Способ изготовления основания из буровых свай



Способ изготовления основания из буровых свай
Способ изготовления основания из буровых свай

 


Владельцы патента RU 2403341:

Общество с ограниченной ответственностью "МПО РИТА" (RU)

Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к изготовлению буронабивных и буроинъекционных свай в сложных грунтах, содержащих слабые или рыхлые, легко уплотняющиеся зоны. Задачей изобретения является снижение трудоемкости, расхода материалов и энергии без снижения несущей способности свайного основания за счет максимально возможного использования прочностных свойств сложного грунтового основания, включающего спорадически представленные зоны рыхлых песков. Достигается это тем, что в способе изготовления свайного основания из буровых свай в грунтах, содержащих спорадически представленные зоны рыхлых песков или легко уплотняющихся грунтов, включающем образование в грунте скважины, подачу в нее текучего твердеющего материала, предпочтительно пластичной бетонной смеси, формирование ствола сваи импульсными воздействиями - для устройства буровых свай в свайном поле или в отдельном кусте, состоящем из буровых свай, первой изготавливают разведочную сваю максимальной длины, определенной по данным инженерно-геологических изысканий с учетом максимальной глубины залегания подошвы рыхлых песков или подошвы других, легко уплотняющихся грунтов в ближайших точках исследования грунтов. После заполнения скважины текучим твердеющим материалом осуществляют пробные воздействия в дискретно расположенных точках по глубине скважины одиночными импульсами давления. Перемещают источник импульсов по глубине скважины после каждого воздействия и по изменению расхода твердеющего материала после каждого импульса определяют нижнюю границу наиболее глубоко залегающей зоны, в которой грунт аномально легко уплотняется. Затем сравнивают полученные значения с данными инженерных изысканий, формируют свайное основание из сваи, а длину свай, расположенных между упомянутыми разведочными сваями, корректируют по результатам пробного уплотнения грунта в разведочных сваях. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к изготовлению буронабивных и буроинъекционных свай в сложных грунтах, содержащих спорадически представленные аномально слабые или рыхлые, легко уплотняющиеся зоны, например, при наличии в основании рыхлых песков с непредсказуемо меняющейся формой подошвы их залегания. Изобретение может также применяться при установлении и ликвидации зон аномально разуплотненных грунтов при глубинном их уплотнении.

Строительные нормы и правила (СНиП) и Свод правил (СП) допускают опирать нижние концы забивных свай на рыхлые пески, но при этом несущую способность требуют определять по результатам статических испытаний этих свай [СНиП 2.02.03-85 (п.4.3) и СП 50-102-2003 (п.7.2.3)]. В этом случае эффективность применения забивных свай сводится к нулю, так как стоимость проведения статического испытания одной сваи в разы превышает стоимость самой сваи вместе с ее погружением. Кроме того, названные нормы [СНиП 2.02.03-85 (п.4.11) и СП 50-102-2003 (п.7.2.13)] требуют учитывать силы отрицательного (негативного) трения грунта на боковой поверхности свай, возникающие при осадке околосвайного грунта, у которого не завершился процесс консолидации. В строительных нормах и правилах не оговорены допущения и условия возможности опирания нижних концов буровых свай на рыхлые пески, из чего следует, что буровые сваи должны прорезать всю толщу рыхлых песков. В сложных грунтовых условиях при проектировании всегда предусматривают заглубление буровых свай в толщу грунтов, залегающих ниже подошвы рыхлых песков. Глубину кровли грунтов, подстилающих рыхлые пески, устанавливают по данным инженерно-геологических изысканий. Нормы [СП 50-102-2003, приложение В] требуют выполнять геологоразведочные скважины при исследовании грунтов для зданий и сооружений 1 (повышенного) уровня ответственности по сетке 20×20 м, а точки зондирования по сетке 10×10 м. Для менее ответственных зданий сетка геологоразведочных точек исследования грунтов основания еще больше. При таком редком расположении разведочных скважин напластования грунтов между разведочными скважинами могут существенно отличаться. При проектировании свайного основания принимают глубину залегания рыхлых песков или других легко сжимаемых грунтов в основании по максимальной глубине, установленной в геологоразведочных точках исследования вокруг рассматриваемого участка свайного поля. Расстояние в свету между стволами буровых свай, установленное нормами, не должно быть менее 1 метра [СНиП 2.02.03-85 (п.7.9) и СП 50-102-2003 (п.8.13)]. Таким образом, между ближайшими геологоразведочными скважинами могут размещаться десятки свай, заглубление которых принято в запас надежности с явным превышением, из-за незнания реальной нижней границы залегания рыхлых песков или других легко сжимаемых грунтов.

Известен способ изготовления буронабивной сваи в грунте, включающий образование скважины, установку арматурного каркаса и заполнение скважины бетонной смесью. При этом проходку скважины и установку арматурного каркаса осуществляют одновременно, с помощью электрогидравлического устройства, разрядную головку которого располагают на нижнем торце арматурного каркаса. Укладку бетонной смеси осуществляют одновременно с заглублением электрогидравлического устройства и арматурного каркаса (SU №906194, Е02D 5/34, Е02D 11/00, опубликовано 07.12.92, бюллетень №45).

Однако скорость проходки скважины электрогидравлическим устройством небольшая, поэтому трудоемкость способа весьма велика. Очень сложно гарантировать должное качество, в частности обеспечить требуемую величину защитного слоя бетона. При образовании скважины с одновременным погружением арматурного каркаса и заполнением формируемой скважины бетонной смесью всегда остаются разные по длине части недопогруженных арматурных каркасов, так как в случае спорадического залегания рыхлых песков или других легко сжимаемых грунтов формирование скважины (и соответственно сваи) будет заканчиваться на разных по глубине уровнях.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости, расхода материалов и энергии на создание свайного основания без снижения несущей способности последнего за счет максимально возможного использования прочностных свойств сложного грунтового основания, включающего спорадически представленные зоны рыхлых песков или других легко сжимаемых грунтов, особенно если нижняя граница их залегания в пределах строительной площадки резко меняется от одной геологоразведочной точки исследования грунтов к другой.

Для решения этой задачи известный способ изготовления свайного основания из буровых свай, включающий образование в грунте скважины, подачу в нее текучего твердеющего материала, формирование ствола сваи дискретными силовыми импульсными воздействиями и армирование сваи (при необходимости), дополнен следующими операциями.

До начала массового изготовления свай в каждом свайном кусте в первую очередь изготавливают по крайней мере одну разведочную сваю. Местоположение разведочных свай в кусте определяют в точках, преимущественно наиболее удаленных от центра каждого куста свай в направлении ближайших к каждому кусту точек инженерно-геологических изысканий грунтов основания, в которых были обнаружены зоны рыхлых песков или других легко сжимаемых грунтов (далее - зоны легкоуплотняемых грунтов), поддающиеся уплотнению при воздействии на них силовыми импульсами. Длину этих разведочных свай, т.е. глубину скважин для этих свай, принимают по данным инженерно-геологических изысканий в ближайших точках. При этом длина каждой разведочной сваи должна, безусловно, обеспечивать ее гарантированное заглубление в плотные грунты, подстилающие наиболее глубоко залегающие легкоуплотняемые грунты, обнаруженные в ближайших к рассматриваемому кусту свай точках инженерно-геологических исследований грунтов основания. Разведочную скважину заполняют текучим (пластичным) твердеющим материалом, преимущественно цементным раствором или бетонной смесью подвижностью П-4…П-5, при этом предварительно, или одновременно, или после заполнения скважины текучим твердеющим материалом погружают в скважину оборудование, с помощью которого создают дискретные динамические возмущения в локальных точках, фиксируемых по глубине скважины. В качестве источника таких импульсных возмущений могут быть использованы известные взрывогенератор или электродная система, где между электродами в подвижной бетонной смеси, представляющей псевдожидкость, происходит высоковольтный электрический разряд (электрический пробой в подвижной бетонной смеси). Могут использоваться и другие источники, создающие дискретные импульсы давления. Одновременно с погружением в скважину источника динамических импульсных воздействий, начиная с глубины близкой к подошве наиболее высоко залегающего нижнего слоя зоны легкоуплотняемых грунтов, уровень которых установлен в ближайших к разведочной свае точках инженерно-геологических исследований грунта основания, осуществляют дискретные силовые импульсные воздействия. После каждого импульса источник динамических воздействий погружают в скважину на определенный шаг (расстояние между отдельными точками воздействий по глубине скважины), который устанавливают исходя из требуемой точности определения нижней границы залегания слабых грунтов, т.е. залегания их подошвы (кровли плотных грунтов). Оптимальное расстояние по длине разведочной сваи между точками создания импульсных возмущений не должно превышать двух диаметров рабочей сваи. Высокое давление, создаваемое в момент импульса, воздействует на текучий твердеющий материал, которым заполнена скважина и который передает энергию импульсного воздействия в окружающий грунт, с определенными потерями энергии на рассеивание и уменьшение удельной энергии за счет ее распределения в возрастающем объеме по мере удаления от источника возмущения. В локальной зоне вокруг источника возмущения за счет динамического воздействия грунт уплотняется, а текучий твердеющий материал мгновенно заполняет освободившийся за счет уплотнения грунта объем. В устье скважины отчетливо наблюдается резкое снижение уровня твердеющего материала, в частности пластичной бетонной смеси. Если импульсное воздействие в скважине происходит в месте, где скважиной был вскрыт пласт зоны легкоуплотняемых грунтов, то в устье скважины будет наблюдаться провальное падение бетонной смеси. Провальным следует считать снижение уровня текучего твердеющего материала, в 5 и более раз превышающее снижение уровня твердеющего материала при осуществлении импульсных воздействий вне зоны легкоуплотняемых грунтов. На протяжении всей зоны легкоуплотняемых грунтов будут наблюдаться провальные осадки текучего твердеющего материала в устье скважины в качестве реакции на уплотнение грунта при осуществлении динамических импульсных воздействий в этой зоне. Погружая до забоя скважины источник импульсных возмущений, с одновременным созданием динамических импульсов, устанавливают нижнюю границу наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов. Настоящее изобретение направлено на установление нижней границы наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов путем фиксации расхода текучего твердеющего материала после каждого импульса. Если разведочная свая в дальнейшем используется как рабочая свая, то после определения подошвы наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов разведочную сваю доделывают до состояния проектной рабочей сваи. Для этого уплотняют грунт под нижним концом сваи согласно требованиям СНиП 3.02.01-87 п.11.20 или п.12.3.8 Инструкции по проектированию и устройству свайных фундаментов зданий и сооружений в Москве, 2001 г., затем обрабатывают ствол сваи, армируют сваю и формируют оголовок в соответствии с требованиями ТР 50-180-06. После установления нижней границы (подошвы) наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов сопоставляют полученную информацию о положении нижней границы зоны легкоуплотняемых грунтов с данными инженерно-геологических изысканий (или проекта). Разведочные сваи могут быть как рабочими сваями в составе свайного куста, так и исключительно разведочными, при этом в последнем случае диаметр скважины может быть уменьшен до размера, позволяющего погружать в скважину источник импульсных воздействий, а в качестве текучего твердеющего материала может использоваться менее дорогой материал. Глубину проходки скважин остальных свай в этом кусте корректируют в соответствии с изогипсами максимальной глубины залегания подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов, полученными по результатам пробного уплотнения грунта в разведочных сваях с учетом данных инженерно-геологических изысканий.

Глубину проходки скважин для следующего куста свай корректируют в соответствии с изогипсами максимальной глубины залегания подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов, полученными по результатам уплотнения грунта в разведочных сваях соседних кустов свай и с учетом данных инженерно-геологических изысканий. При необходимости и в следующем кусте выполняют разведочные сваи, длину которых принимают уже с учетом глубины залегания зоны легкоуплотняемых грунтов, установленных в соседних кустах свай.

Можно погрузить источник импульсных воздействий сразу на забой разведочной скважины и импульсные воздействия по обнаружению нижней границы залегания зоны легкоуплотняемых грунтов начинать снизу вверх.

При изготовлении свайного основания из буровых свай в составе сплошного свайного поля в грунтах, содержащих спорадически представленные зоны легкоуплотняемых грунтов, выше описанный заявляемый способ дополнен следующими операциями.

Вначале, до массового изготовления свай свайного поля, на основании анализа данных инженерно-геологических изысканий определяют точки, в которых изготавливают разведочные сваи. Глубина скважин для этих свай принимается в проекте свайного поля по данным инженерно-геологических изысканий. При этом принятая длина каждой разведочной сваи должна, безусловно, обеспечивать ее заглубление в плотные грунты, подстилающие наиболее глубоко залегающие зоны легкоуплотняемых грунтов, обнаруженные в ближайших точках инженерно-геологических исследований грунтов.

Полученную информацию о нижней границе наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов зоны сопоставляют с данными инженерных изысканий (или проекта). Длина свай, расположенных рядом, корректируется по результатам пробного уплотнения грунта в разведочной свае и данным инженерно-геологических изысканий. Расстояние между разведочными сваями и точками инженерно-геологических исследований грунтов выбирают в зависимости от наклона слоев и выдержанности границ между слоями. При невыдержанных границах между слоями (уклон более 0,1) и выклинивании слоев сетку разведочных свай следует сгущать.

При изготовлении свайного основания из буровых свай в составе сплошного свайного поля в основании, содержащем спорадически представленные зоны рыхлых песков (или других, легко уплотняющихся грунтов), до массового изготовления свай свайного поля на основании анализа данных инженерно-геологических изысканий определяют точки, в которых были обнаружены зоны легкоуплотняемых грунтов, залегающие наиболее глубоко. Начинают изготавливать разведочные сваи на том участке свайного поля, который ближе всего находится к точкам исследования, в которых были обнаружены зоны легкоуплотняемых грунтов, залегающие наиболее глубоко. Глубина скважин для этих свай принимается в проекте свайного поля по данным инженерно-геологических изысканий. При этом принятая длина каждой разведочной сваи должна, безусловно, обеспечивать ее заглубление в плотные грунты, подстилающие наиболее глубоко залегающие зоны легкоуплотняемых грунтов, обнаруженные в ближайших точках инженерно-геологических исследований грунтов. После фиксации нижней границы наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов завершают изготовление рабочей сваи. Изготовление следующих рабочих разведочных свай осуществляют в направлении ближайших точек инженерно-геологических исследований основания, в которых подошва зоны легкоуплотняемых грунтов залегает выше. Длину рабочих разведочных свай уменьшают с учетом установленного факта залегания зоны легкоуплотняемых грунтов в ранее изготовленных разведочных сваях. Полученную информацию о нижней границе наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов сопоставляют с данными инженерных изысканий (или проекта) и корректируют длину свай, расположенных рядом. В этом случае предпочтительнее всего разведочные сваи использовать в дальнейшем в качестве рабочих свай, так как количество разведочных свай становится достаточно значительным. Рабочая разведочная свая отличается от рабочей сваи только тем, что при изготовлении первой уделяют больше внимания фиксации нижней границы зоны легкоуплотняемых грунтов.

Импульсную обработку грунта под нижним концом рабочих разведочных свай осуществляют до достижения отказа уплотнения грунта. После достижения отказа в уплотнении грунта проверяют его плотность под нижним концом сваи, после чего формируют ствол сваи.

Заявляемый способ поясняется следующим примером его реализации (см. чертеж).

Для изготовления свайного поля в соответствии с заявляемым изобретением по материалам инженерно-геологических изысканий грунтов определяют максимальные глубины залегания подошвы участка рыхлых песков или других мало прочных грунтов (зоны легкоуплотняемых грунтов). Определяют места размещения длинных разведочных свай, например посредине между ближайшими точками инженерно-геологических исследований основания. Выполняют в грунте скважину диаметром, соответствующим диаметру рабочей сваи, в выбранной точке свайного поля, глубина проходки которой превышает глубину залегания подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов с учетом коэффициента надежности. Заполняют скважину бетонной смесью подвижностью П-4…П-5, с извлечением инструмента, формирующего скважину. Погружают в скважину, заполненную бетонной смесью, оборудование, с помощью которого будут создаваться динамические импульсные воздействия, обеспечивающие уплотнение грунта в локальной зоне, окружающей источник возмущения. В качестве источника возмущений может быть применен известный взрывогенератор, использующий в работе бинарные взрывчатые смеси, компоненты которой до смешения не являются взрывчатыми веществами, например перекись водорода и горючее, четырехокись азота и горючее. Может применяться электродная система, где между электродами в подвижной бетонной смеси периодически происходит высоковольтный электрический разряд-пробой, в момент пробоя электрическая энергия преобразуется в другие ее виды, включая ударную волну и механическое смещение бетонной смеси, или другие источники, создающие импульсы давления. В результате импульсного воздействия высокого давления на бетонную смесь, в локальной зоне, вокруг источника возмущения грунт уплотняется, и подвижная бетонная смесь мгновенно заполняет освободившийся за счет уплотнения грунта объем. В устье скважины отчетливо наблюдается резкое снижение уровня бетонной смеси, как правило, на несколько миллиметров. Если импульсное воздействие в скважине происходит в месте, где скважиной был вскрыт пласт легкоуплотняемых грунтов, в устье скважины будет наблюдаться провальное падение уровня бетонной смеси, измеряемое десятками миллиметров, что позволяет судить об обнаружении зоны легкоуплотняемых грунтов. Погружая до забоя скважины источник возмущения с одновременным созданием силовых импульсов, устанавливают нижнюю границу наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов. Эта нижняя граница могла бы быть принята за максимальную глубину рядом расположенных свай, однако длина свай должна быть увеличена на требуемый нормами коэффициент надежности.

Как показали теоретические исследования наряду с экспериментальным опробованием, длина свай, принятая только по данным инженерно-геологических изысканий, оказывалась значительно больше. За счет уточнения глубины залегания нижней границы зоны легкоуплотняемых грунтов, в пределах свайного поля достигался эффект сокращения общей длины свай на 10…20%, что выражается в существенном снижении расхода материалов и времени изготовления свай без снижения их несущей способности.

Таким образом, впервые предоставляется возможность изготавливать свайное основание из буровых свай, повторяющее природное залегание прочных грунтов.

В известный способ изготовления свайного поля из буровых свай введены дополнительные операции:

- выделение в пределах свайного поля некоторого числа свай, которые изготавливают в первую очередь, так называемых разведочных свай, длину которых определяют по материалам инженерно-геологических изысканий в ближайших точках исследования грунта и результатам расчета несущей способности свай по грунту, с учетом максимальной глубины залегания зоны легкоуплотняемых грунтов;

- после заполнения скважины бетонной смесью, до формирования тела сваи, осуществляют пробные воздействия в дискретно расположенных точках по глубине скважины одиночными импульсами давления, начиная с кровли наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов;

- источник импульсов перемещают по глубине скважины после каждого воздействия постепенно до забоя скважины;

- по расходу твердеющего материала после каждого импульса фиксируют верхнюю и нижнюю границы наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов;

- формируют разведочную сваю по программе рабочей сваи;

- на основании информации, полученной о максимальной глубине залегания зоны легкоуплотняемых грунтов, данных инженерно-геологических изысканий в ближайших точках исследования грунта и результатам расчета несущей способности свай по грунту, корректируют длину свай между ближайшими разведочными сваями.

1. Способ изготовления свайного основания из буровых свай при их кустовом размещении в грунтах, содержащих зоны грунтов, включающий образование в грунте скважины для каждой сваи, подачу в нее текучего твердеющего материала, формирование ствола сваи дискретными силовыми импульсными воздействиями на упомянутый материал, отличающийся тем, что в каждом кусте свай сначала изготавливают, по меньшей мере, одну разведочную сваю преимущественно в точках, наиболее удаленных от центра свайного куста, в сторону точек инженерно-геологических изысканий, в которых была установлена подошва наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов, длину разведочных свай определяют по данным инженерно-геологических изысканий, ориентируясь на максимальную глубину залегания легкоуплотняемых грунтов, а после заполнения скважины текучим твердеющим материалом осуществляют по ее глубине дискретные силовые импульсные воздействия, фиксируют нижнюю границу расположения наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов, сопоставляют полученную информацию с данными инженерных изысканий и корректируют глубину проходки скважин для рабочих свай в этом кусте в соответствии с изогипсами максимальной глубины залегания подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов, полученными по результатам уплотнения грунта в разведочных сваях, с учетом данных инженерно-геологических изысканий.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействия силовыми импульсами по глубине каждой скважины осуществляют в расположенных точках.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что воздействия силовыми импульсами начинают с кровли зоны легкоуплотняемых грунтов, обнаруженной в ближайшей точке инженерно-геологических изысканий.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что источник импульсов погружают по глубине скважины после каждого воздействия с шагом, не превышающим двух диаметров рабочей сваи.

5. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что воздействия силовыми импульсами начинают от забоя скважины с перемещением источника импульсов вверх по глубине скважины после каждого воздействия.

6. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что зону легкоуплотняемых грунтов выявляют по большому расходу текучего твердеющего материала (или по провальному снижению его уровня в устье скважины) на заполнение частично уплотненной зоны в результате дискретно осуществляемых одиночных импульсов по длине скважины, при этом большим расходом (или снижением) считают расход (или снижение уровня) в пять и более раз превышающий аналогичный расход (или снижение уровня) при воздействии одного силового импульса в зоне грунтов, не подвергнутых разуплотнению.

7. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после фиксации нижней границы наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов формируют разведочную сваю по программе изготовления рабочих свай.

8. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что обработку импульсами грунта под нижним концом сваи осуществляют до достижения отказа уплотнения грунта, после чего формируют ствол сваи.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что после достижения отказа в уплотнении грунта проверяют плотность последнего под нижним концом сваи.

10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при устройстве буровых свай в свайном поле первой изготавливают рабочую разведочную сваю, расположенную как можно ближе к точке инженерно-геологических изысканий, в которой была установлена подошва наиболее глубоко залегающей зоны легкоуплотняемых грунтов, длину разведочных свай определяют по данным инженерно-геологических изысканий, ориентируясь на максимальную глубину залегания зоны легкоуплотняемых грунтов, в этой скважине определяют фактическое положение подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов, а каждую следующую рабочую сваю изготавливают с учетом установленного положения подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов при изготовлении предыдущих свай и данных инженерно-геологических изысканий.

11. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при устройстве буровых свай в свайном поле первой изготавливают разведочную сваю, расположенную между ближайшими точками инженерно-геологических изысканий, длину которой определяют по данным инженерно-геологических изысканий с учетом максимальной глубины залегания подошвы зоны легкоуплотняемых грунтов в ближайших точках исследования грунтов, а длину свай, расположенных между разведочными сваями, корректируют по результатам пробного уплотнения грунта в разведочной свае и данным инженерно-геологических изысканий.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к изготовлению узла сопряжения сваи усиления с фундаментом. .

Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к возведению свайных фундаментов на грунтовых основаниях: насыпных и естественного сложения, обладающих специфическими (просадочными, набухающими, пучинистыми, биогенными и другими) свойствами, с применением шлаков черной металлургии.

Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к возведению свайных фундаментов на грунтовых основаниях: насыпных и естественного сложения, обладающих специфическими (просадочными, набухающими, пучинистыми, плывунными, биогенными и другими) свойствами, - с применением шлаков черной металлургии.

Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к возведению свайных фундаментов на грунтовых основаниях: насыпных и естественного сложения, обладающих специфическими (просадочными, набухающими, пучинистыми, плывунными, биогенными и другими) свойствами с применением шлаков черной металлургии.

Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к способам повышения несущей способности рыхлых и слабых грунтов, в том числе обладающих специфическими, просадочными, засоленными и другими свойствами.

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению свайных фундаментов, и к технологиям улучшения физико-механических характеристик и строительных свойств слабых, насыпных, водонасыщенных, заторфованных, заиленных, набухающих, пучинистых, просадочных и др.

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению свайных фундаментов и к технологиям повышения несущей способности слабых грунтовых оснований фундаментов, обладающих специфическими просадочными, набухающими, плывунными и другими свойствами.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения несущих комбинированных по материалу свай, имеющих жесткую заделку оголовка в монолитный ростверк (фундамент), преобразующих строительные свойства слабых, водонасыщенных, органогенных, рыхлых и других грунтов.

Изобретение относится к области строительства, преимущественно к технологии сооружения оснований и фундаментов. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении буронабивных свай постоянных и временных фундаментных конструкций и искусственных оснований.
Изобретение относится к строительству малоэтажных зданий и сооружений, а именно к способам устройства набивных свай, преимущественно в слабых песчаных, макропористых природных и насыпных пылевато-глиняных грунтах с естественной влажностью

Изобретение относится к строительству, а именно укреплению почвы, усилению фундаментов, закреплению соединительных тяг к регулируемым анкерам

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении фундаментов, конструкций укрепления откосов и дамб, берегоукреплений и гидротехнических сооружений, обладающих высокими прочностными и жесткостными характеристиками

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано для повышения несущей способности слабых водонасыщенных грунтов природного или искусственного сложения путем формирования массива из армопреобразующих бетонолитных набивных свай с уширениями в основании фундаментов армопреобразованных массивов с заданными значениями несущей способности и устройства фундамента. Способ устройства армопреобразующих бетонолитных набивных свай с уширениями в слабых водонасыщенных грунтах включает выполнение цилиндрической скважины путем вращательно-поступательного погружения раскатчика на заданную глубину с вытеснением грунта в около скважинное пространство с помощью раскатчика и формирование при этом уплотненной зоны около скважинного пространства, заполнение цилиндрической скважины бетонной смесью. Тело армопреобразующей бетонолитной набивной сваи с уширениями выполняют путем погружения цельнометаллического раскатчика, выполненного из конических и цилиндрических сегментов и снабженного продольным бетонолитным каналом и наконечником с бетонолитными отверстиями, на проектную глубину путем его вращения по часовой стрелке и прилагаемого на него вертикального усилия вниз. Затем на проектной глубине передают на цельнометаллический раскатчик обратное вращение (против часовой стрелки), наконечник раскатчика поворачивается на 90° и открывает бетонолитные отверстия, через которые бетонная смесь под давлением 7-10 атм попадает в грунт и формирует в подошве сваи бетонное ядро требуемого объема. Затем снижают давление подачи бетонной смеси в цельнометаллический раскатчик и одновременно в направлении снизу-вверх, путем обратного вращения (против часовой стрелки) раскатчика, осуществляют его медленный подъем с постоянной скоростью и одновременной подачей через отверстия в наконечнике в грунт бетонной смеси под давлением 4-7 атм и формируют верхнюю цилиндрическую часть тела сваи. В случае необходимости формирования дополнительных уширений на заданной глубине останавливают подъем цельнометаллического раскатчика, вновь подают бетонную смесь под давлением 7-10 атм, формируют уширение требуемого объема, затем снижают давление бетонной смеси до 4-7 атм и с одновременным медленным подъемом с постоянной скоростью цельнометаллического раскатчика формируют цилиндрическую часть армопреобразующей бетонолитной набивной сваи с уширениями. Длину сваи определяют по приведенной зависимости. Бетонную смесь используют классом не ниже В7,5 на крупном заполнителе фракции 2-5 мм или 5-10 мм, причем при применении фракции крупного заполнителя 5-10 мм содержание частиц размером 10 мм не должно превышать 30%. Технический результат состоит в повышении несущей способности слабых водонасыщенных грунтов. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано для повышения несущей способности слабых водонасыщенных грунтов природного или искусственного сложения путем формирования из армопреобразующих бетонолитных набивных свай в основании фундаментов армопреобразованных массивов с заданными значениями несущей способности. Способ устройства армопреобразующих бетонолитных набивных свай в слабых водонассыщенных грунтах включает выполнение цилиндрической скважины путем вращательно-поступательного погружения раскатчика на заданную глубину с вытеснением грунта в околоскважинное пространство с помощью раскатчика и формирование при этом уплотненной зоны околоскважинного пространства скважины, заполнение цилиндрической скважины бетонной смесью. Тело армопреобразующей бетонолитной набивной сваи выполняют путем погружения цельнометаллического раскатчика, выполненного из конических и цилиндрических сегментов и снабженного продольным бетонолитным каналом и наконечником с бетонолитными отверстиями, на проектную глубину путем его вращения по часовой стрелке и прилагаемого вертикального усилия подачи вниз. Затем формируют тело армопреобразующей бетонолитной набивной сваи диаметром, равным диаметру цилиндрического сегмента цельнометаллического раскатчика, в направлении снизу-вверх (от забоя условной скважины к устью) путем вращения цельнометаллического раскатчика против часовой стрелки, его медленного подъема вверх с заданной расчетной скоростью и одновременной подачей бетонной смеси под давлением 4-7 атм через открывшиеся отверстие в наконечнике - в грунт. Длину тела цилиндрической армопреобразующей бетонолитной набивной сваи, образованной медленным замещением тела цельнометаллического раскатчика бетонной смесью, определяют по приведенной зависимости. Бетонную смесь используют классом В7,5 на крупном заполнителе фракции 2-5 мм или 5-10 мм, причем при применении фракции крупного заполнителя 5-10 мм содержание в ней частиц размером 10 мм не должно превышать 30%. Технический результат состоит в повышении несущей способности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области строительства, а именно - к технологии изготовления буровых железобетонных свай при сооружении оснований и фундаментов. Задача изобретения - исключение возможности контакта арматурного каркаса с грунтом основания путем обеспечения оперативного контроля сплошности ствола буровой сваи, контроля отсутствия в скважине пережимов, а следовательно, обеспечение надежности и долговечности сваи. Достигается это тем, что в способе сооружения формируемой в грунте буровой железобетонной сваи, включающем образование скважины, заполнение ее твердеющей, предпочтительно бетонной, смесью и погружение арматурного каркаса, контролируют, чтобы объем закачанной в скважину твердеющей смеси превышал объем извлеченного из скважины грунта, устанавливают, предпочтительно путем вывешивания над заполненной бетонной смесью скважиной, арматурный каркас или отдельную его секцию, с установленными фиксаторами защитного слоя бетона, совмещают продольную ось арматурного каркаса с продольной осью скважины, погружают каркас или секцию под собственным весом при поворотном или при возвратно-поворотном движении каркаса либо секции вокруг его продольной оси. При этом для контроля сплошности ствола всей сваи погружают до нижнего конца сваи арматурный каркас или его секцию, выполненный с габаритными размерами скважины в нижней части каркаса или его секции. А при посекционном погружении арматурного каркаса каждую очередную секцию временно вывешивают над скважиной, совмещают продольные стержни верхней и нижней секций, совмещают продольную ось очередной секции с продольной осью скважины, осуществляют стыковку верхней и нижней секций арматурного каркаса, погружают каркас на длину или на большую часть длины очередной секции. При необходимости нижние секции арматурных каркасов перед погружением охлаждают. А при несанкционированном стопорении погружения каркаса или его секции, его извлекают в скважину погружают заливочную колонну и прокачивают скважину новой бетонной смесью, после чего повторяют погружение арматурного каркаса. Или при несанкционированном стопорении погружения каркаса или его секции за счет образовавшегося пережима, каркас или его секцию извлекают, в скважину в зону стопорения погружают электродную систему и обрабатывают серией электрических разрядов, добавляя бетонную смесь, затем погружают заливочную колонну и прокачивают скважину новой бетонной смесью, после чего повторяют погружение арматурного каркаса или его секции. В качестве твердеющей смеси используют цементный раствор или пластичную мелкозернистую бетонную смесь подвижностью П4…П5, которая может содержать крупный заполнитель фракции до 10 мм. При этом в случаях, когда арматурный каркас, в процессе повторного погружения, например, после дополнительной проработки скважины, не погружается свободно, то погруженные части арматурного каркаса извлекают, и скважину перебуривают сразу или после набора бетоном минимальной прочности, обеспечивающей устойчивость стенок скважины, а после перебуривания скважины повторяют операции погружения арматурного каркаса под собственным весом. Кроме того, перед погружением арматурного каркаса в устье скважины устанавливают кондуктор. 8 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при дистанционном мониторинге состояния строительных конструкций. Заявлена система мониторинга формообразования монолитного объекта, содержащая цепочку датчиков, размещаемую в формообразующей конструкции перед процессом твердения, и линию связи, расположенную вдоль оси цепочки между ее первым и вторым концами. Цепочка содержит также множество датчиков, соединенных с линией связи между этими концами, а каждый датчик установлен в заданной позиции на линии. Каждый датчик имеет основную часть и оболочку. Основная часть датчика содержит электрический коннектор для электрического соединения электрической схемы датчика с линией связи в заданной позиции. Электрическая схема содержит температурный сенсор для мониторинга температуры рядом с заданной позицией и электронный идентификационный код, соответствующий заданной позиции датчика на оси. Система содержит также передающее устройство для избирательной передачи величин температуры и идентификационного кода. Технический результат - повышение точности и достоверности данных мониторинга. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения свайных оснований и фундаментов преимущественно в слабых грунтах, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, как при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции зданий, так и при возведении новых зданий и сооружений. Способ устройства инъекционной сваи, согласно которому устройство скважины производят без извлечения грунта путем вдавливания в грунт перфорированной инъекторной трубы с закрепленным снизу конусным наконечником, состоящим из диска, диаметр которого превышает диаметр инъекторной трубы, и режущих пластин. В инъекторную трубу нагнетают под давлением твердеющий раствор, заполняя устроенную скважину, устье скважины тампонируют, а по достижению конусного наконечника проектной отметки и окончанию инъектирования инъекторную трубу с конусным наконечником оставляют в скважине. В грунт вдавливают инъекторную трубу с перфорированной нижней частью, нагнетание твердеющего раствора производят одновременно с вдавливанием инъекторной трубы, причем поэтапно сверху вниз по мере погружения нижней перфорированной части инъекторной трубы в процессе вдавливания. Устье скважины тампонируют перед нагнетанием твердеющего раствора сразу после вдавливания в грунт конусного наконечника инъекторной трубы. На первом этапе дополнительно обеспечивают защиту от выхода наружу нагнетаемого твердеющего раствора, например, с помощью кожуха, надетого на перфорированную часть инъекторной трубы и установленного над тампонирующим устройством, а после погружения на первом этапе перфорированной части инъекторной трубы в грунт и заполнения скважины твердеющим раствором на высоту зоны перфорации дополнительно проводят расширение полученного ствола сваи путем дополнительного нагнетания под давлением твердеющего раствора. Затем инъекторную трубу вновь вдавливают на высоту зоны перфорации с одновременным нагнетанием твердеющего раствора и последующим дополнительным расширением полученного ствола сваи. Затем операции по формированию ствола сваи на каждом последующем этапе погружения инъекторной трубы на высоту зоны перфорации повторяют вновь в той же последовательности до достижения конусного наконечника проектной отметки. Технический результат состоит в обеспечении формирования сплошного сечения ствола сваи, повышении несущей способности и технологичности изготовления в слабых грунтах. 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к областям промышленного, транспортного, гражданского, военного, гидротехнического, сельскохозяйственного, коммерческого строительства. Техническим результатом заявляемого способа является повышение плотности рабочего материала сваи за счет высокочастотных колебаний. Данные колебания получают с помощью вибратора, установленного на колонну шнекового снаряда. Сущность изобретения состоит в том, что способ возведения буронабивной сваи, включающий формирование скважины вращением шнекового снаряда при нагрузке его давлением, уплотнение стенок скважины при обратном вращении шнекового снаряда, подачу рабочего материала через устье скважины по внешней поверхности шнекового снаряда при обратном вращении с последующим уплотнением рабочего материала, извлечение шнекового снаряда при нагрузке его давлением путем выталкивания шнекового снаряда из скважины уплотненным рабочим материалом, перед подачей рабочий материал увлажняют либо высушивают до влажности 27-32%, доводя его консистенцию до мягкопластичной. При обратном вращении шнекового снаряда включают режим вибрации. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления буронабивных свай. Способ изготовления буронабивных свай включает бурение скважины, накатывание на стенки скважины винтовых канавок, подачу в скважину взрывчатого вещества и твердеющего состава и уплотнение стен скважины путем вдавливания твердеющего состава в грунт взрывом. Накатывание на стенках скважины винтовых канавок производят путем возвратно-поступательного перемещения в скважине тора и штока, установленного в торе. Заполнение скважины твердеющим составом и образование винтовых канавок производят одновременно. Подачу взрывчатого вещества и подачу твердеющего состава производят во время подъема штока и тора из скважины. Твердеющий состав вдавливают в грунт штоком и тором. Технический результат состоит в повышении несущей способности сваи на действие вертикальных и горизонтальных нагрузок, снижении себестоимости изготовления сваи. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх