Винтовые сваи в дорожном строительстве

Статья расскажет о том, каким образом винтовые сваи могут быть использованы в дорожном строительстве.

Содержание статьи:

1. Фундамент шумозащитных экранов из винтовых свай

2. Винтовые сваи в качестве фундаментов опор освещения

3. Фундамент из винтовых свай под дорожные знаки

4. Фундамент светофора из винтовых свай 

• быстро возводятся, ограничения на их строительство не накладывают ни время года, ни сложные грунтовые условия;

• демонстрируют экономическую эффективность даже по отношению к другим фундаментным конструкциям с использованием свай (забивных, буронабивных);

• устанавливаются под разные объекты – от временного сооружения до промышленного здания высокого класса ответственности и др.

  Благодаря этому сфера применения винтовых свай постоянно расширяется. Их используют в промышленном, гражданском, индивидуальном жилищном, сельскохозяйственном строительстве, а также в других отраслях.

  Кроме того, на свайно-винтовые основания устанавливают многие объекты дорожной инфраструктуры:

  • дорожные знаки и указатели;

  • остановочные павильоны;

  • фонарные столбы и прожекторные мачты;

  • светофоры;

  • шумозащитные экраны;

  • барьерные ограждения.

    Винтовыми сваями также укрепляют дорожное полотно, склоны.

    Компания «ГлавФундамент» уже устанавливала свайно-винтовые основания для разных объектов дорожной инфраструктуры.

    Фундамент шумозащитных экранов из винтовых свай

    Для фундаментов шумозащитных экранов (ШЗЭ) используются одно- и многолопастные сваи, как правило, объединяемые в куст. Количество элементов в кусте зависит от проектных нагрузок от сооружения и грунтовых условий площадки строительства.

    Так как из-за кустовых решений часто происходит удорожание строительства и увеличение его сроков, компания «ГлавФундамент» разработала принципиальные технические решения, которые уменьшают предельные горизонтальные перемещения головы сваи и снижают материалоемкость конструкции:

    
    

    • элемент сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН);

    • анкерное устройство, способное воспринимать значительные изгибающие моменты, горизонтальные усилия.

    
    

     Подробнее - "Шумозащитные экраны на свайно-винтовых основаниях". 

    В то же время даже без использования данных принципиальных технических решений свайно-винтовые конструкции обходятся дешевле, чем другие типы фундаментов, что доказывает опыт установки на винтовые сваи ШЗЭ на трассе «Уфа – Аэропорт» в Уфе в 2015 году.

    

    Из-за специфики объекта (большую парусность экранов) и сложных грунтовых условий площадки строительства специалисты проектного отдела рекомендовали под объект сваи для сезоннопромерзающих грунтов широколопастные двухлопастные с элементом сопротивления боковым нагрузкам и усиленным монтажным отверстием.

    Винтовые сваи в качестве фундаментов опор освещения

    При выборе типа, а также расчете габаритов и несущей способности оснований опор освещения учитываются:

    • данные о ветровой нагрузке, глубине промерзания грунта;

    • данные инженерно-геологических изысканий;

    • сведения о сейсмичности района строительства;

    • данные о конструктивных, технологических особенностях осветительных столбов;

    • данные об условиях эксплуатации;

    • сведения о нагрузках на опорные конструкции, фундаменты и т.д.

    Фундаменты должны воспринимать воздействие боковой и вертикальной статических нагрузок от опоры (требования к прочности). Глубина закладки основания зависит от высоты столба.

    Подробнее – «Опоры освещения на винтовых фундаментах».

    У компании «ГлавФундамент» есть опыт проектирования и установки свайно-винтовых оснований под опоры освещения. В рамках реализации проекта по реконструкции участка автодороги 1Р242 «г. Пермь-граница Свердловской области» протяженностью 448 км специалисты компании выполнили в системах автоматизированного проектирования численные расчеты несущей способности винтовых свай по двум группам предельных состояний. По результатам расчетов было принято решение использовать модификации для сезоннопромерзающих грунтов широколопастные с двумя лопастями с элементом сопротивления боковым нагрузкам.

    Такая конструкция обеспечивала необходимую несущую способность по грунту и по материалу. Расчеты по второй группе предельных состояний показали, что максимальное горизонтальное перемещение верха сваи благодаря элементу сопротивления боковым нагрузкам составляет 25 мм, следовательно, условие по деформациям также обеспечивается.

    Компания «ГлавФундамент» также выполнила проектирование и установку оснований опор освещения для железнодорожной станции в Кемеровской области (подробнее «Строительство фундаментов опор освещения для железнодорожной станции»).

    

    Фундамент из винтовых свай под дорожные знаки.Казалось бы, при установке дорожного знака не должно возникнуть сложностей, ведь его конструкция очень проста.Однако так как срок службы дорожного знака напрямую зависит от того, насколько надежно он закреплен в грунте, при его проектировании необходимо учитывать:

    • данные о ветровой нагрузке;

    • данные о глубине промерзания грунта;

    • вибрации от проезжающего большегрузного транспорта;

    • данные о грунтовых условиях.

    Как правило, в качестве оснований дорожных знаков используются бетонные усеченные «пирамиды» с готовым отверстием под трубу-стойку. Такие конструкции достаточно устойчивы, могут долгое время эксплуатироваться даже в регионах с неблагоприятным климатом. В то же время из-за большой массы (около 150 кг) такие фундаменты весьма неудобны в транспортировке, для их погрузки-разгрузки, а также установки требуется спецтехника. Также большое значение в этом случае имеют прочностные характеристики грунта.

    Поэтому все чаще в качестве фундаментов дорожных знаков применяют винтовые сваи. Они исключают проведение земляных и сварочных работ, позволяют выполнять все строительно-монтажные работы без привлечения спецтехники. Если нужно, то их можно демонтировать, а затем установить повторно.

    Для обеспечения необходимой устойчивости фундамента ко всем типам воздействия (вдавливающие, выдергивающие, горизонтальные, динамические нагрузки) компания «ГлавФундамент» рекомендует использовать модификации с двумя лопастями или с элементом сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН).

    Фундамент светофора из винтовых свай

    Фундамент светофора выбирается исходя из типа светофора, категории условий эксплуатации. Однако все чаще выбор делается в пользу винтовых свай вместо традиционных бетонных оснований для установки светофоров. Установка светофорной мачты на основание из бетона – многоэтапный, трудоемкий процесс (землеустроительные работы, монтаж опалубок и армирование, заливка бетона, установка металлоконструкции), который требует много времени и денег. Кроме того, зачастую установка бетонного фундамента для светофора осложняется необходимостью проведения дополнительного углубления, использования специальных марок цемента.

    В результате, по некоторым подсчетам при использовании бетонных конструкций себестоимость одного светофора может достигать 5 миллионов рублей.

    Но даже такие серьезные вложения не гарантируют, что сооружению ничего не угрожает. В весенний сезон вследствие воздействия грунтовых вод появляется опасность сдвига бетонного массива и т.д. 

    Винтовые сваи как мы уже говорили ранее:

    • исключают проведение земляных и сварочных работ;

    • позволяют выполнять СМР без привлечения спецтехники;

    • можно устанавливать повторно, если нужно перенести сооружение;

    • позволяют сократить затраты на фундамент на 40% относительно традиционных типов оснований.