Способ устройства буроинъекционной анкерной сваи с контролируемым уширением



Способ устройства буроинъекционной анкерной сваи с контролируемым уширением
Способ устройства буроинъекционной анкерной сваи с контролируемым уширением

 


Владельцы патента RU 2614131:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) (RU)

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 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 включает бурение скважины, монтаж анкера в виде трубы-инъектора с инъекционными отверстиями, инъекцию раствора при помощи растворонасоса под давлением.

Известна конструкция грунтового анкера (патент RU 89538 № U1, МПК E02D 5/08, опубл. 10.12.2009), включающая трубчатую тягу, состоящую из набора насосно-компрессорных труб, соединенных между собой муфтой, имеющей коническую резьбу, защитную оболочку из пластмассы, полый режущий инструмент, переходник, соединяющий трубчатую тягу с натяжным приспособлением, содержащим шпильку, на которой размещены набор из конической и сферической шайб и натяжная гайка. Высокая несущая способность грунтового анкера достигается за счет увеличения гомогенизации твердеющего раствора при заполнении им скважины и увеличения прочности сцепления трубчатой тяги с цементным камнем, а цементного камня с грунтом необсаженной стенки ствола скважины путем усиления эффекта перемешивания твердеющего раствора, повышения надежности схлопывания элементами-гомогенизаторами воздушных пузырьков в твердеющем растворе и в приграничных зонах, контактирующих с цементным камнем в грунте и в трубчатой тяге. Главными недостатками данного решения являются сложность конструкции, большая металлоемкость и многооперационная процедура закрепления цементного камня и уплотнения твердеющего раствора.

Также известна конструкция фибробетонной сваи (патент RU 2523269 № С1, МПК E02D 5/44, опубл. 20.07.2014), включающая цилиндрическую оболочку с самораскрываемым нижним концом и открывающимися по боковой поверхности оболочки шиберами, имеющими отверстия и шарнирное соединение, раскрытие которых ограничивают гибкие высокопрочные связи. В рабочее положение свая приводится при помощи инъектора с двумя тампонами, который помещают в цилиндрическую оболочку и подают фибробетонную смесь. Главным недостатком данной конструкции является процесс раскрытия шиберов и нижнего конца сваи, который практически невозможно контролировать в слабых глинистых грунтах, возможная со временем коррозия незабетонированных металлических элементов, а также сложность изготовления сваи.

По области применения из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является анкерная свая (патент RU 139125 № U1, МПК E02D 5/54, опубл. 10.04.2014), включающая ствол из стальной трубы, наконечник, анкерный пояс с равномерно вырезанными по всей длине лепестками, отогнутыми наружу в направлении, препятствующем выдергиванию сваи во время работы. Главным недостатком данного решения является передача выдергивающей нагрузки, которая осуществляется только по боковой поверхности анкерной сваи, без учета лобового сопротивления.

По конструктивным признакам из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления буроинъекционной сваи с контролируемым уширением (патент RU 2522358 № С1, МПК E02D 5/46, опубл. 10.07.2014), принятый за прототип. Главный недостаток прототипа заключается в отсутствии армирования контролируемого уширения на конце трубы-инъектора, что исключает его использование в качестве анкера, работающего на выдергивание, поскольку происходит отрыв трубы-инъектора от уширения.

Требуемый технический результат предлагаемого изобретения состоит в повышении несущей способности анкерной сваи, технологичности ее изготовления и уменьшении требуемой длины погружения.

Требуемый технический результат предлагаемого изобретения достигается за счет армирования контролируемого уширения на конце сваи серповидно-выгнутыми стержнями. Концы стержней жестко закреплены при помощи сварки к трубе-инъектору и расположены по периметру внутри мембраны-стакана. В момент инъекции раствора резиновая мембрана-стакан расширяется и формирует в грунтовом массиве контролируемое уширение, армируемое гнутыми металлическими стержнями.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена скважина 1, расположенная в грунте, анкер в виде трубы-инъектора 2, на конце трубы-инъектора расположена резиновая мембрана-стакан 3, внутри мембраны-стакана 3 находятся серповидно-выгнутые стержни 5, жестко закрепленные при помощи сварки к трубе-инъектору 2, раствор поступает в мембрану-стакан при помощи пакера 4 через отверстия перфорации 6, мембрана-стакан 3 крепится к трубе-инъектору 2 при помощи автомобильного хомута 7.

На фиг. 2 изображен анкер во время инъекции раствора;

На фиг. 3 изображен анкер после инъекции раствора;

На фиг. 4 изображен узел А фиг. 1

Примерная технологическая последовательность выполнения работ следующая. В грунте бурится скважина как прямо, так и под любым углом на заданную глубину. В скважину монтируется анкер в виде трубы-инъектора с серповидно-выгнутыми стержнями в нижней части и закрепленной резиновой мембраной-стаканом.

Для предотвращения обрушения или оплыва стенок скважины бурение и все последующие работы, связанные с изготовлением буроинъекционной анкерной сваи с контролируемым уширением, могут производиться под защитой обсадной трубы. Для предотвращения выхода раствора во время инъекции из скважины, под действующим давлением, на верхнем конце устраивается бетонная пробка. В трубу-инъектор подается резиновый шланг, на нижнем конце которого расположен пакер, а верхний конец соединен с растворонасосом. Далее следует инъекция заданного объема раствора в мембрану-стакан для образования требуемых геометрических размеров уширения. После формирования уширения, армированного серповидно-выгнутыми стержнями, инъекцию временно приостанавливают, перемещают резиновый шланг с пакером в верхнюю часть трубы-инъектора и возобновляют инъекцию до контролируемого обжатия стенок скважины по всей длине затрубного пространства.

Способ изготовления буроинъекционной анкерной сваи с контролируемым уширением, включающий бурение скважины, монтаж анкера в виде трубы-инъектора, закачку инъекционного раствора до контролируемого обжатия стенок скважины по всей длине затрубного пространства, отличающийся тем, что контролируемое уширение армируется серповидно-выгнутыми стержнями, расположенными по периметру нижней части инъектора внутри закрепленной резиновой мембраны-стакана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а именно при строительстве свайных фундаментов искусственных сооружений. Способ крепления стенок уширения буровой сваи в неустойчивых грунтах.

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 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. .
Наверх