УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО БЕТОНИРОВАНИЯ СВАЙ В ГРУНТЕ И ЦЕМЕНТИРОВАНИЯ ГРУНТА Советский патент 1933 года по МПК E02D5/42 

За последнее премя применяется тип свай, изготовляемых пневматическим способом. Сущность этого способа заключается в том, что обсадную трубу погружают в грунт, после чего в нее вводиться под давлением или раствор, или бетон. Обсадная труба погружается в грунт или бурением, или забивается специальным копром. По мере наполнения трубы бетоном, труба постепенно извлекается из грунта. Погружение обсадной трубы бурением имеет тот недостаток, что работа ручным способом, медлительная и дорогая, дает увеличение стоимости бурения по мере углубления трубы, а механизация буровых работ требует тяжелого оборудования. Погружение обсадных труб забивкой является более выгодным. При пневматическом бетонировании сваи занимают лишнее время и средства на операции по надеванию тяжелого шлюза или крышки и обратной их съемки.

В предлагаемом устройстве для пневматического бетонирования свай в грунте и цементирования грунта с применением обсадной трубы, снабженной клапаном, последний, для возможности забивания трубы, не снимая клапана, при помощи надеваемого на нее наголовника, укреплен седловым кольцом на обсадной трубе, ниже ее верхнего обреза. Для образования шлюза, с целью возможности непрерывного бетонирования сваи, в обсадной трубе укреплены, на некоторых расстояниях друг от друга по длине трубы, два клапана. Для возможности удаления верхнего клапана обсадная труба между верхним и нижним клапанами разрезана и снабжена соединительной муфтой.

На чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез устройства в положении при забивке трубы; фиг. 2 - то же, во время бетонирования; фиг. 3 - разрез по АВ фиг. 1; фиг. 4 - разрез по CD фиг. 1; фиг. 5 - разрез по EF фиг. 4; фиг. 6 - вертикальный разрез устройства с двумя клапанами.

Во внутреннюю полость обсадной стальной толстостенной трубы 15 (фиг. 1-3), ниже верхнего обреза ее, укрепляется кольцо 6, обточенное так, что оно является седлом клапана 5, закрывающего все отверстие кольца. Клапан удерживается от падения вниз винтом 4, снабженным барашком 1 и ввернутым в подставку 3, опертую своими лапами на верхнюю горизонтальную поверхность кольца. По наружной поверхности трубы 15, вровень с верхним обрезом трубы, приклепана муфта 16, служащая для воспринятия на большую площадь удара бабы и устранения деформации трубы, как следствия ударов. Кроме того, для той-же цели по наружной поверхности трубы приварены узкие полосы - ребра.

Еще выше, на самый обрез трубы, надет боевой чепец с гнездом для подбабка. Боевой чепец, как видно из чертежа, заглублен в трубу, однако, так, что не достает кольца 6 и не может повредить его при ударах бабы.

При забивании трубы, клапан опускают вниз на длину, исключающую возможность повреждения головки винта ударами бабы по подбабку и чепцу. Как только труба будет забита на заданную глубину или до отказа, боевой чепец снимается, клапан вывинчивается вверх и плотно подтягивается к седлу кольца 6 барашковой гайкой. После этого, через отверстие 17 (фиг. 3) в кольце нагнетают в трубу воздух низкого давления для вытеснения через трубу и отверстие 20 могущей оказаться в трубе грунтовой воды. Затем, через отверстие 18 в кольце 6 или через большое отверстие, перекрываемое клапанами подается под давлением в трубу раствор, цементное молоко, или бетон, с мелкой инертной добавкой. Попеременно, подавая в трубу бетон и прессуя последний через отверстие 19 высоким давлением, заполняют трубу до верха и извлекают ее из грунта. Контроль давления осуществляется манометром, ввернутым, в отверстие 21 кольца. Для возможности непрерывного бетонирования, сваи в трубе образован шлюз, для чего в ней укреплены два кольца 6 с клапанами 5 (фиг. 6). Самая труба между клапанами; может быть разрезана и снабжена соединительной муфтой для того, чтобы можно было отделить верхний клапан в случае надобности.

Работа со шлюзом производится в следующем порядке. Закрыв нижний клапан и нагнетая под него в трубу воздух, вытесняют из скважины грунтовую воду. Клапан давлением воздуха прижмется к седлу, в котором укреплено резиновое уплотняющее кольцо-прокладка, и разобщит полость будущей сваи от шлюза. Загрузив шлюз через верхний открытый клапан бетоном в объеме до уровня нижнего основания открытого клапана, верхний клапан закрывают и нагнетают в шлюз воздух. Выравнивают давление в шлюзе и трубе до тех пор пока нижний клапан не откроется сам под действием собственного веса и давления на него сверху слоя бетона. При открывании нижнего клапана бетон проваливается внутрь трубы и укладывается. Пропустив бетон внутрь трубы, нижний клапан закрывают снова и спускают сжатый воздух из шлюза до нормального давления, чем открывают верхний клапан и подготовляют шлюз к приему следующей порции бетона. Так подолжая операции по загрузке шлюза бетоном и пропуская его внутрь трубы, наполняют последнюю до верха. Затем, вводя высокое давление, воздушное или гидравлическое, прессуют бетон и одновременно извлекают из грунта трубу.

Для измерения уровня бетона в трубе и исследования кислотности грунтовой воды, проникающей в скважину, служит электрический контакт в виде стержня, изолированно помещенного в трубке, скользящей в двух сальниках, ввинченных в верхнее и нижнее комические кольца шлюза. Вторым контактом служат стенки обсадной трубы с находящимися в ней бетоном или водой. В электрическую цепь включены звонок или лампочка и измерительный прибор. При соприкосновении стержня с батоном или водой, цепь замыкается и включается контрольная лампочка и звонок, а также измерительный прибор.

1. Устройство для пневматического бетонирования свай в грунте и цементирования грунта с применением обсадной трубы, снабженной клапаном, отличающееся тем, что клапан седловым кольцом 6 укреплен в обсадной трубе ниже ее верхнего обреза, для получения возможности забивать трубу, не снимая клапана, при помощи надеваемого на нее наголовника.

2. Устройство для бетонирования свай по п. 1, отличающееся тем, что для образования шлюза, с целью получения возможности непрерывного бетонирования сваи, в обсадной трубе укреплены два клапана на некотором расстоянии друг от друга по длине трубы.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что обсадная труба между верхним и нижним клапанами разрезана и снабжена соединительной муфтой для получения возможности удаления верхнего клапана.

4. При устройстве по п.п. 1-3 применение электрического контакта в виде стержня, опускаемого в скважину и включенного в электрическую цепь, вторым контактом которой служат стенки обсадной трубы, для измерения уровня бетона в трубе и исследования кислотности и грунтовой воды, проникающей в скважину.