Instalación e instalación de cimentaciones de pilotes. Cimentación de pilotes: desventajas Cómo hacer una base de pilotes con tus propias manos

11.09.2023

Si el sitio tiene suelo débil (arena pantanosa y acuosa, turberas) y se espera que la carga sobre los cimientos sea alta, la base más confiable para una casa es una base de pilotes.

Además de la fiabilidad, una base de pilotes tiene otra ventaja importante: poco exigente para el terreno. No es necesario nivelar cuidadosamente el sitio de construcción. Esto simplifica enormemente el proceso de instalación de una base de pilotes con sus propias manos y reduce el daño ambiental al paisaje circundante.

¿Qué tipos de cimentaciones existen sobre pilotes?

Según la naturaleza de su interacción con el suelo, se distingue entre pilotes colgantes y pilotes de estantería. Los primeros se apoyan en el suelo con su superficie lateral y soportan la carga por fricción; estos últimos se instalan apoyados sobre rocas duras subyacentes a capas más sueltas.

a) estante de pilotes, b) pilote colgante. 1 - montón, 2 - suelo débil, 3 - suelo fuerte.

Según el método de inmersión, las pilas son:

impulsado: hormigón armado, acero o madera, impulsado por impacto directamente en el suelo o en los agujeros del líder;

Pilotes de concha de hormigón armado. Se sumergen mediante el método de vibración, seguido de excavación del suelo de las cavidades o sin excavación, con o sin relleno de hormigón;

para la fundación. Se perforan pozos en el suelo, se les coloca refuerzo y se vierte hormigón;

1 - inmersión de la tubería de revestimiento en el suelo. 2 - Extracción de tierra de la carcasa. 3 - Inmersión del marco reforzado en el pozo. 4 - Llenado del pozo con hormigón. 5 - Desmontaje de los tubos de carcasa.

base de pilotes de tornillo.

Características de las cimentaciones sobre pilotes de tornillos.

Un pilote helicoidal es una varilla hueca de acero con una punta afilada y láminas en espiral. El diámetro de la varilla es de 10 a 30 centímetros, la longitud es de un cuarto de metro a 2,5 metros.

Si se requiere más, se aumenta la pila. El extremo superior del tubo (talón) puede ser rectangular, redondo o en forma de U. El pilote se atornilla al suelo como un tornillo, de ahí su nombre.

Durante la fabricación, la superficie de la varilla se recubre con compuestos anticorrosivos especiales.

La vida útil de una base de pilotes es de más de medio siglo (50 años - garantía del fabricante).

Pros y contras de una base de pilotes

La principal ventaja de una base de tornillo es la posibilidad de prescindir de trabajos de excavación y vertido de hormigón. Esto reduce drásticamente el tiempo de trabajo y el consumo de energía:

no se necesita una hormigonera ni una gran cantidad de material: el hormigón en sí, el refuerzo;
no es necesario esperar a que la base se fortalezca;
no se requiere equipo pesado. Para estructuras pequeñas, los pilotes se pueden atornillar manualmente.

La excepción son las cimentaciones combinadas de pilotes y listones. Al construirlos, no se puede prescindir del hormigón (a veces se utiliza ladrillo, pero esto aumenta la intensidad energética del trabajo).

Debajo de una casa de ladrillos pesados necesitará una tira de hormigón o un cinturón de hormigón armado.

En otros casos, la tubería de una base de pilotes y tornillos está hecha de vigas de metal, para faros -.

A) La opción de cimentación es adecuada para la construcción de una casa con estructura, bloques de madera y ladrillos. B) La opción de cimentación es adecuada para la construcción de una casa de estructura, madera, bloques y ladrillos. C) La opción de cimentación es adecuada para la construcción de una casa de madera. D) La opción de cimentación es adecuada para la construcción de una casa de estructura, madera, bloques y ladrillos.

Si la rejilla es de metal, la única forma de conectar las partes de la base es soldando. Si tiene el equipo y las habilidades adecuados, esto simplifica enormemente el proceso de construcción de los cimientos de una casa.

El hormigón también es necesario para la construcción de cimentaciones atornilladas: rellena los núcleos huecos de los propios pilotes. Pero la cantidad de material y la cantidad de trabajo no son comparables a la construcción de estructuras de hormigón armado.

¡Nota!

La construcción de una base de pilotes de este tipo es posible en todos los suelos excepto en los rocosos, incl. en suelos inundados.

La longitud de la varilla se puede elegir de modo que el pilote atraviese el suelo poco fiable y quede fijado en una capa estable.

Los pilotes de tornillos se utilizan para desarrollos privados y para estructuras de pequeño tamaño. Sobre ellos no se construyen edificios de gran altura con una gran masa;
Al atornillar un pilote, es imposible controlar su paso a través del suelo. Las inclusiones sólidas contenidas en el suelo pueden dañar el revestimiento anticorrosión;
en ausencia de una base de hormigón armado, la disposición del piso del sótano es problemática;
el asentamiento de pilotes es desigual y depende en gran medida de las características del suelo dentro de un área;
A pesar de la falta de excavación y hormigonado, los precios de una cimentación de pilotes y tornillos son importantes debido al coste de los propios pilotes.

Cálculo de cimentaciones sobre pilotes de tornillos.

Para determinar la cantidad requerida de pilotes, es necesario dividir la presión total sobre el suelo por la capacidad de carga del pilote.

El cálculo de una cimentación de pilotes se realiza en tres etapas:

Se determina la carga total: el peso total de la estructura, incluidos pisos, paredes internas, muebles, techo, personas y todo el contenido de la casa. Según SNiP 2.01.07-85 para casas particulares, la carga útil es de 150 kilogramos por cuadrado. Aquí también hay que añadir la carga de nieve. Depende de la región (por ejemplo, en el norte de la región de Moscú: 240 kilogramos por cuadrado). El valor total se multiplica por un factor de 1,2.
Se tienen en cuenta cargas adicionales: fuerza del viento, etc. Normalmente, el margen de seguridad es el 30% de la cifra de diseño.
La capacidad de carga del suelo se determina basándose en los resultados de la investigación geológica (2.02.03-85 SNiP) o según las tablas existentes.

¡Nota!

Por lo general, debajo de una pequeña casa privada, las pilas se instalan con un paso de diseño de 2 a 3 metros.

¿Cómo hacer una base de pilotes con tus propias manos?

La instalación de una base de pilotes comienza con el marcado. Se marcan las esquinas de la estructura y se pasa un cordón de marcado entre ellas. Los puntos de inmersión de los pilotes se marcan con clavijas de acuerdo con el paso calculado.

Los pilotes se sumergen en los puntos marcados. A una profundidad de inmersión de hasta un metro y medio (nivel de congelación en la zona media), esto se puede hacer manualmente.

Si la profundidad es mayor o el suelo de la zona es muy denso, se utiliza equipo especial para atornillar.

alinear las pilas en altura (apretar algunas, cortar otras);
llenar las cavidades con mortero de hormigón;
instalar reja.

Precio de cimentación sobre pilotes de tornillos.

El precio de una cimentación atornillada depende de la longitud de los pilotes, la sección transversal y el espesor de la pared. El costo de una pila de tornillos para una base está influenciada por sus características de diseño: punta reforzada, hoja reforzada.

Precios aproximados:

pila de 5,7 cm (para cenadores y otras estructuras livianas), espesor de acero de 3,5 mm, longitud de 1,5 metros - desde 800 rublos, inmersión - desde 1,2 mil rublos;
pelo de 8,9 cm (y), espesor de 3,5 mm, longitud de 2 metros - 1,1 mil rublos, inmersión - 1,4 mil rublos;
pila de 13,3 cm (para una cabaña privada), espesor de 4 mm, longitud de 3 metros - de 2 mil rublos, inmersión - de 1,8 mil rublos.

El costo de una base de pilotes también incluye el precio de los materiales de la rejilla y su instalación.

Una base económica de pilotes y tornillos es una excelente alternativa a una base de hormigón en tiras. Su uso es especialmente importante en suelos difíciles húmedos o sueltos y terrenos irregulares. Los pilotes se utilizan ampliamente en la construcción privada y para reducir el coste de las dependencias: baños, garajes, invernaderos, terrazas, etc.

¿En qué suelos se utiliza una base de tornillos?

Los suelos saturados de agua, arenas, margas arenosas y margas son los más susceptibles al levantamiento del suelo en invierno. Al mismo tiempo, incluso una base bastante profunda puede comenzar a salir del suelo. En primavera, cuando se descongela, se contrae de manera desigual.
También se necesita un soporte fiable cuando se construye en suelos sueltos: después de todo, hay que profundizar demasiado. El uso de cimientos de tiras en tales casos deja de ser rentable. En tales casos, las hemorroides acuden al rescate.
Los primeros pilotes roscados de hierro fundido fueron desarrollados por el inglés A. Mitchell en 1933 como alternativa a los pilotes hincados. Tenían la forma de un tubo, uno de cuyos extremos tenía la forma de una cuchilla de forma especial y era puntiagudo. Gracias a este diseño, el pilote se atornilla fácilmente al suelo, lo compacta aún más, muy por debajo de la profundidad de congelación y se fija de forma segura en él.

Estructura y apariencia de pilotes.

Inicialmente, tales estructuras se usaron solo en la construcción de puentes y estructuras temporales, y solo entonces comenzaron a usarse ampliamente para la construcción de cimientos para edificios residenciales e industriales e instalaciones militares, atracaderos y puertos deportivos.
En nuestro país, se utilizan con mayor frecuencia para la construcción de edificios en condiciones de permafrost (en las regiones del Extremo Norte y Extremo Oriente). En la construcción privada, en los últimos años se han comenzado a utilizar cimientos de pilotes y tornillos en la construcción de viviendas en humedales, cerca del paso de agua subterránea y para la construcción de dependencias.

Ámbito de aplicación de los cimientos de pilotes.

Hay dos tipos de pilotes de tornillos:
picos de pilas: con punta puntiaguda; diseñado para suelos ligeros y sueltos;
pilotes de tuberías: con corona dentada en el extremo inferior; utilizado en suelos pegajosos.

tipos de pilas

A ventajas principales Las pilas incluyen:
posibilidad de instalación en cualquier suelo, incluso difícil, e incluso en el agua;
facilidad de instalación, mínimo tiempo dedicado a su instalación, sin trabajos de excavación;
posibilidad de instalación en invierno;
dichas estructuras no son susceptibles a cargas flotantes;
si es necesario, la posibilidad de desmontar y reinstalar;
alta resistencia: según el tipo de pilotes, pueden soportar una carga de 4 a 18 toneladas;
mayor resistencia sísmica;
durabilidad;
beneficio económico: su costo es entre un 30 y un 60% menor que el precio de una base de hormigón.

A deficiencias La cimentación de pilotes se puede clasificar en:
la imposibilidad de instalarlos en suelos con capa caliza, turberas, suelos fluidos y zonas rocosas;
Equipar un sótano en una casa construida sobre pilotes es muy problemático: su aislamiento será igual al costo de los cimientos en sí.

Cálculo del número requerido de pilotes.

El primer paso es determinar carga de cimentación. Para hacer esto necesitas resumir:
el peso del edificio, incluidas no solo las paredes externas sino también las internas, los pisos entre pisos, el techo y la decoración de la fachada;
elementos del interior de la casa, muebles, equipamiento, etc.;
peso de las personas en la casa: según SNiP para edificios residenciales privados, los datos se toman a razón de 150 kg por 1 metro cuadrado. metro;
La carga de nieve se determina según SNiP según la zona de residencia.

Mapa de carga de nieve

El peso resultante se multiplica por coeficiente 1.2. Para conocer la carga máxima (capacidad de carga) de cada pilote, debe saber resistencia del suelo. Para hacer esto, debes usar una mesa especial (ver foto).

La profundidad de su inmersión. Depende del grado de congelación del suelo (este dato varía para cada zona). Por ejemplo, para la región de Moscú, la profundidad de congelación del suelo es de 1,4 m.

Instalación de pilotes

El trabajo se realiza en la siguiente secuencia:
1. Mediante estacas se marcan las ubicaciones de los pilotes en el área seleccionada. Para evitar errores, conviene comprobar la distancia entre ellos con el dibujo, así como medir cuidadosamente las dimensiones de las esquinas y diagonales.

2. Para simplificar el atornillado de los pilotes, prepare un Agujero pequeño ligeramente más ancho (2-3 cm) que el diámetro de la hoja. La profundidad de dicho agujero es de 10 a 15 cm, pero los agujeros demasiado profundos que aflojan el suelo son inaceptables.

Agujero para pila

3. Los pilotes con palas de hasta 300 mm se pueden atornillar manualmente sin necesidad de utilizar maquinaria. Para ello estamos preparando brazo de palanca de chatarra, que se introduce en el orificio de la parte superior del pilote, y trozos de tubería de 3 m. A medida que el tornillo se vaya profundizando en el suelo, se irán poniendo los tubos sobre la chatarra para aumentar la longitud del brazo de palanca.

4. Se necesitarán al menos tres personas para la obra. Dado que la pila debe instalarse. estrictamente vertical, es necesario que durante su atornillado uno de ellos controle el proceso de su instalación.

La pila debe instalarse estrictamente verticalmente.

Consejo. Si al instalar uno o dos pilotes aparece un obstáculo en el camino y ya no se hunden en el suelo, se permite cortar la parte superior y dejarlos en esa posición. Pero en los rincones de la casa Los pilotes sólo deben instalarse hasta su profundidad total.

Atornillar un pilote manualmente

5. Después de instalar todas las pilas, se recorta el exceso de longitud hasta el nivel.

6. Para reforzarlo, se vierte hormigón en el eje hueco del pilote.

hormigonado

7. En el lugar de corte en la parte superior de la pila. la cabeza está soldada.

soldar la cabeza

hacer una parrilla

La parrilla es la parte superior de la base, que combina las cabezas de los pilotes y proporciona una carga más uniforme sobre la base. Gracias a un ligamento tan rígido, si falla un soporte, el peso se transferirá a los demás. La reja se puede fabricar con:
concreto;
madera o tableros;
viga en T;
canal o esquina de metal.

Consejo. Si la casa está hecha de madera, la primera fila de la pared se puede utilizar como marco.

Al instalar una rejilla de hormigón encima de los pilotes, se prepara el encofrado, se instala una correa de refuerzo y se vierte mortero. El canal, la viga I y el ángulo están soldados. La reja de madera se monta con tornillos.

Tipos de reja

Con un presupuesto de construcción limitado, una base de pilotes y tornillos (SVF) es una opción racional para un propietario prudente. Si tiene tiempo y energía, puede hacer una base de tornillo con sus propias manos, para esto debe sumergir las pilas hasta una capa con capacidad de carga. La tecnología no depende del clima, se garantiza que se construirá una cabaña o una casa de jardín en la misma temporada, ya que no es necesario esperar a que los elementos de hormigón de la base ganen resistencia.

En comparación con todas las tecnologías conocidas, una base atornillada de bricolaje es la base más económica para cualquier estructura aérea. Las ventajas de SVF son:

construcción en condiciones difíciles: terreno montañoso, pantanoso, zona costera, edificios densos, presencia de árboles en el sitio, paso de comunicaciones de terceros;
presupuesto mínimo: ausencia casi total de hormigón, movimientos de tierras, encofrados, espera de que las estructuras de hormigón ganen resistencia, alquiler de equipos especiales;
variabilidad de las tecnologías de construcción: una base roscada es adecuada para casas de troncos, ladrillos, edificios de paneles, edificios de paneles, edificios con entramado de madera, bucles de puesta a tierra de casas, cercas, MAF;
número máximo de pisos: se permiten edificios de tres pisos con un ático permitido en construcción individual;
Alto recurso: con un tratamiento anticorrosión normal, la vida útil de los pilotes roscados es de 75 a 100 años.

Tenga en cuenta que la conexión a tierra es una estructura separada y no conecta el cable de tierra al cuerpo del campo de pilotes de cimentación. Las pilas para el circuito de puesta a tierra no deben tener revestimientos protectores que no conduzcan corriente.

El único inconveniente de SHS es su inadecuación para proyectos con sótano/sótano. La instalación manual de pilotes de tornillos no solo es aceptable, sino que también la recomiendan los expertos. Al sumergir estas estructuras con equipos especiales, es más difícil controlar la fuerza de apriete al llegar a las capas de soporte.

Tecnología de cimentación paso a paso sobre pilotes de tornillos.

Gracias a un diseño bastante simple, si tiene las herramientas y el equipo necesarios (máquina de soldar, cortadora de gas), se pueden hacer cimientos atornillados en casa. La instalación se realiza utilizando la siguiente tecnología:

controlar el atornillado;
diseño;
calificación;
producción de pozos guía;
buceo SHS;
recortar el nivel de las tuberías que se elevan sobre el suelo;
hormigonado;
instalación de cabezales;
atar el campo de pilotes con una reja;
entrada de comunicaciones.

Para planificar el tiempo de trabajo, basta con medir el paso de las palas de la hélice. Con cada rotación, la pila se hundirá hasta esta profundidad, lo que permitirá calcular el tiempo de cada ciclo. Por ejemplo, con un paso de 5 cm, se necesitarán 40 círculos para atornillar el SWS a una profundidad de 2 m. Un equipo profesional instala de 15 a 25 SWS por turno, creando un campo para una cabaña con un área de 100 m².

Cálculo de una base de pilotes.

La tecnología está suficientemente desarrollada en todas las regiones de la Federación de Rusia, para calcular el SVF se puede utilizar el SP de 2011, número 24. 13330 para cimientos de pilotes. Los cálculos principales son:

la capacidad de carga de la formación a la profundidad de inmersión de la pala del pilote; la capacidad de carga de un pilote se calcula a partir de este parámetro;
cantidad - paso de SHS en tramos rectos, colocación en la unión de paredes, colocación de pilotes debajo de estructuras individuales (caldera/horno, porche/escalera interior, generador de emergencia/equipo de bombeo).

Para no solicitar costosos estudios geológicos del sitio, en el 75% de los casos se utiliza un tornillo de prueba, que permite calcular los datos necesarios para el proyecto:

profundidad de la capa de soporte (necesariamente por debajo del nivel de congelación de la región);
composición del suelo (presencia de piedras grandes, grava, piedra caliza en diferentes capas);
Nivel GWL (muy condicional).

Las principales características de los pilotes las indican los fabricantes. Por ejemplo, las dimensiones del SHS se seleccionan según el tipo de estructura para la que se necesita una base:

atracadero/muelle – tubería 89 – 108 mm, pared 3 – 4 mm, tornillo 20 – 25 cm;
refuerzo de bases – tubo 89 – 108 mm, pared 3 – 4 mm, hoja 20 – 25 cm;
muro de contención – tubo 54 – 89 (pared de 2 – 3 mm), tornillo 15 – 20 cm;
MAF, cenadores, vallas: tubería de 54 a 76 mm con una pared de 2 a 3 mm, pala de hélice de 15 a 20 cm;
combinación con cinta MZLF – tubo 108 – 168 mm, pared 4 – 8 mm, hoja 25 – 40 cm;
bloque, cabaña de ladrillo - pared de 6 a 10 mm, diámetro del cuerpo de 168 a 270 mm, láminas de 40 a 80 cm;
panel, entramado de madera, panel, estructura, casa de troncos - tubo de 89 - 114 mm con pared de 3 - 5 mm, lama de 20 - 30 cm.

Así, tras calcular las cargas prefabricadas (operativas + viento + estructurales + nieve), se divide la cifra por la capacidad portante del pilote para calcular el número de SHS necesarios.

Preparación y señalización del sitio.

Debido a la falta de trabajos de planificación y excavación, la señalización del lugar de construcción se simplifica al máximo. Basta con traer al sitio los ejes de paredes, tabiques y equipo pesado adicional (caldera, escalera, bomba, etc.). Para hacer esto, se instalan clavijas un poco más alejadas de las esquinas de la casa a lo largo de las cuales se estiran los cables. En su lugar, puede utilizar un diseño más complejo de dos estacas con un puente horizontal, que le permite instalar dos cables a lo largo de las dimensiones exteriores de la pila.

Hincar pilotes

Las instrucciones paso a paso para atornillar SHS, independientemente del tipo de palas, punta, nivel del agua subterránea y otros factores, son las siguientes:

producción de pozos: los orificios guía se crean a una profundidad de 0,5 a 0,7 m utilizando un taladro manual o motorizado, permiten un posicionamiento preciso de los pilotes, facilitan la entrada de la cuchilla en el suelo, el diámetro del orificio guía debe ser ligeramente menor que el tamaño de la hoja SHS;
inmersión de la pila: se inserta una palanca en los orificios dentro del cuerpo de la tubería, se colocan palancas tubulares, dos trabajadores las mueven en círculo, creando un par, el tercero controla la vertical del eje con un nivel de burbuja, con un fuerte aumento en la fuerza de apriete (necesariamente por debajo de la marca de congelación) el trabajo se detiene;

Existe una tecnología de inmersión mecánica de SHS sin el uso de equipos especiales, lo que aumenta ligeramente el presupuesto de construcción:

se coloca un dispositivo de amplificación de torque (reductor) en el extremo superior del SHS;
se instala un taladro eléctrico (potencia de 1,5 kW);
la estructura se instala en posición vertical sobre el pozo guía;
el taladro está conectado a la red eléctrica.

El dispositivo amplificador de par es una caja de cambios con una relación de transmisión de 1/60. En lugar de palancas, se utiliza un accionamiento de herramienta eléctrica; la operación puede ser realizada por dos trabajadores.

Alineación de SHS en el plano horizontal.

El campo de pilotes debe atarse con una reja en forma de vigas de hormigón, metal o madera ubicadas en las cabezas. Para ello, es necesario volver a la normalidad las tuberías que sobresalen del suelo. La tecnología de nivelación se parece a:

marca de nivel único: use un nivel, teodolito o constructor de planos láser, nivel;
recorte: el cuerpo de la tubería se corta con una amoladora angular de acuerdo con las marcas.

En este punto, la construcción del campo de pilotes se considera completa cuando se utiliza una rejilla monolítica o metálica. Si se está construyendo una casa de estructura, troncos, paneles o paneles, es necesario montar cabezales sobre los que puedan descansar una barra o troncos calibrados. La cabeza tiene varias modificaciones:

placa cuadrada – 10 x 10 – 30 x 30 cm soldada al pilote;
reforzado: el tamaño es similar al caso anterior, la placa está soldada a una tubería, cuyo tamaño interno es igual al diámetro exterior del pilote, hay 4 refuerzos (pañuelos);
En forma de U: la dimensión interior entre los estantes es de 17 cm para la colocación de madera de 15 x 15 cm.

Este elemento se coloca en el cuerpo del SHS y se fija mediante soldadura (con menos frecuencia mediante pernos). Los agujeros en la placa permiten fijar las vigas de madera de la reja para obtener una estructura espacial única.

Hormigonado

La pila, incluso con una cabeza soldada herméticamente, está cubierta de humedad desde el interior. Para evitar este fenómeno, se utiliza una protección especial: llenar el cuerpo del pilote con hormigón después de sumergirlo hasta la profundidad de diseño. Se suelen utilizar varias tecnologías:

mezcla seca: hormigón de arena empaquetado M 300, que, al entrar en contacto con el condensado, se cementa de forma independiente dentro del producto;
hormigón premezclado: vertido clásico a través de un embudo, la tecnología tiene un inconveniente importante: la presencia de huecos y cavidades dentro de la mezcla;
hormigón arenoso – grados M 300 – M 400, debido a la ausencia de relleno grueso, prácticamente no quedan huecos en el hormigón;

Además, las inyecciones de hormigón permiten aumentar la rigidez espacial de la estructura, lo cual es importante para pilotes de paredes delgadas.

Atar pilotes con reja.

En tramos rectos, la altura recomendada de la base de la rejilla desde el suelo es de 0,5 a 0,7 m, tamaño óptimo para colocar los conductos de ventilación en la valla. Sin él, los pisos del piso inferior serán una fuente de pérdida de calor, en ausencia de ventilación natural, el marco eléctrico rápidamente quedará inutilizable. Para cada tipo de reja existen características de instalación.

Reja monolítica

La tecnología es la más compleja y más cara que otras opciones, pero es la única posible para casas de ladrillo en terrenos difíciles, en la franja costera y en pantanos. Instalación de una reja monolítica utilizando tecnología:

montaje de encofrado: los paneles inferiores se colocan sobre tuberías, sostenidos por puentes unidos a dos clavijas, los paneles laterales se fijan al fondo, conectados entre sí mediante espaciadores y bridas;
refuerzo: dos correas hechas de varillas de sección transversal periódica (corrugadas de 12 a 16 mm) están conectadas a puentes o abrazaderas horizontales y verticales de 6 mm;
conexión con pilotes: se queman o perforan agujeros en las tuberías en las que se inserta refuerzo adicional, conectado con alambre de amarre a las correas reforzadas de la estructura;
vertido: el encofrado se llena con una mezcla de hormigón hasta el nivel de diseño, se compacta con barras de refuerzo o vibradores profundos.

En una rejilla monolítica, se permiten todos los tipos de mampostería para las paredes de una casa de ladrillos y cualquier otra tecnología de construcción.

Reja de madera

La tecnología de construcción de casas de madera facilita la tarea del desarrollador, que necesita conectar el campo de pilotes con elementos largos para garantizar la rigidez espacial de la casa. Las coronas inferiores de la casa de troncos (troncos calibrados) y el marco del "marco" son una reja ya hecha.

La tecnología de fabricación se parece a:

instalación de cabezas planas: necesaria para aumentar el área de la superficie de soporte;
colocación de vigas: las vigas, los troncos se unen en medio árbol y se fijan a las cabezas con tornillos, pernos o clavos autorroscantes.

Este es el dispositivo de reja más rápido; sin embargo, la tecnología no es adecuada para proyectos de albañilería y de gran altura. La altura del edificio no puede exceder un piso con ático.

Reja metálica

Si la altura de la casa de troncos o "marco" excede el piso estándar, es posible que la reja de madera no resista las cargas prefabricadas. No es económicamente rentable verter vigas monolíticas para edificios de madera, se puede utilizar una rejilla de metal laminado. La tecnología se parece a:

colocar piezas de canal con los estantes hacia abajo, emparedarlos sobre tubos SHS o vigas en I en el estante inferior exactamente de la misma manera;
unir elementos de reja, soldar por puntos en varios lugares;
Doble soldadura de cada junta.

Una reja metálica es adecuada para edificios de ladrillo de un piso solo si el paso del campo de pilotes se reduce a 1 - 1,5 m, esto se debe a la gran masa estructural del material; por ejemplo, el canal comienza a doblarse por sí solo. peso ya en vanos de 3 m.

Inserción de sistemas de ingeniería en un edificio sobre pilotes de tornillos.

Muy a menudo, las tuberías SHS sobresalen ligeramente de la superficie del suelo. Esto dificulta el establecimiento de comunicaciones en un lugar subterráneo de 0,5 a 1 m de altura. Por lo tanto, tiene más sentido introducir sistemas de soporte vital en la etapa de fundación. Posteriormente, para ello tendrás que abrir el subsuelo y realizar trabajos de excavación en un espacio reducido. Para el funcionamiento normal del edificio es necesario prever:

plomería: en un subsuelo helado, las tuberías deben estar aisladas, tanto en el suelo hasta el punto de congelación como por encima de su superficie, con carcasas de poliestireno o lana mineral (2 a 3 capas) y un cable calefactor, respectivamente;
alcantarillado: las aguas residuales ingresan calientes al circuito de alcantarillado externo, por lo que es suficiente envolver las tuberías de aire con una capa de lana de basalto y las tuberías subterráneas con una cubierta de espuma de poliestireno a una profundidad de 1 a 1,5 m;
Conexión a tierra de la casa: los SHS de diámetro mínimo se pueden usar en forma de un circuito triangular sumergido en la marca de 2 m, atado con alambre grueso o neumáticos hechos de una tira de metal, mientras que las pilas no deben tener una capa protectora que no permitir el paso de la corriente;
Cable de alimentación: a veces se utiliza una entrada subterránea, siempre en una carcasa protectora.

Después de cablear los sistemas de ingeniería, puede instalar una cerca. Si el proyecto incluye paredes de ladrillo, se realiza un falso zócalo en la etapa de acabado de la fachada. Porque en este caso existe una alta probabilidad de que los materiales de revestimiento se dañen con piedra o mortero al azar.

Escalada sobre pilotes de tornillos

No hay una base completa en los cimientos de pilotes, se hace una cerca para proteger contra el viento y la penetración de la precipitación en el subsuelo. Se pueden utilizar varias tecnologías para construir un zócalo falso:

sistema de marco: se une una viga o perfil galvanizado a las pilas, la celosía se reviste con revestimiento de sótano, láminas onduladas y paneles;
mampostería: cerámica, ladrillo de arcilla, piedra triturada.

La toma se complementa con una zona ciega para el drenaje de escorrentías pluviales e inundaciones. Los materiales de revestimiento de estas estructuras deben estar impermeabilizados. Para hacer esto necesitas:

instalar revestimiento de marco;
fije el material del techo verticalmente sobre él;
páselo por debajo de un área ciega horizontal;
instalar revestimiento y losas de pavimento.

La ventilación natural del subsuelo se realiza gracias a los respiraderos que quedan en la falsa base, cuya superficie total debe ser igual a 1/400 de la superficie de la toma. No es necesario aislar la estructura, ya que no hay calefacción en el interior del subsuelo.

Recurso de pilas de tornillos.

Para aumentar la vida útil de SHS, es necesario un tratamiento anticorrosión de cada producto de acuerdo con GOST R 9.905, 9.908, 5272. Los fabricantes utilizan las siguientes tecnologías anticorrosión:

galvanizado en frío: se desprende casi por completo incluso cuando la pila se sumerge debido a los abrasivos contenidos en el suelo;
galvanizado en caliente: dura un poco más, no proporciona la vida útil declarada de 75 años;
recubrimiento en polvo: dura entre 30 y 50 años después de la instalación, se destruye con las corrientes que caminan en el suelo;
Pintura con compuestos bituminosos: protege contra el agua subterránea, independientemente de la altura del nivel freático, garantiza una vida útil de 50 a 70 años.

imprimación VL 05 + galvanizado en frío (esmalte IR 02) + fibra de vidrio – vida útil 300 – 400 años en condiciones extremas, sin corrosión electroquímica;
Esmalte IR02 o Zinga Metall + esmalte de poliuretano o epoxi de dos componentes: creado para proteger oleoductos (aéreos, subterráneos), tiene una vida útil de 50 a 100 años;
imprimación VL 05 + esmalte de poliuretano Hempel, Masco: nivel estándar de protección para los fondos de rompehielos, submarinos y tanques de combustible, vida útil de 30 a 70 años.

Incluso al comprar SHS con una capa anticorrosión fabricada en fábrica, es necesario recubrir las pilas con los compuestos especificados para mayor confiabilidad.

Propósito de las pilas de tornillos.

Las primeras estructuras de pilotes con puntas de tornillos en la Federación de Rusia comenzaron a utilizarse exclusivamente para las necesidades del ejército a mediados del siglo XIX. Podrían usarse para estructuras temporales o en condiciones de operación difíciles. La vida útil declarada fue de 100 a 180 años, de la que los fabricantes modernos no pueden presumir. Actualmente, SHS y otras modificaciones de pilotes se utilizan para:

construir una casa en un pantano, pendiente, en edificios densos, zonas forestales, en suelos con alto nivel freático, baja capacidad de carga;
construcción presupuestaria de vallas, MAF, miradores, dependencias;
refuerzo de cimientos de tiras y losas;
producción de sistemas de ingeniería, por ejemplo, puesta a tierra de una casa, pozos de toma de agua.

La altura del SHS es prácticamente ilimitada: cuando el elemento inferior con las palas del sinfín se sumerge hasta el nivel del suelo, se pueden soldar al tubo la pieza siguiente o varias, para conseguir capas con propiedades de carga. Para la instalación son suficientes tres personas o un especialista con un potente propulsor eléctrico con caja de cambios.

Esta instrucción paso a paso es adecuada para instalar pilotes de tornillos debajo de un edificio construido con cualquier tecnología a partir de diferentes materiales de pared. Las recomendaciones le ayudarán a evitar errores y aumentar la vida útil de su hogar.

El uso de tecnologías modernas en la construcción ha permitido reducir significativamente los costes económicos y energéticos. Una de estas tecnologías es la construcción de una casa sobre pilotes de tornillos, que aportan alta confiabilidad y resistencia a las estructuras, independientemente del tipo de suelo.

Casas sobre pilotes de tornillos:

Las importantes ventajas de construir una casa sobre pilotes incluyen:

Velocidad de construcción de los cimientos (se pueden instalar hasta treinta pilotes por día);
Bajo costo (el precio de una base de pilotes es entre un 40 y un 50% más bajo que el de una base de tiras);
La durabilidad (la vida útil de dicha estructura oscila entre 100 y 150 años) se garantiza hormigonando las cavidades del pilote y tratándolas con un revestimiento anticorrosión.

Tecnología para construir una casa sobre pilotes en zonas inundadas

Cimentación sobre pilotes para una casa.– la mejor opción si desea construir una estructura confiable en el menor tiempo posible, independientemente del paisaje. Es adecuado para zonas con diversos desniveles, a excepción de zonas rocosas.

Se pueden instalar en zonas inundadas (estanques, lagos y embalses), utilizando pilotes largos, y la estructura se denomina casa sobre pilotes altos. En tales casos, los pilotes se hincan a una profundidad suficiente hasta que estén firmemente plantados en el suelo. Sus extremos superiores se cortan a la altura requerida sobre el nivel del agua y se conectan entre sí con canales y varillas de refuerzo, que se fijan con pernos. Gracias a la base de pilotes, fue posible construir proyectos únicos de casas privadas sobre pilotes ubicados a orillas de ríos y lagos.

Edificios adicionales sobre cimientos de pilotes.

Los cimientos sobre pilotes también se utilizan para la construcción de edificios adicionales a los existentes. Estos incluyen baños, dependencias, terrazas y otras estructuras. La principal ventaja de una base de este tipo para la construcción de edificios adicionales es que no requiere grandes trabajos de excavación ni el uso de equipos especiales pesados.

Puede realizar la construcción sobre cimientos de pilotes usted mismo, pero antes de construir una casa sobre pilotes es necesario realizar ciertos cálculos de ingeniería, que solo los profesionales pueden realizar.

La empresa Ecofoundation ofrece servicios integrales para el diseño y construcción de cimentaciones sobre pilotes roscados. Nuestros especialistas le ayudarán a realizar cálculos precisos del campo de pilotes, de acuerdo con el tipo de casa elegido, le indicarán qué pilotes helicoidales comprar (espesor, largo), su cantidad, método de conexión y otros detalles necesarios para la confiabilidad y durabilidad de la futura estructura.

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Los problemas de crear una base sólida y confiable para edificios capitales en suelos muy húmedos o regularmente inundados han llevado a búsquedas y experimentos sobre el uso de cimentaciones de pilotes y tornillos en la construcción de viviendas privadas. Antes, los edificios se construían sobre soportes apilados y fundidos.

Como resultado de numerosas pruebas, a mediados del siglo XIX surgió una técnica para construir cimientos de pilotes y tornillos, que permitía construir casas en condiciones en las que la piedra común no podía soportar más de una temporada.

¿Cuál es el soporte de una cimentación de pilotes?

El sistema de construcción de edificios sobre cimientos de pilotes y tornillos se conoce desde hace más de mil años, y durante todo este tiempo la difusión generalizada de una tecnología exitosa se ha visto obstaculizada por la enorme intensidad de mano de obra de la instalación de pilotes. Hoy en día, más de la mitad de los edificios ligeros y medianos se construyen sobre cimientos de pilotes.

La construcción de una base de pilotes y tornillos es algo diferente de la construcción clásica sobre pilotes, principalmente debido al diseño especial del soporte. La base de la base es un campo o una serie de pilotes de tornillos, y es en ellos donde radica el secreto de la popularidad.

La pila de tornillos se puede dividir en tres partes principales:

Carcasa en forma de tubo de aleación o acero inoxidable, recubierta con un barniz protector;
La cabeza del pilote de tornillos, a la que se unen las partes de las tuberías de la base de pilotes de tornillos;
Palas o sinfín de trabajo montados en la base del soporte.

¡Importante! Todas las piezas de soporte para una base de pilotes de tornillos se fabrican a partir de material laminado y unidades estampadas mediante soldadura convencional, lo que proporciona una tecnología sencilla para la fabricación de pilotes de tornillos y la posibilidad de un control de calidad continuo de la conexión de todos sus elementos.

El diseño de un pilote de tornillos para la base se muestra en el diagrama.

El diseño del soporte de pilotes roscados se basa en el principio fundamental que garantiza una cimentación de alta calidad. Este es el principio de atornillar un soporte al suelo. A primera vista, nada significativo, ¿qué diferencia hay entre martillar, envolver o fundir un soporte de pilote? En una situación real hay una diferencia y bastante significativa.

Por ejemplo, los pilotes de hormigón armado clavados con un martillo o clavados en el suelo con una vibroprensa permanecen comprimidos y deformados. Según los expertos, el 15% de los pilotes hincados tienen problemas tras su instalación debido a una gran cantidad de grietas y desprendimiento de las armaduras. Lo mismo ocurre con los pilotes perforados colados; debido a las condiciones desfavorables, la calidad del hormigón armado dista mucho del valor de diseño. Por lo tanto, los pilotes hincados o fundidos a menudo son empujados hacia afuera por fuerzas de levantamiento, lo que prácticamente no ocurre cuando se ensambla una casa sobre una base de pilotes y tornillos.

Hay tres características específicas de la profundización de los soportes de una base de pilotes:

El pilote de tornillos se atornilla al suelo con una presión mínima sobre el cuerpo o la punta, es decir, después de la instalación, el soporte de la base del pilote de tornillos no se debilita, no se agrieta y no se encuentra en un estado de deformación compleja;
El soporte se sumerge a una profundidad determinada con una precisión de varios centímetros, por lo que no hay riesgo de falla o de no recibir la resistencia de carga calculada por el peso del edificio;
Si es necesario, el soporte del tornillo se puede sustituir por uno similar a un coste mínimo. Basta con desenroscar la carcasa y repetir la profundización.

No se puede decir que reemplazar el soporte roscado de una base de pilotes sea una tarea simple y ordinaria, pero es técnicamente posible y se lleva a cabo bajo la guía de especialistas. Otra cuestión es si los cimientos están hechos de pilotes de hormigón armado o pilares perforados. En este caso, el fallo del pilote puede amenazar la cimentación con problemas importantes.

El soporte de acero de la cimentación de pilotes se atornilla al suelo de forma cuidadosa y segura. Si utilizamos una analogía, podemos comparar los soportes accionados y atornillados con un tornillo y un clavo: la diferencia en la capacidad de soportar cargas axiales es aproximadamente la misma. Por lo tanto, una base de pilotes a menudo se denomina base de geotornillo.

Características del dispositivo de pila de tornillos.

Estructuralmente, los soportes de una base de pilotes de tornillo se dividen según el tipo de punta de tornillo y tubería, o cuerpo de pilote, por lo que en el marcado del pilote se indican dos diámetros: el primero es el tamaño de la tubería, el segundo es el diámetro de la barrena o punta en milímetros. Por ejemplo, SV-89-250, el tamaño del tubo exterior es de 89 mm, el diámetro descrito por el filo de las cuchillas es de 250 mm.

Características del cuerpo de soporte del pilote de tornillos.

Para la construcción de edificios privados, se utilizan cuatro tamaños principales de tuberías:

89 mm y 76 mm: un grupo para la construcción de edificios especialmente livianos y livianos para cimientos de cercas, cenadores, terrazas y cercas;
108 mm y 133 mm: grupo para la fabricación de cimientos para edificios medianos y relativamente pesados. El primer tipo incluye casas de campo de madera, estructura de paneles y paneles. Los edificios pesados incluyen casas de hormigón celular y edificios de troncos redondeados.

Las características más importantes de los soportes de cimentación sobre pilotes son el espesor de la pared y la resistencia a la corrosión del material. Para pilotes fabricados mediante el método tradicional soldado, el espesor de la pared rara vez supera los 5-6 mm, por lo que la carga máxima no es más de una tonelada. Los pilotes soldados se utilizan para objetos sin importancia y sin carga. Para edificios residenciales completos hechos de hormigón celular y gas, se utilizan edificios tubulares fundidos con un espesor de pared de hasta 12 mm. Con un diámetro de 108-133 mm, el peso del cuerpo del soporte de pilotes roscados alcanza casi 30 kg, pero dicho pilote puede soportar fácilmente una carga de 6 toneladas.

Sinfines y puntas de tornillos

Una vez instalado, el cuerpo de soporte funciona únicamente en torsión, por lo que la punta de la cuchilla queda en un estado de carga aún más difícil. Por lo tanto, el principal tipo de falla de los soportes de una base de pilotes es la destrucción y separación de la hoja. Puede haber varias razones, la mayoría de las veces una inmersión no deseada del pilote o un impacto con un obstáculo sólido, por ejemplo, una piedra o un metal. El 50% de la destrucción de los soportes de pilotes se debe a la mala calidad de la soldadura. En lugar de soldadura por arco de argón, se utiliza soldadura por arco sumergido o soldadura manual convencional con electrodo consumible; se utiliza un metal con baja soldabilidad.

El peligro de destrucción de la punta del pilote se debe también al hecho de que casi toda la carga vertical percibida por la base del pilote bajo la influencia del peso del edificio se transmite al suelo a través de las palas de los pilotes. . Y esta carga no siempre es estática; la mayoría de las veces, una fuerza alterna actúa sobre la base debido a las fuerzas de levantamiento, viento y redistribución de fuerzas dentro del suelo. Los accidentes y roturas de pilotes de tornillos obligaron a los fabricantes a buscar una manera de fortalecer la base de los pilotes de tornillos.

La solución al problema se encontró en el cambio de tecnología. Los modernos soportes de tornillos para pilotes de clase pesada con un diámetro de tubería de más de 100 mm están equipados con sinfines de corte de fundición. Además, para aumentar la resistencia, se utilizó la tecnología de refundición al vacío de acero estructural St25 relativamente económico y posterior fundición en una carcasa cerámica.

Gracias al proceso técnico mejorado se obtiene una pieza precisa, sin defectos y con un único cordón de soldadura, con un espesor de hoja de 10-13 mm. En comparación, el grosor de una hoja soldada convencional es de sólo 5 mm. El sinfín de fundición se asienta sobre el tubo a lo largo de una correa premecanizada, lo que garantiza una alineación completa del tubo axial y la punta. Por qué esto es tan importante quedará claro más adelante, cuando consideremos las características de la instalación de una base de pilotes.

El resultado es un soporte de pilotes que se puede atornillar incluso en suelos rocosos, con una gran cantidad de piedras pequeñas o incluso mezclado con residuos de construcción. Al mismo tiempo, según los expertos, la vida útil de una base de pilotes atornillados, sujeta a las reglas de instalación, puede alcanzar fácilmente los cien años, mientras que los pilotes soldados rara vez duran más de 25 años. Está claro que un avance cualitativo en el proceso de fabricación de soportes de tornillos para pilotes ha llevado a la aparición en el mercado de una gran cantidad de falsificaciones de baja calidad.

El acero al carbono se somete a normalización térmica y endurecimiento en una emulsión, lo que asegura la dureza y resistencia al desgaste del filo, lo que no es ni puede ser el caso de las falsificaciones. Por lo general, la falsificación se suelda y se reviste con una capa de fundición. El costo de un soporte de pilotes reforzado de una marca fabricada en fábrica es aproximadamente un 40% más alto que el de los productos artesanales soldados, por lo que hay muchas más falsificaciones en el mercado que pilotes originales.

Ventajas y desventajas de las cimentaciones de pilotes.

El uso generalizado de cimentaciones de tornillos en construcciones de poca altura, especialmente en suelos difíciles con mucha humedad y capacidad de carga variable, ha generado bastante experiencia en su uso, con todas las desventajas y ventajas obvias.

¿Qué tiene de bueno una base de pilotes?

Las estadísticas generales y las revisiones de los propietarios muestran que la elección a favor de una base de pilotes para un edificio, casa o casa de baños privada se basó en las siguientes consideraciones:

Se puede instalar un campo de cimentación de pilotes y tornillos en un par de días y, en la mayoría de los casos, incluso por su cuenta, sin el uso de equipos especiales ni trabajos de excavación que requieran mucha mano de obra;
El uso de soportes de pilotes permite comenzar la construcción de edificios con paneles de marco, madera o hormigón celular al día siguiente, sin un período de remojo de un mes, como en el caso de los cimientos de hormigón;
La base de pilotes de metal no teme a la humedad y no la conduce, por lo que es ideal para la construcción de edificios de madera, paneles, paneles SIP y materiales de espuma.

Además, el cálculo de una cimentación sobre pilotes-tornillos es más sencillo y el resultado de la carga es más predecible, ya que las características de resistencia y el comportamiento del metal bajo carga están bien estudiados y son mucho más predecibles que el hormigón armado o los pilotes de hormigón armado. . Otra ventaja es que reemplazar o reparar una pila de metal es mucho más fácil que un soporte de concreto.

Algunos expertos señalan la buena adaptabilidad de una base de pilotes y tornillos a cargas desiguales, cuando, junto con la presión vertical del peso del edificio, aparece un componente horizontal. Enterrado hasta la profundidad prevista, un tubo metálico delgado con una punta ancha en la base tiene la capacidad de desviarse del eje vertical, incluso si está lleno de hormigón. Solo unos pocos grados, pero esto es suficiente para que cualquier carga sobre la base de pilotes y tornillos se distribuya de manera más o menos uniforme entre todos los soportes.

Para las estructuras de hormigón, esta situación es más peligrosa: parte de los soportes de una cimentación de pilotes y tornillos podrían ser expulsados por las fuerzas de elevación, mientras que algunos elementos permanecen en un estado sobrecargado, por ejemplo, cuando se utiliza una reja de madera.

El principal temor de todos los cimientos de pilotes son las fuerzas del suelo que se agitan a bajas temperaturas. Entre los desarrolladores existen muchos mitos sobre cómo se puede romper una pila de tornillos mediante la expansión del hielo. De hecho, la resistencia de un tubo de acero es lo suficientemente fuerte como para romperse con hielo. La resistencia a la tracción del ST25 es de 400 a 500 MPa, que es varios órdenes de magnitud menor que la carga específica creada por el hielo.

Además, con una fuerte compresión, parte del hielo y el suelo se vuelven semilíquidos, por lo que la masa de hielo y suelo se desliza más a lo largo de la superficie del soporte del tornillo del pilote que lo empuja hacia afuera. Si el aislamiento de una base de pilotes roscados se realiza de acuerdo con todas las reglas, la punta descansa sobre capas más cálidas y profundas, entonces no hay razón para preocuparse por el levantamiento de la tierra alrededor de las tuberías de acero.

Por supuesto, una base de pilotes de tornillos tiene sus pros y sus contras, por lo que sería un error no mencionar las desventajas del uso de pilotes de tornillos tubulares.

Desventajas del diseño de soportes de pilotes.

El principal aspecto negativo del uso de soportes metálicos para pilotes es su elevado precio. El precio de un tornillo común con un diámetro de 89 a 108 mm es de 900 rublos, los tornillos hechos de un tubo con punta fundida costarán 1500 rublos y los de acero inoxidable, todos 4000 rublos. Los costos de fabricación de una base de pilotes a partir de geotornillos y un campo a partir de pilotes perforados serán aproximadamente los mismos. Y si el proyecto incluye el uso de tuberías fundidas, la base de pilotes resultará incluso más cara que una base poco profunda convencional.

Además del costo, la lista de desventajas de una base de pilotes incluye:

Destrucción intensiva de metal en un ambiente corrosivo;
La necesidad de una fuerza dosificada con precisión para atornillar y asentar el soporte del tornillo;
La alta conductividad térmica del metal requiere resolver la cuestión de cómo aislar una base de pilotes.

El más importante de estos problemas es la protección anticorrosión del metal ubicado en suelos con un alto contenido de humedad y sustancias activas. Este es un problema de larga data en todas las comunicaciones subterráneas de acero. Durante más de un siglo de su uso, se ha intentado fabricar soportes para tornillos de pilotes a partir de hierro fundido, metal forjado, aleaciones y aleaciones de acero inoxidable, utilizar revestimientos de zinc y aluminio, pinturas y barnices protectores, pero el problema se considera no resuelto.

¡Para tu información! Si las casas sobre cimientos de pilotes están ubicadas a menos de 50-70 m de subestaciones transformadoras o sistemas de transmisión de alto voltaje o instalaciones de generación de energía, entonces no se pueden usar pilotes metálicos, ya que los soportes de tornillos se destruirán rápidamente por corrosión electroquímica y pérdida. corrientes.

Una resistencia insuficientemente eficaz a los procesos de corrosión es inherente a la naturaleza de los soportes de pilotes. Incluso cuando una superficie de metal está oxidada o galvanizada, por no hablar de las pinturas y barnices, el metal todavía se oxida en un ambiente húmedo. La única pregunta es la tasa de oxidación. Además, al atornillar los soportes de los tornillos, la superficie del tubo y la punta se deslizan con respecto a las masas de suelo, por lo que la arena, la grava fina y las piedras arrancan la capa protectora, incluso la película de zinc y óxido, como una abrasivo.

Se considera que el único recubrimiento que ha mostrado buenos resultados es una película protectora de dos capas hecha de aluminio con una superficie oxidada, pero el costo de aplicar dicha protección es comparable al precio de los propios soportes de pilotes. Si el problema de la protección contra la corrosión se resuelve en un futuro próximo, las cimentaciones de pilotes con puntas fundidas en construcciones de viviendas de poca altura sustituirán por completo al hormigón.

Cálculo de cimentaciones sobre pilotes metálicos.

El uso de una base sobre soportes de pilotes requiere, como mínimo, una planificación, cálculos y pruebas geológicas cuidadosos. Incluso si un examen preliminar de la superficie del suelo y un estudio de los afloramientos de las capas en las tierras bajas más cercanas al sitio no dan motivos para dudar de la capacidad portante del suelo, será necesario verificar la capacidad portante de las capas. a una profundidad determinada.

Planificación del diseño de los cimientos

El desarrollo del diseño de una cimentación de pilotes generalmente comienza con una prueba del suelo. Conociendo la profundidad máxima de congelación en un área determinada, es necesario perforar al menos 3 puntos equidistantes en el sitio. Una vez obtenida una muestra, un especialista en composición del suelo puede evaluar su capacidad de carga.

Pilotes individuales: se utilizan para sostener marquesinas y marquesinas sobre la entrada a la casa;
Disposición lineal o en hileras, utilizada para disponer cimientos de pilotes para terrazas, verandas o ampliaciones de la casa;
Ubicación de soportes de pilotes a lo largo del perímetro y debajo de los muros de carga del edificio;
Campo de pila. En este caso, casi toda la suela o base del edificio se rellena uniformemente con pilotes de tornillos.

Para preseleccionar la disposición de los soportes roscados, se puede utilizar una estimación aproximada de la capacidad de carga de los pilotes; un soporte normal de 76 u 89 mm puede soportar hasta 2 toneladas de carga, tubos más pesados de 108 mm y 133 mm puede soportar 2800-6000 kg.

Cálculo del número de puntos de apoyo.

Para realizar un cálculo más preciso de una base de pilotes y tornillos, primero deberá calcular el peso del edificio, teniendo en cuenta todos los elementos estructurales, el contenido interno de los muebles, los electrodomésticos e incluso el peso de la capa de nieve. en el tejado. El valor resultante se multiplica por el factor de seguridad, ya que cualquier cimentación de pilotes siempre se construye con un margen de capacidad de carga.

El peso resultante se divide por el valor de carga para un tamaño de pilote de tornillos específico. Como resultado, resulta que para una base de pilotes y tornillos se necesitan de 30 a 50 pilotes. A continuación, en el plano de la base se marcan los puntos de instalación de los pilotes de modo que la distancia promedio entre los soportes sea de 2,5 a 3 m. Si el número de puntos es demasiado grande, entonces es necesario elegir un diseño de pilote roscado con una carga mayor. -capacidad de carga.

En la última etapa, es necesario realizar un cálculo de verificación de la base de pilotes en función de la capacidad de carga del suelo. Para cada variante de la mezcla de suelo, se han determinado desde hace mucho tiempo las cargas máximas o la presión estática específica que el suelo puede soportar. Dado que el tamaño de la pila de tornillos, es decir, el diámetro de la punta, ya se conoce a partir de los resultados del cálculo preliminar, queda multiplicar el área de las palas de la barrena de un soporte por su número. El peso total de la casa se divide por la superficie resultante de la base de los pilotes de tornillos y se compara con la presión específica que puede soportar el suelo.

Para completar lógicamente el cálculo, deberá seleccionar la opción de atar las cabezas de las pilas de tornillos. Para edificios de estructura pequeña, se utiliza madera para atar una base de pilotes y tornillos. Los edificios más pesados hechos de hormigón celular requieren la instalación de un canal o una viga en I. Para unir el canal al soporte del tornillo, se vierte hormigón en la tubería y se instala un pasador de anclaje integrado. Al ensamblar barras transversales horizontales, es necesario dedicar mucho esfuerzo para golpear con precisión los orificios de montaje en tres montantes al mismo tiempo en un recorrido de seis metros.

Los propietarios privados suelen preferir trabajar con madera. En primer lugar, colocar marcos de madera con una sección transversal de 100x150 mm sobre plataformas de soporte soldadas es mucho más fácil que trabajar con una viga o canal en I pesado y rígido. En segundo lugar, el refuerzo de una base de pilotes con estructura de madera se completa en un par de horas, mientras que con metal es necesario pasar al menos dos días cortando y levantando el canal con un gato.

Instalación de pilotes de tornillos.

El proceso de construcción de una base de pilotes con tornillos siempre comienza con la limpieza del sitio de construcción, es necesario liberarlo de los escombros y de la capa superior de tierra fértil. En esencia, realizan la planificación y nivelación del territorio. Se retiran suelos con alto contenido orgánico, pasto y raíces hasta dejar expuesta la capa inferior de marga.

Si hay una pendiente en la futura base de la base de pilotes de tornillos, entonces es mejor realizar el proceso de marcado con un nivel y un nivel láser, esto simplifica el trabajo, ya que será necesario asegurar la misma profundidad de los pilotes roscados, y al mismo tiempo debe haber un margen de altura suficiente para que el tubo con la cabeza corte los soportes en un plano horizontal.

Tecnología de hinca de pilotes

La etapa más crítica en la construcción de una cimentación de pilotes es el atornillado de los soportes de los tornillos. En teoría, puede instalar los soportes de una base de pilotes con sus propias manos. El tamaño máximo de punta que se puede introducir manualmente en el suelo es de 300 mm. Los tamaños más grandes solo se pueden profundizar con un tractor o una máquina automotriz. Pero incluso para un pilote con una barrena de 30 cm, será necesario soldar una cabeza reforzada y utilizar palancas de 2,5 a 3 m de largo.

La principal dificultad a la hora de atornillar un soporte de tornillo para pilotes es que es necesario mantener una posición estrictamente vertical del tornillo. Si tenemos en cuenta que el par en la puerta puede alcanzar varios cientos de kilogramos, queda claro que no es tan fácil mantener la línea vertical incluso con un equipo de dos o tres personas. Especialmente si la punta no está soldada coaxialmente al tubo. En la mayoría de los casos, estas estructuras de tornillos se rompen antes de alcanzar el punto de penetración calculado.

Por lo tanto, la instalación de una base de pilotes y tornillos debe ser realizada por al menos cuatro trabajadores. Un par hace girar la puerta, el segundo controla la posición del soporte en dos planos perpendiculares.

Para facilitar el trabajo duro, antes de profundizar, se perforan canales de menor diámetro con un taladro motorizado hasta una profundidad de 120-150 cm. Una vez retirada parte del suelo, es mucho más fácil atornillar el soporte del tornillo al suelo y esto no afecta la capacidad de carga de la tubería. Si el suelo está demasiado seco, se vierte una pequeña cantidad de agua con arcilla en la cavidad. De esta manera se puede reducir la fuerza sobre la puerta al menos a la mitad.

Al atornillar una base de pilotes con una máquina, es necesario controlar la fuerza de rotación y, después de la instalación, se acostumbra verificar la capacidad de carga del soporte del tornillo.

Una vez instalados todos los soportes de los tornillos, se marca el plano de la futura tubería con un nivel, se transfiere la línea a las tuberías, después de lo cual se cortan las cabezas, se llena la cavidad interna con concreto y se colocan los sujetadores de anclaje. Si la altura de las tuberías de una base de pilotes supera los 50 cm, se sueldan espaciadores diagonales o puntales entre las columnas.

Operaciones de acabado sobre una base de pilotes y tornillos.

En la etapa final de la construcción, proceden al aislamiento y al acabado de la base de la base de pilotes. La corona inferior de la pared, por regla general, se eleva sobre el suelo a una altura de 30-70 cm, por lo que la superficie del suelo debajo del edificio sin aislamiento de la base de la base de pilotes se congela fácilmente. . Además de que se pierde un valioso calor, el suelo que se levanta debido al levantamiento desprende la capa protectora de la superficie de los soportes de pilotes. Por lo tanto, antes de cerrar la base en una base de pilotes y tornillos, es necesario aislar los pilotes, puede verter el suelo alrededor de los soportes con arcilla expandida o colocar losas de espuma de poliestireno. La capa aislante debe cubrirse con arena o grava fina.

Puede haber varias opciones para terminar la base de una base de pilotes. Lo más sencillo es instalar un revestimiento de tablas y madera y revestir el espacio del sótano con paneles de revestimiento, madera contrachapada impermeable o materiales similares. Los paneles no deben llegar a 7-10 cm del nivel del suelo, la separación es necesaria para evitar que el revestimiento decorativo se desprenda debido al levantamiento del suelo en invierno.

Para evitar que los roedores, la nieve y el agua de lluvia entren a través del hueco, el borde inferior se cubre con una zona ciega compuesta. Es mejor utilizar relleno de arena o grava sobre losas de polipropileno extruido colocadas en el suelo y luego pavimentar con losas. Las opciones monolíticas para la zona ciega de una base de pilotes de hormigón o asfalto rara vez se utilizan, ya que el levantamiento del suelo provoca la formación de numerosas grietas y poros.

Conclusión

En la totalidad de la información considerada, puede parecer que las desventajas de una base de pilotes-tornillo hacen aconsejable el uso de soportes metálicos de tornillos solo para construcciones auxiliares, todo tipo de cenadores y marquesinas. Pero los soportes de pilotes pesados se utilizan ampliamente para la disposición de cimientos en zonas climáticas donde la profundidad de congelación alcanza los 1,8-2 m. En este caso, una base de pilotes es más barata y confiable que una de cinta, y más aún una losa. base. El único inconveniente importante sigue siendo la imposibilidad de construir un sótano completo.