БУРОВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК E02D5/38 

Описание патента на изобретение RU2798149C2

1. Область техники

Изобретение относится к строительству, особенно в стесненных условиях, в частности к элементам и способам монолитного возведения элементов зданий и сооружений, а именно опорных железобетонных элементов.

2. Уровень техники

Известно устройство для передачи давления на нижележащие плотные слои грунта, образуемые путем заполнения бетоном пробуренных скважин /Краткий политехнический словарь. - М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1956 г., с. 830, реф. "Свая"/ /1/.

Известно устройство в виде вертикальной опоры для поддержания элементов перекрытий сооружения /Краткий политехнический словарь. -М.: Гос. изд. технико-теоретической литературы, 1956 г., с. 429, реф. "Колонна"/ /2/.

Известна железобетонная опора, содержащая замоноличенный бетонной смесью остов, включающий арматуру и узлы связи /Пат. РФ №2094575, МПК (6) Е04С 5/01, Е04В 1/16, 1991/ /3/.

Известна железобетонная колонна, включающая замоноличенный бетонной смесью арматурный каркас и закладные детали, состоящая из верхней опорной и нижней фундаментной частей /Метелюк Н.С. и др. Сваи и свайные фундаменты, Киев, "Будивельник", 1977, с. 49-51/ /4/.

Известен способ возведения буровой железобетонной колонны, включающий операции изготовления колонны с закладными деталями, бетонированием в неизвлекаемой опалубке в проектном положении в скважине с замоноличиванием /Юркевич П.Б. "Буровые колонны - новая реальность." //"Подземное пространство мира", 2001, №4, с. 12-21, ISSN 0869-799Х, ТИМР, Москва/ /5/.

Недостаток известных устройств и способов их установки /1-5/ - недостаточная обеспеченность гарантированной точности установленной колонны по вертикали, особенно при совмещении работ нулевого цикла с работами по возведению элементов здания или сооружения выше нулевой отметки.

Известна также, принятая в качестве наиболее близкого технического решения в части «Устройства», «Буровая железобетонная колонна» /патент РФ №2229557/ /6/

Известная /6/ Буровая железобетонная колонна, состоящая из верхней опорной и нижней фундаментной частей, включает замоноличенный бетонной смесью арматурный каркас и закладные детали, опорная верхняя часть колонны выполнена в неизвлекаемой опалубке.

Недостаток известного устройства /6/ «Буровой железобетонной колонны» в наличии не скомпенсированных, возникающих при осуществлении способа возведения отклонений от вертикальности колонны в связи с тем, что колонна содержит двухуровневое по горизонтали закрепление от смещения в процессе возведения.

Заявляемая колонна отличается от известного технического решения /6/ в наличии трубного армирующего элемента - неизвлекаемой трубы-опалубки, содержит трехуровневое по горизонтали закрепление от смещения арматурного каркаса в процессе возведения колонны, размещенных в граничных областях колонны - верх, низ и область сопряжения верхней опорной и нижней фундаментной частей, а также силовое монолитное железобетонное соединение нижней фундаментной и верхней опорной частей колонны.

Известен также «Способ возведения «Буровой железобетонной колонны» /патент РФ №2674480, (МПК E02D /38 (2006.01)) /7/, принятый в качестве наиболее близкого технического решения в части «Способа», включающий бурение скважины под защитой обсадной трубы, изготовление арматурного каркаса колонны с помещением его верхней части в трубу-опалубку, выполнение инклинометрии обсадной трубы после завершения бурения скважины до проектной глубины, приварку металлических центраторов к трубе-опалубке с арматурным каркасом колонны, монтаж арматурного каркаса в обсадной трубе, опускание бетоновода через внутреннюю часть арматурного каркаса колонны и укладку бетонной смеси с ускорителем схватывания для фиксации нижней части буровой железобетонной колонны с одновременным извлечением обсадной трубы на высоту уложенной бетонной смеси с ускорителем схватывания, выдержку этой смеси до набора минимальной прочности, проверку фиксации арматурного каркаса колонны и продолжение бетонирования с замедлителем схватывания бетонной смеси до проектных отметок с одновременным извлечением из скважины обсадной трубы и заполнением межтрубного пространства цементно-песчаным раствором.

Недостатком известного /7/ способа возведения колонны в том, что контроль вертикальности в процессе возведения колонны осуществляется по косвенным данным вертикальности, а именно, по данным инклинометрии обсадной трубы, что не позволяет достичь вертикальности положения буровой колонны, поскольку арматурный каркас колонны с приваренными к его трубе центраторами занимает внутри обсадной трубы близкое к соосному с нею положение и имеет те же изначальные отклонения от вертикали, как и сама обсадная труба При этом отсутствуют операции контроля и/или корректировки перед замоноличиванием, гарантирующие вертикальность базового вертикального элемента - арматурного каркаса несущей верхней части колонны и в конечном итоге - возведенной колонны.

Заявленный способ отличается от известного /7/ возможностью независимого во времени выполнения верхней опорной части и нижней фундаментной частей, при этом операцию образования скважины осуществляют с учетом возможного отклонения при бурении оси скважины, как в плане, так и от вертикали, с комплексной защитой при бурении под глинистым раствором и обсадной трубой, вывешивают в уровне форшахты объединенный арматурный каркас колонны с технологическим зазором по отношению к дну скважины или вывешивают арматурный каркас верхней опорной части в уровне форшахты над областью зоны соединения (7) (сопряжения) арматурных каркасов верхней опорной и нижней фундаментной частей, с помощью временных съемных устройств последовательно закрепляют арматурный каркас колонны в уровне форшахты и в уровне низа обсадной трубы, также в уровне нижней фундаментной части колонны в зоне заделки путем замоноличивания снизу вверх нижней фундаментной части колонны в объеме скважины, затем бетонируют верхнюю опорную часть колонны в объеме обсадной трубы во внутренней части неизвлекаемой трубы-опалубки арматурного каркаса с параллельной засыпкой зазора между обсадной трубой и неизвлекаемой трубой-опалубкой зернистым материалом, в любое удобное время после набора бетоном колонны необходимой прочности извлекают обсадную трубу.

3. Сущность изобретения

3.1. Результат решения технической задачи

Технический результат - повышение гарантированной точности по вертикали при установке опорных фундаментных и конструктивных элементов здания или сооружения и возможность возведения здания, сооружения одновременно вверх и вниз ниже нулевой отметки.

3.2. Перечень фигур чертежей.

На фиг. 1 представлен пример конструкции и способа устройства монолитной железобетонной буровой колонны, возводимой в скважине под защитой обсадной трубы и бурового раствора с жестким соединением пространственных арматурных каркасов верхней опорной и нижней фундаментной (свайной) частей; на фиг. 2 - сечение "1-1" на фиг. 1 и фиг. 3 в уровне центрирования арматурного каркаса верхней опорной части колонны с помощью съемных гидравлических домкратов; на фиг. 3 - пример конструкции и способа устройства монолитной железобетонной буровой колонны, возводимой в скважине под защитой обсадной трубы и бурового раствора без соединения (нахлест) пространственных арматурных каркасов верхней опорной и нижней фундаментной (свайной) частей, где

1 - обсадная металлическая труба, 2 - буровой глинистый раствор, 3 - буровая скважина, 4 - пространственный арматурный каркас нижней фундаментной (свайной) части, 5 - внешняя армирующая металлическая труба пространственного арматурного каркаса верхней опорной части, 6 - пространственный арматурный каркас верхней опорной части, 7 - зона соединения пространственных арматурных каркасов (6, 4) верхней опорной (9) и нижней фундаментной (свайной, 8) частей, 8 - нижняя фундаментная (свайная) часть монолитной железобетонной буровой колонны, 9 - верхняя опорная часть монолитной железобетонной буровой колонны, 10 - заделка верхней опорной части (9) монолитной железобетонной буровой колонны в нижней фундаментной (свайной) части (8), 11 - технологический зазор между нижней фундаментной (свайной) частью (8) монолитной железобетонной буровой колонны и низом обсадной металлической трубы (1), 12 - центрирующий кондуктор в уровне форшахты, 13 - узел вывески пространственного арматурного каркаса верхней опорной части (6) с внешней армирующей трубой (5) над форшахтой, 14 - технологический зазор между вывешенными в уровне форшахты пространственным арматурным каркасом (6) верхней опорной части (9) с внешней армирующей трубой (5) и пространственным арматурным каркасом (4) нижней фундаментной (свайной) части (8) и дном буровой скважины (3), 15 - извлекаемый центрирующий гидравлический домкрат, 16 - уложенная бетонная смесь в нижней фундаментной (свайной) части (8), 16а - уложенная бетонная смесь в верхней опорной части (9), 17 - зернистая (гравийная или щебеночная) засыпка зазора между обсадной металлической трубой (1) и внешней армирующей трубой (5) верхней опорной части (9) параллельно с извлечением гидравлических домкратов (15), 18 - цементация полускального основания буровой колонны через закладные трубопроводы в составе пространственных арматурных каркасов (6, 4) верхней опорной части (9) и нижней фундаментной части (8), 19 - уширенная пята нижней фундаментной части (8) монолитной железобетонной буровой колонны при возведении в дисперсных грунтах, 19а - опрессовочная цементация основания буровой колонны через закладные трубопроводы в составе пространственных арматурных каркасов (6, 4) верхней опорной части (9) и нижней фундаментной части (8).

3.3. Отличительные признаки

Железобетонная колонна, в отличие от известной, выполняемой в буровой скважине, состоит из верхней опорной и нижней фундаментной частей, причем арматурные каркасы этих частей могут быть соединены друг с другом жестко или нахлестом с заделкой верхней опорной части в нижней фундаментной части колоны. Арматурный каркас верхней опорной части колонны заключен в неизвлекаемую металлическую трубу - опалубку, являющуюся внешним армирующим элементом арматурного каркаса одновременно.

В способе возведения буровой железобетонной колонны, в отличие от известного, бурение скважины осуществляется под комплексной защитой металлической обсадной трубы и бурового глинистого раствора. Причем заглубление обсадной трубы производится до уровня, несколько превышающего верх будущей фундаментной плиты подземного сооружения. Такое ограниченное заглубление обсадной трубы позволяет извлекать ее не в процессе возведения буровой железобетонной колонны, как в известном способе, а в любое удобное время после полного завершения возведения колонны и набора ею прочности, что исключает смещение готовой колоны от вертикали при извлечении обсадной трубы.

В способе возведения буровой железобетонной колонны, в отличие от известного, пространственные арматурные каркасы верхней опорной и нижней фундаментной частей устанавливаются в скважину по-разному. В случае соединения друг с другом жестко арматурные каркасы верхней опорной и нижней фундаментной частей устанавливаются в скважине с технологическим зазором от дна скважины. Технологический зазор достигается путем вывешивания объединенного арматурного каркаса с помощью центрирующего кондуктора в уровне форшахты. В случае соединения друг с другом нахлестом арматурные каркасы верхней опорной и нижней фундаментной частей устанавливаются в скважине раздельно. При этом пространственный арматурный каркас нижней фундаментной части устанавливаются в скважине без технологического зазора и опускается на дно скважины, а арматурный каркас верхней опорной части колонны вывешивается с помощью центрирующего кондуктора в уровне форшахты.

В способе возведения буровой железобетонной колонны, в отличие от известного, инклинометрия производится не для обсадной трубы. Поскольку вертикальность требуется обеспечить собственно для верхней опорной части буровой колонны, в последствие находящейся внутри подземного сооружения, инклинометрия производится именно для нее. По результатам инклинометрии верхней опорной части буровой колонны с помощью центрирующего кондуктора в уровне форшахты и съемных гидравлических домкратов, размещаемых на внешней армирующей трубе арматурного каркаса верхней опорной части колонны ближе к низу обсадной трубы, производится центрирование колонны с последующим закреплением ее от смещения в трех уровнях. Первым уровнем закрепления служит закрепление в уровне форшахты с помощью центрирующего кондуктора, вторым уровнем - закрепление гидравлическими съемными домкратами арматурного каркаса верхней опорной части колонны с внешней армирующей трубой с распором их в обсадную металлическую трубу, третьим уровнем - омоноличивание арматурного каркаса нижней фундаментной части колоны.

В способе возведения буровой железобетонной колонны, в отличие от известного, бетонирование методом вертикально перемещающейся внутри пространственного арматурного каркаса бетонолитной трубы производится непрерывно. При этом используется бетонная смесь, однородная по своему составу и свойствам.

Колонна устроена следующим образом

Железобетонная колонна (фиг. 1) выполнена с возможностью ее возведения в буровой скважине, в основании которой залегают полускальные или скальные породы, в том числе трещиноватые и кавернозные, цементация которых выполняется через закладные трубопроводы в составе пространственных арматурных каркасов верхней опорной части (9) и нижней фундаментной части (8) колонны.

Железобетонная колонна (фиг. 3) выполнена с возможностью ее возведения в буровой скважине, в основании которой залегают дисперсные грунты (полутвердые и/или твердые глинистые либо плотные пески и/или гравийные и галечниковые грунты), уширенная пята которой выполняется механическим либо камуфлетным способами с последующей опрессовочной цементацией через закладные трубопроводы в составе пространственных арматурных каркасов верхней опорной части (9) и нижней фундаментной части (8) колонны.

Колонна разделена на верхнюю часть (9) (опорная часть под перекрытия) и нижнюю часть (8) (фундаментная опорная часть) с зоной соединения (7) пространственных арматурных каркасов (6) верхней опорной части и (4) нижней фундаментной и заделкой (10) верхней опорной части (9) в нижней фундаментной части (8).

Пространственные арматурные каркасы (6) верхней опорной и (4) нижней фундаментной частей могут быть соединены друг с другом жестко (фиг. 1) или нахлестом (фиг. 3) с заделкой (10) верхней опорной части (9) в нижней фундаментной части (8) колоны. Арматурный каркас (6) верхней опорной части колонны заключен в неизвлекаемую металлическую трубу - опалубку (5), являющуюся внешним армирующим элементом арматурного каркаса одновременно.

Способ возведения буровой колонны.

Способ возведения буровой колонны совмещает операции изготовления и установки в скважине (3) в проектное положение пространственного арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны, соединенного жестко или нахлестом с пространственным арматурным каркасом (4) нижней фундаментной части (8). Способ позволяет осуществлять центрирование, заключенного в металлическую трубу-опалубку (5), пространственного арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны с компенсацией эксцентриситета проекции геометрической оси и проекции оси центра масс за счет центрирования в двух уровнях.

Способ предусматривает бурение скважины (3) под защитой металлической обсадной трубы (1) и бурового глинистого раствора (2), причем погружение металлической обсадной трубы (1) производится таким образом, чтобы между низом погруженной обсадной трубы (1) и верхом нижней фундаментной части (8) колонны оставался технологический зазор (11), исключающий обетонирование обсадной трубы (1) в процессе омоноличивания пространственных арматурных каркасов (4) и (6 - внутри неизвлекаемой трубы-опалубки (5)) колонны.

Погружение пространственного арматурного каркаса (4) нижней фундаментной части (8) и пространственного арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны в буровую скважину (3) осуществляется последовательно автомобильным краном с необходимыми для этих целей характеристиками. В зависимости от типа соединения упомянутых каркасов на монтаже погружение в буровую скважину (3) пространственного арматурного каркаса (4) нижней фундаментной части (8) с пространственным арматурным каркасом (6) верхней опорной части (9) колонны может быть раздельным (фиг. 3) или цельным (фиг.1). В первом случае соединение каркасов чисто нахлесточное, когда пространственный арматурный каркас (6) верхней опорной части (9) колонны свободно погружается внутрь пространственного арматурного каркаса (4) нижней фундаментной части (8) колонны с зазорами по отношению друг к другу с формированием зоны соединения (7) и заделки (10) после их омоноличивания. Во втором случае соединение этих каркасов жесткое и производится на монтаже в уровне форшахты, например, с помощью сварных соединений. Соответственно в первом случае пространственный арматурный каркас (4) нижней фундаментной части (8) колонны погружается на дно буровой скважины (3), а пространственный арматурный каркас (6) верхней опорной (9) части колонны вывешивается на центрирующем кондукторе (12) в уровне форшахты с помощью узла (13) вывески пространственного арматурного каркаса верхней опорной части (6) с внешней армирующей трубой (5). Во втором случае объединенные на монтаже в уровне форшахты арматурные каркасы (4 и 6) нижней фундаментной (8) и верхней опорной (9) частей в цельный каркас вывешиваются на центрирующем кондукторе (12) в уровне форшахты с формированием технологического зазора (14) между низом каркаса (4) и дном буровой скважины (3).

Затем над головой пространственного арматурного каркаса (6) верхней опорной части колонны (9) устанавливается инвентарный центрирующий кондуктор (12), оборудованный системой горизонтальных и вертикальных механических или гидравлических домкратов. Опорная рама центрирующего кондуктора временно жестко фиксируется к форшахте.

Центрированию (направление перемещений показано стрелками на фиг. 1÷3) объединенных пространственных арматурных каркасов (4 и 6 на фиг. 1) или только пространственного арматурного каркаса (6 на фиг. 3) верхней опорной части (9) колонны предшествует выверка и корректировка, при необходимости, положения самого центрирующего кондуктора (12) в плане и по вертикали с помощью системы вертикальных и горизонтальных домкратов.

Центрирование первого уровня пространственных арматурных каркасов (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3) в буровой скважине (3) выполняется системой горизонтальных механических или гидравлических домкратов центрирующего кондуктора (12), смонтированного и выверенного в уровне форшахты.

Центрирование второго уровня пространственных арматурных каркасов (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3) в буровой скважине (3) выполняется системой съемных гидравлических домкратов (15), временно закрепляемых на неизвлекаемой трубе - опалубке (5) пространственного арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны.

Центрированию предшествует проверка положения пространственных арматурных каркасов (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3) в буровой скважине (3) с помощью инклинометра, устанавливаемого в закладном технологическом трубопроводе внутри колонны.

Заключительной операцией центрирования является проверка положения пространственных арматурных каркасов (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3) в буровой скважине (3) после центрирования с помощью инклинометра.

При достижении требуемых допусков буровой колонны по вертикальности пространственные арматурные каркасы (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3) в буровой скважине (3) жестко закрепляются от смещения на первом уровне - форшахты.

Дополнительно пространственные арматурные каркасы (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3) закрепляются от смещения на втором уровне с помощью извлекаемых гидравлических домкратов (15), распираемых от внешней армирующей трубы (5) пространственного арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны в обсадную металлическую трубу (1).

Замоноличивание колонны производится непрерывно методом вертикально перемещающейся внутри пространственных арматурных каркасов (6 и 4) бетонолитной трубы. Сначала производится укладка бетонной смеси (16) в нижней фундаментной части (8) буровой колонны, а затем бетонной смеси (16а) в верхней опорной части (9). Параллельно с укладкой бетонной смеси (16а) в верхней опорной части (9) производится тампонаж (засыпка) зернистым материалом (17 - щебнем или гравием фракции 40-70 мм) зазора между неизвлекаемой трубой-опалубкой (5), стенками скважины (3) в уровне технологического зазора (11) и обсадной металлической трубой (1).

Предварительно после жесткого закрепления пространственного арматурного каркаса (6), заключенного в неизвлекаемую трубу-опалубку (5) верхней опорной части (9) колонны на форшахте снимается инвентарный центрирующий кондуктор (12) и извлекаются съемные гидравлические домкраты (15).

Технологический трубопровод, ранее использовавшийся для инклинометрии пространственных арматурных каркасов (6, 4 для фиг. 1 или только 6 для фиг. 3), используется для цементации (18 на фиг. 1) или опрессовки (19а на фиг. 3) основания буровой колонны.

Совмещение в единой конструкции функций фундаментного элемента и вертикального несущего элемента здания или сооружения и способ возведения колонны повышают точность монтажа, а также обеспечивают универсальность и позволяют одновременно (параллельно) и/или последовательно (в любой последовательности) выполнять работы выше и ниже нулевой земляной отметки.

Способ возведения обеспечивает точность выполнения буровой железобетонной колонны с отклонением ее оси от вертикали не более 1:500 и ±5 мм - в плане с наименьшими трудозатратами и количеством производственных операций.

Похожие патенты RU2798149C2

название год авторы номер документа
БУРОВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ 2003
  • Юркевич П.Б.
RU2229557C1
ЩЕЛЕВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ 2003
  • Юркевич П.Б.
RU2251608C1
Способ возведения буровой железобетонной колонны 2017
  • Ильин Игорь Валерьевич
  • Марков Владимир Андреевич
  • Клочанов Виталий Михайлович
RU2674480C1
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПОД БОЛЬШИЕ НАГРУЗКИ 2008
  • Бигвава Георгий Демурович
  • Сепашвили Отар Дмитревич
RU2375521C1
СВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ БУРОВАЯ И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ 2016
  • Юркевич Павел Борисович
RU2657885C2
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ОПОРЫ МОСТА В ВОДНОЙ АКВАТОРИИ 2023
  • Конных Андрей Альбертович
  • Сухоруков Алексей Александрович
  • Романов Дмитрий Вячеславович
  • Колюшев Игорь Евгеньевич
  • Лютый Сергей Михайлович
  • Малыгин Евгений Геннадьевич
RU2809049C1
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ В ГРУНТЕ С ИЛОВАТЫМИ ПРОСЛОЙКАМИ 2004
  • Куракин П.П.
  • Коротин В.Н.
  • Онищук В.М.
  • Новиков А.Н.
  • Солодухин А.Н.
  • Соколов А.Д.
  • Чаленко В.В.
RU2260653C1
ТРУБОБЕТОННАЯ СВАЯ С УСИЛЕННЫМ ОСНОВАНИЕМ И СПОСОБ ЕЕ СООРУЖЕНИЯ 2011
  • Акатов Вячеслав Павлович
  • Акатов Максим Вячеславович
  • Данковцев Александр Федорович
  • Пудеев Павел Васильевич
  • Смирнов Александр Юрьевич
  • Политико Дмитрий Леонидович
  • Федорашко Николай Васильевич
RU2492294C1
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОСТА ЧЕРЕЗ ВОДНУЮ ПРЕГРАДУ 2004
  • Костылев В.В.
  • Сур Е.Г.
RU2237123C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УЗЛА СОПРЯЖЕНИЯ СВАИ С СУЩЕСТВУЮЩИМ ФУНДАМЕНТОМ ПРИ ЕГО УСИЛЕНИИ (ВАРИАНТЫ) 2008
  • Еремин Валерий Яковлевич
  • Буданов Алексей Александрович
  • Еремин Алексей Валерьевич
  • Раянов Сергей Фадусович
  • Сигута Юрий Васильевич
  • Тихонов Михаил Сергеевич
RU2385384C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 798 149 C2

Реферат патента 2023 года БУРОВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ

Изобретение относится к строительству, особенно в стесненных условиях, в частности к элементам и способам монолитного возведения элементов зданий и сооружений, а именно опорных железобетонных элементов. Буровая железобетонная колонна включает замоноличенную бетонной смесью конструкцию арматурных каркасов, состоящую из верхней опорной и нижней фундаментной частей. Арматурный каркас в зоне соединения верхней опорной части колонны соединен жестко или нахлестом с арматурным каркасом нижней фундаментной части. Арматурный каркас верхней опорной части заключен в неизвлекаемую металлическую трубу-опалубку, являющуюся одновременно внешним армирующим элементом арматурного каркаса. Железобетонная колонна содержит монолитное силовое соединение в зоне соединения арматурного каркаса нижней фундаментной части колонны с верхней опорной частью, омоноличенное в заделке. Содержит трехуровневое по вертикали колонны закрепление от смещения арматурного каркаса колонны в процессе ее возведения, при этом первым уровнем закрепления служит закрепление в уровне форшахты с помощью центрирующего кондуктора, вторым уровнем - закрепление гидравлическими съемными домкратами арматурного каркаса верхней опорной части колонны с внешней армирующей трубой с распором их в обсадную металлическую трубу, третьим уровнем - омоноличивание арматурного каркаса нижней фундаментной части колонны. Технический результат состоит в повышении гарантированной точности по вертикали при установке опорных фундаментных и конструктивных элементов здания или сооружения и возможности возведения здания, сооружения одновременно вверх и вниз ниже нулевой отметки с наименьшими трудозатратами и количеством производственных операций. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 798 149 C2

1. Буровая железобетонная колонна, включающая замоноличенную бетонной смесью конструкцию арматурных каркасов (4, 6), состоящую из верхней опорной (9) и нижней фундаментной (8) частей, отличающаяся тем, что арматурный каркас (6) в зоне соединения верхней опорной части (9) колонны соединен жестко или нахлестом с арматурным каркасом (4) нижней фундаментной части, арматурный каркас верхней опорной части заключен в неизвлекаемую металлическую трубу-опалубку (5), являющуюся одновременно внешним армирующим элементом арматурного каркаса (6), железобетонная колонна содержит монолитное силовое соединение в зоне соединения (7) арматурного каркаса (4) нижней фундаментной части (8) колонны с верхней опорной частью (9), омоноличенное в заделке (10), содержит трехуровневое по вертикали колонны закрепление от смещения арматурного каркаса колонны в процессе ее возведения, при этом первым уровнем закрепления служит закрепление в уровне форшахты с помощью центрирующего кондуктора, вторым уровнем - закрепление гидравлическими съемными домкратами арматурного каркаса верхней опорной части колонны с внешней армирующей трубой с распором их в обсадную металлическую трубу, третьим уровнем - омоноличивание арматурного каркаса нижней фундаментной части колонны.

2. Железобетонная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что колонна выполнена в виде единого арматурного каркаса, вывешенного с технологическим зазором (14) по отношению к дну скважины (3), с выделением функционального «жесткого» соединения стержней арматурных каркасов (6, 4) - верхней опорной (9) и нижней фундаментной (8) частей и заделкой (10) в зоне соединений (7) при омоноличивании колонны с опиранием ее на цементируемое трещиноватое и кавернозное полускальное или скальное основание.

3. Железобетонная колонна по п. 1, отличающаяся тем, что колонна выполнена с уширенной пятой из двух раздельных арматурных каркасов - вывешенного каркаса (6) верхней опорной части (9) и опущенного на дно скважины (3) арматурного каркаса (4) нижней фундаментной (8) части с соединением каркасов «внахлест» с зазорами по отношению друг к другу и формированием зоны соединения (7) и заделки (10) при омоноличивании колонны с опиранием ее на основание из дисперсных грунтов, упрочняемое опрессовочной цементацией.

4. Способ возведения буровой железобетонной колонны, включающий операции бурения скважины под защитой от обрушения до проектной глубины, инклинометрию, изготовление арматурного каркаса колонны, помещение арматурного каркаса колонны в обсадную трубу, опускание бетоновода через внутреннюю часть арматурного каркаса колонны и укладку под защитой от обрушения бетонной смеси (16) нижней фундаментной части (8) на высоту, достаточную для фиксации нижней части буровой железобетонной колонны, подъем бетоновода на высоту не более высоты укладки бетонной смеси для фиксации, выдержку уложенной бетонной смеси до набора бетонной смесью минимальной прочности, проверку фиксации арматурного каркаса колонны и продолжение бетонирования до проектных отметок с одновременным извлечением из скважины обсадной трубы и заполнением межтрубного пространства цементно-песчаным раствором, отличающийся тем, что бурение скважины и возведение колонны выполняют под комплексной защитой металлической обсадной трубы (1) и бурового глинистого раствора (2), в уровне форшахты вывешивают арматурный каркас (6), производят инклинометрию для оценки вертикальности арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны с помощью инклинометра, устанавливаемого в технологическом трубопроводе колонны, осуществляют центрирование арматурного каркаса (6) верхней опорной (9) части колонны с помощью центрирующего кондуктора (12) в уровне форшахты и съемных гидравлических домкратов (15), размещаемых на внешней армирующей трубе (5) арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны ближе к низу обсадной трубы (1), с последующим закреплением арматурного каркаса (6) от смещения в трех уровнях, выполняют непрерывное бетонирование методом вертикально перемещающейся внутри пространственных арматурных каркасов (4, 6) бетонолитной трубы с использованием бетонной смеси, однородной по своему составу и свойствам, с параллельной засыпкой зазора между обсадной трубой (1) и внешней армирующей трубой (5) арматурного каркаса (6) верхней опорной части (9) колонны зернистым материалом (17).

5. Способ возведения буровой железобетонной колонны по п. 4, отличающийся тем, что бурение скважины осуществляют диаметром Dc>Dk на величину α=(2εг+2Δ+2τ) с учетом возможного отклонения оси скважины как в плане, так и от вертикали, где Dк - максимальный эквивалентный диаметр арматурного каркаса колонны, εг - эксцентриситет проекции геометрической оси и проекции оси центра масс колонны в плоскости подвеса (верха) колонны, Δ - отклонение оси буровой скважины от вертикали, τ - отклонение оси буровой скважины в плане.

6. Способ возведения буровой железобетонной колонны по п. 4, отличающийся тем, что после замоноличивания арматурных каркасов колонны через технологический трубопровод, размещаемый внутри колонны, осуществляют цементацию (18) трещиноватых и кавернозных пород полускального или скального основания или опрессовочную цементацию (19а) основания в дисперсных грунтах.

7. Способ возведения буровой железобетонной колонны по п. 4, отличающийся тем, что в уровне форшахты вывешивают арматурный каркас верхней опорной части колонны.

8. Способ возведения буровой железобетонной колонны по п. 4, отличающийся тем, что в уровне форшахты вывешивают арматурный каркас колонны, включающий каркас верхней опорной и нижней фундаментной частей колонны.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2798149C2

Способ возведения буровой железобетонной колонны 2017
  • Ильин Игорь Валерьевич
  • Марков Владимир Андреевич
  • Клочанов Виталий Михайлович
RU2674480C1
БУРОВАЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННАЯ КОЛОННА И СПОСОБ ЕЕ ВОЗВЕДЕНИЯ 2003
  • Юркевич П.Б.
RU2229557C1
СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ПОД БОЛЬШИЕ НАГРУЗКИ 2008
  • Бигвава Георгий Демурович
  • Сепашвили Отар Дмитревич
RU2375521C1
СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ В ГРУНТЕ С ИЛОВАТЫМИ ПРОСЛОЙКАМИ 2004
  • Куракин П.П.
  • Коротин В.Н.
  • Онищук В.М.
  • Новиков А.Н.
  • Солодухин А.Н.
  • Соколов А.Д.
  • Чаленко В.В.
RU2260653C1
Буронабивная свая 1982
  • Дзагов Алик Мухтарович
  • Джантимиров Христофор Авдеевич
  • Гордеев Михаил Николаевич
  • Аникин Вадим Алексеевич
  • Львович Лев Борисович
SU1043258A1

RU 2 798 149 C2

Авторы

Юркевич Павел Борисович

Даты

2023-06-16Публикация

2022-02-04Подача