УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НАБИВНОЙ СВАИ Российский патент 1996 года по МПК E02D5/38 

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению и может быть использовано при устройстве набивных свай в том числе в зонах залегания грунтов, обладающих агрессивными свойствами.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по своей сущности и достигаемому результату является устройство для возведения набивных свай, включающее обсадную трубу и трамбующую плиту с пропущенным сквозь нее конусообразным бетоноводом, свободный торец которой имеет винтовую поверхность с асимметричным отверстием бетоновода в верхней ее части.

Недостатком известного устройства, при возведении с его помощью набивных свай в грунтах, обладающих агрессивными свойствами, является низкая технологичность производства работ, связанная с необходимостью раздельного формирования защитной оболочки и ствола сваи.

Целью изобретения является повышение технологичности производства работ.

Указанная цель достигается тем, что в известном устройстве для возведения набивной сваи, содержащем обсадную трубу и прикрепленную к ней трамбующую плиту с пропущенным сквозь нее конусообразным бетоноводом, свободный торец которой имеет винтовую поверхность с асимметричным отверстием бетоновода в верхней ее части, обсадная труба и конусообразный бетоновод выполнены с размещенной вдоль их полостей сплошной перегородкой с образованием двух каналов, при этом нижняя часть размещенной в бетоноводе перегородки выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности, центр которой совпадает с продольной осью обсадной трубы и выступает за уровень верхней части винтовой поверхности трамбующей плиты на расстояние не более уровня нижней части винтовой поверхности трамбующей плиты.

Использование устройства при возведении набивных свай в грунтах, обладающих агрессивными свойствами, позволяет одновременно подавать под трамбующий элемент как коррозионностойкий изолирующий материал в наружную часть поперечного сечения ствола скважины для формирования защитной оболочки, так и, например, бетонную смесь во внутреннюю часть поперечного сечения скважины для формирования ствола сваи, при этом подача под трамбующий элемент этих строительных материалов, их уплотнение и извлечение трамбующего элемента с обсадной трубой из скважины осуществляется именно совместно и одновременно. Все это существенно повышает технологичность производства работ по формированию защитной оболочки и ствола сваи и снижает трудоемкость производства работ.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, продольный разрез, вариант; на фиг. 2 то же, вариант; на фиг. 3 то же, вариант; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 узел I на фиг. 1 (устройство в момент изготовления сваи).

Устройство для изготовления набивной сваи в грунтах, обладающих агрессивными свойствами, содержит обсадную трубу 1, с расположенными в ее верхней части загрузочными бункерами (не показаны) и механизмом для уплотнения как бетонной смеси, так и коррозионностойкого изолирующего материала, например, вибропогружателем 2, трамбующую плиту 3, жестко прикрепленную к нижнему торцу обсадной трубы 1 и имеющую наружный диаметр, равный наружному диаметру обсадной трубы, бетоновод 4, имеющий форму перевернутого усеченного конуса, ось симметрии которого размещена под углом к оси обсадной трубы 1, и пропущена сквозь трамбующую плиту 3, при этом свободный торец последней имеет винтовую поверхность 5, в верхней части которой асимметрично расположено выходное отверстие 6 бетоновода 4, который своим входным отверстием 7 соединен с боковой поверхностью обсадной трубы 1 в ее поперечном сечении, сплошную перегородку 8, размещенную вдоль полостей обсадной трубы 1 и бетоновода 4 с образованием двух каналов 9 и 10, при этом нижняя часть размещенной в бетоноводе 4 перегородки 8 выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности, центр которой совпадает с продольной осью обсадной трубы 1 и выступает за уровень верхней части винтовой поверхности 5 трамбующей плиты 3 на расстоянии не более уровня нижней части винтовой поверхности трамбующей плиты. Для обеспечения возможности изготовления данным устройством свай-оболочек в грунтах, обладающих агрессивными свойствами, один из двух каналов обсадной трубы и конусообразного бетоновода (например 10) разделен в продольном направлении дополнительной сплошной перегородкой 11 на два канала 12, 13, при этом нижняя часть дополнительной перегородки 11, размещенной в бетоноводе 4, выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности, центр которой совпадает с продольной осью обсадной трубы. Для нагнетания жидкообразной составляющей коррозионностойкого изолирующего материала устройство может быть кроме того снабжено соответствующим трубопроводом 14, соединенным с магистралью (не показано) и имеющим выходные отверстия (не показано) в зоне выхода сыпучей составляющей коррозионностойкого изолирующего материала из соответствующих каналов под трамбующую плиту 3.

Устройство работает следующим образом. На дно предварительно изготовленной скважины 15 опускают обсадную трубу 1 с расположенным на ее верхнем конце вибропогружателем 2 Через загрузочные бункеры, расположенные в верхней части обсадной трубы (не показаны), внутрь обоих каналов 9 и 10 подают коррозионностойкий изолирующий материал в количестве, достаточном для формирования защитной оболочки пяты сваи. После чего, приподняв обсадную трубу 1 для облегчения подачи коррозионностойкого изолирующего материала 16 через обе части выходного отверстия 6 конусообразного бетоновода 4 под трамбующую плиту 3, вращают обсадную трубу 1 вокруг своей оси так, чтобы при каждом ее повороте на 360^о вся площадь пространства, образуемого под трамбующей плитой 3, при постепенном виброизвлечении обсадной трубы, равномерно заполнялась очередным слоем коррозионностойкого изолирующего материала 16. При этом непрерывно и одновременно с помощью винтовой поверхности 5 трамбующей плиты 3 производят уплотнение коррозионностойкого изолирующего материала, попадающего под трамбующую плиту. После втрамбовывания коррозион- ностойкого изолирующего материала в устье скважины и достижения его требуемой плотности одновременно с продолжающейся подачей по каналу 9 в наружную часть поперечного сечения ствола скважины коррозионностойкого изолирующего материала для формирования защитной оболочки, по каналу 10 во внутреннюю часть поперечного сечения ствола скважины под трамбующую плиту подают, например, бетонную смесь 17 для формирования ствола сваи. При этом извлечение устройства, подача этих строительных материалов под трамбующую плиту и их уплотнение, включая вдавливание в боковые стенки скважины и возведение уширения ствола сваи в требуемом месте, осуществляется совместно и одновременно, а перегородка 8, выступающая под винтовой поверхностью 5, предотвращает смешиванеи обоих строительных материалов во время их укладки под трамбующей плитой.

При возведении сваи-оболочки в грунтах, обладающих агрессивными свойствами (не показано), после втрамбовывания коррозионностойкого изолирующего материала в устье скважины, одновременно с продолжающейся его подачей по каналу 9 под трамбующую плиту в наружную часть поперечного сечения ствола скважины для формирования защитной оболочки, по каналу 13 в среднюю часть поперечного сечения ствола скважины под трамбующую плиту подают, например, бетонную смесь для формирования ствола сваи, а в центральную часть поперечного сечения ствола скважины по каналу 12 под трамбующую плиту подают подходящий материал для заполнения полости сваи-оболочки. При этом операции подачи и уплотнения всех используемых строительных материалов и извлечения устройства из скважины осуществляются совместно и одновременно.

При необходимости использования коррозионностойкого изолирующего материала, состоящего из сыпучей и жидкообразной составляющей, которые подаются раздельно (не показано), сыпучую его составляющую (например, крупный, мелкий заполнитель и минеральный наполнитель) подают под трамбующую плиту по соответствующим каналам, а в зоне выхода сыпучей составляющей из каналов в нее по трубопроводу 14 нагнетают под давлением жидкообразную составляющую коррозионностой- кого изолирующего материала (например, органические вяжущие или эмульсии на их основе).

В случае необходимости, при использовании соответствующего теряемого наконечника (не показано), устройство можно непосредственно задавливать в грунт.

В качестве коррозионностойкого изолирующего материала могут быть использованы полимеры, полимербетоны, нефтебитумосодержащие породы, асфальтовые бетоны и растворы, сульфатостойкие бетоны, грунтосиликатные смеси.

Устройство позволяет существенно повысить эффективность изготовления набивных свай в грунтах, обладающих агрессивными свойствами, за счет непрерывного и одновременного фоpмиpования как защитной оболочки, так и ствола сваи, и за счет возможности осуществления непрерывного в процессе производства работ контроля качества.

Использование: в строительстве при возведении набивных свай в том числе в грунтах, обладающих агрессивными свойствами. Устройство включает обсадную трубу и прикрепленную к ней трамбующую плиту с пропущенным сквозь нее конусообразным бетоноводом. Свободный торец трамбующей плиты имеет винтовую поверхность с асимметричным отверстием бетоновода в верхней ее части. Обсадная труба и конусообразный бетоновод выполнены с размещенной вдоль их полостей сплошной перегородкой с образованием двух каналов. Нижняя часть размещенной в бетоноводе перегородки выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности. Причем центр последней совпадает с продольной осью обсадной трубы. А кромка перегородки выступает за уровень верхней части винтовой поверхности трамбующей плиты на расстояние не более уровня нижней части винтовой поверхности трамбующей плиты. При этом обсадная труба и конусообразный бетоновод выполнены с размещенной вдоль их полостей дополнительной сплошной перегородкой с образованием дополнительного канала. Нижняя часть дополнительной перегородки в бетоноводе выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности с центром, совпадающим с продольной осью обсадной трубы. Также обсадная труба и конусообразный бетоновод могут иметь размещенные вдоль их полостей трубопроводы для нагнетания под давлением жидкообразной составляющей коррозионностойкого изолирующего материала. 2 з. п. ф - лы, 5 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НАБИВНОЙ СВАИ, содержащее обсадную трубу и прикрепленную к ней трамбующую плиту с пропущенным сквозь нее конусообразным бетоноводом, свободный торец которой имеет винтовую поверхность с асимметричным отверстием бетоновода в верхней ее части, отличающееся тем, что обсадная труба и конусообразный бетоновод выполнены с размещенной вдоль их полостей сплошной перегородкой с образованием двух каналов, при этом нижняя часть размещенной в бетоноводе перегородки выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности, центр которой совпадает с продольной осью обсадной трубы и выступает за уровень верхней части винтовой поверхности трамбующей плиты на расстояние не более уровня нижней части винтовой поверхности трамбующей плиты. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обсадная труба и конусообразный бетоновод выполнены с размещенной вдоль их полостей дополнительной сплошной перегородкой с образованием дополнительного канала, при этом нижняя часть дополнительной перегородки, размещенной в бетоноводе, выполнена в поперечном сечении по форме дуги окружности, центр которой совпадает с продольной осью обсадной трубы. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что обсадная труба и конусообразный бетоновод имеют размещенные вдоль их полостей трубопроводы для нагнетания под давлением жидкообразной составляющей коррозионно-стойкого изолирующего материала.