Способ изготовления комбинированной набивной сваи

Авторы патента:

Коробейников Сергей Николаевич (RU)

Коробейников Максим Сергеевич (RU)

Гридчин Михаил Николаевич (RU)

E02D5/34 - сваи из монолитного бетона и т.п., заливаемые при установке

Владельцы патента RU 2602524:

Коробейникова Валентина Александровна (RU)

Изобретение относится к строительству, в частности к способам устройства комбинированных по материалу свай, имеющих жесткую заделку оголовка в фундамент. Способ изготовления несущей комбинированной по материалу набивной сваи включает образование скважины методом выемки грунта или без извлечения грунта. При заполнении скважины послойно жесткой сыпучей смесью с последующим уплотнением каждого слоя объем порций щебня рассчитывают по формуле:

V_щебня=(от 0,5 до 1,5)·V_штампа·k,

где V_щебня - объем порции щебня;

V_штампа - объем цилиндрическо-конического штампа;

k - коэффициент уплотнения щебня,

уплотняют погружением вращающегося цилиндрическо-конического штампа с осевым усилием, выбранным из расчета

где F_осевое - осевое усилие, Н;

R_уд - удельное сопротивление погружению конуса в пределах от 1 до 4 МПа; d_штампа - диаметр цилиндрической части штампа, м.

Насыщение щебнем производят до проектной отметки. Затем армируют и бетонируют верхний участок скважины с формированием оголовка сваи. Технический результат - стабилизация свойств грунтовых оснований. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения комбинированных по материалу свай, имеющих жесткую заделку оголовка в фундамент и повышающих несущую способность слабых грунтов.

Известен способ изготовления буроинъекционной сваи в сезоннопромерзающем грунте (Патент на изобретение РФ №2150550), включающий образование скважины, заполнение скважины цементно-песчаным раствором до уровня промерзания грунта.

Недостатком способа является существенно меньшая несущая способность буровых свай по сравнению с буронабивными.

Известен способ изготовления несущей комбинированной по материалу набивной сваи, выбранный в качестве прототипа (Патент на изобретение РФ №2334048). Способ состоит в образовании скважины без выемки грунта, послойном заполнении скважины щебнем с последующим уплотнением каждого слоя. Уплотнение производится при полном продольном усилии на раскатчике скважины. Насыщение щебнем производят до наступления равновесия, возникающего между осевым усилием на раскатчике и отпором насыщенного щебнем грунта.

Недостатком способа является неопределенность связи между диаметром раскатчика и продольным усилием на нем. При малом продольном усилии уплотнение щебня может оказаться недостаточным для передачи осевых нагрузок от здания на грунт, что приведет к чрезмерным просадкам фундамента. При завышенном продольном усилии в окружающем грунте могут возникнуть зоны разуплотнения (трещины), что так же может привести к снижению несущей способности основания здания.

Задачей изобретения является стабилизация свойств усиленных грунтовых оснований, обладающих просадочными, набухающими, плывунными и другими свойствами, при изменении диаметра раскатчика или осевой нагрузки на нем.

Задача решается путем образования скважины, насыщения скважины щебнем с его послойным уплотнением. Скважина может быть получена методами выемки грунта, например шнековым методом, или без извлечения грунта, например методом раскатки. Затем забой и нижний участок скважины порционно насыщают щебнем. Объем каждой порции смеси определяют из соотношения:

V_щебня=(от 0,5 до 1,5)·V_штампа·k,

где V_щебня - объем порции щебня;

V_штампа - объем цилиндрическо-конического штампа;

k - коэффициент уплотнения щебня.

Щебень уплотняют погружением вращающегося конического штампа с осевым усилием, при котором удельное сопротивление погружению конуса будет в пределах от 1 до 4 МПа. Осевое усилие рассчитывают по формуле:

где F_осевое - осевое усилие, Н;

R_уд - удельное сопротивление погружению конуса в пределах от 1 до 4 МПа;

d_штампа - диаметр цилиндрической части штампа, м.

Насыщение щебнем производят до проектной отметки, затем армируют и бетонируют верхний участок скважины с формированием оголовка сваи. Изготовленные предложенным способом сваи обеспечивают стабильное увеличение несущей способности грунтов за счет соответствия диаметров штампов осевым нагрузкам, передаваемым на них.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана конструктивная схема комбинированной набивной сваи.

Способ изготовления несущей комбинированной набивной сваи показан на примере буровых машин на базе экскаваторов массой 18 и 36 т при усилении просадочного грунта в интервале глубин от 3 до 5 м. Вначале буровой машиной на базе экскаватора 18 т проходят скважину диаметром 200 мм шнековым методом на глубину 6 м. Затем меняют шнек на цилиндрическо-конический штамп (раскатчик) диаметром 200 мм. После этого порционно (от 30 до 40 л) насыщают шлаковым щебнем фракции 20-40 мм забой и нижний участок скважины. При этом каждую порцию щебня уплотняют погружением вращающегося штампа (раскатчика) с осевой нагрузкой от 60 до 65 кН. Насыщение щебнем производят до глубины 2 м от дневной поверхности, на что требуется от 8 до 12 циклов уплотнения. После этого верхний участок скважины бетонируют. При использовании экскаватора массой 36 т и штампа диаметром 300 мм осевую нагрузку повышают до 120 кН и насыщение щебнем производят за период от 5 до 7 циклов уплотнения при объеме порции щебня от 100 до 130 л.

За счет большего диаметра несущая способность сваи возрастает от 2 до 2,5 раз. Приведенные примеры показывают, что повышение массы буровой машины в 2 раза уменьшает необходимое количество свай от 2 до 2,5 раз и общую трудоемкость от 3,5 до 4 раз.

Способ изготовления несущей комбинированной по материалу набивной сваи, включающий образование скважины методом выемки грунта или без извлечения грунта, заполнение скважины послойно жесткой сыпучей смесью с последующим уплотнением каждого слоя, отличающийся тем, что объем порций щебня рассчитывают по формуле:
V_щебня=(от 0,5 до 1,5)·V_штампа·k,
где V_щебня - объем порции щебня;
V_штампа - объем цилиндрическо-конического штампа;
k - коэффициент уплотнения щебня;
уплотняют погружением вращающегося цилиндрическо-конического штампа с осевым усилием, выбранным из расчета

где F_осевое - осевое усилие, Н;
R_уд - удельное сопротивление погружению конуса в пределах от 1 до 4 МПа; d_штампа - диаметр цилиндрической части штампа, м,
а насыщение щебнем производят до проектной отметки, затем армируют и бетонируют верхний участок скважины с формированием оголовка сваи.

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений, а именно к производству подземных конструкций различного назначения в дисперсных грунтах с использованием специальных устройств, повышающих технологичность процессов их изготовления.

Способ изготовления буронабивной сваи и устройство для его осуществления // 2570695

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления буронабивных свай. Способ изготовления буронабивных свай включает бурение скважины, накатывание на стенки скважины винтовых канавок, подачу в скважину взрывчатого вещества и твердеющего состава и уплотнение стен скважины путем вдавливания твердеющего состава в грунт взрывом.

Способ возведения буронабивной сваи // 2560027

Изобретение относится к строительству, а именно к областям промышленного, транспортного, гражданского, военного, гидротехнического, сельскохозяйственного, коммерческого строительства.

Способ устройства инъекционной сваи // 2550620

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения свайных оснований и фундаментов преимущественно в слабых грунтах, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, как при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции зданий, так и при возведении новых зданий и сооружений.

Устройство для контроля свай и способ его использования // 2538362

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при дистанционном мониторинге состояния строительных конструкций. Заявлена система мониторинга формообразования монолитного объекта, содержащая цепочку датчиков, размещаемую в формообразующей конструкции перед процессом твердения, и линию связи, расположенную вдоль оси цепочки между ее первым и вторым концами.

Способ сооружения буровой сваи // 2514079

Изобретение относится к области строительства, а именно - к технологии изготовления буровых железобетонных свай при сооружении оснований и фундаментов. Задача изобретения - исключение возможности контакта арматурного каркаса с грунтом основания путем обеспечения оперативного контроля сплошности ствола буровой сваи, контроля отсутствия в скважине пережимов, а следовательно, обеспечение надежности и долговечности сваи.

Способ устройства армопреобразующих бетонолитных набивных свай в слабых водонасыщенных грунтах // 2506372

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано для повышения несущей способности слабых водонасыщенных грунтов природного или искусственного сложения путем формирования из армопреобразующих бетонолитных набивных свай в основании фундаментов армопреобразованных массивов с заданными значениями несущей способности.

Способ устройства армопреобразующих бетонолитных набивных свай с уширениями в слабых водонасыщенных грунтах // 2506371

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано для повышения несущей способности слабых водонасыщенных грунтов природного или искусственного сложения путем формирования массива из армопреобразующих бетонолитных набивных свай с уширениями в основании фундаментов армопреобразованных массивов с заданными значениями несущей способности и устройства фундамента.

Грунтобетонная армированная свая и способ ее получения // 2467126

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении фундаментов, конструкций укрепления откосов и дамб, берегоукреплений и гидротехнических сооружений, обладающих высокими прочностными и жесткостными характеристиками.

Способ и оборудование для создания микросвай в почве, в частности, для закрепления регулируемых анкеров // 2451134

Изобретение относится к строительству, а именно укреплению почвы, усилению фундаментов, закреплению соединительных тяг к регулируемым анкерам. .

Способ изготовления щебенистой набивной сваи // 2602535

Изобретение относится к строительству, в частности к способам устройства буронабивных свай. Способ состоит в образовании скважины, послойном заполнении ее щебнем с последующим уплотнением каждого слоя погружением вращающегося цилиндрическо-конического штампа с осевым усилием, определяемым по приведенной формуле. Технический результат - увеличение несущей способности грунтов. 1 ил.

Способ возведения набивной конструкции в грунте // 2605213

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии возведения конструкций, например свай в грунтах. Способ включает образование скважины, подачу в скважину твердеющего материала, установку в нее имеющего электроды коммутирующего разрядника, соединенного с источником импульсных электрических разрядов, возбуждение высоковольтных электрических разрядов с помощью излучателя. Причем каждый высоковольтный разряд производят с одновременной подачей в межэлектродное пространство излучателя недетонирующей экзотермической смеси и ее сжиганием при высоковольтном электрохимическом взрыве. При этом в качестве недетонирующей экзотермической смеси в межэлектродное пространство подают дибензоилпероксид, или смесь дибензоилпероксида с дитретбутилпероксидом, или смесь дибензоилпероксида с третбутилпербензоатом в соотношениях в смесях (1:1) - (3:1). Техническим результатом изобретения является увеличение эффективности и надёжности способа замены недетонирующего состава на смеси различных перекисных соединений, являющихся индивидуальными соединениями и обладающих способностью при разложении получить более сильную ударную волну для создания уширения. 2 илл, 1 табл.

Штамп для устройства набивных свай методом вдавливания и способ устройства набивных бетонных, железобетонных и армобетонных свай методом вдавливания путем устройства набивной сваи с уширением, с помощью бетонолитного приспособления - штампа // 2610053

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано для устройства свайных оснований при строительстве новых и реконструкции существующих зданий и сооружений различного уровня ответственности. Штамп для устройства набивных свай методом вдавливания состоит из прочного полого корпуса, обеспечивающего достаточную прочность и жесткость, необходимую для восприятия усилий от вдавливающей установки и сопротивления грунта, возникающих в процессе погружения штампа при устройстве набивной сваи, бетонолитной трубы, перемещающейся в полом прочном корпусе и имеющей два одинаковых бетонолитных отверстия общей площадью 100 см2. Ниже бетонолитных отверстий жестко закреплен наконечник с помощью крепежного пальца, диаметр которого больше диаметра бетонолитной трубы, но меньше диаметра прочного корпуса в виде бурового долота. Бетонолитная труба имеет ограничитель, благодаря которому бетонолитная труба ограничена в перемещении внутри прочного корпуса и остается в нем в процессе выполнения работ. Штамп выполнен с принудительным перемещением бетонолитной трубы при помощи привода или бетонолитная труба перемещается вдоль прочного корпуса под собственным весом. Технический результат состоит в повышении производительности и качества производства работ, снижении трудоемкости, материалоемкости и энергетических затрат по устройству набивных бетонных, железобетонных и армобетонных свай. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.