способ возведения буронабивной сваи-инъектора

Формула изобретения

Способ возведения буронабивной сваи-инъектора, включающий бурение скважины, установку в ней инъекторной трубы, армирование армокаркасом и бетонирование ствола сваи с последующим нагнетанием через инъекторную трубу укрепляющего раствора, отличающийся тем, что армирование скважины осуществляют одновременной установкой армокаркаса с закрепленной в нем инъекторной трубой, бетонируют ствол сваи по всей высоте скважины, а нагнетание укрепляющего раствора производят пульсирующим потоком под нижний конец сваи при незатвердевшем бетоне свайного ствола.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения свай, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве.

Известен способ устройства буронабивной сваи-инъектора с использованием обсадной трубы (Ганичев И.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. М., Стройиздат, 1981, с.190-2-, рис.3.2). Согласно известному способу бурение скважины осуществляют с обсадной трубой, в центре готовой скважины забивают инъекторную трубу так, чтобы ее нижний конец, выполненный перфорированным или снабженный выбиваемым наконечником, был ниже подошвы скважины на 0,5 м, устанавливают армокаркас, бетонируют нижнюю часть скважины для устройства водонепроницаемой пробки, после затвердения бетона через инъекторную трубу нагнетают раствор в грунт, укрепляя нижнюю часть околосвайного пространства, и далее бетонируют оставшуюся часть ствола сваи, оставляя или удаляя обсадную трубу.

Недостатками известного способа являются дороговизна и большие трудозатраты при возведении буронабивной сваи-инъектора, обусловленные многодельностью, сложностью и длительностью выполнения операций по забивке инъекторной трубы по центру скважины, созданию водонепроницаемой пробки, а также не всегда обоснованные затраты, связанные с использованием обсадной трубы.

В качестве прототипа принят способ возведения буронабивной сваи, включающий бурение скважин с образованием в ее нижней части полости фигурного очертания, установку инъекторной трубы с запорным устройством и заведением ее в фигурную полость, заполнение последней зернистым материалом с малодренирующим верхним слоем, установку армокаркаса, бетонирование ствола сваи с последующим после твердения бетонной смеси сваи нагнетанием через инъекторную трубу укрепляющего раствора (Авт. свид.№1231141, E 02 D 5/62).

Недостатками прототипа являются дороговизна и большие трудозатраты в связи с необходимостью выполнения фигурной полости, наличием запорного устройства, длительностью выполнения операций по установке инъекторной трубы, затем каркаса, а также длительностью выдержки бетона свайного ствола до его затвердения.

Задачей изобретения является снижение стоимости и трудозатрат при возведении буронабивных свай-инъекторов.

Для решения поставленной задачи в способе возведения буронабивной сваи-инъектора, включающем бурение скважины, установку инъекторной трубы, армирование каркасом и бетонирование свайного ствола с последующим нагнетанием укрепляющего раствора через инъекторную трубу, согласно изобретению, армирование скважины осуществляют одновременной установкой армокаркаса с закрепленной в нем инъекторной трубой, бетонируют ствол сваи по всей высоте скважины, а нагнетание укрепляющего раствора производят пульсирующим потоком при незатвердевшем бетоне свайного ствола.

На чертеже схематично изображена буронабивная свая-инъектор, возведенная предлагаемым способом, продольный разрез.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале бурят скважину 1 любым известным способом и погружают в нее армокаркас 2 с закрепленной в нем инъекторной трубой 3. Затем бетонируют ствол сваи 4. После укладки бетона до его схватывания через инъекторную трубу 3 нагнетают укрепляющий раствор 5. Нагнетание осуществляют пульсирующим потоком. Состав укрепляющего раствора выбирается в зависимости от грунтовых условий. Закрепление суглинков и супесей, а также пылеватых и мелких песков выполняют с помощью силикатизации, а более крупных песков и крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем - цементацией. Давление нагнетания составляет не более 3 атм при силикатизации и не более 5 атм при цементации. В результате прокачки, например, цементного раствора под нижним концом сваи 4 образуется закрепленный грунт 6, а за счет пульсации давления одновременно происходит уплотнение бетона, улучшающее качество ствола сваи.

Пример. На предварительно организованной площадке производилось бурение скважины шнеком установкой УГБ-50м диаметром 0,32 м на глубину 12 м.

Грунтовые условия площадки.

Насыпные грунты мощностью до 1,5 м, суглинки тугопластичные мощностью до 10 м, подстилаемые песками гравелистыми.

Для армирования ствола использовался каркас 414 А-Ш. С закрепленной на нем полиэтиленовой трубкой диаметром 20 мм. Нагнетание цементного раствора (цемент марки 400) плотностью 1,85 г/см³ осуществлялось насосом БН-4 сразу же после бетонирования ствола (бетон класса В 15 с размером крупного заполнителя 40 мм). Расход раствора составил 0,12 м, максимальное давление нагнетания 0,35 МПа.

Свая была испытана статическими вдавливающими нагрузками. При нагрузке 1200 кН осадка составила 9,83 мм.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого способа возведения буронабивной сваи-инъектора по сравнению с прототипом заключается в его удешевлении за счет снижения трудозатрат при проведении операций по устройству скважины без образования фигурной полости и по введению в скважину армокаркаса совместно с инъекторной трубой без запорного устройства. Кроме того, нагнетание укрепляющего раствора пульсирующим потоком сразу после бетонирования ствола сваи позволяет уплотнить бетон и вместе с тем сохранить время на возведение буронабивной сваи-инъектора.

Изобретение найдет применение при строительстве зданий и сооружений в широком диапазоне грунтовых условий, в том числе в просадочных грунтах большой мощности.

Источники информации

1. Ганичев И.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. М., Стройиздат, 1981, с 190-200, рис.3.2.

2. Ав. свид. №1231141, E 02 D 5/62 (прототип).