Способ монтажа криволинейных бетонных конструкций в грунте и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК E02D15/04 

(54) СПОСОБ МОНТАЖА КРИВОЛИНЕЙНЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ГРУНТЕ И УСТРОЙСТВО ДНЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для монтажа криволинейных конструкций в грунте при усилении фундаментов, устройстве буронабивных свай, устройстве анкеров и т. Известен способ монтажа криволинейных бетонных конструкций в грунте, включакшдай 6ypeiffle вертикальной скважины, вдавливание из скважины под углом к ней в грунт инъектора и подачу в образовавшиеся полости бетона через инъектор при его извлечении из грунта. Известны устройства для осзществления описанного способа, состоящие из находящейся в направлякщей трубе многозвенной цепи и фиксатора звеньев цепи перед их вводом з грунт. Внутри звеньев цепи выполнена осевая проточка дпя подачи бетона в образовавшуюся при вдавливании инъектора полость 1 It Недостатком данного способа и устройства является низкая прочность обpasyej rx конструкций, обусловленная отсутствием арматуры в полостях, продавленных из вертикальной скважины. Кроме того, известный способ не обеспечивает образование конструкций в грунте большой протяженности по горизонтали, не регулируется глубина образуемых полостей и угол их наклона, относительно вертикальной скважины, что существенно сужает область применения способа, так например, известный способ не позволяет монтировать горизонтальные бетонные конструкции из вертикальной скважины при усилении фундаментов. Цель изобретения - повьш1ение прочности криволинейных бетонных конструкций в грунте и расширение области применения способа. Эта цель достигается тем, что согласно способу монтажа криволинейных бетонных конструкций в грунте, включающему бурение скважины, установку в нее направляющей трубы с предварительно Соединенным с ней кожухом и размещение внутри них полой многозвенной цепи, соединенной с приводом и инъектором, внедрение последнего в стенку скважины и подачу в образовавшуюся полость бетонного раствора через инъектор при его извлечении, одновременно с внедрением инъектора в грунт производят внедрение продольной и спиральной арматурной проволок, перед извлечением инъектора закрепляют концы арматурных проволок в грунте с домощью анкера, а при извлечении инъектора производят образование арматурного каркаса путем одновременной навивки спиральной арматурной проволоки на продольную проволоку и соединения их контактной сваркой.

В устройстве для монтажа криволинейных бетонных конструкций в грунте, содержащем направляющую трубу и шарнирно соединенный с ней кожух, расположенную внутри них полую многозвенную цепь, соединенную с приводом и инъектором,. фиксатор и пропущенный внутри- цепи и соединенный с инъектором бетоновод, инъектор оснащен анкером, втулкой, наконечником с продольными отверстиями для пропуска продольных арматурных проволок и сварочным аппаратом, причем звено . цепи, соединенное с инъектором, снабжено кожухом с кольцевым электродрм, монтированным на внутренней поверхности и соединенным со сварочным аппаратом, а втулка установлена с возможностью вращения между кожухом и наконечником и выполнена с наклон™ ным пазом для навивки спиральной и арматурной проволоки, причем фиксатор звеньев выполнен в виде замковой цепи, звенья которой снабжены пальцами, сопряженными с отверстиями, вьшолненными на звеньях многозвенной цепи, а на внутренних боковых поверхностях направляющего кожуха вьтолнены выступы, расположенные между многозвенной и замковой цепями, а кожух снабжен закрепленным на нем стержнем с трубкой с отверстием, надетой на стержень, и регулировочным винтом, шарнирно соединенным с направляющей трубой и пропущенным, через отверстие трубки.

На фиг,1 изображена схема монтажа криволинейных бетонньг/с конструкций

в грунте и устройство для его осуществления, общий вид на фиг.2 конструкция головки для сварки арматуры и подачи бетонной смеси, разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1 на фиг.4 - узел Т на фиг.1J на фиг.З - разрез В-В на фиг.1 на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.1.

Устройство для монтажа криволинейнь«х бетонных конструкций в грунте состоит из многозвенной цепи 1, конечное звено которой соединено со штоком 2 реверсивного привода, а начальное - с вводимой в грунт головкой 3 и замковой цепью 4, причем начальн-ые звенья цепей 1 и 4 соединены между собой. На звеньях замковой цепи 4 выполнены пальцы 5, а в зве- ньях цепи 1 выполнены отверстия 6, сопряженные с пальцами 5. Многозвенная цепь размещена в направляющей трубе 7 с шарнирно закрепленным на ней направляющим кожухом 8. Замковая цепь 4 размещена в направлякщем элементе, например, в отдельной полости 9 направляющей трубы 7. На внутренних боковых поверхностях направляющего кожуха 8 выполнены клиновидные выступы 10, находящиеся между многозвенной цепью i и замковой цепью 4. На направляющем кожухе 8 жестко закреплен стержень 11, на который надевается трубка 12, в поперечное отверстие которой входит регулировочный винт 13, шарнирно закрепленный на направляющей трубе 7. В верхней части трубки 12 закреплена Гибкая тяга 14, выходящая на поверхность. В каждом звене многозвенной цепи 1 выполнена осевая продольная полость, внутри которой проходят бетоновод 15, шланги 16 с арматурной проволокой 17 и охватывающая их спиральная проволока 18.

Головка 3 состоит из наконечника 19, к которому присоединены бетоновод 15, шланги 16 и инъектор 20 для введения бетона в полость, например патрубок с клапаном. В наконечнике 19 выполнены каналы для прохождения проволоки 17. На наконечнике 19 установлена втулка 21 с возможностью вращения без осевого перемещения. Это обеспечивается тем, что втулка 21 находится меязду наконечником 19,. кожухом 22 и

$ стопорной шайбой 23. Спиральная проволока 18 навивается на наконечник 19 и проходит через наклонную прорезь 24, выполненную во втулке 21. На внутренней поверхности кожуха 22 закрепг лена диэлектрическая втулка 25 с зап рессованным внутрь нее кольцевым электродом 26. Втулка 21 предназначена для ксации полого наконечника 19 относительно кольцевого электрода 26, т.е. для сохранения между ними постоянного зазора, в котором проходят проволоки 17 и 18, а также для пропуска через головку 3 спиральной проволоки 18, Для выполнения этих двух функций втулка 21 имеет форму цилиндра и имеет в тор це отверстие или паз для пропуска проволоки 18. Поскольку при перемещеНИИ головки 3 относительно спиральной проволоки 18 сечение последней плоскостью, перпендикулярной к оси головки 3, перемещается по окружности, то и паз втулки 21 также перемещается, Поэтому втулка 2 закреплена мелзду.кр жухом 22 и полым наконечником 19 с возможностью вращения без осевого перемещения, и в ее торце выполнен паз так, чтобы при перемещении головки 3 относительно спиральной прбволоки 18 его поверхность скользила по проволоке 18 и приводила таким образом втулку 21 во вращение. Электрод 26 снаружи прижат диэлектрической шайбой 27, находящейся в крышке 28, навинчивающейся на кожух 22. В кожухе 22 и втул ке 25 вьтолнено внутреннее отверстие, по которому проходит изолированный проводник 29, соединяюпщй электрод 26 с одной из клемм сварочного аппарата. Арматурная проволока 17 и спиральная проволока 18 соединены с анкером 30, состоящим из шарнирно соединенных в вершине пластин. Фиксация пальцев 5 в отверстиях 6 осуществляется при помощи разрезных шайб 31, входящих в проточки, выполненные в отверстиях б и сопряженных .с проточками в пал цех 5, Анкер 30 состоит из нескольких пластин, сложенных в виде пирамиды, соединенных в вершине шарнирно шарнирами одностороннего действия и упирающихся основаниями в головку 3 и является наконечником головки 3 при ее вдавливании в грунт. Основания пластин анкера 30 выступают за габариты головки 3, Монтаж криволинейных бетонных конструкций в грунте с помощью предлагае мого способа и устройства осуществляется следующим образом. Перед производством работ при помощи регулировочных гаек 32 задают требуемый угол наклона направляющего кожуха 8, т,а, угол введения головки 3 в стенку скважины. Затем устройство опускают в скважину на требуемую глубину. При этом многозвенная цепь 1 должна быть втянута в направляющую трубу 7, Включают привод, в результате чего шток 2 выталкивает цепь 1 из направляющей трубы 7, При этом цепь 1,попадая в направляющий кожух 8, втягивает в него замковую цепь 4, обеспечивая попадание пальцев 5 в отверстия 6 на звеньях цепи 1, в результате чего соединенные цепи 1 и 4 приобретают жесткость в плоскости, перпендикулярной их продольной оси. Шток 2 перемещают до тех пор, пока головка 3 не вдавится в стенку скважины на требуемую глубину. После этого перемещают шток 2 в противоположном направлении, в результате чего головка 3 начинает извлекаться из образованной при ее вдавливании полости в грунте. При извлечении головки 3 из образованной полос ти, основания пластин врезаютсг в грунт, пластины поворачиваются вокруг шарнира, соединяющего их на угол, меньший 90, в результате чего анкер 30 заклинивается в грунте. Поскольку анкер 30 с головкой 3 не соединен, а соединен только с проволоками 17 и 18, то анкер 30 свободно отделяется от головки 3 при извлечении устройства из образованной полости. При извлече1ши устройства закрепленные на анкере 30 арматурная проволока 17 и спиральная проволока 18 начинают вытягиваться из головки 3, Посколь- ку продольная арматурная проволока 17 и спиральная проволока 8 закреплены на анкере 30, который заклинен в грунте, то при извлечении головки 3 из образованной полости они остаются неподвиж1шми, вытягиваясь из головки 3, При этом продольная арматурная проволока 17 вытягивается прямолинейно, а спиральная проволо- о , ка 18, имеющая форму спирали, под действием приложенного к ней осевого усилия (за счет вытягивания устройства) проходит через паз 24 на втухгке 21, Поскольку один конец проволоки 18-закреш1ен неподвижно на анкере 30, сама проволока 18 имеет форму спирали, а втулка 2 установлена с возможностью вращения, то проволока 18 вращает втулку 21 и навивается за счет этого на натянутые проволоки 17, прижимаясь к ним. Так как рассто кие между наконечником 19 и электродом 26 меньше суммарной толщины проволоки 17 и 18, а одновременно с вкл чением обратного хода штока 2 включается сварочный аппарат, то в зоне между наконечником 19 и электродом 26 происходит обжатие проволок 17 и 18, в результате чего через место их контакта проходит электрический ток и осуществляется контактная свар ка. Так как провс1лока 18 имеет форму спирали, то вытягиваясь из головки 3, она входит в контакт и сваривает- ся поочередно со всеми продольными проволока в) 17. Расстояние между местами сварки проволоки 18 на каждой проволоке 17 зависит от шага, с которым навита в спирал проволока 18. В результате этого в груите образуется арматурнш каркас из проволок 17 и 18 цилиндрической формы. При извлечении холовки 3 из полос ти в грунте после закрепления анкера 24 по бетоноводу 1Ь через инъектор 20 в полость нагнетают бетонный раст вор. По мере извлечения головки 3 из полости и сварки арматурного каркаса происходит заполнение полости бетонным раствором, в результате чего в грунте образуется монолитная железобетонная конструкция. г, После окончания бетонирования полости и полного втягивания многозвен ной цепи 1 в направляющую трубу 7, при помощи тяги 14 снимают трубку 12 со стержня 11 и начинают подъем устройства по скважине. При этом происходит поворот направляющего кожуха 8 вокруг оси его закрепления, арматурные проволоки 17 и спиральная проволока 18 изгибаются и дальнейщая сварка арматурного каркаса и укладка бетона производятся по оси скважины. Таким образом, в грунте образуется : криволинейная монолитная железобетонная конструкция. После окончания свар ки арматурного каркаса и укладки бето на отключается сварочный аппарат, пр кращается подача бетона и отрезаются аоматурташ проволоки 17 и 18. Для изготовления последующей линейной железобетонной конструкции в грунте к продольным проволокам 17 и спиральной проволоке 18 присоединяют нобый анкер 30 и повторяют вьшеописанные операции. Обеспечивая натяжение арматурных проволок 17 при изготовлении арматурного каркаса в грунте и одновременное его бетонирование, получают в грунте предварительно . напряженную железобетонную конструкцию. Выбором параметров устройства в зависимости от решаемой технологической задачи можно получить железобетонные конструкции с несколькими отростками на разной глубине под разными углами к скважине и различной протяженности. Таким образом, предлагаемые способ и устройство имеют щирокую область применения, а получаемая конструкция имеет повышенную прочность за счет установки арматурных каркасов. Формула изобретения 1. Способ монтажа криволинейных бетонных конструкций в грунте, включающий бурение скважин, установку в нее направляющей трубы с предварительно щарнирно соединенным с ней кожухом и размещение внутри них полой многозвенной цепи, соединенной с приводом и иньектором, внедрение последнего в стенку скважиьв 1 и подачу в образовавшуюся полость бетонного раствора через инъектор при его извлечении, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности сооружаемой конструкции и расширения области применения, одновременно с внедрением инъектора в грунт производят внедрение продольной и спиральной арматурных проволок,, перед извлечением инъектора закрепляют концы арматурных проволок в грунте с помощью анкера, а при извлечении инъектора производят образование арматурного каркаса путем одновременной навивки спиральной проволоки на продольную проволоку и соединения их контактной сваркой. 2. Устройство для монтажа криволинейных бето-нных конструкций в грунте, содержащее направляющую трубу и шарнирно соединенный с ней кожух, расположенную внутри них полую многозвенную цепь, соединенную с приводом

и инъектором, фиксатор и пропущенгшй внутри цепи и соединенный с инъектором бетоновод, отличающеес я тем, что, инъектор оснащен анкером, втулкой, наконечником с продольными отверстиями для пропуска продольных арматурных проволок и сварочным аппаратом, причем звено цепи, соединенное с инъектором, снабжено кожухом с кольцевым электродом, монтированным на внутренней поверхности и соединенным со сварочным аппаратом, а втулка установлена с возможностью вращения между кожухом и наконечни ком и выполнена с наклонным пазом

для навивки спиральной арматурной проволоки,

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что фиксатор звеньев многозвенной цепи выполнен в виде

замковой цепи, звенья которой снабжены пальцами, сопряженными с отверстиями, выполненными на звеньях многозвенной цепи, а на внутренних боковых поверхностях направляющего кожуха вьтолнены выступы, расположенные между многозвенной и замковой цепями,

А. Устройство по п.2, отличающееся тем, что кожух снабжен закрепленным на нем стержнем с трубкой с отверстием, надетой на стержень, и регулировочным винтом, шарнирно соединенным с направлякщей трубой и пропущенным через отверстие трубки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 719285, кл. Е 02D 15/04, 1978.