способ выполнения сваи в грунте

Формула изобретения

1. Способ выполнения сваи в грунте, включающий бурение скважины с использованием бурового става, заполнение скважины твердеющим материалом через буровой став и извлечение бурового става, отличающийся тем, что по крайней мере на части глубины скважины извлечение бурового става осуществляют ступенями, причем на первой ступени буровой став поднимают на высоту h, равную 3 7 диаметрам бурового рабочего органа, а затем опускают на глубину, равную h, а на всех последующих ступенях буровой став поднимают на высоту h, также равную 3 7 диаметрам бурового рабочего органа, а затем опускают на глубину, равную 0,5 h.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении сваи в неустойчивых грунтах, подстилаемых устойчивыми грунтами, извлечение бурового става ступенями осуществляют на участке скважины, расположенном в устойчивом грунте.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что извлечение бурового става ступенями осуществляют на участке скважины, расположенном в непросадочном грунте.

4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что извлечение бурового става ступенями осуществляют на участке скважины, расположенном в непучинистом грунте.

5. Способ по пп. 1 4, отличающийся тем, что после заполнения скважины твердеющим материалом в нее устанавливают арматурный каркас.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строения и может быть использовано при выполнении свай для фундаментов различных сооружений.

Известен способ выполнения сваи путем подачи твердеющего материала в предварительно пробуренную скважину, стенки которой укреплены обсадной трубой, причем во время подачи твердеющего материала (бетонной смеси) трубу извлекают, а затем уплотняют бетон механическим трамбованием [1]

Данный способ имеет те недостатки, что изготовленные по нему сваи не обладают достаточной трещиностойкостью при внецентренных нагрузках и сейсмических воздействиях, что снижает несущую способность и долговечность сваи.

Известен также способ выполнения сваи, включающий бурение скважины, установку армокаркаса, заполнение скважины твердеющим материалом с последующим его уплотнением сжатым воздухом под давлением [2]

Недостатком этого способа является сложность производства работ, связанная с применением сжатого воздуха, а также необходимость в использовании сложной аппаратуры, при этом не обеспечивается необходимое уплотнение твердеющего материала, что отрицательно сказывается на несущей способности сваи.

Наиболее близким к изобретению по решаемой задаче и достигаемому результату является способ выполнения сваи в гаемому результату является способ выполнения сваи в грунте, включающий бурение скважины с использованием бурового става, заполнение скважины твердеющим материалом через буровой став и извлечение бурового става [3]

Этот способ также не позволяет выполнять сваи с высокой несущей способностью, при этом для повышения несущей способности необходимо использовать дополнительные сложные мероприятия по уплотнению твердеющего материала, повышающие трудоемкость производства работ и не всегда обеспечивающие требуемую степень уплотнения твердеющего материала.

Задачей изобретения является повышение несущей способности сваи при одновременном снижении трудоемкости производства работ.

Задача решается за счет того, что в способе выполнения сваи в грунте, включающем бурение скважины с использованием бурового става, заполнение скважины твердеющим материалом через буровой став и извлечение бурового става по крайней мере на части глубины скважины осуществляют ступенями, причем на первой ступени буровой став поднимают на высоту h, равную 3-7 диаметрам бурового рабочего органа, а затем опускают на глубину, равную h, а на всех последующих ступенях буровой став поднимают на высоту h, также равную 3-7 диаметрам бурового рабочего органа, а затем опускают на глубину, равную 0,5 h. При этом при выполнении сваи в неустойчивых грунтах, подстилаемых устойчивыми грунтами, извлечение бурового става ступенями могут осуществлять на участке скважины, расположенном в устойчивом грунте, в частности в непросадочном или в непучинистом.

После заполнения скважины твердеющим материалом в нее могут устанавливать арматурный каркас.

Такая последовательность операций обеспечивает получение нового технического результата, состоящего в том, что обеспечивается возможность без использования какого-либо дополнительного сложного оборудования непосредственно без перерыва производства работ за счет нового режима извлечения бурового става получать сваи высокой несущей способности вследствие высокого качества уплотнения твердеющего материала, а также вследствие впрессовывания части этого материала в стенки скважины на участке расположения устойчивого грунта, что, в свою очередь, увеличивая сцепление тела сваи с окружающим устойчивым грунтом, как бы вовлекает его в совместную работу с материалом тела сваи, что также влияет на повышение несущей способности сваи.

Способ выполнения сваи осуществляют следующим образом. Бурят в грунте скважину с использованием бурового става. Через буровой став скважину заполняют твердеющим материалом. В скважину могут устанавливать арматурный каркас. Затем начинают осуществлять процесс извлечения бурового става, который осуществляют по крайней мере на части глубины скважины ступенями, на первой из которых буровой став поднимают на высоту h, равную 3-7 диаметрам рабочего органа, а затем опускают на глубину, равную h, а на всех последующих ступенях буровой став поднимают на высоту h, также равную 3-7 диаметрам бурового рабочего органа, а затем опускают на глубину равную 0,5 h.

При этом извлечение бурового става ступенями осуществляют на участке скважины, расположенном в пределах устойчивых грунтов, которые подстилают неустойчивые грунты, например, просадочные или пучинистые.

пример осуществления способа.

Способ был апробирован на строительстве свайных фундаментов в г.Москве. Было выполнено 8 свай Д=150 мм, l=8 м следующим образом. В грунте бурили скважину буровым ставом, через который скважину заполнили твердеющим материалом бетонной смесью. Затем начали извлечение бурового става ступенями, на первой из которых буровой став подняли на величину, равную 1 м, после чего буровой став опустили также на глубину, равную 1 м, а затем на следующей степени и всех последующих буровой став поднимали на величину, равную 1 м, а затем опускали на глубину, равную 0,5 м. При опускании става возможно осуществлять его вращение. Такой режим извлечения бурового става обеспечивает высокое качество уплотнения твердеющего материала и его частичное впрессовывание в стенки скважины трех свай, выполненных по изобретению, несущая способность их оказалась на 64% выше, чем у свай, выполненных обычным способом.

За счет повышения несущей способности появляется возможность снизить материалоемкость фундамента за счет возможного сокращения длины свай и их диаметра без усложнения процесса производства работ.