СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАИ В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПРОДАВЛЕННОЙ СКВАЖИНЕ Российский патент 2004 года по МПК E02D5/34 E02D5/38 

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано при возведении свайных фундаментов в слабых водонасыщенных глинистых грунтах в условиях стесненной городской застройки.

Известен способ возведения свайных фундаментов из свай заводского изготовления, исключающий вредное динамическое воздействие на окружающую застройку (Перлей Е.М. и др. Свайные фундаменты и заглубленные сооружения при реконструкции действующих предприятий, Ленинград, Стройиздат, 1989, с.27-34).

Согласно этому способу сваи заводского изготовления погружают в грунт статической вдавливающей нагрузкой. При погружении свай статической вдавливающей нагрузкой происходит уплотнение грунта вокруг сваи и несущая способность свайных фундаментов при этом не отличается от несущей способности свайных фундаментов, возведенных традиционным методом забивки свай дизельмолотами.

Вместе с тем, сваи заводского изготовления изготавливают в зависимости от длины и способа армирования из бетонов В-25, В-35 и армируются на всю длину сваи. Высокая прочность сваи должна обеспечить ее транспортировку на строительную площадку и погружение в грунт. Под обычными гражданскими зданиями, особенно в слабых грунтах, прочность бетона сваи заводского изготовления используется обычно не более чем на 30%, а арматура в ее нижней части при отсутствии горизонтальных сил и значительных моментов не работает вообще.

Наиболее близким к способу по изобретению является способ изготовления сваи в предварительно продавленной скважине, включающий образование скважины продавливанием обсадной трубы с теряемым башмаком, заполнение ее на всю высоту бетоном, устройство уширения, извлечение обсадной трубы и установку арматурного каркаса (Перлей Е.М. и др. Свайные фундаменты и заглубленные сооружения при реконструкции действующих предприятий. Ленинград, Стройиздат. 1989, с.22-24).

После набора прочности бетона несущая способность по грунту такой сваи без уширенной пяты идентична забиваемым, а с уширением может быть выше в 1,5-2,0 раза. При этом, по сравнению со сваями заводского изготовления, может быть достигнуто сокращение расхода цемента в 1,2-1,5 раза, металла в 2,5-3,0 раза.

Наряду с отмеченными преимуществами данный способ может оказаться неприемлемым в условиях стесненной городской застройки и, особенно, при строительстве на слабых грунтах, вблизи существующих зданий из-за возможного разупрочнения грунтов основания в результате вибропогружения и виброизвлечения обсадной трубы, вибротрамбования бетона уширенной пяты и ствола сваи.

Задачей изобретения является обеспечение возможности изготовления набивной сваи 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.

Поставленная задача решается за счет того, что способ изготовления сваи в предварительно продавленной скважине включает образование скважины продавливанием обсадной трубы с теряемым башмаком, заполнение ее на всю высоту бетоном, устройство уширения, извлечение обсадной трубы и установку арматурного каркаса, отличается тем, что в грунт продавливают обсадную трубу с герметичным оголовком и клапаном в верхней части и заполняют обсадную трубу бетоном через клапан, поднимают обсадную трубу на высоту 1,5-2,0 диаметра трубы с одновременной подачей бетона, до полного ее заполнения, уширение устраивают путем вдавливания обсадной трубой бетона в грунт, а извлечение обсадной трубы осуществляют статической нагрузкой с одновременной подачей в обсадную трубу сжатого воздуха через клапан. При этом арматурный каркас погружают в свежеуложенный бетон с помощью вибратора.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в обеспечении возможности изготовления набивной сваи 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, причем способ позволяет без динамических воздействий на слабый глинистый грунт и окружающую застройку изготовить набивную сваю с уширенной пятой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - погружение обсадной трубы с теряемым башмаком методом вдавливания;

на фиг.2 - заполнение обсадной трубы бетоном;

на фиг.3 - подъем обсадной трубы на высоту 1,5-2,0 d с одновременной подачей бетона до полного заполнения обсадной трубы;

на фиг.4 - погружение обсадной трубы и устройство уширения вдавливанием бетона в грунт;

на фиг.5 - извлечение обсадной трубы;

на фиг.6 - вибропогружение арматурного каркаса в свежеуложенный бетон.

Способ изготовления сваи с теряемым башмаком и уширенной пятой в предварительно продавленной скважине (СПС) реализуется следующим образом.

Погружают обсадную трубу 1 с теряемым башмаком 2 и герметичным оголовком 3 методом вдавливания (фиг.1). Через клапан для подачи бетона 4 заполняют обсадную трубу бетоном (фиг.2). Поднимают обсадную трубу на высоту 1,5-2,0 диаметра трубы d с одновременной подачей бетона до полного заполнения обсадной трубы (фиг.3). Погружают обсадную трубу и устраивают уширение вдавливанием бетона в грунт (фиг.4). Извлекают обсадную трубу (фиг.3) с одновременной опрессовкой сжатым воздухом через клапан 4. Осуществляют вибропогружение арматурного каркаса 5 с помощью вибратора 6 в свежеуложенный бетон 7 (фиг.6).

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано при возведении свайных фундаментов в слабых водонасыщенных глинистых грунтах в условиях стесненной городской застройки. Способ изготовления сваи в предварительно продавленной скважине включает образование скважины продавливанием обсадной трубы с теряемым башмаком, заполнение ее на всю высоту бетоном, устройство уширения, извлечение обсадной трубы и установку арматурного каркаса. Новым является то, что в грунт продавливают обсадную трубу с герметичным оголовком и клапаном в верхней части и заполняют обсадную трубу бетоном через клапан, поднимают обсадную трубу на высоту 1,5–2,0 диаметра трубы с одновременной подачей бетона до полного ее заполнения, уширение устраивают путем вдавливания обсадной трубой бетона в грунт, а извлечение обсадной трубы осуществляют статической нагрузкой с одновременной подачей в обсадную трубу сжатого воздуха через клапан. Технический результат, обеспечиваемый изобретением, состоит в обеспечении возможности изготовления набивной сваи 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, причем способ позволяет без динамических воздействий на слабый глинистый грунт и окружающую застройку изготовить набивную сваю с уширенной пятой. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ изготовления сваи в предварительно продавленной скважине, включающий образование скважины продавливанием обсадной трубы с теряемым башмаком, заполнение ее на всю высоту бетоном, устройство уширения, извлечение обсадной трубы и установку арматурного каркаса, отличающийся тем, что в грунт продавливают обсадную трубу с герметичным оголовком и клапаном в верхней части и заполняют обсадную трубу бетоном через клапан, поднимают обсадную трубу на высоту 1,5 - 2,0 диаметра трубы с одновременной подачей бетона до полного ее заполнения, уширение устраивают путем вдавливания обсадной трубой бетона в грунт, а извлечение обсадной трубы осуществляют статической нагрузкой с одновременной подачей в обсадную трубу сжатого воздуха через клапан.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что арматурный каркас погружают в свежеуложенный бетон с помощью вибратора.