Буроинъекционная свая с локальными уширениями
Владельцы патента RU 2514261:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве свайных фундаментов. Для снижения материалоемкости и увеличения надежности конструкции в буроинъекционной свае с локальными уширениями, включающей долото 11, штанги 1, соединительные муфты 3 и муфты-коронки 2 с полостями в буровых лопастях 5, в которых установлены запорные элементы, согласно изобретению запорный элемент в каждой муфте-коронке 2 выполнен в виде клапана, состоящего из конусообразного плунжера 6 с возвратной пружиной 7, закрепленной внутри полости, при этом диаметр выходного отверстия 9 в муфте-коронке 2 должен быть в 1,5-2 раза меньше диаметра входного отверстия 10. 3 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве анкерных креплений котлованов, а также свайных фундаментов.
Известно, что муфты в конструкции грунтовых анкеров только соединяют штанги (см. патент DE 3828335).
Известно, что при устройстве грунтовых анкеров используется одна буровая коронка (долото) (см. патент DE 3400182).
Известно, что при устройстве грунтовых анкеров используется коронка (долото) диаметром большим, чем диаметр соединительных муфт (см. патент DЕ 3828335).
Известно, что буровой инструмент, коронка (долото) расположены в конце сваи (см. патент DE 3828335).
Известна конструкция грунтового анкера, включающая в себя долото, штанги и муфты (см. ВСН 506-88 Проектирование и устройство грунтовых анкеров, М.: 1989. стр.2).
Также известна конструкция мультикорневого грунтового анкера, включающего долото, штанги, соединительные муфты с полостями в буровых лопастях, в которых установлены запорные элементы (см. патент RU 2452815 - прототип).
Недостатком конструкции является то, что после выдавливания тампонов через поперечные отверстия муфты-коронки продолжает поступать промывочный (рабочий) раствор, что приводит к потерям его напора и излишнему расходу последнего.
Техническим результатом является уменьшение материалоемкости при изготовлении буроинъекционной сваи с локальными уширениями.
Технический результат достигается тем, что в буроинъекционной свае с локальными уширениями, включающей долото, штанги, соединительные муфты и муфты-коронки с полостями в буровых лопастях, в которых установлены запорные элементы, согласно изобретению запорный элемент в каждой муфте-коронке выполнен в виде клапана, состоящего из конусообразного плунжера с возвратной пружиной, закрепленный внутри полости, при этом диаметр выходного отверстия в полости муфты-коронки должен быть в 1,5-2 раза меньше диметра входного отверстия.
Новизна изобретения заключается в том, что изменена конструкция запорного элемента муфты-коронки. В последней поперечные отверстия имеют клапаны, которые в зависимости от величины давления открываются или закрываются, пропуская рабочий раствор, размывающий грунт и заполняющий уширения. Использование клапана позволяет избежать гидроудара и уменьшить материалоемкость при изготовлении буроинъекционной сваи с локальными уширениями.
По данным патентной и научно-технической литературы не обнаружено подобного решения, что свидетельствует об изобретательском уровне заявки.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конструкция буроинъекционной сваи с локальными уширениями. На фиг.2 показана конструкция муфты-коронки. На фиг.3 показано сечение А-А.
Буроинъекционная свая с локальными уширениями содержит тягу из нескольких штанг 1, соединенных между собой муфтами-коронками 2 и соединительными муфтами 3. Отверстия 4 муфты-коронки 2 имеют диаметр, соответствующий диаметру штанг 1. Муфта-коронка 2 имеет буровые лопасти 5, в полостях которых установлены клапаны, состоящие из конусообразного плунжера 6 и пружины 7 для возврата плунжера 6, закрепленного на опорной пластине 8. При этом диаметр выходного отверстия 9 в 1,5-2 раза меньше диаметра входного отверстия 10 полости. Такое соотношение диаметров отверстий позволяет сохранить рабочий напор поступающего раствора. Муфты-коронки 2 установлены в местах, где необходимо выполнить уширение сечения сваи. Места уширений определяются расчетным способом. На нижней штанге расположено съемное долото 11.
Устройство буроинъекционной сваи с локальными уширениями выполняется в следующей последовательности.
На штангу 1 диаметром D1 накручивают долото 11 и посредством бурильной техники погружают в грунт, затем в местах, где требуется выполнить увеличение сечения сваи, на штангу 1 вместо соединительной муфты 3 накручивается муфта-коронка 2, в которую завинчивается штанга 1. Промывочный раствор 12, проходя внутри штанг, выходит через сопла в долото 11 и промывает забой скважины сваи. После выхода сваи на требуемую глубину увеличивается давление промывочного раствора 12 в 1,5-2 раза для открытия клапанов, и нагнетается рабочий раствор 13, формирующий локальное уширение буроинъекционной сваи.
Во время нагнетания вся свая может принудительно совершать поступательно-вращательные движения для удлинения уширений сваи.
Буроинъекционная свая с локальными уширениями, включающая долото, штанги, соединительные муфты и муфты-коронки с полостями в буровых лопастях, в которых установлены запорные элементы, отличающаяся тем, что запорный элемент в каждой полости выполнен в виде клапана, состоящего из конусообразного плунжера с возвратной пружиной, закрепленной внутри полости, при этом диаметр выходного отверстия полости в 1,5-2 раза меньше диаметра входного отверстия.
