Способ погружения свай вдавливанием


 


Владельцы патента RU 2498017:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при вдавливании свай в прослойки плотных грунтов при сопротивлении грунта, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки. Способ погружения сваи вдавливанием включает загрузку в рабочий орган вдавливающей установки сваи, которую устанавливают вертикально и зажимают в механизме зажима, сваю погружают на величину хода поршня гидродомкратов механизма вдавливания (до 1,0 м), осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки, поднимают штоки гидродомкратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход), вновь зажимают сваю и цикл повторяется сначала до погружения сваи на проектную глубину. В прослойках плотных грунтов при сопротивлении грунта погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки при достижении минимальной скорости погружения, движение сваи периодически останавливают за счет снижения усилия вдавливания до нулевого значения, извлекают сваю из грунта на величину, равную длине ее стороны, а затем сваю опускают до прежнего уровня при минимальном усилии вдавливания, после этого, доводят усилие вдавливания до максимального значения и погружают сваю на принятый шаг технологического цикла попеременного вдавливания-извлечения-вдавливания. Технический результат состоит в обеспечении надежности процесса погружения свай способом вдавливания путем гарантированного достижения несущего слоя через прослойки плотных грунтов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области строительства и может быть использован при погружении свай вдавливанием в прослойки плотных грунтов при сопротивлении грунта, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки.

Известен способ погружения свай вдавливанием, включающий приложение к свае статического вдавливающего усилия различными методами (Буров В.П. Исследование процессов погружения свай методом вдавливания с целью обоснования параметров выбора оптимальных параметров сваевдавливающих установок: автореферат дис. канд. техн. наук. - Омск, 1969. - 20 с.).

Недостатками способа являются невозможность достижения сваей несущего слоя грунта при погружении в преобладающих плотных грунтах (модуль деформации E>14 МПа, показатель текучести IL<0,3) при сопротивлении грунта погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ погружения сваи вдавливанием который включает загрузку в рабочий орган вдавливающей установки сваи, которую устанавливают вертикально и зажимают в механизме зажима, сваю погружают на величину хода поршня гидродомкратов механизма вдавливания (до 1,0 м), осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки, поднимают штоки гидродомратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход), вновь зажимают сваю и цикл повторяется сначала до погружения сваи на проектную глубину. При погружении свай в прослойки плотных грунтов при сопротивлении погружению, превышающем максимальное усилие вдавливания, обеспечиваемого установкой, при котором погружение останавливают, извлекают сваю и применяют специальные описанные ниже способы снижения сопротивления грунта погружению (Руководящий технический материал. РТМ 36.44.12.2-90. Проектирование и устройство фундаментов из свай, погружаемых способом вдавливания. - СПб.: ВНИИГС, 1992. - 46 с.).

Однако рассмотренный способ имеет следующие недостатки: извлечение сваи из грунта и последующее применение специальных способов снижения сопротивления грунта погружению в виде бурения лидерных скважин, рыхления грунта шнеком, применения антифрикционных обмазок поверхности сваи приводят к снижению производительности труда более чем в 2 раза, увеличению стоимости работ на 40% и снижению несущей способности свай по грунту до 20%. Кроме того, технически сложно извлечь погруженные сваи с глубины более 10 м, что требует изменения проектного решения и погружения дополнительных свай.

Задачей на решение, которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение надежности процесса погружения свай способом вдавливания.

Способ погружения сваи вдавливанием включает загрузку в рабочий орган вдавливающей установки сваи, которую устанавливают вертикально и зажимают в механизме зажима, сваю погружают на величину хода поршня гидродомкратов механизма вдавливания (до 1,0 м), осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки, поднимают штоки гидродомратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход), вновь зажимают сваю и цикл повторяется сначала до погружения сваи на проектную глубину. При этом в прослойках плотных грунтов при сопротивлении грунта погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки при достижении минимальной скорости погружения движение сваи периодически останавливают за счет снижения усилия вдавливания до нулевого значения, извлекают сваю из грунта на величину равную длине ее стороны, а затем сваю опускают до прежнего уровня при минимальном усилии вдавливания, после этого, доводят усилие вдавливания до максимального значения и погружают сваю на принятый шаг технологического цикла попеременного вдавливания-извлечения-вдавливания.

Таким действием обеспечивают уменьшение присоединенной к свае массы грунта и снижение сил бокового трения, по аналогии с эффектом «расхаживания» колонн обсадных труб в буровом деле в случае их прихвата породой. В результате достигают проскальзывание сваи относительно околосвайного грунта и исключают его «налипание» к боковым граням сваи.

В процессе погружения сваи количество циклов попеременного вдавливания определяется в зависимости от конкретных инженерно-геологических условий, в том числе от залегания грунтов разной плотности в интервале погружения свай.

Величина шага технологического цикла попеременного вдавливания-извлечения-вдавливания, равного длине стороны призматической сваи (в поперечном сечении), определена авторами на основании статистической обработки экспериментальных данных, полученных в производственных условиях на значительном количестве реальных объектов строительства. В ходе экспериментов в различных инженерно-геологических условиях исследованы зависимости изменения глубины и времени погружения сваи от изменения попеременного шага вдавливания-извлечения-вдавливания. Так, установлено что при шаге большем величины равной длине стороны призматической сваи при извлечении сваи может происходить «засасывания» грунта в полость под пятой сваи, что препятствует дальнейшему вдавливанию сваи, кроме того, возрастают энергозатраты на извлечение сваи. Сокращение величины шага менее длины равной стороне призматической сваи не приводит к заметному уменьшению присоединенной к свае массы грунта и снижению сил бокового трения. В результате вдавливание сваи останавливают при достижении сопротивления грунта погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки.

Способ погружения сваи вдавливанием поясняется, на которой фиг.1 представлены этапы вдавливания сваи;

на фиг.1a - этап, на котором останавливают движение сваи при сопротивлении прослойки плотного грунта погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки;

на фиг.1б - этап извлечения сваи из грунта на величину равную длине ее стороны д;

на фиг.1в - этап, на котором сваю опускают до прежнего уровня при минимальном усилии вдавливания;

на фиг.1г - этап, на котором доводят усилие вдавливания до максимального значения и погружают сваю на принятый шаг технологического цикла попеременного вдавливания-извлечения-вдавливания;

на фиг.1д - этап извлечения сваи из грунта на величину равную длине ее стороны д.

Способ реализуется следующим образом.

С поверхности грунта установкой для вдавливания свай 1 производят вдавливание сваи 2. При заглублении в плотные грунты по достижении уровня 3, на котором сопротивление погружению достигает величины превышающей максимальное усилие вдавливания, движение сваи 2 останавливают за счет снижения усилия вдавливания до нулевого значения, затем сваю 2 извлекают из грунта на величину д, равную длине ее стороны, до уровня 4, после этого сваю 2 опускают до прежнего уровня 3 при минимальном усилии вдавливания, и доводят усилие вдавливания до максимального значения и погружают сваю 2 на принятый шаг вдавливания до уровня 5.

Указанные процессы повторяют столько раз, сколько необходимо для погружения сваи до проектной отметки через встречающиеся прослойки плотных грунтов.

В результате достигается обеспечение надежности процесса погружения свай способом вдавливания путем гарантированного достижения несущего слоя.

Способ погружения сваи вдавливанием включает загрузку в рабочий орган вдавливающей установки сваи, которую устанавливают вертикально и зажимают в механизме зажима, сваю погружают на величину хода поршня гидродомкратов механизма вдавливания (до 1,0 м), осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки, поднимают штоки гидродомкратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход), вновь зажимают сваю и цикл повторяется сначала до погружения сваи на проектную глубину, отличающийся тем, что в прослойках плотных грунтов при сопротивлении грунта погружению, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки при достижении минимальной скорости погружения, движение сваи периодически останавливают за счет снижения усилия вдавливания до нулевого значения, извлекают сваю из грунта на величину, равную длине ее стороны, а затем сваю опускают до прежнего уровня при минимальном усилии вдавливания, после этого доводят усилие вдавливания до максимального значения и погружают сваю на принятый шаг технологического цикла попеременного вдавливания-извлечения-вдавливания.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов на набивных сваях при строительстве зданий, мостов и проведении берегоукрепительных работ.

Изобретение относится к области строительства сооружений со свайным фундаментом, в частности к строительству морских гидротехнических сооружений. .

Изобретение относится к строительному производству, в частности к монтажу заземлителей в электроустановках. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для формирования котлованов под возведение фундаментов на слабых и осадочных грунтах, может быть использовано для формирования котлованов в условиях тесной городской застройки.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству свайных фундаментов. .

Изобретение относится к строительству преимущественно свайных фундаментов, также к устройствам для образования отверстий в грунте под насыпями для пропуска трубопроводов.

Изобретение относится к строительству, а именно к строительной технике, и предназначено для погружения свай вдавливанием. .

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству свайных фундаментов. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при сооружении фундаментов из железобетонных свай в жилищном, промышленном и сельском строительстве, а также для вдавливания шпунтов и им подобных строительных конструкций в грунт любой плотности.

Изобретение относится к области строительства и может быть использован при погружении свай вдавливанием в слои плотных грунтов при сопротивлении грунта, превышающем максимальное усилие вдавливающей установки. Способ погружения сваи вдавливанием включает загрузку в рабочий орган вдавливающей установки сваи, которую устанавливают вертикально и зажимают в механизме зажима. Сваю погружают на величину хода поршня гидродомкратов механизма вдавливания (до 1,0 м), осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки, поднимают штоки гидродомратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход), вновь зажимают сваю и цикл повторяется сначала до погружения сваи на проектную глубину. Вдавливание сваи при наличии в геологическом разрезе слоев плотных грунтов увеличивают усилие вдавливания до значения, равного сумме лобового сопротивления сваи в этих слоях грунтов и бокового сопротивления в пределах всей глубины погружения сваи по разрезу, а также уменьшают скорость вдавливания сваи до минимального значения, определяемого из указанного соотношения. Технический результат состоит в повышении эффективности способа вдавливания свай в слои плотных грунтов. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при укреплении фундаментов внутри здания. Способ вдавливания свай и/или других строительных конструкций включает установку системы анкеровки с опорой и механизмом вдавливания, установку вдавливаемого элемента под механизм вдавливания и вдавливание последнего. В качестве опоры системы анкеровки используют несущую колонну сооружения. Под механизм вдавливания устанавливают два вдавливаемых элемента симметрично относительно опоры. Вдавливание осуществляют одновременно обоих элементов, причем в процессе вдавливания осуществляют постоянный контроль величины их погружения и, в случае необходимости, выравнивание величины их погружения. Технический результат состоит в снижении трудоемкости и упрощении работ по изготовлению оборудования и проведению работ в стесненных условиях при повышении несущей способности существующего свайного фундамента на существующем строении. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к вдавливающему устройству, предназначенному для вдавливания свай, стальных профилей и других удлиненных предметов в грунт. Технический результат - упрощение конструкции с возможностью отсоединения и замены устройства с зажимами или только зажимов. Вдавливающее устройство содержит корпус (1), который может закрепляться на рабочей машине, вибрационное устройство (6), закрепленное на корпусе (1) с помощью демпфирующих прокладок (9), и подвижные зажимы (10), регулируемые на упомянутом вибрационном устройстве (6) для захвата предмета, подлежащего вдавливанию, по меньшей мере, с помощью бокового захвата. Корпус (1) содержит верхнюю часть (2), включающую в себя крепежное приспособление (4), (5) для закрепления его на рабочей машине, и боковые части, направленные от верхней части (2) вниз, причем между боковыми частями вибрационное устройство (6) и зажимы (10); (17, 18) могут быть закреплены через кассету (7), содержащую демпфирующие резиновые прокладки (9). В этом случае крепления содержат крепления (11, 23, 14); (20, 8) или (21, 8) штырь/отверстие, которые могут разъединяться за счет отсоединения упомянутых штырей (11, 20, 21). 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх