Как гравийные насосы обеспечивают безопасность свайных фундаментов
Свайные фундаменты выдерживают вес всего, что находится над ними: - высотного здания-, опоры моста или тяжелой техники. Сваи должны быть прочно закреплены в несущем -грунте глубоко под поверхностью. При буронабивных сваях-на-одном из наиболее важных этапов является очистка отверстия и избавление от рыхлого материала - суспензии, шлама и мусора. Это работа гравийного насоса (часто называемого насосом для песка-и-гравия), которого иногда называют «подземным стражем».
Почему уборка мусора так важна
Чтобы построить буронабивную сваю, вы просверливаете глубокую яму, опускаете в нее стальной арматурный каркас, а затем заливаете бетоном. Проблемы обычно проявляются во время бурения. Сверло прогрызает землю и образует множество шлаков, в то время как навозная жижа естественным образом просачивается из окружающей почвы. Если этот материал не удалить сразу, он накапливается на дне ямы.
Слишком много осадка на дне вызывает две большие проблемы. Во-первых, при заливке бетона этот рыхлый материал может смешаться и создать слабые места - или даже полностью разрушить сваю, сделав ее бесполезной. Во-вторых, слой осадка у основания действует как мягкая подушка. Когда свая нагружена, она может слишком сильно оседать, и ее несущая способность- резко падает. Это особенно рискованно на сложных грунтах, таких как песок или булыжник-гравий.
Старые методы против гравийных насосов
В более старых методах часто использовалось бурение с «прямой циркуляцией», когда буровой раствор закачивается за пределы бурильной трубы и выносит шлам обратно вверх через пространство между трубой и стенкой скважины. Этот подход неэффективен при удалении мусора. В песке или булыжнике-гравийной почве черенки крупные и быстро тонут, поэтому прямая циркуляция часто не может их вытащить. Результат: высокий процент отказов и плохое-качество дыр.
Гравийные насосы все изменили. Это центробежные шламовые насосы, предназначенные для перекачивания жидкостей, содержащих крупные твердые частицы. В них используются закрытые рабочие колеса с широкими проходами, поэтому крупные обломки породы могут проходить без засорения. Детали, соприкасающиеся с потоком, изготовлены из твердых, -стойких материалов -, таких как сплавы с высоким-хромом -, которые выдерживают сильное истирание от песка и гравия.
Как работает насос-всасывающая обратная циркуляция
При работе свай гравийные насосы в основном используются при бурении с обратной циркуляцией. Вот как это работает: насос создает разрежение внутри бурильной трубы. Вес столба жидкости в скважине и давление наружного воздуха выталкивают буровой раствор - вместе с шламом, только что отрезанным долотом -, из пространства вокруг бурильной трубы в нижнее отверстие трубы. Затем насос всасывает его внутрь трубы и выбрасывает в отстойник на поверхности.
Шлам оседает в резервуаре, а очищенный ил стекает обратно в скважину. Это создает непрерывный цикл. Бурение и удаление черенков происходит одновременно. Как только сверло разрезает материал, он почти сразу же вытягивается, а не скапливается внизу. По сравнению с прямой циркуляцией, обратная циркуляция удаляет шлам гораздо эффективнее, бурит быстрее -, на 30–50 % эффективнее в умеренно выветрелых породах - и облегчает поддержание донных отложений в допустимых пределах.
Три способа гравийных насосов делают строительство свай более безопасным
Во-первых, они сохраняют прочность ствола сваи. Быстро удаляя черенки, насос предотвращает накопление осадка на дне. Это исключает риск образования слабых слоев или разрывов, вызванных примешиванием осадка к бетону, и в результате вы получаете сплошную плотную кучу.
Во-вторых, они защищают несущую способность сваи. При тщательной очистке днища бетон непосредственно и прочно сцепляется с несущим слоем. Это позволяет свае развить полную-несущую способность конца. Если осадок не удален должным образом, свая может слишком сильно оседать под нагрузкой -, как если бы вы наступили на мягкую подушку -, и это серьезно ослабит ее способность выдерживать вес.
В-третьих, они помогают поддерживать устойчивость стенки скважины. При обратной циркуляции грязь образует на стенках скважины тонкую фильтровальную корку, которая помогает предотвратить обвал-обвалов. Это особенно важно на рыхлом, нестабильном грунте, таком как слои булыжника и гравия.
Короче говоря, гравийный насос решает одну из самых скрытых и серьезных проблем качества при строительстве свай — скопление осадка на дне ямы. Он гарантирует, что каждая свая опирается на твердую опорную почву, а не на кучу рыхлого бурового шлама. Именно поэтому он получил титул «хранитель подземелья». Вы никогда не увидите, чтобы оно работало, но безопасность всей конструкции зависит от того, насколько хорошо она убирает мусор глубоко под поверхностью.
