СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ Российский патент 2012 года по МПК E02D5/38 

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано при устройстве набивных свай.

Известен способ изготовления набивных свай, состоящий в подвешивании обсадной трубы к копру, опирании ее на грунт, заполнении нижней части обсадной трубы сыпучим материалом и его уплотнении падающим молотом копра до образования в обсадной трубе пробки, после чего обсадную трубу погружают до заданной отметки путем нанесения ударов молота по пробке, а затем путем сбрасывания молота с большей высоты производят выбивание пробки с одновременным образованием уширения пяты под обсадной трубой, установку арматурного каркаса и бетонирование ствола сваи методом утрамбовки с одновременным извлечением обсадной трубы /1/.

Недостатком известного способа являются затраты большого времени для контроля за: а) строгим соблюдением консистенции бетона: при слишком мягкой консистенции он не поддается утрамбовыванию, что может привести к образованию шейки на уровне ниже трубы; б) выполнением уплотняющей пробки как можно меньшей высоты, так как при слишком большой высоте уплотняющей пробки в процессе утрамбовки бетона арматурный каркас уходит вниз и будет сдавлен, а свая может быть повреждена на уровне ниже низа трубы, при этом при извлечении обсадной трубы возможно одновреманное извлечение из законченной сваи арматурного каркаса; исключением выхода низа молота ниже низа трубы из-за возможности риска прорыва воды и загрязнения бетона сваи грунтом; обеспечением необходимого защитного слоя бетона при устройстве свай в слабых или мягких грунтах.

Задачей настоящего изобретения является исключение вышеперечисленных недостатков и повышение темпов бетонирования тела сваи.

Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления набивных свай, состоящем в подвешивании обсадной трубы к копру, опирании ее на грунт, заполнении нижней части обсадной трубы сыпучим материалом и его уплотнении падающим молотом копра до образования в обсадной трубе пробки, после чего обсадную трубу погружают до заданной отметки путем нанесения ударов молота по пробке, а затем путем сбрасывания молота с большей высоты производят выбивание пробки с одновременным образованием уширения пяты под обсадной трубой, установку арматурного каркаса и бетонирование ствола сваи с одновременным извлечением обсадной трубы, причем после достижения обсадной трубой проектной отметки, осуществляют выталкивание пробки с помощью ударов молота с большей высоты до тех пор, пока она не придет в движение, при этом с каждым ударом, выталкивая пробку, извлекают обсадную трубу на высоту от 2 до 3 см, и, после выбивания пробки на глубину, равную половине диаметра обсадной трубы, прекращают извлечение обсадной трубы и ее вновь забивают в грунт не менее 20 ударами молота, после этого пробку выбивают с оставлением ее безопасного остатка, при этом материал пробки образует неотъемлемую часть основания сваи, после чего в обсадную трубу добавляют дополнительное количество сыпучего материала, который утрамбовывают с помощью молота при одновременном извлечении обсадной трубы, образуя тем самым уширение пяты сваи, а перед установкой каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту сваи и полностью выбивают остаток пробки, устанавливают арматурный каркас в обсадную трубу с принудительным его заглублением в несущий прочный грунт и производят бетонирование всего тела сваи путем непрерывной укладки литого бетона при одновременном подъеме обсадной трубы.

Согласно вариантам выполнения способа:

- массу молота определяют по формуле G=78,5L d²π/4 (kN), где d - диаметр молота (м), L - длина молота (м);

- высота пробки равна трем диаметрам обсадной трубы;

- используют свободно падающий молот копра;

- используют принудительно падающий молот дизель-молота;

- при забивке в связные грунты осуществляют предварительное бурение лидирующей скважины для установки в нее части обсадной трубы, причем вблизи имеющихся сооружений сооружают набивные сваи по направлению от середины сооружения;

- расстояние между сваями должно быть от 6D до 10D, где D - диаметр сваи;

- арматурный каркас свай, работающих на растяжение, заглубляют в несущий прочный грунт не менее, чем на 3,0 м и свай, работающих на сжатие - не менее 1,0 м;

- сыпучий материал пробки может быть выполнен из сухого бетона;

- сыпучий материал пробки может быть выполнен из гравия;

- в слабых грунтах осуществляют предварительное уплотнение грунта гравием на 1,0 м ниже подошвы сваи;

- извлечение обсадной трубы при бетонировании тела сваи производят со скоростью от 9 до 11 м/мин;

- при применении в качестве сыпучего материала гравия обсадную трубу забивают в грунт на глубину до уровня от 1,0 до 2,0 м ниже проектной отметки низа сваи;

- при трамбовке дополнительного количества сыпучего материала пробки осуществляют одновременное извлечение обсадной трубы на высоту от 0,5 до 0,8 м;

- перед установкой арматурного каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту на глубину от 20 до 50 см.

Изобретение поясняется чертежами, где на:

- фиг.1 изображен процесс формирования пробки в обсадной трубе;

- фиг.2 показан процесс погружения в грунт обсадной трубы;

- фиг.3 изображено формирование уширения пяты сваи;

- фиг.4 изображена стадия установки арматурного каркаса и бетонирование тела сваи литым бетоном;

- фиг.5 изображена законченная свая.

Перед началом работ обсадную трубу 1 подвешивают на направляющей стреле копра 2 и опирают ее на грунт. Массу молота 3 копра 2 определяют по формуле G=78,5L d²π/4 (kN), где d - диаметр молота (м), L - длина молота (м). В обсадную трубу 1 засыпают сыпучий материал, например из сухого бетона или гравия, и производят его уплотнение путем утрамбовывания 10-20 ударами молота 3 с высоты 1,0-3,0 м, формируя тем самым пробку 4. Рекомендуемая высота пробки должна быть равна трем диаметрам обсадной трубы. Обсадную трубу 1 погружают в грунт до проектной отметки за счет ударов свободно падающего молота 3 с высоты не менее 6-7 м на пробку 4. Возможно использование дизель-молота для погружения сваи оболочки 1. При погружении оболочки 1 происходит вытеснение грунта и его уплотнение. Затем производят выталкивание пробки 4 с помощью ударов молота 3 с большей высоты до тех пор, пока она не придет в движение. С каждым ударом молота 3, выталкивая пробку 4, извлекают обсадную трубу на высоту от 2 до 3 мм. После выбивания пробки 4 на глубину, равную половине диаметра обсадной трубы, прекращают извлечение обсадной трубы и ее вновь забивают не менее 20 ударами молота 3. После этого выбивают пробку 4 с оставлением ее безопасного остатка, препятствующего поступлению воды в обсадную трубу 1. Вытесненный материал пробки 4 образует неотъемлемую часть основания сваи. Затем в обсадную трубу 1 добавляют дополнительное количество сыпучего материала, который утрамбовывают с помощью молота 3 при одновременном извлечении обсадной трубы на высоту от 0,5 до 0,8 м, образуя тем самым уширение 5 пяты сваи. Обсадную трубу 1 осаживают в готовую пяту сваи на глубину от 20 до 50 см, полностью выбивают безопасный остаток пробки 4 и устанавливают в обсадную трубу 1 арматурный каркас 6. Арматурный каркас 6 свай, работающих на растяжение, заглубляют в несущий прочный грунт не менее чем на 3,0 м и свай, работающих на сжатие, - не менее 1,0 м. После этого производят бетонирование всего тела сваи путем непрерывной укладки литого бетона при одновременном поднятии обсадной трубы 1 со скоростью от 9 до 11 м/мин.

При применении в качестве сыпучего материала гравия обсадную трубу 1 забивают в грунт на глубину до уровня от 1,0 до 2,0 м ниже проектной отметки низа сваи. В слабых грунтах осуществляют предварительное уплотнение грунта путем утрамбовывания гравия на 1,0 м ниже подошвы сваи.

Для предотвращения отклонения по вертикали тела набивной сваи в связных грунтах осуществляют предварительное бурение лидирующей скважины для установки в нее обсадной трубы 1, причем вблизи имеющихся сооружений набивные сваи сооружают по направлению от середины сооружения. Рекомендуется устраивать набивные сваи на расстоянии между ними от 6D до 10D, где D - диаметр набивной сваи.

Предлагаемая технология возведения набивной сваи со стволом из литого бетона позволяет:

- повысить экономичность за счет снижения трудо- и материалозатрат;

- обеспечить высокую надежность выполнения защитного слоя необходимой величины;

- сооружать пяту уширения строго запрограммированного объема;

- повысить несущую способность набивной сваи за счет усиления слабых грунтов путем предварительного втрамбовывания гравия.

Источники информации

1. WWW.Prosvai.ru, «Набивные сваи Франки».

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано при изготовлении набивных свай. Способ изготовления набивных свай состоит в подвешивании обсадной трубы к копру, опирании ее на грунт, заполнении нижней части обсадной трубы сыпучим материалом и его уплотнении падающим молотом копра до образования в обсадной трубе пробки, после чего обсадную трубу погружают до заданной отметки путем нанесения ударов молота по пробке, а затем путем сбрасывания молота с большей высоты производят выбивание пробки с одновременным образованием уширения пяты под обсадной трубой, установку арматурного каркаса и бетонирование ствола сваи с одновременным извлечением обсадной трубы. После достижения обсадной трубой проектной отметки, осуществляют выталкивание пробки с помощью более высоких ударов молота до тех пор, пока она не придет в движение, при этом с каждым ударом, выталкивая пробку, извлекают обсадную трубу на высоту от 2 до 3 см, и, после выбивания пробки на глубину, равную половине диаметра обсадной трубы, прекращают извлечение обсадной трубы и ее вновь забивают в грунт не менее 20 ударами молота. Пробку выбивают с оставлением ее безопасного остатка, при этом материал пробки образует неотъемлемую часть основания сваи. В обсадную трубу добавляют дополнительное количество сыпучего материала, который утрамбовывают с помощью молота при одновременном извлечении обсадной трубы, образуя тем самым уширение пяты сваи. Перед установкой арматурного каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту сваи и полностью выбивают остаток пробки. Устанавливают арматурный каркас в обсадную трубу с принудительным его заглублением в несущий прочный грунт и производят бетонирование всего тела сваи путем непрерывной укладки литого бетона при одновременном подъеме обсадной трубы. Технический результат состоит в повышении темпов бетонирования тела сваи, повышении несущей способности набивной сваи за счет усиления слабых грунтов, снижении материалоемкости и трудоемкости. 14 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ изготовления набивных свай, состоящий в подвешивании обсадной трубы к копру, опирании ее на грунт, заполнении нижней части обсадной трубы сыпучим материалом и его уплотнении падающим молотом копра до образования в обсадной трубе пробки, после чего обсадную трубу погружают до заданной отметки путем нанесения ударов молота по пробке, а затем путем сбрасывания молота с большей высоты производят выбивание пробки с одновременным образованием уширения пяты под обсадной трубой, установку арматурного каркаса и бетонирование ствола сваи с одновременным извлечением обсадной трубы, отличающийся тем, что после достижения обсадной трубой проектной отметки осуществляют выталкивание пробки с помощью более высоких ударов молота до тех пор, пока она не придет в движение, при этом с каждым ударом, выталкивая пробку, извлекают обсадную трубу на высоту от 2 до 3 см и после выбивания пробки на глубину, равную половине диаметра обсадной трубы, прекращают извлечение обсадной трубы и ее вновь забивают в грунт не менее 20 ударами молота, после этого пробку выбивают с оставлением ее безопасного остатка, при этом материал пробки образует неотъемлемую часть основания сваи, после этого в обсадную трубу добавляют дополнительное количество сыпучего материала, который утрамбовывают с помощью молота при одновременном извлечении обсадной трубы, образуя тем самым уширение пяты сваи, а перед установкой арматурного каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту сваи и полностью выбивают остаток пробки, устанавливают арматурный каркас в обсадную трубу с принудительным его заглублением в несущий прочный грунт и производят бетонирование всего тела сваи путем непрерывной укладки литого бетона при одновременном подъеме обсадной трубы.

2. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что массу молота определяют по формуле G=78,5L d²π/4 (kN), где d - диаметр молота (м), L - длина молота (м).

3. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что высота пробки равна трем диаметрам обсадной трубы.

4. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что используют свободно падающий молот копра.

5. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что используют молот дизель-молота.

6. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что при забивке в связные грунты осуществляют предварительное бурение лидирующей скважины для установки в нее части обсадной трубы, причем вблизи имеющихся сооружений сооружают набивные сваи по направлению от середины сооружения.

7. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что расстояние между сваями должно быть от 6D до 10D, где D - диаметр сваи.

8. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что арматурный каркас свай, работающих на растяжение, заглубляют в несущий прочный грунт не менее чем на 3,0 м и свай, работающих на сжатие - не менее 1,0 м.

9. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что сыпучий материал пробки может быть выполнен из сухого бетона.

10. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что сыпучий материал пробки может быть выполнен из гравия.

11. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что в слабых грунтах осуществляют предварительное уплотнение грунта гравием на 1,0 м ниже подошвы сваи.

12. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что извлечение обсадной трубы при бетонировании тела сваи производят со скоростью от 9 до 11 м/мин.

13. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что при применении в качестве сыпучего материала гравия обсадную трубу забивают в грунт на глубину до уровня от 1,0 до 2,0 м ниже проектной отметки низа сваи.

14. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что при трамбовке дополнительного количества сыпучего материала пробки в процессе образовании уширения пяты сваи осуществляют одновременное извлечение обсадной трубы на высоту от 0,5 до 0,8 м.

15. Способ изготовления набивных свай по п.1, отличающийся тем, что перед установкой арматурного каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту на глубину от 20 до 50 см.