СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНОЙ СВАИ С УШИРЕНИЕМ Российский патент 2023 года по МПК E02D5/44 

Заявленное техническое решение относится к устройству свайных оснований различного назначения, в частности свайного основания рельсового пути транспортных средств из несущих сборных железобетонных элементов.

Известно устройство для статического испытания буронабивных свай, включающее упорную балку с тягами, домкрат с упорными элементами, анкерное приспособление, выполненное в виде железобетонного кольца, размещенного непосредственно в стенке скважины для буронабивной сваи и связанного тягами с опорной балкой. SU 1198161 А.

В известном устройстве камуфлетной опоры используется виде анкерного приспособления в технологических целях для передачи испытательной нагрузку на грунт.

Известен способ изготовления с контролируемым уширением, включающий бурение скважины, монтаж арматурного каркаса в виде трубы-инъектора с двумя или тремя зонами инъекционных отверстий, инъецирующих цементно-песчаного раствора до контролируемого обжатия стенок скважины по всей длине затрубного пространства, RU 2522358 С1. Данный способ принят за аналог.

Известна конструкция и способ изготовления буроинъекционной сваи относится к висячим сваям (сваям трения) опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом, что ограничивает ее несущую способность.

Известен способ изготовления буроинъекционной сваи содержащий бетонный ствол, изготовленный непосредственно в скважине, содержащий арматурный каркас в виде металлической трубы-инъектора, которая погружена в скважину с зазором до проектного отказа и снабжена на нижней части перфорированным участком с боковыми инъекционными отверстиями, расположенными ярусами от нижнего конца трубы-инъектора.. RU 2281997 С2. Данный способ принята гл аналог.

Известна конструкция и способ изготовления буроинъекционной сваи относится к висячим сваям (сваям трения) опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом, что ограничивает ее несущую способность. Данная конструкция и способ изготовления принята за аналог.

Известен способ изготовления буронабивной сваи с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием камуфлетного уширения взрывом (в том числе электрохимическим) или разбуриванием, заполнением скважин бетонной смесью, или, после образования и заполнения камуфлетного уширения, опускания в скважину железобетонной сваи. «Указания по проектированию фундаментов из буронабивных свай» РСН 263-74. Данный способ принят за прототип.

Известен способ изготовления буроинъекционной и буронабивной свай с камуфлетной пятой, требует выполнения особых мер безопосности или применения сложного технологического оборудования для разбуривания камуфлетного уширения.

Наличие перечисленных конструктивных и технологических особенностей существенно снижает эффективность использования известного способа изготовления набивной сваи с камуфлетной пятой и снижает его технологическую эффективность.

Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, являлось создание, надежного и технологичного способ изготовления набивной сваи с камуфлетной пятой, в котором формирование уширения скважины обеспечивается принудительным отжатием грунта радиально деформируемой, с формирование гофр при осевом сжатии, не извлекаемой оболочки.

Технический результат изобретения, обеспечивается приведенной совокупностью признаков и являлось создание, надежного и технологичного способ изготовления набивной сваи с камуфлетной пятой, в котором формирование уширения скважины обеспечивается принудительным отжатием грунта радиально деформируемой, с формирование гофр при осевом сжатии, не извлекаемой оболочки.

Для достижения технического результата способ изготовления набивной сваи с камуфлетной пятой, предусматривает формирование уширения скважины с обеспечением принудительного отжатия грунта радиально деформируемой, с формирование гофр при осевом сжатии, не извлекаемой оболочки.

При этом не извлекаемая оболочка имеет профильное прямоугольное, в частности квадратное, сечение с упорядоченными осевыми надрезами на боковых стенках, формирующими боковые пластины, радиально деформируемые при продольном сжатии не извлекаемой оболочки с образованием гофр формирующих уширение.

При этом боковые пластины не извлекаемой оболочки устанавливаются под углом в своей средней части, формируя наружный выступ в виде технологического гофра, а нижние часть боковых пластин скреплена опорной пластиной, сквозь которую и вдоль оси не извлекаемой оболочки, проходит труба-инъектор.

При этом скважина формируется погружением не извлекаемой оболочки в грунт, в частности в предварительно пробуренную инвентарную скважину, с принудительным обжатием ее ствола технологическим гофром.

При этом уширение ствола инвентарной скважины формируется ее обжатием посредствам гофр, формируемых вследствие осевого сжатия не извлекаемой оболочки, посредствам силового воздействия, в частности усилия домкрата, на ее торцевые поверхности.

При этом бетонирование известными способами обеспечивается: уширения - через извлекаемую обсадную инвентарную трубу и гофры, сформированных на не извлекаемой оболочке; пространства под не извлекаемой оболочкой - через трубу-инъектор.

При этом после заполнения уширения в скважину опускают полую железобетонную сваю, а пространство между ее внутренней поверхность и трубой-инъектором заполняется бетонной смесью через инъекционные отверстия.

На фиг. 1 представлен не извлекаемый металлический каркас сваи состоящий из не извлекаемый оболочки 1, инъекторной трубы 2, опорной пластины 3, направляющего конуса (пирамиды) 4. При изготовлении металлического каркаса сваи на боковых стенках не извлекаемой оболочки 1, формируется технологический гофр высотой а.

На фиг. 2 представлена не извлекаемая оболочки 1 с указанием выполняемых в ней прорезей, вырезов и линии гиба боковой пластины не извлекаемая оболочки.

На фиг. 3 представлен не извлекаемый металлический каркас сваи смонтированный в грунте, на который установлена инвентарная труба 5, с нажимной пластиной 6, на которой установлен домкрат 7, с установленным на его корпусе вибратором 8, зафиксированный на трубе-инъекторе 2 стержнем диаметром d.

На фиг. 4 представлена представлена схема формирования гофр 9 высотой b1 при деформации боковой пластины не извлекаемая оболочки в грунте при выдвижении штока домкрата 10.

На фиг. 5 представлен разрез А-А, на котором показаны: не извлекаемая оболочки 1; труба-инъектор 2; гофры 9. Грунт над гофрами условно не показан.

На фиг. 6 представлена схема бетонирования сваи с гофра пятой, с формированием гофра пяты 11, с использованием домкрата 7, установленного на нажимной пластине 12 и вибратора 8.

На фиг. 7 представлена схема установки полой бетонной сваи 13 на сформированную камуфлетную гофра пяту 11 с использованием вибратора 8.

Для изготовления набивной сваи с гофра пятой заявленной конструкции, заявленным способ, изготавливается не извлекаемый металлический каркас сваи конструкция которого состоящий из, трубы-инъектора 2, опорной пластины 3, направляющего конуса (пирамиды) 4. Не извлекаемая оболочки 1 изготавливается из профильной трубы длиной l2, в частности квадратного сечения, при этом на боковых стенках профильной трубы выполняются упорядоченные продольные надрезы длиной l1, выделяющие из боковых стенок боковые пластины, скрепленные с боковыми стенками оболочки только своей верхней торцевой частью. Выделенные таким образом пластины, имеют незначительную устойчивостью при продольном с сжатии, поэтому в случае осевого сжатия не извлекаемой оболочки, терять устойчивость, и перегибаясь в своей средней части, формируют гофр. Направленное радиальное деформирования боковые пластины с образованием гофра обеспечивается предварительным формированием технологического гофра высотой а.

Способ изготовления набивной сваи с гофра пятой заключается в последовательном выполнении описанных ниже технологических операций.

1. Погружение известным способом, силовым воздействием на опорную пластину 3, забивкой или вдавливанием, не извлекаемого металлического каркаса сваи, заявленной конструкции, в предварительно пробуренную инвентарную скважину, с диаметр меньшим поперечных размеров не извлекаемой оболочки. При этом направляющий конус 4 и технологический гофр высотой а, обеспечивают вытеснение грунта и уплотнение стенок скважины, формируя их профильное поперечное сечение.

2. Монтаж технологической оснастки для формирования уширения, для чего на верхнюю часть не извлекаемой оболочки устанавливается инвентарная труба 5, на верхнюю часть которой устанавливается нажимная пластина 6, на которой установлен домкрат 7, зафиксированный на трубе-инъекторе 2 стержнем диаметром d.

3. Формирование уширения, для чего домкрат 7, сжимающим усилием на инвентарную труба 5 и тянущим усилием на трубу - инъектор 2, обеспечивает отжатие грунта «раскрывающимися» боковыми пластинами не извлекаемой оболочки. Раскрывающиеся боковые пластины формируют гофры, вершины которых, перемещаясь в радиальном направлении на величину b1, фиксируют свое вертикальное положение, а их стенки, отжимают грунт и формируют уширение шириной b2. При этом, нижняя часть не извлекаемой оболочки перемещается вверх, формируя в грунте пространство под гофрапятой l3. Для уменьшения сопротивления грунта, при его отжатии статическим усилие домкрата 7, на металлический каркас сваи накладывается вибрационное воздействие от вибратора 8, установленного на корпусе домкрата.

Вибрационное бетонирование набивной сваи с гофра пятой обеспечивается подачей бетонной смеси в пространство инвентарной трубой 5 и трубой-инъектором 2. Или, после образования и заполнения гофра уширения, вибрационного опускания в скважину полой железобетонной сваи 13, с последующим заполнением полости сваи бетонной смесью через инъекционные отверстия в трубе-инъекторе 2.

Изобретение относится к устройству свайных оснований различного назначения, в частности свайного основания рельсового пути транспортных средств из несущих сборных железобетонных элементов. Способ изготовления набивной сваи с уширением включает бурение инвентарной скважины с последующим образованием пяты и заполнением образовавшейся полости бетонной смесью, или после образования пяты и заполнения ее бетонной смесью опускают в скважину полую железобетонную сваю, с последующим заполнением полости сваи бетонной смесью. В предварительно пробуренную инвентарную скважину погружают металлический каркас, выполненный из неизвлекаемой оболочки, имеющий прямоугольное сечение с осевыми надрезами на стенках и сформированными гофрами с технологической высотой, обеспечивающими направленное радиальное деформирование. Оболочка выполнена с опорной пластиной с направляющим конусом в нижней части, сквозь которую и вдоль оси оболочки проходит труба-инъектор. На металлический каркас устанавливают инвентарную трубу, на верхнюю часть которой устанавливают нажимную пластину, через которую передают сжимающее усилие одновременно с обеспечением тянущего усилия на трубу-инъектор, с образованием гофр, путем продольного сжатия стенок оболочки, и пространства для гофра пяты, которое бетонируется через инвентарную трубу и трубу-инъектор. Технический результат - создание надежного и технологичного способа изготовления набивной сваи с пятой. 7 ил.

1. Способ изготовления набивной сваи с уширением, включающий бурение инвентарной скважины с последующим образованием пяты и заполнением образовавшейся полости бетонной смесью, или после образования пяты и заполнения ее бетонной смесью опускают в скважину полую железобетонную сваю, с последующим заполнением полости сваи бетонной смесью, отличающийся тем, что в предварительно пробуренную инвентарную скважину погружают металлический каркас, выполненный из неизвлекаемой оболочки, имеющий прямоугольное сечение с осевыми надрезами на стенках и сформированными гофрами с технологической высотой, обеспечивающими направленное радиальное деформирование, причем оболочка выполнена с опорной пластиной с направляющим конусом в нижней части, сквозь которую и вдоль оси оболочки проходит труба-инъектор, на металлический каркас устанавливают инвентарную трубу, на верхнюю часть которой устанавливают нажимную пластину, через которую передают сжимающее усилие одновременно с обеспечением тянущего усилия на трубу-инъектор, с образованием гофр, путем продольного сжатия стенок оболочки, и пространства для гофра пяты, которое бетонируется через инвентарную трубу и трубу-инъектор.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сжимающее усилие обеспечивается осевым силовым и вибрационным воздействием домкрата.