Способ производства сваи вдавливанием

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 возведении новых зданий и сооружений, так и при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции. Способ производства сваи вдавливанием включает образование скважины без извлечения грунта путем вдавливания трубы с наголовником, заостренным наконечником и калибровщиком, диаметр которого превышает диаметр ствола трубы, с последующим заполнением раствором с замедлителем твердения зазора между стенкой скважины и трубой через гибкий шланг, соединенный со штуцером. Труба выполнена из сборных железобетонных элементов с металлической опалубкой на внутренней поверхности и с фланцевыми стыковыми сварными соединениями, которая в нижней части снабжена радиальными каналами, выходящими в зазор между стенкой скважины и вдавливаемой трубой, а раствор в указанный зазор подают через штуцер, смонтированный в наголовнике трубы. Технический результат состоит в обеспечении упрощения технологии изготовления сваи и сокращения сроков эксплуатационной готовности вдавливаемой сваи. 2 з.п. ф-лы, 2 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 возведении новых зданий и сооружений, так и при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции.

Способ изготовления инъекционной сваи включает предварительное продавливание скважины без извлечения грунта путем вдавливания наконечника и инъектирование твердеющего закрепляющего раствора через инъекторную трубу.

В настоящее время известно несколько способов доставки твердеющего закрепляющего раствора в продавленную скважину.

«Способ изготовления сваи в предварительно продавленной скважине» по патенту РФ на изобретение №2231596, публ. 27.06.2004 г., включает образование скважины продавливанием обсадной трубы с теряемым башмаком, заполнение ее на всю высоту бетоном, извлечение обсадной трубы и установку арматурного каркаса. При этом в грунт продавливают обсадную трубу с герметичным оголовком и клапаном в верхней части, через который заполняют обсадную трубу бетоном, для чего поднимают обсадную трубу на высоту 1,5-2,0 диаметра трубы с одновременной подачей бетона до полного ее заполнения. Путем вдавливания обсадной трубой бетона в грунт устраивают уширение. В результате получают набивную сваю с уширенной пятой в слабых глинистых грунтах вблизи существующих зданий, обладающей высокой несущей способностью и более экономичной по расходу цемента и металла по сравнению со сваей заводского изготовления.

Недостатком способа является сложность технологического процесса.

Известен способ устройства инъекционной сваи по патенту РФ на изобретение №2238366, публ. 20.10.2004 г. Способ включает образование скважины без извлечения грунта путем вдавливания наконечника и заполнение скважины закрепляющим раствором через инъекторную трубу. Для этого используют перфорированную по всей длине инъекторную трубу, на конце которой закреплен конусный наконечник, состоящий из диска, диаметр которого больше диаметра инъекторной трубы, и режущих пластин, края которых выступают за основание диска. В грунт вдавливают инъекционную трубу с наконечником с одновременным нарезанием на стенках скважины продольных пазов и образованием зазора между стенками образуемой скважины и инъекционной трубой. Зазор заполняют закрепляющим раствором через перфорационные отверстия в трубе. По окончании процесса инъектирования трубу с наконечником оставляют в скважине.

Изобретение позволяет снизить сроки возведения сваи, но выполнение трубы с перфорацией ведет к удорожанию, снижает ее надежность и уменьшает ее несущую способность, кроме этого плоский наконечник не обеспечивает калибровку ствола скважины, а подача раствора сверху не гарантирует образования пробок и перетяжек скважины по высоте.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу можно считать способ производства сваи вдавливанием по патенту РФ на изобретение №2554368, публ. 20.04.2015 г. Способ включает образование скважины без извлечения грунта путем вдавливания трубы с заостренным наконечником и калибровщиком, диаметр которого превышает диаметр ствола трубы, и заполнение трубы раствором. При этом калибровщик формирует зазор между стенкой скважины и стволом трубы. Зазор заполняют раствором с замедлителем твердения через гибкий шланг, соединенный со штуцером, который закреплен внутри калибровщика.

К недостаткам прототипа можно отнести сложность и длительность процесса изготовления сваи, который включает вдавливание в грунт металлической трубы с наконечником и калибровщиком, заполнение зазора между стенкой скважины и стволом трубы раствором с замедлителем твердения больше времени вдавливания, армирование трубы изнутри после окончания вдавливания и заполнение ее бетонной смесью. Такая последовательность операций увеличивает оттяжку во времени эксплуатационной готовности сваи.

Задачей предлагаемого способа является упрощение технологии изготовления сваи и сокращение сроков эксплуатационной готовности сваи.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе производства сваи вдавливанием, включающем образование скважины без извлечения грунта путем вдавливания трубы с наголовником, заостренным наконечником и калибровщиком, диаметр которого превышает диаметр ствола трубы, с последующим заполнением раствором с замедлителем твердения зазора между стенкой скважины и трубой через гибкий шланг, соединенный со штуцером, изменена процедура формирования сваи и конструкция вдавливаемой трубы. Труба выполнена из сборных железобетонных элементов с металлической опалубкой на внутренней поверхности и с фланцевыми стыковыми сварными соединениями. В нижней части трубы выполнены радиальные каналы, выходящие в зазор между стенкой скважины и вдавливаемой трубой, а раствор в указанный зазор подают через штуцер, смонтированный в наголовнике трубы.

Кроме того, после окончания вдавливания внутрь вдавленной трубы соосно ей может быть установлена дополнительная армирующая труба на всю высоту сваи. Дополнительная армирующая труба может быть выполнена в виде металлического стержня.

Предлагаемый способ поясняется рисунками:

фиг. 1 - продольный разрез скважины и оборудование для изготовления сваи,

фиг. 2 - продольный разрез готовой сваи.

Для изготовления сваи используется вдавливающая установка, которую монтируют на поверхности ростверка. Установка содержит траверсу 1, смонтированный на траверсе гидроцилиндр 2, тяги 3, скрепленные с траверсой 1. Тяги жестко крепят к ростверку 4 при помощи резьбовых втулок 5, накрученных на анкера 6, заделанные в ростверк 4. При помощи резьбовых втулок 5 обеспечивают строго горизонтальное положение траверсы 1 и строго вертикальное движение гидроцилиндра 2, воздействующего на вдавливаемую трубу 7 через наголовник 8. Перед началом вдавливания для того, чтобы задать направление вдавливания и исключить искривление сваи, через отверстия в ростверке 4 бурят лидерную скважину 9 (глубиной около 1 м). Далее начинают вдавливание трубы 7.

Для этого на забой лидерной скважины 9 устанавливают вдавливаемую трубу 7, которая выполнена из сборных железобетонных элементов 10 с фланцевыми стыковыми сварными соединениями 11 и внутренней металлической опалубкой 12, являющейся армированием ствола. На конце вдавливаемой трубы 7 закреплен калибровщик 13 и заостренный наконечник 14. Калибровщик 13 смонтирован соосно трубе 7 и выполнен из трубы длиной не менее длины наконечника 14 с диаметром, превышающим диаметр трубы 7. Заостренный наконечник 14 может быть выполнен в форме пирамиды с углом при вершине от 30° до 90°. Таким образом, вдавливаемая труба 7 представляет собой железобетонную трубу высокой несущей способности, т.к. при вдавливании в грунт через нее передается вдавливающая нагрузка на наконечник. Диаметр трубы, в частности, может быть 194 мм, диаметр калибровщика 273 мм. За счет разницы в диаметрах трубы 7 и калибровщика 13 формируется зазор между стенкой скважины и стволом трубы. Калибровщик с наконечником при вдавливании в грунт обеспечивают формирование стенок скважины (калибровку).

Также на поверхности ростверка установлен растворонасос 15 с гибким шлангом 16. Гибкий шланг 16 от растворонасоса 15 соединен со штуцером 17, который закреплен на наголовнике 8.

В нижнем торце первого железобетонного элемента 10 вдавливаемой трубы 7 расположены радиальные каналы 18, выходящие в зазор между вдавливаемым элементом и стенкой скважины. Растворонасосом 15 через гибкий шланг 16 в процессе вдавливания трубы 7 в зазор между скважиной и трубой подают раствор 19 с замедлителем твердения. Время начала твердения раствора (схватывание) рассчитывают равным или чуть больше времени погружения сваи на расчетную глубину. Заполнение зазора цементным раствором предохраняет стенки формирующейся скважины от обрушения за счет гидростатического давления раствора на грунт, а сам раствор снимает силы трения трубы по грунту при вдавливании. Для достижения проектной отметки лидерный элемент 10 трубы 7 наращивают, приваривая к ее верхнему торцу следующие элементы трубы.

По окончанию вдавливания от трубы 7 отсоединяют наголовник со штуцером, а наконечник и калибровщик оставляют в скважине - они выполняют функцию арматурного каркаса в созданной предлагаемым способом свае, а это, в свою очередь, увеличивает ее несущую способность. В результате свая получается диаметром, равным диаметру калибровщика, а поданный по шлангу в сформированный калибровщиком зазор раствор после твердения повышает несущую способность сваи и гарантирует надежную защиту трубы от коррозии. После снятия наголовника со штуцером сформированная свая готова к эксплуатационной нагрузке.

Для дополнительного повышения прочности сформированной сваи в трубу 7 изнутри дополнительно армируют. Для этого в отверстие трубы 7 вставляют на всю высоты сваи металлический стержень 20 (фиг. 2).

Таким образом, предлагаемый способ проще известного и обеспечивает сокращение сроков эксплуатационной готовности вдавливаемой сваи, что очень важно при работе с аварийными объектами, когда сваю сразу после вдавливания необходимо включать в работу на расчетную нагрузку, т.е. иметь 100% готовность.

1. Способ производства сваи вдавливанием, включающий образование скважины без извлечения грунта путем вдавливания трубы с наголовником, заостренным наконечником и калибровщиком, диаметр которого превышает диаметр ствола трубы, с последующим заполнением раствором с замедлителем твердения зазора между стенкой скважины и трубой через гибкий шланг, соединенный со штуцером, отличающийся тем, что труба выполнена из сборных железобетонных элементов с металлической опалубкой на внутренней поверхности и с фланцевыми стыковыми сварными соединениями, которая в нижней части снабжена радиальными каналами, выходящими в зазор между стенкой скважины и вдавливаемой трубой, а раствор в указанный зазор подают через штуцер, смонтированный в наголовнике трубы.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что после окончания вдавливания внутрь вдавленной трубы соосно ей устанавливают дополнительную армирующую трубу на всю высоту сваи.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что дополнительная армирующая труба выполнена в виде металлического стержня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к фундаментам в вечной мерзлоте. Способ возведения столбчатого фундамента с камуфлетным уширением включает создание скважины путем выемки грунта, образование на конце полости камуфлетного уширения путем размещения в нижней части скважины заряда взрывчатого вещества и последующего его взрыва, при этом перед введением в скважину литого бетона осуществляют армирование фундамента.

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 возведении новых зданий и сооружений, так и при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции.

Изобретение относится к разработке подводных жидких и газообразных залежей и может быть применено для фиксации добычного оборудования на морском дне посредством якорей.

Изобретение относится к области строительства, а именно может быть использовано для устройства противофильтрационных завес, а также свайных оснований, рассчитанных на различные комбинации экстремальных нагрузок (фиксация оползневых склонов, горизонтальные сдвиговые нагрузки, сейсмические воздействия и т.п.).

Изобретение относится к строительству, а именно к трамбовочным устройствам для формирования набивных свай в мягких или нестабильных грунтах. Трамбовочное устройство содержит стержень для приведения в движение трамбовочной головки, трамбовочную головку, прикрепленную на конце стержня для трамбовки насыпки наполнителя в полости, сформированной в поверхности грунта, и имеющую в целом плоскую, тупую нижнюю поверхность, экран, диаметр которого обеспечивает соприкосновение нижнего края экрана с верхней поверхностью трамбовочной головки вблизи края этой верхней поверхности и который проходит вверх от трамбовочной головки на предварительно определенную высоту, достаточную для предотвращения обвала и обрушения боковых стенок полости в мягком грунте, где используется трамбовочное устройство, внутрь указанной полости.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления и устройства подземных оснований и фундаментов ответственных зданий и сооружений, возводимых на грунтах с низкой несущей способностью.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для возведения буронабивных свай, в том числе в слабых и водонасыщенных грунтах. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к изготовлению буронабивных свай. .

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, и обеспечивает увеличение несущей способности полых свай. .

Изобретение относится к области строительства, а в частности может применяться при устройстве буронабивных свай с уширенной пятой. .

Изобретение относится к строительству, а именно при строительстве свайных фундаментов искусственных сооружений. Способ крепления стенок уширения буровой сваи в неустойчивых грунтах. Крепление производят за счет цементации самого массива неустойчивого грунта, в котором выбуривают уширение. Технический результат состоит в обеспечении возможности применения более коротких свай с уширением в неустойчивых грунтах, повышении качества и надежности элементов уширения буровых свай, снижении материалоемкости. 4 ил.

Изобретение относится к области фундаментостроения, в частности к технологии устройства анкерных буроинъекционных свай для закрепления оползневых склонов и различных конструкций типа кессонов, подпорных стен, мачт, башен, стоек и т.п. от воздействия выдергивающих нагрузок. Способ изготовления буроинъекционной анкерной сваи с контролируемым уширением включает бурение скважины, монтаж анкера в виде трубы-инъектора, закачку инъекционного раствора до контролируемого обжатия стенок скважины по всей длине затрубного пространства. Контролируемое уширение армируется серповидно-выгнутыми стержнями, расположенными по периметру нижней части инъектора внутри закрепленной резиновой мембраны-стакана. Технический результат состоит в повышении несущей способности анкерной сваи, технологичности ее изготовления, уменьшении требуемой длины погружения. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способам устройства фундаментов зданий. Способ устройства свайных фундаментов, при котором полую сваю с вставленным в нее хвостовиком отделяемого наконечника погружают методом задавливания в грунт до проектной отметки, заполняют ее внутреннюю полость пластичным бетонным раствором. Закрепляют верхний оголовок сваи в ростверке и затем создают в полости сваи давление. До схватывания пластичного бетонного раствора во внутреннюю полость сваи вставляют поршень, прикладывают к нему вертикальную сжимающую нагрузку, которая передает давление на верхнюю поверхность бетонного раствора, причем величину вертикальной сжимающей нагрузки выбирают больше усилия погружения сваи методом задавливания. Технический результат состоит в снижении стоимости, материалоемкости и времени строительства фундамента, а также в снижении негативных воздействий на грунты основания и конструкции сооружения. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства фундаментов глубокого заложения из сборных забивных свай в пробитых скважинах с уширенным основанием в слабых влажных и додонасыщенных грунтах. Способ устройства забивной сваи путем образования скважины пробивкой или продавливанием ее с использованием башмака-пробойника и обсадной трубы, извлечения обсадной трубы, заполнения скважины засыпкой с последующим погружением в засыпанный материал забивной железобетонной сваи, формирования уширенного основания из жесткого грунтового материала в нижней части скважины над башмаком-пробойником. Пробивку или продавливание скважины осуществляют обсадной трубой с башмаком-пробойником в нижней части, имеющим открытую сверху внутреннюю полость, в которую после образования скважины устанавливают башмак-уширитель. Засыпают в обсадную трубу в нижнюю ее часть жесткий грунтовый материал и затем засыпают в обсадную трубу сыпучий материал или поочередно сыпучий материал и жесткий грунтовый материал. Извлекают обсадную трубу с заполнением скважины на всю ее высоту засыпанным в трубу материалом, после чего осуществляют погружение железобетонной сваи в скважину с формированием уширенного основания в нижней части и дополнительной уплотненной зоны вокруг скважины. Технический результат состоит в повышении надежности и тем самым увеличении эффективности применения свайных фундаментов в пробитых скважинах в слабых влажных (переувлажненных) и водонасыщенных грунтах, снижении трудоемкости возведения. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 19 ил.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения свайных фундаментов. Способ изготовления бурозадавливаемой сваи включает бурение в грунте лидерной скважины радиуса R0, заполнение части скважины твердеющим раствором, последующее погружение в ствол скважины сваи до проектной отметки. Сваю погружают под действием статической нагрузки, а радиус ее верхней части выбирают с учетом соотношения 1.2R0<R1<1.6R0. Технический результат состоит в повышении несущей способности сваи, повышении технологичности, снижении стоимости, материалоемкости и времени строительства фундамента, снижении негативных воздействий на грунты основания и конструкции сооружения, повышении точности его реализации. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к изготовлению свай с уширенной пятой. Способ изготовления свай с уширенной пятой включает образование скважины, уширение ее в нижней части и заполнение образовавшейся полости бетоном. Указанное уширение скважины производят подачей в нижнюю часть скважины на высоту уширения газообразующей жидкости, посредством которой разупрочняют грунт, доводя его до состояния газоводяной пульпы, которую удаляют. Технический результат состоит в повышении эффективности и надежности изготовления сваи, снижении материалоемкости и трудоемкости возведения сваи с уширением. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению свайных фундаментов зданий и сооружений, устраиваемых методом подмыва на структурно-неустойчивых, просадочных грунтах. Способ создания общего уширения для группы свай, в котором с целью увеличения несущей способности свайного фундамента, образованного подмывом без увеличения числа свай, на боковой стороне гибкой трубы, погружаемой подмывом в грунт между сваями, располагается биметаллическая пластина, изгибающая, при нагреве, погружаемую в грунт трубу в необходимом направлении. Технический результат состоит в увеличении несущей способности свайного фундамента образованного подмывом без увеличения числа свай. 1 ил., 1 пр.

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 возведении новых зданий и сооружений, так и при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции. Способ производства сваи вдавливанием включает образование скважины без извлечения грунта путем вдавливания трубы с наголовником, заостренным наконечником и калибровщиком, диаметр которого превышает диаметр ствола трубы, с последующим заполнением раствором с замедлителем твердения зазора между стенкой скважины и трубой через гибкий шланг, соединенный со штуцером. Труба выполнена из сборных железобетонных элементов с металлической опалубкой на внутренней поверхности и с фланцевыми стыковыми сварными соединениями, которая в нижней части снабжена радиальными каналами, выходящими в зазор между стенкой скважины и вдавливаемой трубой, а раствор в указанный зазор подают через штуцер, смонтированный в наголовнике трубы. Технический результат состоит в обеспечении упрощения технологии изготовления сваи и сокращения сроков эксплуатационной готовности вдавливаемой сваи. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх