CS265147B1

CS265147B1 - A method of injecting a contact stone layer of a building base and a device for its implementation

Info

Publication number: CS265147B1
Application number: CS875557A
Authority: CS
Inventors: Boris Ing Cernak; Juraj Ing Garay
Original assignee: Cernak Boris; Juraj Ing Garay
Priority date: 1987-07-23
Filing date: 1987-07-23
Publication date: 1989-10-13
Also published as: CS555787A1

Abstract

Řešení se týká způsobu injektování kontaktní kameninové vrstvy stavebního základu přes základové těleso, které ji zatěžuje a zařízení k jeho provádění. Účelem je dosáhnout úplného vyplnění mezer v kontaktní kameninové vrstvě injektážní směsí, vyloučit vznik neproinjektovaných čoček, snížit tím sedání stavebního základu a zvýšit jeho únosnost. Účelu se dosahuje způsobem, jehož podstata spočívá v tom, že kontaktní kameninová vrstva se injektuje horizontálně až vzestupně po úsecích vymezených injek- tážními trubkami a kontrolními trubkami a s výhodou se po zatuhnutí směsi reinjek- tuje sestupně. Podstatou řešení jsou i injektážní a kontrolní trubky k provádění způsobu. Způsob je využitelný v oboru zakládání staveb.The present invention relates to a method for injecting a contact stone layer of a building base over a foundation body which loads it and a device for its implementation. The purpose is to achieve complete filling of the gaps in the contact stone layer with the injection mixture, avoiding the formation of non-injected lenses, thereby reducing the build-up of the foundation and increasing its load-bearing capacity. The purpose is achieved by a method in which the contact stone layer is injected horizontally to ascending in sections defined by the injection tubes and control tubes and is preferably reinjected in descending order after the mixture has solidified. The essence of the solution is also injection and control tubes for carrying out the method. The method is applicable in the field of foundation engineering.

Description

Vynález se týká způsobu injektování kontaktní kameninové vrstvy stavebního základu přes základové těleso, které ji zatěžuje a zařízení k jeho provádění. Očelem vynálezu je dosáhnout úplného vyplnění mezer v kontaktní kameninové vrstvě injektážní směsí, vyloučit vznik neproinjektovaných čoček, snížit tím sedání stavebního základu a zvýšit jeho únosnost.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for injecting a contact stone layer of a building foundation over a load bearing foundation and a device for carrying it out. The purpose of the invention is to achieve a complete filling of the gaps in the contact stone layer with the grouting mixture, to avoid the formation of uninjected lenses, thereby reducing the settlement of the building foundation and increasing its load-bearing capacity.

Pro zvýšeni únosnosti stavebních základů, především hlubinných, budovaných v jílovitých a písčitých zeminách, zvláště v zeminách zvodnělých, se klade pod základové těleso, pilotový dřík, podzemní stěnu, pás, patku apod. Kontaktní kameninová vrstva, která se po vybudování základového tělesa injektuje pod relativně vysokým tlakem, a to pomocí injektážních trubek uložených v základovém tělese. Vysokotlakou injektáží se stmeluje kamenivo kontaktní vrstvy, zpevňuje se okolní zemina a vytváří se drsná část základu s výhodným plástovým třením. To vše má nepříznivý vliv na únosnost stavebního základu.To increase the load-bearing capacity of building foundations, especially deep foundations, built in clay and sandy soils, especially in aquifers, it is placed under the foundation body, pile shaft, underground wall, belt, foot, etc. Contact stone layer, which is injected under by relatively high pressure, by means of injection tubes embedded in the base body. High-pressure grouting bonds the aggregate of the contact layer, solidifies the surrounding soil and forms a rough part of the foundation with advantageous honeycomb friction. All this has an adverse effect on the bearing capacity of the building foundation.

Je známý způsob injektování kontaktní kameninové vrstvy pod velkoprůměrovou pilotou a zařízení k jeho provádění. Na kontaktní kameninovou vrstvu se uloží ocelová rozváděči komora spojená s injektážní trubkou nebo injektážní trubka ve tvaru písmene U, s ocelovým štítem nad horizontální částí trubky, v níž jsou pod ocelovým štítem uspořádány zpětné ventily.It is known to inject a contact stoneware layer under a large-diameter pile and a device for carrying it out. A steel distributor chamber connected to the injection pipe or a U-shaped injection pipe is placed on the contact stoneware layer with a steel shield above the horizontal part of the pipe in which the check valves are arranged under the steel shield.

Nad roz-váděcí komorou nebo ocelovým štítem se zhotoví železobetonový dřík piloty s výztuží, jejíž součást tvoří injektážní trubka. Po zatuhnutí betonu v dříku piloty se kontaktní kameninová vrstva injektuje sestupně. Injektážní směs přiváděná injektážními trubkami se zatlačí do kontaktní kameninové vrstvy ve směru shora dolů.Above the distribution chamber or steel shield, a reinforced concrete pile shaft with reinforcement is formed, which includes a grouting pipe. After the concrete has set in the pile shaft, the contact stone layer is injected in descending order. The injection mixture supplied by the injection tubes is pushed into the contact stone layer in a downward direction.

Nedostatkem známého způsobu injektování kontaktní kameninové vrstvy je nemožnost kontroly kvality injektáže. Před injektováním nelze vrstvu kontrolované propláchnout vodou, ani na počátku injektování z ní odstranit rozplavenou injektážní směs. Způsob je použitelný jen v propustných zeminách odvádějících vodu a vzduch vytlačený z kontaktní kameninové vrstvy. Nelze proto vyloučit vznik neproinjektovaných čoček. Ocelová rozváděči komora, tvořící zařízení pro jednorázové využití, je nad to finančně nákládná.A disadvantage of the known method of injection of the contact stone layer is the impossibility of controlling the quality of the injection. Before the injection, the controlled layer cannot be flushed with water, nor at the beginning of the injection, the flooded grout can be removed. The method is applicable only in permeable soils draining water and air expelled from the contact stoneware layer. Therefore, the formation of uninjected lenses cannot be excluded. Moreover, the steel distribution chamber constituting a disposable device is costly.

Je také známý způsob injektování kontaktní kameninové vrstvy pod pilotou, při němž se vrstva injektuje ze svého středu přes zpětné ventily v injektážní trubce za současného jejího odvzdušňování, popřípadě odvodňování, odvzdušňovací trubkou, která zasahuje do blízkosti zpětných ventilů.It is also known to inject a contact earthenware layer below a pile, in which the layer is injected from its center through check valves in the injection tube while venting or dewatering through a vent pipe that extends near the check valves.

Druhý známý způsob injektáže je'méně nákladný než prvý. Odstraňuje používané rozváděči komory, snižuje částečně pravděpodobnost výskytu neproinjektovaných čoček, ale poněvadž prostup injektážní směsi vrstvou není kontrolován, nelze vznik čoček zcela vyloučit. Není-li směs zcela stabilní, odfiltrovává-li se z ní voda, usazuje se voda mezi zainjektovanou kontaktní kameninovou vrstvou a tělesem základu, kde snižuje smykovou pevnost základu.The second known injection method is less expensive than the first. It removes the used distribution chambers, partially reduces the probability of uninjured lenses, but since the penetration of the injection mixture through the layer is not controlled, the formation of lenses cannot be completely excluded. If the mixture is not completely stable, if water is filtered from it, water settles between the injected contact stone layer and the base body, where it reduces the shear strength of the base.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob injektování kontaktní kameninové vrstvy podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kontaktní kameninová vrstva se injektuje horizontálně až vzestupně po úsecích vymezených injektážními trubkami a kontrolními trubkami. \The above-mentioned disadvantages are overcome by the method of injection of the contact stone layer according to the invention, which is characterized in that the contact stone layer is injected horizontally to ascendingly over the sections defined by the injection pipes and the control pipes. \

Je-li okolní zemina nepropustná, je výhodné, když kontaktní kameninová vrstva se po zatuh nutí injektážní směsi reinjektuje sestupně.If the surrounding soil is impermeable, it is preferred that the contact stoneware layer is reinjected descending after the solidification of the injection mixture.

Podstatou vynálezu je také zařízení k provádění způsobu, které sestává z injektážních trubek a kontrolních trubek, na kterých jsou navlečeny opěrné talíře, upevněné nad ventily ve vzdálenosti shodné se zvolenou hloubkou zaboření.trubek do kontaktní kameninové vrstvy, přičemž kontrolní trubky jsou nahoře opatřeny závěsy.The invention also relates to an apparatus for carrying out the method, which comprises injection tubes and control tubes on which support plates are mounted, mounted above the valves at a distance equal to the selected plunging depth of the pipes into the contact stoneware layer, the inspection tubes being hinged at the top.

Výhody způsobu a zařízení pro injektování kontaktní kameninové vrstvy podle vynálezu se projevují v efektivním zvýšení únosnosti stavebních základů. Spolehlivým vyplněním kontaktní kameninové vrstvy, kterého se dosáhne usměrněným prouděním injektážní směsi od zpětných ventilů v injektážních trubkách do kontrolních trubek, se zabrání sedání stavebních základů. Zařízení k provádění způsobu umožňuje kontrolované vymezit injektážními trubkami a kontrolními trubkami maximální úseky kontaktní kameninové vrstvy, což skýtá záruky, že injektážní směs pronikne celou vrstvou. Umožňuje to i účinně proplachovat vrstvu před injektáži. tlakovou vodou a zajištovat kvalitu injektážní směsi. Odfiltruje-li se z injektážní směsi voda, která vytvoří mezi kontaktní kameninovou vrstvou a tělesem základu neproinjektovanou čočku, lze tuto čočku vyplnit reinjektážf. Zařízení k provádění způsobu je výrobně jednoduché, zhotovené z běžného trubního materiálu a po použití tvoří funkčně součást výztuže tělesa základu. Kontaktní kameninová vrstva nadto usnadňuje zakládání v případech, kdy základ zasahuje pod hladinu podzemní vody nebo do nestabilních vrstev zeminy. Zatopená nebo nestabilní část vrtu, rýhy, jámy se vyplní kamenivem, vytvoří se kontaktní kameninová vrstva a na ní se buduje základové těleso postupem jako ve stabilní, suché zemině.Advantages of the method and apparatus for injection of the contact stoneware layer according to the invention result in an effective increase in the load-bearing capacity of building foundations. By reliably filling the contact earthenware layer, which is achieved by the directed flow of the injection mixture from the non-return valves in the injection tubes to the inspection tubes, the foundation foundations are prevented from settling. The device for carrying out the method makes it possible to define, in a controlled manner, the maximum sections of the contact stone layer by the injection pipes and the inspection pipes, providing guarantees that the injection mixture will penetrate the entire layer. This also allows the flushing layer to be effectively flushed prior to injection. pressurized water and ensure the quality of the injection mixture. If water is formed from the injection mixture which forms an uninjected lens between the contact stone layer and the base body, the lens can be re-injected. The apparatus for carrying out the method is simple to manufacture, made of conventional pipe material and, after use, functionally forms part of the reinforcement of the foundation body. In addition, the contact stone layer facilitates the foundation in cases where the foundation reaches below groundwater or into unstable soil layers. The flooded or unstable part of the borehole, grooves, pits is filled with aggregates, a contact stone layer is formed and the foundation body is built on it as in a stable, dry soil.

Příklady způsobu injektáže kontaktní kameninové vrstvy se zařízením k provádění způsobu podle vynálezu jsou popsány podle obrázků na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn pásový stavební základ v příčném řezu, na obr. 2 podzemní stěna v podélném řezu, na obr. 3 velkoprůměrová pilota ve svislém řezu a na obr. 4 pilovat s rozšířenou patou rovněž, ve svislém řezu.Examples of a method for grouting a contact stone layer with a device for carrying out the method according to the invention are described with reference to the figures in the accompanying drawings, in which Fig. 1 shows a strip construction foundation in cross section; Fig. 2 underground wall in longitudinal section; The pilot in vertical section and in FIG. 4 saw with extended heel also, in vertical section.

Příklad 1Example 1

Do výkopu 2 pro pásový stavební základ 2 (obr. 1) se uložilo kamenivo 2, tvořící ve výkopu 1_ kontaktní kameninovou vrstvu 4, do které se podél jedné stěny výkopu 1. zarazily co nejhlouběji, po opěrné talíře _5, hlavni injektážní trubky 6 s dolními zpětnými ventily 9..In the excavation 2 for the strip foundation 2 (Fig. 1), the aggregate 2 was formed, forming a contact stone layer 4 in the excavation 1, into which the main injection pipes 6 s were driven as deep as possible along one excavation wall 1. lower check valves 9 ..

Podél protější stěny výkopu 1. se mělce zarazily, rovněž po opěrné talíře 5, kontrolní trubky 11 s uzávěry 12. Vybetonováním výkopu .1 se zhotovilo základové těleso 13 a po jeho zatvrdnutí se na ně uložil stavební blok 14. Poté se zatížená kontaktní kameninová vrstva 4_ injektovala injektážní směsí vtláčenou hlavními injektážními trubkami 6 přes dolní zpětné ventily 9. Injektážní směs, proudící horizontálně, vytěsňovala z kontaktní kameninové vrstvy 2 vzduch a vodu, které unikaly kontrolními trubkami 11. Jakmile z kontrolních trubek 11 začala vycházet nezředěná a neprovzdušněná směs, uzavřel se uzávěr 12 kontrolních trubek 11 a tlak injektážní směsi se zvyšoval. Injektážní směs se opírala o základové těleso 13, pronikala do stěn výkopu JL a zpevňovala je. S injektáží kontaktní'kameninové vrstvy 4 se ustalo, když injektážní směs nepatrně pozvedla základové těleso 13.Along the opposite wall of the trench 1, the control tubes 11 with shutters 12 have been shallowly stopped, also on the supporting plates 5, and the foundation body 13 has been concreted by concreting the trench. 4 injected the injection mixture injected through the main injection tubes 6 through the lower check valves 9. The injection mixture, flowing horizontally, squeezed out of the earthenware contact layer 2 the air and water that escaped through the inspection tubes 11. with the closure 12 of the inspection tubes 11 and the pressure of the injection mixture increased. The grouting mixture leaned on the base body 13, penetrated into the walls of the excavation JL and solidified them. With the injection of the contact stone layer 4, it stopped when the injection mixture slightly raised the base body 13.

Příklad 2Example 2

Do kontaktní kameninové vrstvy 4_ uložené v rýze 15 pod podzemní stěnu 16 (obr. 2) se zarazila kromě hlavní injektážní trubky 2 a kontrolní trubky 11 jako v příkladu 1 pomocná injektážní trubka 2, ^a to poblíž kontrolní trubky 11 a do stejné hloubky. Po zhotovení a zatuhnutí základového tělesa 13 v rýze 15 se nejdříve propláchla tlakovou vodou vtláčenou přes hlavní injektážní trubku £ kontaktní kameninová vrstva £ i sklaní podklad 17 pod ní se nacházející a když základové těleso 13 zatvrdlo, kontaktní kameninová vrstva 4_ se horizontálně injektovala přes hlavní injektážní trubku 6. Bezprostředně po injektování se propláchla kontrolní trubka 11 tlakovou vodou přes pomocnou injektážní trubku T_ a pp zatvrdnutí injektážní směsi se kontaktní kameninová vrstva £ pro zpevnění skalního podkladu 17 horizontálně reinjektovala, a to přes hlavní injektážní trubku 6. Reinjektáž se po opětovném proplachu opakovala přes pomocnou injektážní trubku T_. Reinjektáží přes pomocnou injektážní trubku T_ se odstranila z kontaktní kameninové vrstvy 4_ voda odfiltrovaná z injektážní směsi a podzemní stěna 16 se stala kompaktní.To stoneware contact layer 4 deposited in the trench 15 below the diaphragm wall 16 (FIG. 2) is stopped in addition to the main injection tube 2 and the control tube 11 as in Example 1, the auxiliary injection tube 2, ^and it is close to the control tube 11 and to the same depth. After the base body 13 has been made and solidified in the trench 15, the contact stone layer 4 and the glass substrate 17 below it were first flushed with pressurized water injected through the main injection tube 6 and when the base body 13 hardened, the contact stone layer 4 was horizontally injected over the main injection. Immediately after the injection, the control tube 11 was flushed with pressurized water through the auxiliary injection tube T and pp of the injection mixture hardening the contact stone layer 6 to reinforce the rock substrate 17 was horizontally reinjected through the main injection tube 6. The reinjection was repeated after the rinse again. via the auxiliary injection tube T. By reinjection through the auxiliary injection tube T, water filtered from the injection mixture was removed from the contact stone layer 4 and the underground wall 16 became compact.

Příklad 3Example 3

Zemní vrt 18 pro pilotu 19 byl před odpařením vystrojen hlavní injektážní trubkou 2 s dolním zpětným ventilem £ a s opěrným talířem J5> upevněným nad zpětným ventilem 9_ ve výšce shodné s projektovanou tlouštkou kontaktní kameninové vrstvy která byla vytvořena z kameniva 2 ^v zemním vrtu 18. Zemní vrt 18 byl odpažen a do kontaktní kameninové vrstvy se zabořila vrchním zpětným ventilem 10 těsně pod její povrch pomocná injektážní trubka T. až po opěrný talíř 2· Do přibližně stejné hloubky kontaktní kameninové vrstvy 4 se zabořila i kontrolní trubka 11 Po zhotovení základového tělesa 1.3 ve tvaru dříku a jeho zatuhnutí se vzestupně injektovala po předchozím proplachu kontaktní kameninová vrstva 2 přes hlavní injektážní trubku 6,. Injektážní směs vystupující z dolního zpětného ventilu 2 vytěsnila z kontaktní kameninové vrstvy 2 vodu, která unikala otevřeným uzávěrem 12 kontrolní trubky 11. Když z kontrolní trubky 11 začala vycházet nezředěná injektážní směs, což prokázalo, že vzestupně injektovaná kontaktní kameninová vrstva 4 je jí zcela vyplněna, byl uzávěr 12 uzavřen a injektáž kontaktní kameninové vrstvy 4 pokračovala pod zvýšeným tlakem. Injektážní směs se opírala o základové těleso 13, pronikala do stěn zemního vrtu 28, zpevňovala je a zhutňovala , vytvářela patu 20 piloty 19 a když pozvedla základové těleso 13, bylo vtláčení směsi přerušeno. Po zatuhnutí injektážní směsi se kontaktní kameninová vrstva 2 reinjektovala sestupně přes pomocnou injektážní trubku T_. Reinjektážní směs vyplnila vlasové trhliny a vytěsnila vodu odfiltrovanou z primární injektážní směsi. Opakovaná injektáž byla ukončena v okamžiku zjištění dalšího pozvednutí základového tělesa 13.The ground bore 18 for the pile 19 was pre-evaporated by a main injection pipe 2 with a lower check valve 6 and a backing plate 5 mounted above the check valve 9 at a height equal to the projected thickness of the contact stone layer which was formed of the aggregate 2 ^{in the} borehole 18. borehole 18 has been punched out and the auxiliary injection tube T has been plunged into the contact stone layer just below the surface of the auxiliary injection tube T. Up to the backing plate 2. The control tube 11 has also plunged to approximately the same depth. the shaft shape and its solidification were ascending injected after the previous flushing contact stone layer 2 over the main injection tube 6. The injection mixture exiting the lower non-return valve 2 displaced water from the earthenware contact layer 2 that leaked through the open cap 12 of the control tube 11. When the undiluted injection mixture started to flow out of the control tube 11, The closure 12 was closed and the injection of the contact stone layer 4 continued under increased pressure. The injection mixture leaned on the base body 13, penetrated into the walls of the borehole 28, solidified and compacted, formed the heel 20 of the pile 19, and when the base body 13 was raised, the injection of the mixture was interrupted. After the injection mixture solidified, the contact stone layer 2 was reinjected descending through the auxiliary injection tube T. The reinjection mixture filled the hair cracks and displaced the water filtered from the primary injection mixture. The re-injection was terminated at the moment when the foundation 13 was further lifted.

Příklad 4Example 4

Zemní vrt 18 pro pilotu 19 a patou 20 byl před odpažením vystrojen kombinovanou injekeážní trubkou 2 ^s dolním zpětným ventilem 9_, s vrchním zpětným ventilem 10 a s opěrným talířem 5, upevněným těsně nad vrchním zpětným ventilem 10. ^v rozsahu paty 20 piloty 19 byl zemni vrt 18 vyplněn kamenivem 2» tvořícím kontaktní kameninovou vrstvu 4, do níž byla těsně pod povrch zaražena po opěrný talíř 2 kontrolní trubka 11. Injektáž kontaktní kameninové vrstvy 2 probíhala obdobným způsobem jako v příkladu 3. Při primární vzestupné injektáži byla injektážní směs vtláčena přes dolní zpětný ventil 2, zatímco vrchní zpětný ventil 10 byl obturátorem, na obr. nezakreslen, uzavřen. Při Sestupné reinjektáži bylo postavení ventilů 9- 10 obrácené.Natural borehole 18 the pile 19 and the foot 20 be dressed before odpažením injekeážní tube 2 combined ^{with the} lower check valve 9, with the upper check valve 10 and the support plate 5, mounted just above the upper check valve 10. ^In the range 19 of the heel 20 pilots was natural borehole 18 was filled with the aggregate 2 forming the contact stone layer 4 into which a control tube 11 was driven just below the surface of the support plate 2. The contact stone layer 2 was injected in a manner similar to Example 3. In the primary ascending injection the injection mixture was pushed through the lower return valve 2, while the upper non-return valve 10 was closed by the obturator, not shown in FIG. In Descending Reinjectage, the position of the 9-10 valves was reversed.

Vynález je využitelný v oboru zakládání staveb. Způsobem injektování podle vynálezu se dosáhne zvýšení únosnosti základů plošných i hlubinných a může se i orientačně zjištovat taková únosnost základového tělesa, především pilotového dříku, z níž lze usuzovat na velikost pláštového tření. Podle tlakových průběhů při injektážích a spotřebovaného množství injektážní směsi lze usuzovat na chování základové půdy pod kontaktní kameninovou vrstvou a podle něho hodnotit únosnost a sedání základu. Způsobu injektáže podle vynálezu lze využít i při rektifikaci základů, nastává-li jejich nerovnoměrné sedání.The invention is applicable in the field of foundation engineering. The injection method according to the invention achieves an increase in the load-bearing capacity of both flat and deep foundations, and the bearing capacity of the foundation body, in particular of the pile shaft, from which the size of the skin friction can be deduced can be determined. Depending on the pressure curves during the grouting and the amount of grouting mixture consumed, the behavior of the foundation soil under the contact stoneware layer can be inferred and the bearing capacity and settlement of the foundation can be assessed. The grouting method according to the invention can also be used for rectifying the foundations when their uneven settlement occurs.

Claims

1. A method for injecting a contact stone layer of a building foundation over a load bearing body, characterized in that the contact stone layer is injected horizontally upwardly in sections defined by the injection pipes and the control pipes.

2. Method according to claim 1, characterized in that the contact stone layer is reinjected in descending order after the injection mixture solidifies.

Device for carrying out the method according to Claims 1 and 2, characterized in that support plates (5) mounted above the valves (9, 10) are spaced on the injection tubes (6, 7, 8) and the inspection tubes (11). equal to the selected depth of incidence of the tubes (6, 7, 8, 11) into the contact stoneware layer (4), the inspection tubes (11) being provided with caps (12) at the top.