Способ сооружения "стены в грунте"

 

Изобретение относится к строительству, а именно к сооружению ограждений котлованов, устьев шахтных стволов, подземных камер, а также фундаментов и несущих стен, и к устройству противофильтрационных завес. Способ сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай включает бурение скважин через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр этих скважин, установку в пробуренные скважины каркаса с выгнутыми внутрь скважины по радиусу, равному радиусу промежуточных скважин, сторонами, симметричными относительно оси сечения, перпендикулярной в плане сооружаемой стене, заполнение пространства скважины, отсекаемого выгнутыми сторонами по периферии, легко разрушаемым заполнителем, бурение промежуточных скважин, с использованием выгнутых боковых сторон каркаса как направляющих и разбуриванием заполнителя, и их бетонирование. Новым является то, что каркас выполняют с боковыми сторонами в виде сплошных выгнутых кольцевых секторов, жестко связанных между собой поперечными арматурными дугами и продольными арматурными стержнями, причем после укладки легко разрушаемого заполнителя производят бетонирование внутренней части скважин между кольцевыми секторами. Технический результат изобретения заключается в гарантированной сплошности "стены в грунте" за счет идеального смыкания скважин между собой, следовательно, в повышении качества работ, а также в снижении транспортных расходов, трудозатрат и энергопотребления. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для сооружения ограждений котлованов, устьев шахтных стволов, подземных камер, при создании фундаментов и несущих стен или устройства противофильтрационных завес.

Известен способ возведения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающий бурение скважины через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр скважин, бетонирование этих скважин, последующее бурение промежуточных скважин, с частичным пересечением поперечного сечения уже пробуренных и забетонированных скважин, опускание каркаса в промежуточные скважины и их бетонирование (см. RU 2094567 C1, 27.01.97).

Данная технология имеет следующие недостатки.

При бурении промежуточных скважин приходится частично разбуривать уже затвердевший бетон двух смежных первоначально пробуренных скважин. Это снижает скорость бурения, интенсивно изнашивает буровой инструмент, создает повышенные нагрузки на буровую установку, приводя ее к преждевременному выходу из строя. При этом непроизводительно расходуются энергетические ресурсы и растут трудозатраты. Кроме того, при разбуривании бетона 2-х смежных скважин, особенно в мягких породах, буровой инструмент создает повышенные нагрузки на буровую установку, приводя к ее преждевременному выходу из строя. При этом непроизводительно расходуются энергетические ресурсы и растут трудозатраты. Кроме того, при разбуривании бетона 2-х смежных скважин, особенно в мягких породах, буровой инструмент стремится отклониться от вертикали и выскользнуть в сторону более мягких окружающих пород. При этом в некоторых случаях бур уходит за пределы сечений подсекаемых свай, что в дальнейшем приводит к нарушению целостности "стены в грунте", а следовательно, к производственному браку, который впоследствии трудно устранить. Следует также отметить нерациональный расход бетона из-за необходимости разбуривания значительной части сечений (от 20 до 40%) уже забетонированных скважин.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающий бурение скважин через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр этих скважин, установку в пробуренные скважины каркаса с выгнутыми внутрь скважины по радиусу, равному радиусу промежуточных скважин, сторонами, симметричными относительно оси сечения, перпендикулярной в плане сооружаемой стене, заполнение пространства скважины, отсекаемого выгнутыми сторонами по периферии легко разрушаемым заполнителем, бурение промежуточных скважин, с использованием выгнутых боковых сторон каркаса как направляющих и разбуриванием заполнителя, и их бетонирование (см. DE 3214243 A1, 25.11.82).

Задачей настоящего изобретения является усовершенствование технологии сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай путем гарантированного обеспечения ее сплошности, а также сокращение транспортных расходов, трудозатрат и энергопотребления.

Задача решается за счет того, что в способе сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающем бурение скважин через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр этих скважин, установку в пробуренные скважины каркаса с выгнутыми внутрь скважины по радиусу, равному радиусу промежуточных скважин, сторонами, симметричными относительно оси сечения, перпендикулярной в плане сооружаемой стене, заполнение пространства скважины, отсекаемого выгнутыми сторонами по периферии, легко разрушаемым заполнителем, бурение промежуточных скважин, с использованием выгнутых боковых сторон каркаса как направляющих и разбуриванием заполнителя, и их бетонирование, согласно изобретению каркас выполняют с боковыми сторонами в виде сплошных выгнутых кольцевых секторов, жестко связанных между собой поперечными арматурными дугами и продольными арматурными стержнями, причем после укладки легко разрушаемого заполнителя производят бетонирование внутренней части скважин между кольцевыми секторами.

Края кольцевых секторов можно снабжать эластичными уплотнителями, обращенными в пространство между ними.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в гарантированной сплошности "стены в грунте" за счет идеального смыкания скважин между собой, следовательно, в повышении качества работ, а также в снижении транспортных расходов, трудозатрат и энергопотребления.

На фиг. 1 представлен фрагмент "стена в грунте" из буросекущихся свай в плане на разных стадиях выполнения работ, на фиг. 2 - каркас с эластичными уплотнителями.

Предложенный способ реализуется с помощью специального каркаса, включающего жестко связанные между собой конструктивные элементы, представленные двумя сплошными в продольном направлении кольцевыми секторами 1, поперечными арматурными дугами 2 и продольными арматурными стержнями 3. Кольцевые секторы 1 расположены симметрично относительно оси 4 сечения скважины, перпендикулярной в плане сооружаемой "стене в грунте". При этом секторы имеют в плане радиус кривизны, равный радиусу поперечного сечения промежуточных скважин 5, и обращены вогнутой стороной в сторону этих промежуточных скважин. Кроме того, края кольцевых секторов могут быть снабжены эластичными уплотнителями 6, обращенными в пространство между секторами с возможностью налегания на стенки скважины.

Технологические операции при данном способе выполняются в следующей последовательности.

Вначале производится бурение скважин под каркасы, причем так, что одна скважина от другой отстоит на расстоянии, меньшем, чем диаметр самих скважин. В эти скважины или по крайней мере в две соседние скважины опускают каркасы так, чтобы их кольцевые секторы 1 были обращены в сторону еще не пробуренных промежуточных скважин 5. Если кольцевые секторы 1 снабжены эластичными уплотнителями, то при спуске каркаса их отгибают во внутреннее пространство между секторами. Далее в образовавшееся пространство между кольцевыми секторами 1 и стенкой скважины засыпают легко разрушаемый заполнитель 7, который может быть представлен песком, глиной, мелкой галькой или щебнем либо другим подобным сыпучим материалом. После этого производят бетонирование пространства 8 между кольцевыми секторами. В том случае, если сооружение скважин велось под защитой обсадных труб с последующим их извлечением при бетонировании, эластичные уплотнители под действием бетона плотно прилегают к стенкам скважины, надежно перекрывая щели, образующиеся в бетонируемой зоне после подъема труб. Затем приступают к бурению промежуточных скважин 5. В процессе бурения буровой инструмент скользит по кольцевым секторам 1 двух смежных скважин, как по направляющим, не отклоняясь от заданного направления, до проектной глубины "стены в грунте". При этом заполнитель 7 легко разбуривается и выносится на поверхность.

Предложенный порядок выполнения технологических операций позволяет исключить разбуривание застывшего бетона в зоне пересечения армированных каркасами скважин с промежуточными скважинами. При этом кольцевые секторы каркасов охватывают буровой инструмент с двух сторон, не позволяя промежуточным скважинам отклониться от заданного направления. Это гарантирует сплошность и неразрывность "стены в грунте", что особенно важно при значительных глубинах (более 15 м) скважин. Заполнение пространства между кольцевыми секторами и стенками скважины рыхлым заполнителем предотвращает попадание бетонной смеси в это пространство. Наличие эластичных уплотнителей на краях кольцевых секторов еще более надежно исключает проникновение бетонной смеси в полость между кольцевыми секторами и стенками скважины, особенно в том случае, когда сооружение свай ведется под защитой обсадных труб с последующим их извлечением, поскольку после их подъема остается кольцевое пространство, через которое, не будь эластичных уплотнителей, бетон мог бы проникнуть в зону засыпки заполнителя.

Формула изобретения

1. Способ сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающий бурение скважины через одну на расстоянии между ними меньшем, чем диаметр этих скважин, установку в пробуренные скважины каркаса с выгнутыми внутрь скважины по радиусу, равному радиусу промежуточных скважин, сторонами, симметричными относительно оси сечения, перпендикулярной в плане сооружаемой стене, заполнение пространства скважины, отсекаемого выгнутыми сторонами по периферии, легко разрушаемым заполнителем, бурение промежуточных скважин, с использованием выгнутых боковых сторон каркаса как направляющих и разбуриванием заполнителя, и их бетонирование, отличающийся тем, что каркас выполняют с боковыми сторонами в виде сплошных выгнутых кольцевых секторов, жестко связанных между собой поперечными арматурными дугами и продольными арматурными стержнями, причем после укладки легкоразрушаемого заполнителя производят бетонирование внутренней части скважин между кольцевыми секторами.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что края кольцевых секторов снабжают эластичными уплотнителями, обращенными в пространство между ними.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2