Способ крепления стенок скважин в дисперсных грунтах
Владельцы патента RU 2439245:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)
Изобретение относится к области строительства, а именно к способу, предназначенному для временного крепления стенок скважин в дисперсных грунтах. Скважины удерживают от осыпания защитной пленкой. В качестве защитной пленки используют герметичный пленочный пенал, который помещают в скважину и заполняют сжатым воздухом. Причем нижнюю часть пенала утяжеляют путем впайки пригруза, а в верхней части размещают блок вентиля с манометром и соединяют его с источником сжатого воздуха. Диаметр пенала над поверхностью земли под давлением сжатого воздуха превышает диаметр скважины не менее чем на 10 см. Обеспечивает высокую технологичность крепления стенок скважин в дисперсных грунтах и сокращение трудозатрат. Также при устройстве набивных свай сохраняется пористость грунтовых стенок ствола скважины, что позволяет связующим растворам проникать в контактный слой грунта и тем самым увеличивать несущую способность набивных свай; при устройстве фильтрационных скважин сохраняемая природная пористость грунта в контактном слое не препятствует миграции в них грунтовых вод. 1 ил.
Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно к производству подземных конструкций различного назначения в случаях технологической необходимости временного крепления стенок скважин в дисперсных грунтах.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ создания защитной пленки в стенках скважин с помощью коллоидного бурового раствора на основе полиакриламида (Теличенко В.И. и др., Технология строительных процессов, часть 1, Москва, Высшая школа, 2002, с.201) [1].
Однако этот способ является технологически сложным, трудоемким, материалоемким, энергоемким и дорогостоящим. В то же время необходимо отметить, что известный способ (прототип) формирует защитный пленочный слой в грунтовых стенках скважин, который препятствует эффективному формированию подземных конструкций.
Задачей изобретения является повышение технологичности предлагаемого способа, снижение трудоемкости, материалоемкости и энергоемкости, сокращение продолжительности технологического процесса и стоимости работ.
Для решения поставленной задачи в известном способе, заключающемся в том, что стенки скважины удерживают от осыпания защитной пленкой, согласно изобретению в качестве защитной пленки используют герметичный пленочный пенал, который помещают в скважину и заполняют сжатым воздухом, причем нижнюю часть пенала утяжеляют путем впайки пригруза, а в верхней части размещают блок вентиля с манометром и соединяют его с источником сжатого воздуха, кроме того, диаметр пенала над поверхностью земли под давлением сжатого воздуха превышает диаметр скважины не менее чем на 10 см.
Суть предлагаемого решения представлена на чертеже, где дана (в разрезе) схема крепления стенок скважины в дисперсных грунтах.
Для осуществления предлагаемого способа крепления стенок скважины 1 в нее помещают герметичный пенал 2, например, из толстой парниковой полиэтиленовой пленки с запаянным в его нижней части пригрузом 3, например песок, для беспрепятственного опускания пенала 2 в скважину 1 без предварительного заполнения пенала 2 сжатым воздухом. В верхней части пенала 2 встроен блок вентиля с манометром 4 для нагнетания и выпуска сжатого воздуха и измерения его давления в пенале 2.
Диаметр пенала 2 над поверхностью земли, заполненного сжатым воздухом, превышает диаметр скважины 1 не менее чем на 10 см, тем самым создавая состояние плотного прилегания пенала 2 к стенкам скважины 1, укрепляя их на технологический период установки пенала 2.
Способ осуществляют следующим образом.
Для крепления стенок скважины 1 в нее опускают герметичный пленочный пенал 2, например, из толстой парниковой полиэтиленовой пленки. Затем верхнюю часть пенала 2 закрепляют кондуктором 5 на высоте не менее 30 см над поверхностью земли с тем, чтобы при нагнетании сжатого воздуха в пенал 2 верхняя его часть над поверхностью земли приобрела диаметр, превышающий диаметр скважины 1 на величину не менее 10 см, и тем самым фиксируя рабочее положение пенала 2. После установки пенала 2 в проектное положение и закрепления его в кондукторе 5 по воздухопроводу 6 в пенал 2 нагнетают сжатый воздух до проектного давления, которое фиксируют закрытием вентиля блока 4 с отключением воздухопровода 6.
По завершении технологического срока крепления стенок скважины 1 сжатый воздух из пенала 2 выпускают открытием вентиля блока 4, пенал 2 вынимают из скважины 1 для дальнейшего использования.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает:
- высокую технологичность крепления стенок скважин в дисперсных грунтах,
- наименьшие материальные затраты,
- максимальное сокращение трудозатрат,
- сокращение затрат времени на процессы монтажа и демонтажа крепления стенок скважин,
- перевод формирования пленочного крепления из основного процесса производства строительных работ в подготовительный процесс (изготовление герметичных пленочных пеналов),
- возможность многократного использования пленочных пеналов,
- резкое снижение стоимости работ по временному креплению стенок скважин.
Кроме того, использование пленочных пеналов для крепления стенок скважин в дисперсных грунтах не изменяет условия для эффективного формирования подземных конструкций, например: при устройстве набивных свай сохраняется пористость грунтовых стенок ствола скважины, что позволяет связующим растворам проникать в контактный слой грунта и тем самым увеличивать несущую способность набивных свай; при устройстве фильтрационных скважин сохраняемая природная пористость грунта в контактном слое не препятствует миграции в них грунтовых вод.
Способ крепления стенок скважин в дисперсных грунтах, заключающийся в том, что стенки скважины удерживают защитной пленкой, отличающийся тем, что в качестве защитной пленки используют герметичный пленочный пенал, который помещают в скважину и заполняют сжатым воздухом, причем нижнюю часть пенала утяжеляют путем впайки пригруза, а в верхней части размещают блок вентиля с манометром и соединяют его с источником сжатого воздуха, кроме того, диаметр пенала над поверхностью земли под давлением сжатого воздуха превышает диаметр скважины не менее чем на 10 см.
