Способ изготовления буронабивной сваи

 

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения свайных фундаментов. Цель изобретения - ускорение производства работ, сокращение трудоемкости и материалоемкости, обеспечение возможности установления сваи оптимальной формы в продольном сечении. Способ изготовления буронабивной сваи включает образование скважины 1 до проектной отметки с погружением в нее обсадной трубы 2 с уширением. В полость обсадной трубы 2 помещают арматурный каркас 6, соответствующий проектному размеру скважины 1, затем внутреннюю полость обсадной трубы 2 заполняют бетонной смесью 7 до уровня, выше проектного уровня верхнего конца сваи 5. На поверхности бетонной смеси 7 укладывают пластичный водонепроницаемый материал 8. Затем обсадную трубу 2 до верхнего края заполняют водой 9 и производят герметизацию верхнего конца обсадной трубы 2 путем монтажа герметичной крышки 10. На герметичную крышку 10 устанавливают вибропогружатель 11 и монтируют грузовую платформу в виде емкости 12, имеющей наливной трубопровод 13 с расходомером 14 и насосом 15 для подачи воды, а также сливной трубопровод 16 с краном 17. 11 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ÄÄSUÄÄ 1608293 (51)5 Е 02 D 5/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4623260/31-33 (22) 20.12.88 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Московский инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (72) Н. Ф. Михайлова, М. В. Королев, А. Е. Монастырский, Д. М. Ахпателов и Н. В. Бойко (53) 624.154.3 (088.8) (56) Цытович Н. А. и др. Основания и фундаменты. — М.: Высшая школа 1970, с. 198 — 199.

2 (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛ Е НИ Я БУ РОНАБИВНОЙ СВАИ (57) Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения свайных фундаментов. Цель изобретения —— ускорение производства работ, сокращение трудоемкости и материалоемкости, обеспечение возможности установления сваи оптимальной формы в продольном сечении.

Способ изготовления буронабивной сваи включает образование скважины 1 до проектной отметки с погружением в нее обсад1608293

3 ной трубы 2 с уширением. В полость обсадной трубы 2 поме:цают арматурный каркас 6, соответствующий проектному размеру скважины 1, затем внутреннюю полость обсадной трубы 2 заполняют бетонной смесью 7 до уровня, выше проектного уровня верхнего конца сваи 5. На поверхности бетонной смеси 7 укладывают пластичный водонепроницаемый материал 8.

Затем обсадную трубу 2 до верхнего края

Изобретение относится к строительству, а именно к способам возведения свайных фундаментов.

Цель изобретения — ускорение производства работ, сокращение трудоемкости и материалоемкости, обеспечение возможности установления сваи оптимальной формы в продольном сечении.

На фиг. I изображена схема погружения обсадной трубы; на фиг. 2 — то же, до проектной отметки верха проектного по- 25 ложения сваи; на фиг. 3 — схема погружения арматурного каркаса в полость обсадной трубы; на фиг. 4 — схема заполнения внутренней полости трубы бетонной смесью до уровня, превышающего .. 30 проектный уровень верхнего конца сваи;. на фиг. 5 — грузовая платформа, расположенная на герметичной крышке; на фиг. 6схема подачи воды между герметизирующей крышкой и прокладкой из водонепроницаемого материала; на фиг. 7 — схема

35 подъема обсадной трубы с образованием уширения; на фиг. 8 — то же, с образованием ствола сваи; на фиг. 9 — — ствол сваи; на фиг. 10 — устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг. I1— нижний конец обсадной трубы с манже- 40 том, аксонометрия.

Способ изготовления буронабивной сваи включает образование скважины 1 до проектной отметки с погружением в нее обсадной трубы 2 с уширением в виде бункера 3 в верхней части, располагаемым над 4 поверхностью грунта 4. Верхний конец обсадной трубы 2 выводится выше отметки верхнего проектного положения сваи 5. В полость обсадной трубы 2 помещают арматурный каркас 6, соответствующий проектному размеру скважины 1, затем внутреннюю полость обсадной трубы 2 заполняют бетонной смесью 7 до уровня, превышающего проектный уровень верхнего конца сваи 5.

Высоту превышения определяют из условия я л 55

l, V КФУг й+Ьд (rg- e) ( /(. где V — суммарный объем уширений сваи по проекту за счет обжатия грунта; заполняют водой 9 и производят герметизацию верхнего конца обсадной трубы 2 путем монтажа герметичной крышки 10.

На герметичную кпышку 10 устанавливают вибропогружатель 11 и монтируют грузовую платформу в виде емкости 12, имеющей наливной трубопровод 13 с расходомером 14 и насосом 15 для подачи воды, а также сливной трубопровод 16 с краном 17.

11 ил.

h — проектная высота сваи;

F — площадь трубы (внутренняя); г, ri — соответственно наружный и внутренний радиусы обсадной трубы;

К вЂ” коэффициент, зависящий от уплотнения бетонной смеси, применяемый в пределах 0,1 — 0,2.

Чтобы уменьшить высоту превышения

Ah, верхняя часть обсадной трубы над поверхностью грунта может быть выполнена с большим диаметром, чем диаметр обсадHQH трубы, Ilîãðóæåííûé в грунт, т. е. г ")г + > и г ")г "

На поверхность бетонной смеси 7 укладывают слой пластичного водонепроницаемого материала 8, вязкую жидкость, например масляную краску, плотность которой больше плотности воды и меньше плотности бетона. Затем обсадную трубу 2 до верхнего края заполняют водой 9 и производят герметизацию верхнего конца обсадной трубы 2 путем монтажа герметичной. крышки 10 с герметичными прокладками (не показаны) и жесткого ее присоединения. На герметичную крышку 10 устанавливают вибропогружатели 11 и монтируют грузовую платформу в виде емкости 12, имеющей наливной трубопровод 13 с расходомером 14 и насосом 15 для подачи воды, а также сливной трубопровод 16 с краном 17 Вибропогружатель 11 с одной стороны вибрирует (разжижает) бетонную смесь для лучшего ее уплотнения, а с другой стороны создает «пульсирующее» давление в воде и бетонной смеси для лучшего обжатия грунта и заполнения образованных полостей в грунте не только жидкой фракцией бетона, но и щебенки, т. е. пульсирующие движения обсадной трубы будут «заталкивать» в полости щебенку.

Грузовая платформа может быть выполнена в виде гибкого резервуара, наполненного (или частично опорожняемого) водой в зависимости от требуемого веса груза.

Вес груза на платформе изменяют в процессе подъема трубы в зависимости от

160829Э

Формула изобретения

5 давления воды, определяя его величину по формуле

8=P F — 8 8„„„— F A, где 8 — вес груза;

F — внутренняя площадь сечения трубы;

P — давление в трубе;

6, — вес трубы;

6 —, вес платформы;

F — несущая способность трубы на выдергивание (за счет трения о грунт). а величину давления P в обсадной трубе в каждой точке по мере ее подъема определяют, увеличивая его до тех пор, пока на заданной отметке не образуется в грунте полость требуемого в проекте радиуса, что устанавливают по объему закачиваемой в полость трубы жидкости.

Герметичная крышка 10 имеет отверстие, в которое вставляется и герметично закрепляется напорный трубопровод 18 с манометром 19, расходомером 20 и водяным насосом 21 высокого давления. Концы трубопроводов 18 соединены с резервуаром с водой (не показан).. На нижнем конце обсадной трубы 2 верхней кромкой закреплен гибкий эластичный водонепроницаемый манжет 22, армированный гибкими вертикальными элементами 23 для обеспечения его расширения в радиальном направлении.

Буронабивную сваю по описываемому с locoбу возводят следующим образом;

Производят одновременно вибрирование, включают вибропогружатель и подачу. воды под давлением в полость между верхней крышкой 10 и изолирующей прокладкой из водонепроницаемого материала, При этом давление в полости скважины 1 доводят до величины, обеспечивающей образование требуемого по проекту уширения 24 изготавливаемой сваи на данной отметке. О достижении нужного уширения 24 судят по количеству воды, закачанной в обсадную трубу 2, так как объем поданного в грунт бетона равен объему закачанной воды за вычетом некоторого объема, связанного с уплотнением бетонной смеси, что легко поддается определению. Если обсадная труба 2 при этом начинает подниматься, а проектное уширение 24 не достигнуто, то увеличивают вес груза на платформе (для того, чтобы труба не поднималась) и создают большее давление воды в трубе. Давление воды создают насосом 15, установленным на поверхности. Использование в качестве рабочей жидкости воды позволяет создавать значительное давление в полости трубы при обеспечении безопасной работы устройства (в отличие от воздуха), что позволяет добиться требуемых уширений 24 и качественно уплотнить бетонную смесь 7 на вс ю в bic от у.

После создания требуемого уширения 24 . на данной отметке производят снижение веса груза на грузовой платформе таким

6 образом, чтобы обсадная труба 2 перемещалась под действием давления, закачанной в нее воды вверх, все время контролируя отметку нижнего конца обсадной трубы 2, количество подаваемой в нее воды и устанавливая требуемое давление внутри обсадной трубы 2 и вес грузя на платформе, чтобы обеспечить заданный проектом профиль скважины 1.

Предварительно величину требуемого давления, создаваемого в обсадной трубе 2, для образования в грунте полости необходимого радиуса в данном месте можно установить по известным в механике грунтов зависимостям.

Работа гибкого манжета и ри образовании уширения.

Первоначально манжет находится в .ложенном состоянии внутри обсадной трубы, закрывая ее нижний конец. По мере нодьема трубы и вытеснения бетонной смеси манжет выталкивается из полости I рубы, расправляется и под давлением смеси расширяется в радиальном напра в icn!i ni. 0! i необходим для того, чтобы нзолнровять ня начальном этапе грунт от нроннкновення в него жидкой фракции бетона.!1ри раснгир»нии манжет давит ня грунт, уплотняя его и образовывая полость. По мере нодъ и» трубы закрепленный верхней кромкой ма"жет перемещается вместе с трубой, я бетонная смесь входит в непосредственный контакт с уплотненным грунтом, при этом инъекция жидкой фракции бетона в грхнт о радиальным трещинам и в поры уменьшена. Для того, чтобы обеспечить прочность манжета на разрыв нрн вытаскивании трубы с сохранением воз iownoстн его расширения в радиальном направлении, манжет армируется вертнкяль1 ы,iii гибкими элементами, напр«.мер трос ям i:,.

Способ изготовления буронябивной сваи, включающий образование скважины с введением в нее обсадной трубы, установку арматурного каркаса, заполнение полости трубы бетонной смесью, герметизацию верхнего конца трубы путем жесткого присоединения к верхнему торцу обсадной трубы крышки, подачу рабочей среды нод давлением под крышку, извлечение обсадной трубы с одновременным уплотнением бетонной смеси давлением рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью ускорения производства работ, сокращая трудоемкости и материалоемкости и обеспечения возможности изготовления сваи оптимальной формы в продольном сечении, в скважине устанавливают обсадную трубу с уширением в верхней части и открытым снизу эластичным водонепроницаемым армированным продольными вертикальными гнб1608293 кими элементами манжетом в нижней части, а заполнение полости трубы бетонной смесью производят до отметки, превышающей уровень проектной отметки верхнего ее торца, причем вес бетонной смеси принимают рав ным расчетному весу сваи с требуемым ширением, а после укладки бетонной смеси на ее поверхности образуют изолиующий слой из водонепроницаемого пласичного материала с плотностью, превышаю1

8 щей плотность рабочей среды, но меньшей плотности бетонной смеси, после чего на крышку устанавливают вибратор и платформу с грузом, а при уплотнении бетонной смеси осуществляют одновременно ее вибрирование, причем в процессе уплотнения изменяют вес груза на платформе и давление рабочей среды с регистрацией ее объема и положения верхнего торца обсадной трубы.

1608293

1608293

В11ИИПИ ГосударствеHHOI о комитета Ilo изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР! !3035, Москва, 0K — 35, Раугвская наб., д. 4/5!!роизводственно-издательский комбинат «!1атент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101! сдактор A. Мотыль

Заказ 3599

Составитель В. Гоник

Техред.A. Кравчук Коррекор Л. Бескид

Тираж 549 Подписно