и ростверка в горах Вирджинии

Инженеры коммунальных служб обычно не могут позволить себе роскошь выбрать идеальный проект. По иронии судьбы, именно экстренные проекты доказывают ценность заблаговременного планирования и разработки инновационных решений — например, сочетание конструкции микросвай и сборок надземных ростверков для эффективной и менее вредной для окружающей среды стратегии фундамента. Оползень в изолированном месте в горах Голубого хребта в Вирджинии предоставил возможность проверить эту концепцию.

Несколько лет назад Dominion Energy приняла корпоративное решение использовать альтернативные конструкции фундамента и концепции строительства. Коммунальное предприятие искало компактные конструкции, которые позволили бы уменьшить общую площадь установки для проектов в отдаленной гористой местности, которая считалась чувствительной к экологическим разрешениям. Новые проекты также должны были свести к минимуму строительство подъездных дорог и доставку бетона на проектные площадки.

Экологическое разрешение является важным фактором при создании инженерной инфраструктуры. Проекты просто нельзя делать так, как 30 лет назад. Несмотря на то, что методы проектирования и строительства постоянно развиваются, государственный надзор становится все более критичным в отношении того, что коммунальные предприятия считают стандартами практики. Коллективная цель состоит не только в том, чтобы обеспечить надежное электроснабжение потребителей, но и в том, чтобы защитить существующие природные ресурсы района.

Доминион часто сталкивается с необходимостью использования второстепенных маршрутов через оставшиеся земли, такие как горы и болота. Значительные усилия тратятся на то, чтобы быть максимально гибкими для всех заинтересованных сторон, включая государственные учреждения, племена, владельцев собственности и клиентов. Решение этих проблем требует новаторских подходов, которые, хотя и эффективны, могут увеличить время и стоимость проектов.

Долгосрочное планирование

Летом 2021 года компания Dominion полтора года занималась планированием и проектированием линий электропередачи 115 кВ от подстанции Balcony Falls до межсоединения Skimmer в районе Роанока, штат Вирджиния, США. Эта горная 10-мильная (16-километровая) линия была первоначально построена почти 100 лет назад с деревянными опорами Н-образной рамы.
Энергетическая компания вместе с поставщиком, Hubbell Power Systems Inc., полностью погрузилась в процесс проектирования на основании из стальных столбов. Концепция фундамента представляла собой уникальное сочетание микросвай и надземного ростверка. Было проведено два испытания под нагрузкой, и геотехнические условия были сочтены благоприятными для успешной установки.

Пока в начале осени того же года завершались проектные работы, на другом объекте возникла нештатная ситуация. Оползень был обнаружен под существующим сооружением примерно в 45 милях (72 км) к северо-западу. Аварийное восстановление на этом объекте быстро стало приоритетом.

Несмотря на то, что эти две ситуации не были полностью одинаковыми, общие параметры двух установок были достаточно близки, чтобы можно было рассмотреть возможность использования изготовленной конструкции опоры. Коммунальное предприятие обнаружило на складе излишки стальных опор, отвечающих всем требованиям проектирования и строительства. Аварийный участок послужит пилотным проектом концепции микросвайно-ростверкового фундамента.

Микросвайно-ростверковое основание для столбов

Каркасные конструкции для столбовых фундаментов часто используются в районах с мягким грунтом, имеющим низкую несущую способность. Один или несколько ярусов деревянных или стальных балок соединяются для распределения нагрузки по более широкой площади. Иногда их называют ростверком, их обычно закапывают в землю. Обычно надземные ростверки крепят к грунту винтовыми сваями. Каждая свая имеет центральный стальной стержень и несколько винтовых пластин, ввинченных в землю наподобие шурупа. Спиральные фундаменты могут иметь длину от 5 м до 15 м (от 16 футов до 49 футов). футов) в глубину. В этой конструкции используется гораздо меньше бетона, чем в фундаментах с просверленными шахтами, и она обычно используется в удаленных или труднодоступных районах с плохими почвенными условиями.

Однако винтовые сваи нельзя использовать в скале, где вступают в действие пробуренные и залитые раствором микросваи. Станок просверливает отверстие диаметром менее 12 дюймов (305 мм), отсюда и термин «микро». В центре – планка со сменным наконечником. Буровая головка остается на дне, а отверстие заполняется высокопрочным цементным раствором.

Микросваи используют в качестве фундамента сам камень. Центральный стержень передает нагрузку на несущую породу. Это решение считается фрикционным фундаментом, в котором раствор связан с камнем. Микросваи могут располагаться под углом и обеспечивают большую грузоподъемность. Их можно использовать в качестве прямой опоры для небольших конструкций или как часть более крупного укрепления грунта.

Соединение микросвай с ростверком не является распространенной стратегией. Тем не менее, он может служить рабочим решением для горных районов. Первоначальная концепция проекта «Доминион» использовала восемь микросвай, расположенных по кругу вокруг ростверка, а трехмерные модели использовались для анализа условий напряжения и прогиба в ростверке под нагрузкой, что позволило коммунальному предприятию дополнительно усовершенствовать конструкцию перед тем, как сделать окончательный вариант. производственные чертежи.

Ценность сотрудничества

Постоянные партнерские отношения обеспечили практический подход и в конечном итоге способствовали успешным проектам. Доминион уже установил хорошие рабочие отношения с поставщиком ростверка. Хотя Хаббелл много работал со спиральными сваями, у компании было меньше опыта с микросваями. Инженерно-строительный персонал Dominion был уверен, что значительный опыт Хаббелла в строительстве ростверка приведет к созданию эффективного проекта.

Инженерное сотрудничество отличало проект. Команда инженеров Dominion использовала команду инженеров Hubbell в качестве доски для разработки решений. Компания Schnabel Engineering выполнила инженерно-геологические работы и проектирование микросвай, а компания Technical Foundations Inc. выступила подрядчиком по установке. Работа с опытными поставщиками обеспечила согласованность проекта. Совместный, единый дизайн требовал меньше оценочной работы, и его легко модифицировать для других условий. Установка на месте оползня продемонстрировала эту гибкость; Ростверк легко адаптировался под этот проект, хотя проект изначально предназначался для другого участка. После того, как проект был утвержден, заказ на ростверки поступил через Anixter International Inc. В микросваях использовались стандартные детали, приобретаемые отдельно. Стальные опоры уже были на складе, что было залогом своевременной реакции.

Для удаленных горных районов полезно взять с собой оборудование малого и среднего размера. Теоретически разработка компактного решения позволит использовать существующие инспекционные пути в полевых условиях и сократить объем строительства новых дорог. Сокращение дорожного строительства также экономит время и деньги.

Было рассмотрено использование вертолетов для доставки оборудования, поскольку их высокая стоимость иногда может быть включена в общую стоимость проекта. Тем не менее, несколько факторов сделали более практичным строительство стандартной дороги для этого конкретного места. Буровое оборудование, бетон и столбы были доставлены грузовиком.

Результаты на будущее

Установка столкнулась с дополнительной проблемой. Хотя камень создает прочную основу, он может быть неизвестным. Порода на месте оползня была с высоким содержанием кварцита. Кварцит намного плотнее и тяжелее, чем были полигоны, что замедлило бурение.

Несмотря на трудности и задержки, в декабре 2021 года были благополучно установлены три новых основания для столбов из микросвай.

Каждая проблема, с которой сталкивались команды, открывала возможности для разработки решений. Инженерное сотрудничество было плодотворным. Компания Dominion всегда ищет оптимальное соотношение между дизайном и стоимостью, и проект оползня стал проверкой концепции микросвайно-ростверкового устройства. Этот инновационный дизайн потенциально сэкономит время в будущих проектах.

Второй проект, включающий около 40 оснований столбов из микросвай, находится на рассмотрении для использования в конце 2023 года. Этот проект будет включать уроки, извлеченные из проекта по оползню, для разработки протоколов. Например, проведение полномасштабных испытаний под нагрузкой на скальной породе предоставит буровым бригадам важную информацию. Регулировка конструкции микросвай на основе характеристик недр каждой площадки позволит обеспечить оптимальную установку. Подробные спецификации по установке микросвай в настоящее время находятся в разработке.

От одноразового до готового

Результаты ликвидации последствий оползня помогли команде инженеров Доминиона узнать, как улучшить будущие проекты. Совместные усилия, затраченные на планирование этого проекта, сэкономят время и деньги коммунального предприятия в будущем. Цель Dominion — разработать постоянное решение для работы как в чрезвычайных ситуациях, так и в проектах с серьезными экологическими ограничениями.

Коммунальное предприятие надеется разработать семейство конструкций, которые можно будет успешно применять в различных условиях и условиях. Концепция ростверка, использованная в проекте оползня, обеспечивает гибкость при различных условиях. Такой подход помогает сохранить электроэнергию для клиентов, не забывая при этом о проблемах всех заинтересованных сторон. Компактные концепции, такие как комбинированное основание из микросвай и ростверка, имеют потенциал для реализации.

Джон Р. Клотц, ЧП ([email protected]) — инженер-консультант в Dominion Energy. Он имеет степень BSCE Технологического института Вирджинии. Он входит в состав нескольких комитетов Института структурной инженерии Американского общества инженеров-строителей. Он также участвовал в проектах Electric Power Research Institute Inc. по коррозионным процессам на грунте и фундаментам вибрационных кессонов.

Дополнительная информация

Anixter | www.anixter.com
Энергосистемы Hubbell | www. hubbell.com
Шнабель Инжиниринг | www.schnabel-eng.com
Technical Foundations, Inc.
https://technicalfoundations.com

Фундамент грильяжа | Типы, дизайн и 6 шагов установки

Инженер Рамиз | 10 мая 2020 г. | Здание | Комментариев нет

Ростверковый фундамент состоит из одного, двух и более ярусов балок (обычно стальных). Для распределения нагрузки на обширную площадь эти балки накладываются на слой бетона.

В основании колонн ростверковый фундамент используется и используется для подмостей и опор колонн тяжелых конструкций. Ростверковый фундамент является наиболее экономичным при передаче больших нагрузок от колонн на грунт с низкой несущей способностью.

Этот фундамент состоит из нескольких слоев балок, обычно уложенных под прямым углом друг к другу и используемых для распределения тяжелых нагрузок до допустимого опорного давления на грунт от надстройки.

Сталь, сборный железобетон или древесина являются наиболее распространенными балками ростверка.

В единую конструкцию ростверк связывает весь фундамент и способствует равномерному распределению веса всех свай и домов. Как монолитная железобетонная конструкция, этот фундамент устраивают чаще всего и по металлическому каркасу по типу стального ростверка.

Ростверковый фундамент бывает двух видов в зависимости от используемых при строительстве материалов;

1. Фундамент стального ростверка
2. Фундамент для деревянного ростверка

Фундамент состоит из балок или стальных соединений, расположенных в один или два яруса, и прокатных стальных балок. Он состоит из стальных балок.

На внешних сторонах наружных балок сохраняется защитный слой не менее 10 см, а также над верхними полками верхнего яруса и 15 см должна быть глубина бетона.

После выравнивания основания и заливки бетона необходимо проверить правильность уплотнения и образование непроницаемого слоя толщиной не менее 15 см. Затем с помощью трубных разделителей уложите первый слой балок поверх бетонного основания на расстоянии 100-300 мм, а между и вокруг балок первого яруса залейте бетон.

Затем расположите второй ярус балки под прямым углом к ​​первым ярусам и снова залейте бетоном. Затем с помощью опорной плиты, боковых уголков и косынки соедините стальные стойки с верхним ярусом.

Для тяжелонагруженных стен деревянных колонн предусмотрен деревянный фундамент, который особенно удобен в заболоченных районах, где несущая способность грунта очень низкая.

Между деревянными стыками нет никакого бетонного ограждения, а нижний слой деревянных досок имеет размер около 20-30 см в ширину и 5-7,5 см в толщину и без каких-либо зазоров между ними, уложенными бок о бок.

Деревянная балка того же сечения, что и деревянная стойка, укладывается под прямым углом поверх слоя, а затем снова под прямым углом к ​​направлению балок укладывается еще один слой досок толщиной от 7,5 до 10 см. верхний слой досок, простирающийся на всю ширину основания стены.

Для проектирования ростверкового фундамента необходимо рассчитать нагрузки и моменты от надстройки, а для подходящего допустимого опорного давления грунта необходимо определить требуемое основание область. Сначала мы узнаем номера и размеры каждого слоя ростверка, разделив эту площадь, затем нам предстоит спроектировать слой, выступающий консолью от края слоя выше.

Чтобы противостоять изгибающим моментам и поперечным силам, он определяет требуемые размеры балки, а с проектными требованиями метод конструкции и нагрузка должны быть совместимы.

При строительстве или установке фундамента ростверка выполняются следующие этапы;

1. В первую очередь нам необходимо изготовить и установить каркас для сплошного монолитного ростверка.
2. Опалубка выполнена из обрезной доски в виде прямоугольных желобов, ширина ее равна минимальной толщине стены дома, а высота 1 фут.
3. Между каждым ростверком должен быть зазор примерно 6-8 дюймов, он должен быть установлен, и мы должны установить каркас соединений арматуры с помощью вязальной проволоки внутри опалубки.
4. Необходимо такое же наименьшее расстояние от рамы до края опалубки, а затем той же вязальной проволокой соединяется арматура.
5. Далее с помощью бетономешалки необходимо приготовить бетон и в непрерывном цикле залить его в опалубку. На высоте от 25 мм до 30 мм необходимо разместить арматуру, а во избежание нежелательных полостей тщательно залить бетон.
6. Поверхность необходимо выровнять и дать высохнуть после заполнения поверхности, а опалубку можно снять, когда она высохнет. Фундамент готов.

1. Этот тип фундамента подходит для строительства зданий из легких строительных материалов на слабых грунтах.
2. На строительстве фундамента, это фундамент желание сэкономить до 30%.
3. Не допускается строительство другого типа фундамента в районах со слабыми характеристиками грунтов и условиями их залегания.