Способ возведения свайного фундамента



Способ возведения свайного фундамента
Способ возведения свайного фундамента

 


Владельцы патента RU 2456408:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения свайных фундаментов зданий и сооружений на просадочных грунтах. Способ возведения свайного фундамента включает установку свай и укрепление околосвайного грунта путем армирования его раствором твердеющего материала. Перед установкой сваи бурят скважину диаметром не более 1/3 диаметра сваи. Заполняют скважину закрепляющим раствором. Погружают сваю в заполненную закрепляющим раствором скважину с образованием под пятой и вокруг ствола сваи закрепленной и уплотненной зон в форме полусферы снизу и усеченного конуса над ней, причем к свае примыкает закрепленная зона, армированная закрепляющим раствором и расположенная в объеме уплотненной зоны. Технический результат состоит в повышении эффективности укрепления грунта вокруг сваи, повышении несущей способности свай, снижении трудоемкости и материалоемкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения свайных фундаментов зданий и сооружений преимущественно на просадочных грунтах.

Известен способ возведения свайного фундамента на просадочных грунтах, включающий образование скважин на всю глубину просадочного грунта с заглублением в подстилающий непросадочный грунт, заполнение скважин дренирующим материалом, обваловывание территории по периметру сооружения, замачивание путем заливки воды на обвалованную территорию с выдерживанием в течение 15-30 дней и погружение свай в скважины (Авторское свид. СССР №885446, дата приоритета 19.03.1980, дата публикации 30.11.1981, авторы Руденко Л.К. и др.).

Недостатком известного способа является ограниченная область применения в связи с возможностью его эффективной реализации только при положительных температурах.

Известен способ возведения свайного фундамента, принятый в качестве прототипа, в котором осуществляют установку свай с последующим их укреплением путем подачи в грунт в два этапа твердеющего раствора под давлением, причем сначала подачу твердеющего раствора осуществляют по периферии укрепляемых свай, а после затвердения раствора по периферийному контуру осуществляют подачу твердеющего раствора в зону, ограниченную периферийным контуром, в том числе и межсвайное пространство, при этом на обоих этапах введение в грунт укрепляющего раствора осуществляют либо с помощью инъекторов, которые забивают в грунт на глубину уплотнения, либо предварительно по периферии группы укрепляемых свай и внутри межсвайного пространства бурят скважины, в которые подают твердеющий раствор под давлением (Патент РФ №2379419, дата приоритета 27.11.2007, дата публикации 10.06.2009, авторы Лубягин А.В. и др., прототип).

Недостатком прототипа является неоднородное укрепление грунта вокруг сваи, обусловленное тем, что при гидроразрыве под действием подаваемого в грунт под давлением твердеющего раствора за счет изменения напряженного состояния траектория трещины при подходе к зоне уплотнения вокруг сваи будет искривляться и огибать это препятствие, находя более слабые участки в межсвайном пространстве, к тому же, способ может оказаться экономически невыгодным из-за большого расхода неэффективно используемого твердеющего раствора и трудозатрат по осуществлению его введения в грунт.

Задачей изобретения является повышение эффективности укрепления грунта вокруг сваи при снижении трудозатрат и сокращении расхода твердеющего материала.

Для решения поставленной задачи в способе возведения свайного фундамента, включающем установку свай и укрепление околосвайного грунта путем армирования его раствором твердеющего материала, согласно изобретению перед установкой сваи бурят скважину диаметром не более 1/3 диаметра сваи, заполняют скважину закрепляющим раствором, погружают сваю в заполненную закрепляющим раствором скважину с образованием под пятой и вокруг ствола сваи закрепленной и уплотненной зон в форме полусферы снизу и усеченного конуса над ней, причем к свае примыкает закрепленная зона, армированная закрепляющим раствором и расположенная в объеме уплотненной зоны.

Согласно изобретению при погружении сваи может быть использована устанавливаемая по месту забивки сваи направляющая шайба.

Согласно изобретению в качестве закрепляющего раствора используют жидкое стекло.

Способ поясняется чертежами, на которых показана схема уплотнения грунта вокруг сваи: на фиг.1 - продольный разрез сваи; на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1.

Способ возведения свайного фундамента осуществляют следующим образом. По месту установки каждой сваи 1 в грунте бурят скважину диаметром не более 1/3 диаметра сваи (условно не показано). В пробуренную скважину нагнетают закрепляющий раствор, обладающий сцепляемостью с грунтом, в качестве которого используют, например, жидкое стекло (силикат натрия). В заполненную жидким стеклом скважину погружают вдавливанием или забивкой сваю 1. При этом в результате воздействия на сваю соответственно статической или динамической нагрузки под пятой и вокруг ствола сваи образуются две зоны в форме полусферы под сваей снизу и усеченного конуса над полусферой сверху, а именно примыкающая к стволу сваи закрепленная зона 2, армированная жидким стеклом, и уплотненная зона 3. Объемы закрепленной 2 и уплотненной 3 зон определяются расчетным путем и зависят в основном от пористости грунта, его реологических свойств и других технологических параметров процесса. Примыкающая к стволу сваи закрепленная зона 2, образованная в результате заполнения пор под давлением жидким стеклом и схватывания его с грунтом, характеризуется тем, что радиус ее полусферы не будет превышать радиуса уплотненной зоны 3, охватывающей укрепленную зону 2, и будет зависеть от величины заполнения пор закрепляющим раствором, которая в основном зависит от пористости грунта и других факторов. Одним из них является, например, использование направляющей шайбы 4 при погружении свай для центрирования нагрузки и предотвращения вытекания закрепляющего раствора из скважины. Особенно актуально использование направляющей шайбы 4 при погружении свай забивкой, т.е. при динамическом погружении. При этом над скважиной после ее заполнения жидким стеклом по месту забивки сваи устанавливают в качестве направляющей шайбы съемную металлическую обойму с отверстием для сваи. Далее предварительно изготовленную и замоченную 1%-м раствором соляной кислоты железобетонную сваю погружают забивкой, вдавливанием или вибропогружением на заданную глубину, образуя под ее пятой уплотненную полусферическую зону радиусом, составляющим не менее 2,75 диаметра сваи, и уплотненную зону вокруг ствола сваи в виде усеченного конуса с диаметрами оснований, равными соответственно в нижней части двум радиусам полусферы, а в верхней части диаметру сваи. При этом уплотненная зона армируется непосредственно под пятой и вокруг ствола сваи жидким стеклом и тем самым закрепляется, образуя внутри примыкающую к свае закрепленную зону 2.

Преимуществом предлагаемого способа возведения свайного фундамента является высокая его эффективность, обусловленная высокой несущей способностью свай, снижением трудозатрат и сокращением расхода твердеющего материала за счет более технологичного армирования твердеющим материалом, обеспечивающего однородность закрепляемого грунта вокруг сваи в объеме уплотненного грунта, а также снижение трудозатрат и сокращение расхода твердеющего материала в связи с исключением операций укрепления грунта по периферии группы укрепляемых свай и внутри межсвайного пространства.

1. Способ возведения свайного фундамента, включающий установку свай и укрепление околосвайного грунта путем армирования его раствором твердеющего материала, отличающийся тем, что перед установкой сваи бурят скважину диаметром не более 1/3 диаметра сваи, заполняют скважину закрепляющим раствором, погружают сваю в заполненную закрепляющим раствором скважину с образованием под пятой и вокруг ствола сваи закрепленной и уплотненной зон в форме полусферы снизу и усеченного конуса над ней, причем к свае примыкает закрепленная зона, армированная закрепляющим раствором и расположенная в объеме уплотненной зоны.

2. Способ возведения свайного фундамента по п.1, отличающийся тем, что погружение сваи осуществляют с использованием направляющей шайбы.

3. Способ возведения свайного фундамента по п.1, отличающийся тем, что в качестве закрепляющего раствора используют жидкое стекло.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области строительства. .

Изобретение относится к строительству, в частности к строительству и эксплуатации сооружений на плитном фундаменте на неравномерно сжимаемом основании. .

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментам башенных сооружений и фундаментам, на которые действуют большие по величине опрокидывающие моменты. .

Изобретение относится к строительству, а именно, к устройству фундаментов и сооружений типа фундаментов-оболочек. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям микросвай и устройствам для их предварительного напряжения. .

Изобретение относится к строительству и предназначено для укрепления оснований фундаментов аварийных зданий. .

Изобретение относится к способу возведения фундамента и позволяет повысить несущую способность фундамента при возведении его в сложных инженерно-геологических условиях.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения винтовых свай. Технический результат - повышение надежности винтовой сваи в грунте в процессе ее эксплуатации. Способ возведения винтовой сваи в грунте со съемным наконечником включает погружение в грунт на расчетную глубину винтовой сваи, которую предварительно изготавливают из полого цилиндрического ствола с полым наконечником, заостренным в нижней его части и снабженным в этой части винтовой лопастью. При этом сам наконечник выполняют съемным, а образование свайной опоры ведут путем подачи в полый ствол сваи грунтозакрепляющую смесь. В торце наконечника, а также вдоль винтовой линии сопряжения боковой поверхности конической части наконечника с винтовой лопастью предварительно выполняют отверстия, которые размещают над винтовой лопастью и/или под ней. Подачу в полость ствола сваи грунтозакрепляющей смеси производят одновременно с вкручиванием сваи таким образом, что подача в ствол грунтозакрепляющей смеси приводит к ее равномерному перемешиванию с грунтом по траектории прохода винтовых лопастей сваи и связывает соответствующий перед отверстием и винтовой лопастью грунт, формируя из грунта в нижнем конце ствола сваи опору, объемно охватывающую винтовые лопасти и ствол сваи. При достижении требуемой глубины съемный наконечник оставляют в грунте, а ствол выкручивают из него, одновременно подавая через ствол грунтозакрепляющую смесь или бетон под давлением, таким образом формируя с наконечником свайную винтовую опору. 1 ил.
Наверх