Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов Российский патент 2024 года по МПК E02D27/08 

Изобретение относится к области строительства и может использоваться для устройства свайных фундаментов при новом строительстве, а также при усилении существующих фундаментов реконструируемых зданий и сооружений.

Известна винтовая свая для рыхлых грунтов (см. патент RU 128210 U1, МПК E02D 5/56 - аналог), состоящая из металлической трубы с жесткой металлической навивкой на ее поверхности в 2-3 витка у верхнего конуса трубы и 5-6 витков у нижнего по внедряющемуся направляющему глухому конусу. В верхней, надгрунтовой, части трубы, ниже хвостовика для вращения, сооружен патрубок для шланга нагнетательного насоса и пакер, в виде прижимной шайбы, для предотвращения прорыва раствора на поверхность по зазору между шнековой навивкой.

Известна конструкция буроинъекционной конической сваи, состоящей из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединяемых соединительными муфтами, и буровой коронки (см. патент RU 2672698 С1, МПК E02D 27/08 - аналог).

Известна конструкция анкерной сваи с муфтами-коронками разных диаметров (см. патент RU 2425924 С1, МПК E02D 5/54 - прототип). Конструкция позволяет устраивать ствол скважины в виде усеченного конуса.

Недостатком известных конструкций является отсутствие контроля давления обжатия скважины при подаче мелкозернистой бетонной смеси с целью исключения гидроразрыва грунта, что отрицательно влияет на несущую способность сваи.

Задачей заявляемого предложения является создание конструкции буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов, в устье скважины которой устраивается запирающее устройство (пакер), позволяющее контролировать давление обжатия скважины и исключить гидроразрыв грунта, что отрицательно влияет на несущую способность сваи.

Техническим результатом является обеспечение повышения несущей способности изготовляемой сваи, за счет обеспечения контроля давления обжатия скважины с целью исключения гидроразрыва грунта.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов, состоящем из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединенных соединительными муфтами-коронками, и бурового долота на конце нижней штанги, согласно изобретению верхняя штанга снабжена пакером, выполненным в виде усеченного конуса с выступом, при этом пакер имеет сквозное центральное отверстие с внутренней винтовой навивкой для накручивания на штангу, отверстия на выступе для закрепления его на грунте и симметрично расположенные по обе стороны от центрального отверстия контрольные отверстия для снижения давления и контроля заполнения мелкозернистой бетонной смеси в скважине.

Новизна изобретения заключается в усовершенствовании конструкции для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов, в которой новым элементом - пакером обеспечивается снижение давления в буровой скважине, за счет выполнения его в виде усеченной конической формы, позволяющей плотно закрывать устье скважины при накручивании по винтовому профилю полой штанги перед подачей мелкозернистой бетонной смеси, что позволяет исключить гидроразрыв глинистых грунтов. Использование данной конструкции позволяет уплотнить стенки скважины и исключить их гидроразрыв, что положительно скажется на несущей способности сваи.

По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено подобного решения, что свидетельствует об изобретательском уровне заявки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 - общий вид устройства для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов; на фиг. 2 - пакер, вид сверху; фиг. 3 - пакер, сечение А-А.

Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов, состоит из последовательно соединенных штанг 1 с центральным инъекционным каналом 2, объединенных соединительными муфтами-коронками 3 и бурового долота 4 на конце нижней штанги 1. Верхняя штанга 1 снабжена пакером 5, который выполнен в виде усеченного конуса с выступом 6, при этом пакер имеет сквозное центральное отверстие 7 с внутренней винтовой навивкой 8 для накручивания на штангу. Также пакер имеет отверстия 9 на выступе 6 для закрепления его на грунте с помощью стопоров 10 и симметрично расположенные по обе стороны от центрального отверстия 7 контрольные отверстия 11 для снижения давления и контроля заполнения мелкозернистой бетонной смеси 12 в скважине.

Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов используют следующим образом:

Долото 4 накручивают на первую полую штангу 1 и посредством буровой техники погружают в грунт, затем штангу 1 наращивают с помощью соединительных муфт-коронок 3 большего диаметра относительно предыдущей. После окончания бурения и формирования скважины на верхнюю штангу 1 накручивают пакер 5 до плотного прижатия конусной части пакера 13 к устью скважины и закрепляют его в грунте при помощи стопоров 10 через отверстия 9 расположенные на выступе 6 для предотвращения поворота вокруг центральной оси. После закрепления пакера 5 происходит смена направления вращения и подъем конструкции сваи с одновременной подачей под давлением 0,6-0,8 МПа мелкозернистой бетонной смеси 12 через центральный инъекционный канал 2. Устроенные отверстия 11 в пакере 5 позволяют избежать избыточного давления на стенки скважины и исключить гидроразрыв грунта.

Изобретение относится к области строительства и может использоваться для устройства свайных фундаментов при новом строительстве, а также при усилении существующих фундаментов реконструируемых зданий и сооружений. Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов состоит из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединенных соединительными муфтами-коронками, и бурового долота на конце нижней штанги. Верхняя штанга снабжена пакером, выполненным в виде усеченного конуса с выступом, при этом пакер имеет сквозное центральное отверстие с внутренней винтовой навивкой для накручивания на штангу, отверстия на выступе для закрепления его на грунте и симметрично расположенные по обе стороны от центрального отверстия контрольные отверстия для снижения давления и контроля заполнения мелкозернистой бетонной смеси в скважине. Технический результат состоит в обеспечении повышения несущей способности изготовляемой сваи, за счет обеспечения контроля давления обжатия скважины с целью исключения гидроразрыва грунта. 3 ил.

Устройство для изготовления буроинъекционной конической сваи для глинистых грунтов, состоящее из последовательно соединенных штанг с центральным инъекционным каналом, объединенных соединительными муфтами-коронками, и бурового долота на конце нижней штанги, отличающееся тем, что верхняя штанга снабжена пакером, выполненным в виде усеченного конуса с выступом, при этом пакер имеет сквозное центральное отверстие с внутренней винтовой навивкой для накручивания на штангу, отверстия на выступе для закрепления его на грунте и симметрично расположенные по обе стороны от центрального отверстия контрольные отверстия для снижения давления и контроля заполнения мелкозернистой бетонной смеси в скважине.