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


Свайно-винтовые фундаменты:

  • быстро возводятся, ограничения на их строительство не накладывают ни время года, ни сложные грунтовые условия;
  • дешевле других свайных конструкций (забивных, буронабивных);
  • устанавливаются под разные объекты – от временного сооружения до промышленного здания высокого класса ответственности и др.

Сфера применения винтовых свай постоянно расширяется. Их используют в промышленном, гражданском, частном жилищном, сельскохозяйственном строительстве, на них 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.

Фундамент шумозащитных экранов из винтовых свай

Традиционно при устройстве шумозащитных экранов используют два типа фундаментных конструкций:

  • буронабивные сваи с монолитным железобетонным ростверком;
  • столбчатые фундаменты из монолитного железобетона.

Главные недостатки бетонных конструкций – высокая материалоемкость, значительная продолжительность и трудоемкость работ (особенно при отрицательных температурах). Их лишены фундаменты из винтовых свай, но из-за преобладания горизонтальных нагрузок эту технологию применяли редко.

Для шумозащитных экранов могут быть использованы однолопастные или многолопастные сваи в односвайном или кустовом исполнении.

К сожалению, у кустового решения также есть недостатки:

  • удорожание строительно-монтажных работ;
  • увеличение сроков;
  • внешний вид(эстетика).

Это подтолкнуло научный отдел ГК «ГлавФундамент» к поиску оптимальной конструкции фундамента для сооружений с большой парусностью, на которые воздействуют значительные боковые и моментные нагрузки. Был разработан ряд техрешений с применением односвайных фундаментных конструкций, которые уменьшают предельные горизонтальные перемещения, а также снижают материалоемкость конструкции.

В июле 2015 года в рамках подготовки к саммитам ШОС и БРИКС были установлены шумозащитные экраны на трассе «Уфа – Аэропорт». Использование кустов из двух свай с металлическим ростверком обеспечило снижение расходов на 40 % относительно традиционных фундаментных конструкций.

В 2023 году шумозащитные экраны на трассе М-5 «Урал» (высотой от двух до пяти метров) были установлены на односвайные фундаменты, в том числе с элементами сопротивления боковым нагрузкам (их применяют, когда жесткости ствола недостаточно для обеспечения требуемых предельных перемещений, чтобы не увеличивать его диаметр). Экономия составила порядка 20-25 % даже относительно решения 2015 года.

Винтовые сваи в качестве фундаментов опор освещения

Выбирая тип, а также рассчитывая габариты и несущую способность оснований опор освещения, учитывают:

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

В рамках реконструкции участка трассы 1Р242 г. Пермь – граница Свердловской области протяженностью 448 км научный отдел выполнил в системах автоматизированного проектирования численные расчеты несущей способности винтовых свай по двум группам предельных состояний.

По результатам расчетов были выбраны конструкции для сезоннопромерзающих грунтов широколопастные с двумя лопастями с элементом сопротивления боковым нагрузкам, которые обеспечивали 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.

Фундамент из винтовых свай под дорожные знаки

Срок службы дорожного знака зависит от того, насколько надежно он закреплен в грунте. Поэтому при проектировании учитывают:

  • данные о ветровой нагрузке;
  • данные о глубине промерзания грунта;
  • вибрации от проезжающего большегрузного транспорта;
  • данные о грунтовых условиях.

Как правило, знаки устанавливают на бетонные усеченные «пирамиды» с готовым отверстием под трубу-стойку. Такие конструкции достаточно устойчивы, могут долго эксплуатироваться даже в регионах с неблагоприятным климатом.

Однако из-за большой массы (около 150 кг) такие фундаменты неудобно перевозить, для их погрузки-разгрузки, а также установки требуется спецтехника. Большое значение для них имеют прочностные характеристики грунта.

Поэтому все чаще в качестве фундаментов дорожных знаков применяют винтовые сваи. Они исключают земляные и сварочные работы, использование спецтехники. Если нужно, то их можно демонтировать, а затем установить повторно.

Устойчивость ко всем типам воздействия (вдавливающие, выдергивающие, горизонтальные, динамические нагрузки) обеспечивается использованием двухлопастных модификаций или элементов сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН).

Фундамент светофора из винтовых свай

Установка светофорной мачты на основание из бетона – многоэтапный, трудоемкий процесс (землеустроительные работы, монтаж опалубок и армирование, заливка бетона, установка металлоконструкции), требующий много времени и денег, который нередко осложняется необходимостью дополнительного углубления, использования специальных марок цемента.

В результате, себестоимость одного светофора доходит до 5 миллионов рублей.

Но даже такие серьезные вложения не гарантируют, что сооружению ничего не угрожает. Весной под действием грунтовых вод бетонный массив может сдвинуться и т.д.

Винтовые сваи как мы уже говорили ранее:

  • исключают земляные и сварочные работы;
  • позволяют отказаться от спецтехники;
  • можно устанавливать повторно, если нужно перенести сооружение;
  • сокращают расходы на фундамент на 40 % относительно традиционных типов оснований.


Была ли информация для Вас полезной?
0
0
1

Статьи по теме