УСТРОЙСТВО УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ БУРОНАБИВНЫХ ЭЛЕКТРОГИДРОИМПУЛЬСНЫХ СВАЙ Российский патент 1997 года по МПК E04G21/08 

Устройство относится к области строительного производства и может быть использовано при изготовлении буронабивных свай, устройстве монолитных фундаментов, подземных бетонных ооружений с применением электроразрядной технологии.

Известно устройство для уплотнения бетонной смеси [1] содержащее электроразрядную установку с электродами, размещенными на конце штанги.

Однако использование настоящего устройства отличается повышенным расходом энергоресурсов и приводит к появлению неоднородностей в теле сваи.

Также известно устройство для уплотнения бетонной смеси в скважине, включающее приводную штангу, электроразрядную установку с электродами, размещенными на конце штанги [2]
Недостатком данного устройства является невысокое качество работ, заключающееся в недоуплотнении того или иного уровня буронабивной сваи при подъеме на новый горизонт, что в конечном итоге приводит к нарушению несущей способности.

Целью изобретения является повышение качества работ. Это достигается тем, что устройство снабжено датчиком давления с цифровым нумератором, размещенным в электроразрядной установке над электродами, а также электромагнитным реле включения и отключения электроразрядной установки, соединенным с датчиком давления и электродвигателем подъема и опускания штанги с редуктором и магнитным пускателем, установленным в корпусе устройства.

На фиг.1 показана принципиальная схема устройства.

Устройство для уплотнения бетонных смесей при возведении буронабивных электрогидроимпульсных свай состоит из приводной штанги 1, электроразрядной установки с электродами 2, размещенными на конце штанги, датчика давления 3 с цифровым нумератором, размещенным в электроразрядной установке над электродами, электромагнитного реле включения и отключения 4 электроразрядной установки, соединенной с датчиком давления 3, и электродвигателем 5 подъема и опускания штанги 1 с редуктором 6 и магнитным спускателем 7, установленными в корпусе 8 устройства, опирающегося на массивное основание 9, при этом устройство снабжено приспособлением 10 для тоководов 11 и соединительных проводов, размещенных внутри штанги.

Устройство работает следующим образом. Разбуривают скважину требуемого диаметра. На 2/3 скважину заполняют бетоном и размещают над ней устройство так, чтобы отверстие в массивном основании 9 находилось соосно над скважиной. Запускается электродвигатель 5, штанга 1 автоматически опускается в скважину, не доходя до дна на величину h шаг уровня уплотнения, причем опускание штанги 1 происходит до тех пор, пока электроды 2 не будут скрыты верхним слоем бетона. Выдвижение штанги 1 происходит одновременно с выдвижением кожуха 12, который располагается на верхнем основании электродов 2. Его замки автоматически закрываются и кожух 12 надежно предохраняет резьбу штанги 1 и датчика 3 от забивания бетоном.

А. При опускании в скважину штанги 1 датчик давления 3 фиксирует давление R₁ /он торрируется заранее, на основании обработанных экспериментальных данных/. От датчика давления 3 сигнал поступает на электромагнитный пускатель 7 и останавливает двигатель 5. Опускание штанги 1 прекращается.

Б. При отключении электродвигателя 5 электромагнитное реле 4 запускает электроразрядную установку. Электроразрядная установка работает в автоматическом режиме. По высоковольтному кабелю 11 на электроды подается рабочее напряжение, где и происходит электрический разряд или серия разрядов, приводящие к уплотнению бетонной смеси и ее активации, уплотнению грунта стенок скважины. В результате вытеснения воздуха, уплотнения пор и зерен грунта происходит проникание бетонной смеси в стенки и основание скважины. Объем бетона в скважине уменьшается на величину Δh. Величина Δh не зависит от степени заполнения объема скважины бетоном. Она определяется типом грунта, его плотностью и радиусом уровня уплотнения. Опытно-экспериментальные исследования показали, что приращение объема бетонной смеси Δh расходуемого на уплотнение боковой поверхности и основание в зоне действия электродов для разных грунтов различно. В таблице приведены данные, полученные в результате испытаний.

Давление в зоне уплотнения изменяется до P₂. Электроразрядная установка отключается.

В. Датчик давления фиксирует падение давления P₁ до P₂. Срабатывает магнитный пускатель 7 и запускает электродвигатель 5 и, тем самым, "дает" команду на подъем штанги 1 на величину 2h, соответствующую давлению P₃. На начальной стадии создания набивных свай приращение давления Δh при шаге h можно считать одинаковым.

Г. Датчик давления 3 снабжен цифровым нумератором, на котором последовательно зафиксированы позиции, соответствующие каждому подъему штанги с интервалом h. При достижении очередного значения давления, например P₄, срабатывает нумератор, датчик давления 3 подает сигнал на реле 4 после подъема штанги запускает электроразрядную установку и осуществляет процесс дальнейшего уплотнения бетонной смеси в скважине. В момент подъема штанги 1 приемное устройство 10 втягивает токоведущие кабели 11, соединительные провода и поддерживает их в натянутом положении.

Д. В дальнейшем процесс повторяется до тех пор, пока скважина не будет заполнена бетонной смесью на всю высоту, а ее недостаток при уплотнении восполняется во время перерыва в работе.

По мере подъема штанги замки кожуха 12 открываются, кожух складывается и вместе со штангой принимает транспортное положение. Электроразрядная установка отключается.

Предлагаемое устройство позволяет более качественно вести сооружение набивных свай. Свая имеет однородный ствол, выдерживает более высокие статистические нагрузки, ее несущая способность увеличивается. Время на производство работ сокращается, а их себестоимость снижается.

Изобретение относится к области строительного производства и может быть использовано при изготовлении буронабивных свай, устройстве монолитных фундаментов, подземных бетонных сооружений с применением электроразрядной технологии. Устройство уплотнения бетонных смесей при возведении буронабивных электрогидроимпульсных свай содержит приводную штангу, размещенную на ее конце электроразрядную установку с электродами, датчик давления с цифровым нумератором, установленный в электроразрядной установке над электродами, а также электромагнитное реле включения и отключения электроразрядной установки, соединенный с датчиком давления, и электродвигатель подъема и опускания штанги с редуктором и магнитным пускателем, установленным в корпусе устройства, опирающегося на массивное основание. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил.

1. Устройство уплотнения бетонных смесей при возведении буронабивных электрогидроимпульсных свай, содержащее приводную штангу, электроразрядную установку с электродами, размещенную на конце штанги, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком дaвлeния с цифровым нумератором, установленным в электроразрядной установке над электродами, а также электромагнитным реле включения и отключения электроразрядной установки, соединенным с датчиком давления, и электродвигателем подъема и опускания штанги с редуктором и магнитным пускателем, установленными в корпусе устройства, опирающегося на массивное основание. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено приемным приспособлением для тоководов и соединительных проводов, размещенных внутри штанги.