Устройство для возведения набивных свай-оболочек Советский патент 1985 года по МПК E02D5/34 

Изобретение относится к строитель ству, в частности к устройствам для возведения набивных свай-оболочек. Известно устройство для возведения набивных свай-оболочек, выполнен ное из соединенных между собой концентрически расположенных с зазором трубчатых элементов с объединяющей плитой и вибратором . Однако несущая способность сваиоболочки, возведенной с применением этого устройства, недостаточна, так как свая на грунт опирается по кольцевому сечению. Сечение, занятое грунтовым сердечником в работе не участвует. Кроме того, сваи-оболочки в нижней своей части могут иметь пониженную прочность бетона, так как возможно попадание грунта в эту зону оболочки при погружении устройст ва в грунт, что ухудшает качество сваи-оболочки в наиболее ответственном месте, т.е. в контакте с грунтом, и снижает технологичность возведения свай-оболочек. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для изготовления набивных свай, включающее трубчат ю штангу, установленньй на ней подвижно-полый цилиндрический корпус со спиралевидным верхним концом, рабочий орган со спиралевидной наружной поверхностью и полостью, подвижно монтированный в ней наконеч ник с лопастями и выпускными отверстиями Г2 . Недостатком известного устройства является большая трудоемкость возведения свай-оболочек. Цель изобретения - повьш1ение производительности. Цель достигается тем, что устройство для возведения набивных свайоболочек, включающее полую штангу, установленный на ней подвижно-полый цилиндрический корпус со спиралевидным верхним концом, рабочий орган со спиралевидной наружной поверхностью и полостью, подвижно монтированный в ней наконечник с лопастями и выпускными отверстиями, снабжено установленным на штанге полым цилиндрическим кожухом с коническим верхним концом и охватьгаающим рабочий орган оснащенный установленные в его полос ти патрубком для перекрытия выпускных отверстий наконечника, и бетонолитной трубой, установленной коакси22ально штанге и жестко соединенной с корпусом, выполненным со спиралевидным нижним концом, имеющим выпускное отверстие, и закрепленным на штанге посредством радиальных ребер, при этом полый кожух установлен на штанге подвижно с возможностью перекрытия выпускного отверстия корпуса. На фиг.1 изображено устройство, общий вид, на фиг.2 - устройство при выполнении скважины, продольный разрез, на фиг.З - разрез А-А на фиг.З, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З, на фиг.З - разрез В-В на фиг.З, на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.З, на фиг.7разрез Д-Д на фиг.З, на фиг.8 - устройство при укладке бетонной смеси и балластного заполнителя в скважину, продольный разрез, на фиг.9 - вид скважины в процессе ее выполнения, на фиг.10 - начало бетонирования сваи-оболочки, на фиг.11 - бетонирование сваи-оболочки и заполнение полости балластным заполнителем, на фиг.12 - готовая свая-оболочка. Устройство для возведения набивных свай-оболочек включает закрепленный на трубчатой штанге 1 полый кожух 2 рабочего органа 3, внутри которого располагается патрубок 4 с жестко закрепленным наконечником 5 в нижней части, а выше рабочего органа 3 установлен полый корпус 6, состоящий из средней цилиндрической части 7, нижней спиралевидной конической части 8 и верхней конической части 9, сопряженной с бетонолитной трубой 10, внутри которой соосно установлена трубчатая штанга 1. Верхняя коническая часть 9 может быть выполнена со спиралевидной наружной поверхностью. Трубчатая штанга 1 жестко соединена цилиндрической частью 7 полого корпуса 6 радиальньми ребрами 11. Корпус 6 установлен коаксиально рабочему органу 3. Кожух 2. в верхней части, в месте примыкания к трубчатой штанге 1, снабжен гладким полым конусом 12с пазами 13 на внутренней поверхности, взаимодействующими с продольными ребрами 14, выполненными на наружной поверхности трубчатой штанги 1. Кожух 2 установлен на трубчатой штанге 1 с возможностью передачи крутящего момента и продольного перемещения относительно продольной оси устройства. Патрубок 4 сопряжен с рабочим

3

органом 3 посредством зубчатых выступов 15, входящих в шлицевые выемки 16 рабочего органа 3, в резульгате чего патрубок 4 может иметь осе вые перемещения по длине шлицевых выемок 16. Патрубок 4 имеет внутренний диаметр, равный внутреннему диаметру трубчатой штанги 1. В нижней части патрубка 4 имеются вьтускные отверстия 17, Шлицевые выемки 16 ограничивают перемещения патрубка 4 и позволяют открывать и закрьшать выпускные отверстия 17 трубчатой штанги 1, а также предотвращают пово рот патрубка 4 относительно рабочего органа 3 при выполнении скважины. При верхнем положении кожуха 2 он закрывает сквозное отверстие 18 нижней спиралевидной конической части 8. Поворот кожуха 2 относительно продольной оси устройства предотвращается продольными ребрами 14, входящими в пазы 13. При нижнем положении кожух 2 закрывает спиралевидную jioBepxHocTb рабочего органа 3, причем длина кожуха 2 превьшает длину рабочего органа 3 с наконечником 5 в нижнем положении. При нижнем положении кожуха 2 открывается сквозное отверстие 18 нижней спиралевидной конической части 8. Спиралевидные поверхности рабочего органа 3, наконечника 5 и конических частей 8 и 9 корпуса-формирователя снабжены лопастями 19, которые позволяют устройству ввинчиваться в грунт при образовании скважины 20.

Устройство работает следующим образом.

Трубчатая штанга 1 и жестко соединенная с ней бетонолитная труба 10 с помощью вращательного привода приводится во вращение с одновременным осевым напором, в результате чего будет осуществляться процесс образования скважины 20, что обеспечивается спиралевидными поверхностями и лопастями 19, выполненными на рабочем органе 3, наконечнике 5 и нижней спиралевидной конической части 8 корпуса-формирователя 6, При образовании скважины 20 кожух 2 будет зафиксирован в верхнем положении и его поворот относительно продольной оси будет исключен за счет пазов 13, взаимодействунхцих с продольн1Ф1и ребрами 14. При верхнем положении кожуха 2 сквозное отверстие 18 кор788424

пуса-формирователя 6 закрыто, что предотвращает попадание грунта в полость корпуса-формирователя 6. Нижние кромки кожуха 2 в этом положении 5 будут плавно сопрягаться со спиралевидной поверхностью рабочего органа 3. Патрубок 4 будет находиться в верхнем положении относительно рабочего органа 3, при этом выпускные

10 отверстия 17 будут перекрыты.

После окончания процесса образования скважины 20 через бетонолитную трубу 10 подается бетонная смесь 21 в полость корпуса-формирователя 6.

f5 Затем устройство поднимается на тре- высоту и под напором бетонной смеси 21 и за счет собственной массы кожух 2 занимает нижнее положение и при этом через отверстие 18

20 бетонная смесь 21 поступает в скважину 20, формируя опорную часть 22 сваи-оболочки. В дальнейшем одновременно с вертикальным подъемом устройства в скважину подается бетонная

25 смесь 21 через бетонолитную трубу 10 и заполнитель 23 через трубчатую штангу 1. В качестве заполнителя 23 могут быть: сухой и водонасыщенный песок, глинистые растворы с утяжеля-

Q ющими добавками и прочие материалы. Под действием напора заполнителя 23 патрубок 4 переместится по шпицевым выемкам 16 в нижнее положение и выпускные отверстия 17 откроются. Через выпускные отверстия 17 заполнитель 23 будет поступать в полость сваи-оболочки. При этом кожух 2 будет выполнять роль опалубки, перегораживаюцей забетонированные стенки

0 24 сваи-оболочки и заполнитель 23, находящийся в полости. По мере бетонирования и укладки заполнителя 23 кожух 2 вместе с устройством поднимается. Кожух 2 предотвращает перемешивание бетонной смеси 21 с заполнителем 23 при их укладке. При необходимости создания защитных оболочек 25 вокруг сваи-оболочки сквахоину

20 при подъеме устройства заполняют 0 требуемым материалом 26, например асфальтобетоном, составом на основе синтетических вяжущих и т.п. В этом случае подъем устройства сопровождается вращением. Вдавливание материала 26 осуществляется спиралевидными поверхностями верхней конической части 9 корпуса-формирователя 6. Для предотвращения подъема материала 26

не енГч ° «°™«« быть не менее 3 м, в частности высота

этого слоя может быть корректирована ПРИ начале работы на первой сваеоболочке. Эта корректировка необхоS Р« ««ь.«« диаметрами свай, толщиной стенок наклона конической поверхности и свойств материала, вдавливаемого в стенки скважиВнутренний диаметр кожуха 2 принимается по формуле

где Dt - Диаметр сваи-оболочки;

« - толщина стенки 24 сваи-оболочки,

При использовании устройства повысится технологичность возведения набивных свай-оболочек в грунте в

т-- абых водонасыщенных грунтах оплывающих при проходке скважин обычным способом. Процесс образования скважины и возведения сваи совмещается, полость образуется строго по центру. Несущая способность сваЙ° Г° повьипается,так как выполнятся в уплотненных скважинах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ-ОБОЛОЧЕК, включанлцее полую штангу, установленный на ней подвижно-полый цилиндрический корпус со спиралевидным верхним концом, рабочий орган со спиралевидной наружной поверхностью и полостью, подвижно смонтированный в ней наконечник с лопастями и выпускными отверстиями, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено установленным на штанге полым цилиндрическю кожухом, выполненным с коническим верхним концом и охватываюв(им рабочий орган, оснащенный установленным в его полости патрубком для перекрытия выпускных отверстий наконечника, и бетонолитной трубой, установленной коаксиально штанге и жестко соединенной с корпусом, выполненным со спиS ралевидным нижним концом, имею1цим выпускное отверстие и закрепленным на штанге посредством радиальных ребер, при этом полый кожух установлен на штанге подвижно с возможностью перекрытия выпускного отверстия корпуса . 00

фиг. 4в-в

4/г. 5

Фие.б

иг. 7

Фие. 7/