Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи

Авторы патента:

Полищук Анатолий Иванович (RU)

Чернявский Денис Алексеевич (RU)

Семёнов Иван Владимирович (RU)

E02D27/08 - усиление фундаментов

Владельцы патента RU 2672698:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" (RU)

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления фундаментов мелкого заложения как строящихся зданий и сооружений, так и существующих при их реконструкции и ремонте. Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи состоит из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединяемых соединительными муфтами, и бурового устройства на конце нижней штанги. Буровое устройство выполнено в виде буровой головки, состоящей из раскрывающихся лопастей, шарнирно закрепленных на конце нижней штанги и имеющих винтовой профиль, а также отверстия для подачи рабочего раствора. Технический результат состоит в повышении несущей способности при изготовлении буроинъекционной конической сваи. 9 ил.

Известна буронабивная свая, включающая расширяющийся кверху ствол (см. патент SU 1043258, МПК E02D 5/50 - аналог).

Известна конструкция забивной сваи с раскрывающимися лопастями (см. патент RU 2063496, МПК E02D 5/54 - аналог).

Известна конструкция инъекционного анкера, состоящего из штанг с центральным инъекционным каналом, объединяемых соединительными муфтами, и буровой коронки (см. патент DE 3400182 А1, МПК E02D 5/80 - прототип).

Общим недостатком известных конструкций является более низкая несущая способность.

Техническим результатом является увеличение несущей способности при изготовлении буроинъекционной конической сваи.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для изготовления буроинъекционной конической сваи, состоящем из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединяемых соединительными муфтами, и бурового устройства на конце нижней штанги, согласно изобретению буровое устройство выполнено в виде буровой головки, состоящей из раскрывающихся лопастей, шарнирно закрепленных на конце нижней штанги и имеющих винтовой профиль, а также отверстия для подачи рабочего раствора.

Новизна изобретения заключается в том, что изменена конструкция буровой головки буроинъекционной сваи. Буровая головка состоит из трех раскрывающихся при подъеме лопастей, через отверстия которых проходит рабочий раствор, размывающий грунт и заполняющий конусное уширение. Использование данной конструкции позволяет получить буроинъекционную сваю конической формы, обладающую большей несущей способностью по сравнению с цилиндрической.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено подобного решения, что свидетельствует об изобретательском уровне заявки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано бурение скважины через существующий фундамент здания и достижение проектной отметки буроинъекционной сваи; на фиг. 2 - формирование буроинъекционной конической сваи при смене первоначального направления поступательно-вращательного движения буровой головки; на фиг. 3 - изъятие буровой головки из скважины; на фиг. 4 показана конструкция буровой головки буроинъекционной конической сваи; на фиг. 5 - вид буровой головки сверху; на фиг. 6 - сечение А-А; на фиг. 7 - сечение Б-Б; на фиг. 8 - положение лопастей буровой головки при ее подъеме (вид сверху); на фиг. 9 - положение лопастей буровой головки при ее подъеме (вид сбоку).

Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи при усилении фундамента мелкого заложения 1 в скважине 2 содержит тягу из нескольких штанг 3, соединенных между собой соединительными муфтами 4. На нижней штанге 5 расположена съемная буровая головка 6. Она состоит из трех раскрывающихся буровых лопастей 7, внутри которых устроены отверстия 9 для прохождения рабочего раствора 8. Наружная поверхность лопастей 7 представляет собой винтовой профиль. Лопасти 7 шарнирно закреплены на нижней штанге 5 сваи. В нижней части нижней штанги 5 расположены лопасти 10, внутри которых устроены отверстия 11 для прохождения рабочего раствора 8. Рабочий раствор 8 подводится к буровой головке 6 через центральный инъекционный канал 12 в штангах 3 и 5.

Устройство буроинъекционной конической сваи выполняется в следующей последовательности:

На штангу 5 накручивают буровую головку 6 и посредством бурильной техники погружают в грунт. В процессе погружения сваю наращивают при помощи штанг 3, соединяя их соединительными муфтами 4. При достижении проектной отметки происходит смена направления вращения и подъем конструкции сваи с одновременной подачей под давлением 0,6-0,8 МПа рабочего раствора 8 через центральный инъекционный канал 12 и отверстия 9 в буровых лопастях 7. Подача раствора под давлением способствует уплотнению грунта в околосвайном пространстве, а также расширению диаметра сваи. По мере подъема конструкции сваи давление рабочего раствора постепенно (0,2-0,3 МПа/м) увеличивается до 1,2-1,6 МПа. При этом буровые лопасти 7 раскрываются под действием трения о грунт и выходящего под давлением рабочего раствора 8 из отверстий 9 буровых лопастей 7 и отверстий 11 лопастей 10 буровой головки 6, формируя буроинъекционную коническую сваю. Вышеуказанные значения давления подачи раствора принимаются в зависимости от грунтовых условий строительной площадки. При большем давлении подачи раствора возможно разрушение существующего фундамента.

Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи, состоящее из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединяемых соединительными муфтами, и бурового устройства на конце нижней штанги, отличающееся тем, что буровое устройство выполнено в виде буровой головки, состоящей из раскрывающихся лопастей, шарнирно закрепленных на конце нижней штанги и имеющих винтовой профиль, а также отверстия для подачи рабочего раствора.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено при инженерной подготовке строительных площадок для нового строительства. В способе объемной цементации песчаных, супесчаных, суглинистых грунтов и легких глин, включающем приготовление водной суспензии портландцемента с водопоглощающим минеральным компонентом и введение в грунт приготовленной суспензии, предварительно осуществляют удаление грунта, содержащего органические примеси, в образовавшемся котловане осуществляют приготовление водной суспензии равномерным перемешиванием портландцемента и воды в соотношении 1:1,2, введение в указанную суспензию при перемешивании супеси или суглинка с получением пасты, введение в нее водопоглощающего минерального компонента – сталеплавильного, или доменного, или фосфорного шлака, причем состав жесткой твердеющей смеси содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас.%: портландцемент 5-20, шлак не более 40, вода 6-20, супесь или суглинок - остальное, при этом при объемной цементации указанных грунтов используют одноковшовые экскаваторы.

Способ усиления основания фундамента // 2645009

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для повышения несущей способности фундаментов при усилении. Способ усиления основания фундамента включает отрывку траншеи, проходку микротоннелей путем бурения с установкой обсадных труб под подошвой фундамента и заполнение их полостей песком.

Способ усиления фундамента // 2642762

Изобретение относится к строительству и, в частности, к инъекционному закреплению бутовой кладки фундамента при реконструкции зданий и сооружений. Способ усиления фундамента включает проходку в нем скважины, установку трубы-инъктора и нагнетание закрепляющего состава.

Способ усиления фундамента при реконструкции // 2633619

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при реконструкции зданий и сооружений, имеющих ленточный фундамент, свайный ростверк или безростверковый свайный фундамент, в связи с увеличением нагрузок на фундамент.

Способ усиления плитных фундаментов // 2592314

Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к способу усиления фундаментов. Способ усиления плитных фундаментов включает устройство сквозного отверстия в фундаменте с оголением его верхней и нижней арматуры, погружение трубы, имеющей резьбу, для формирования сваи усиления и накручивание на нее пластины.

Устройство для усиления фундаментов колонн // 2561425

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении отдельных фундаментов под колонны с обжатием грунта основания. Устройство для усиления фундаментов колонн включает железобетонный пояс уширения, железобетонные консоли, используемые для обжатия грунта, соединенные с фундаментом стальными стержнями и имеющие закладные детали в виде направляющей трубы с приваренными по бокам стержнями, фиксирующими положение трубы в теле консоли, фасонки, приваренные к продольной арматуре ствола колонны, базовую плиту.

Способ создания защитных многооболочечных систем искусственных оснований и фундаментов зданий и сооружений и устройство для его осуществления // 2517585

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройству оснований и фундаментов зданий и сооружений на техногенных грунтах, подтапливаемых территориях, в том числе при подъеме и перемещении зданий и сооружений.

Способ усиления фундаментов зданий и сооружений, подверженных действию сил морозного пучения грунтов // 2516037

Изобретение относится к строительству, в частности к реконструкции подземных частей зданий и сооружений при усилении существующих фундаментов, испытывающих значительные деформации от действия сил морозного пучения.

Устройство для усиления фундаментов с обжатием грунта // 2482246

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при усилении отдельных фундаментов под колонны с обжатием грунта основания. .

Способ усиления ленточного фундамента // 2472900

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении ленточного фундамента существующих зданий и сооружений. .

Способ усиления фундамента мелкого заложения // 2672699

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления фундаментов мелкого заложения как строящихся зданий и сооружений, так и существующих при их реконструкции и ремонте. Способ усиления фундамента мелкого заложения включает выполнение скважины через тело фундамента до проектной глубины вращающимся по часовой стрелке полым буровым шнеком с установленным на его нижнем конце буровым долотом с подвижным элементом, последующее его извлечение с изменением направления вращения шнека и одновременной подачей через его полость мелкозернистого бетона. В качестве бурового долота с подвижным элементом используют буровую головку с раскрывающимися лопастями, через которую при подъеме шнека подают рабочий раствор под давлением 0,6-0,8 МПа, при этом по мере подъема бурового шнека давление рабочего раствора постепенно с диапазоном 0,2-0,3 МПа/м увеличивают до 1,2-1,6 МПа, образуя сваю конической формы с уширением под подошвой усиливаемого фундамента. Технический результат состоит в уменьшении числа технологических операций, снижении трудоемкости производства работ по усилению фундаментов, увеличении несущей способности при изготовлении буроинъекционной конической сваи. 3 ил.