EA005441B1 - Bore reinforced concrete column and method for erecting thereof - Google Patents
Bore reinforced concrete column and method for erecting thereof Download PDFInfo
- Publication number
- EA005441B1 EA005441B1 EA200301092A EA200301092A EA005441B1 EA 005441 B1 EA005441 B1 EA 005441B1 EA 200301092 A EA200301092 A EA 200301092A EA 200301092 A EA200301092 A EA 200301092A EA 005441 B1 EA005441 B1 EA 005441B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- column
- borehole
- axis
- reinforcing cage
- diameter
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, особенно в стесненных условиях, в частности к элементам и способам монолитного возведения элементов зданий и сооружений, а именно опорных железобетонных элементов.The invention relates to the construction, especially in cramped conditions, in particular to the elements and methods of monolithic erection of elements of buildings and structures, namely, supporting reinforced concrete elements.
2. Уровень техники2. The level of technology
Известно устройство для передачи давления на нижележащие плотные слои грунта, образуемые путем заполнения бетоном пробуренных скважин (Краткий политехнический словарь. - М: Гос.изд. технико-теоретической литературы, 1956 г., с. 830, реф. Свая).A device is known for transmitting pressure to the underlying dense layers of soil formed by filling concrete with drilled wells (Short Polytechnical Dictionary. - M: State edition of technical and theoretical literature, 1956, p. 830, ref. Sway).
Известно устройство в виде вертикальной опоры для поддержания элементов перекрытий сооружения (Краткий политехнический словарь.- М: Гос.изд. технико-теоретической литературы, 1956 г., с. 429, реф. Колонна).It is known a device in the form of a vertical support for supporting the elements of the ceiling of a structure (Short Polytechnical Dictionary .- M: State edition of technical-theoretical literature, 1956, p. 429, ref. Column).
Известны колонны с элементами сопряжения в уровнях перекрытия, выполненные с образованием обечайки, а также колонны не только круглого сечения, но и квадратного (Пат. РФ № 2197578, МПК (7) Е04В 1/18, 2000 г.).Known columns with elements of the pair in the levels of overlap, made with the formation of the shell, as well as columns not only of circular cross section, but also square (US Pat. RF № 2197578, IPC (7) EV 1/18, 2000).
Для колонн произвольного сечения отличительным признаком может служить эквивалентный диаметр максимальное расстояние от геометрического центра поперечного сечения колонны до кривой второго порядка (окружность, эллипс и др.), описанной вокруг точек контура сечения колонны (Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике. - М.: Изд. Физ-мат. литературы, 1962, с. 167, 219, 428).For columns of arbitrary section, a distinctive feature can be the equivalent diameter of the maximum distance from the geometric center of the cross section of the column to a second-order curve (circle, ellipse, etc.) described around the points of the column section contour (Bronshtein I.N., Semendyayev K. A. Reference book in mathematics. - M .: Ed. Phys.-Math. Literature, 1962, pp. 167, 219, 428).
Известна также принятая заявителем за наиболее близкий аналог (прототип в части устройства) железобетонная опора, содержащая замоноличенный бетонной смесью остов, включающий арматуру и узлы связи (Пат. РФ № 2094575, МПК (6) Е04С 5/01, Е04В 1/16, 1991).Also known adopted by the applicant for the closest analogue (the prototype in the part of the device) reinforced concrete support containing monolithic concrete mixture skeleton, including fittings and communication nodes (US Pat. RF №2094575, IPC (6) Е04С 5/01, Е04В 1/16, 1991 ).
Известен способ возведения колонн, включающий установку арматуры каркасов колонн, монтаж арматурных каркасов, установку опалубки и бетонирование элементов каркаса (КП Заявка № 99118847/03, 2001, Е04В 1/16).A known method of erection of columns, including the installation of reinforcement of column frames, installation of reinforcement cages, installation of formwork and concreting of frame elements (KP Application No. 99118847/03, 2001, Е04В 1/16).
Известен также принятый заявителем за наиболее близкий аналог (прототип в части способа) способ возведения буровых железобетонных колонн, включающий операции изготовления остова колонны из арматуры, неизвлекаемой опалубки и закладных деталей, бурения скважины и возведения колонны в скважине в проектное положение с фиксированием колонны в рабочем положении замоноличиванием (Юркевич П.Б. Буровые колонны - новая реальность//Подземное пространство мира, 2001, № 4, с. 12-21, Ι88Ν 0869-799Х, ТИМР, Москва).Also known adopted by the applicant for the closest analogue (the prototype in part of the method) method of erection of drilling reinforced concrete columns, including the manufacture of the core column of reinforcement, non-removable formwork and embedded parts, drilling and erection of the column in the well in the design position with fixing the column in the working position monolithing (Yurkevich, P.B. Drill Columns - New Reality / / Underground World Space, 2001, No. 4, pp. 12-21, Ι88Ι 0869-799Х, TIMR, Moscow).
Недостаток известных устройств и способов их установки - невозможность совмещения работ нулевого цикла с работами по возведению элементов здания или сооружения выше нулевой отметки.A disadvantage of the known devices and methods of their installation is the impossibility of combining the work of the zero cycle with the work on the construction of elements of a building or structure above the zero mark.
3. Сущность изобретения3. The invention
3.1. Результат решения технической задачи3.1. The result of solving a technical problem
Технический результат - повышение точности по вертикали при установке опорных фундаментных и несущих конструкцию здания или сооружения элементов и возможность возведения здания, сооружения одновременно вверх и вниз ниже нулевой отметки.The technical result is to increase the accuracy of the vertical when installing the supporting foundation and supporting elements of the building structure or structures and the possibility of erecting a building, a structure simultaneously up and down below the zero mark.
3.2. Перечень фигур чертежей3.2. List of drawings
На фиг.1 представлен пример конструкции буровой железобетонной колонны с размещением неизвлекаемой опалубки в верхней опорной части колонны, на фиг. 2 - сечение 1-1 на фиг.1 в уровне отметок закладных деталей с радиальными ребрами, на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 1, на фиг. 4 - сечение 2-2 на фиг. 3, на фиг. 5 -технологическая последовательность возведения буровой колонны, где 1 - верхняя опорная часть колонны, 2 - неизвлекаемая опалубка, 3 - нижняя фундаментная часть колонны, 4 - призабойная камера, 5 - заделка, 6 - фиксаторы, 7 - арматурный каркас (верхняя часть), 8 - арматурный каркас (нижняя часть), 9 - закладная деталь с радиальными ребрами, 10 - бурение скважины, 11 - погружение и центрирование арматурного каркаса, 12 - замоноличивание колонны, 13 - технологический трубопровод для выполнения уширения и цементации грунтового основания.Figure 1 shows an example of the construction of a drill concrete column with the placement of non-removable formwork in the upper bearing part of the column; FIG. 2 shows a section 1-1 in FIG. 1 at the level of the embedded parts with radial ribs; FIG. 3 is a view along arrow A in FIG. 1, in FIG. 4 shows section 2-2 of FIG. 3, in FIG. 5 is a technological sequence for the construction of a drill string, where 1 is the upper column supporting part, 2 is non-removable formwork, 3 is the lower foundation part of the column, 4 is a bottomhole chamber, 5 is embedded, 6 is fixatives, 7 is a reinforcing cage (upper part), 8 - reinforcement cage (lower part), 9 - embedded part with radial ribs, 10 - well drilling, 11 - immersion and centering of the reinforcing cage, 12 - column monolithing, 13 - technological pipeline for broadening and cementation of the soil foundation.
3.3. Отличительные признаки3.3. Features
Железобетонная колонна, в отличие от известной, выполнена с возможностью установки ее в буровую скважину, состоит из верхней опорной и нижней фундаментной частей, остов выполнен в виде конструкций арматурного каркаса колонны, размещенной в неизвлекаемой опалубке с эквивалентным максимальным внешним диаметром колонны Эк< Όο на величину α = (2ег + 2Δ + 2τ) , где - эквивалентный внешний диаметр колонны, Όο - диаметр буровой скважины, ег - эксцентриситет проекции геометрической оси и проекции оси центра масс колонны в плоскости подвеса (верха) колонны, Δ - отклонение оси буровой скважины от вертикали, τ - отклонение оси буровой скважины в плане; узлы связи размещены в верхней опорной части колонны в уровнях отметок фундаментной плиты и отметок плит перекрытия закладными деталями в виде замкнутых контуров с ребрами жесткости, в основании колонна снабжена призабойной камерой и фиксаторами. Железобетонная колонна может быть выполнена из стали, неизвлекаемая опалубка - из трубы круглого или квадратного сечения, в частном случае, неизвлекаемую опалубку размещают в верхней опорной части колонны; часть арматурного каркаса, размещенная в нижней фундаментной части колонны, соединена наложением внахлест с частью арматурного каркаса, размеReinforced concrete column, in contrast to the known, is made with the possibility of installing it in a borehole, consists of upper supporting and lower foundation parts, the skeleton is made in the form of reinforcement cage structures placed in non-removable formwork with an equivalent maximum outer diameter of the column E to <Ό ο an amount α = (2e g + 2Δ + 2τ), where - the equivalent to the outer diameter of the column, Ό ο - diameter of the borehole, e g - eccentricity of the geometric axis of the projection and the projection of the center of mass of suspension in the column axis plane (top) to Lonna, Δ - axis deviation of the borehole from vertical, τ - deflection axis of the borehole in the plan; communication nodes are placed in the upper support of the column in the levels of the foundation plate marks and the overlap plates marks with embedded parts in the form of closed contours with stiffening ribs, at the base of the column is provided with a bottomhole camera and latches. Reinforced concrete column can be made of steel, non-removable formwork - from a pipe of round or square section, in the particular case, non-removable formwork is placed in the upper support part of the column; part of the reinforcement cage, located in the lower foundation part of the column, is connected by overlapping with the part of the reinforcement cage, the size
-1005441 щенной в верхней опорной части с заделкой элементов арматурного каркаса, при этом эквивалентный наружный диаметр части арматурного каркаса, размещенной в верхней опорной части колонны равен или меньше внутреннего диаметра неизвлекаемой опалубки, эквивалентный внутренний диаметр части арматурного каркаса, размещенной в нижней фундаментной части колонны, равен или больше наружного диаметра неизвлекаемой опалубки.-1005441 in the upper support part with embedment of reinforcement cage elements, while the equivalent outer diameter of the reinforcement cage part placed in the upper support part of the column is equal to or less than the internal diameter of the non-removable formwork, equivalent internal part diameter of the reinforcement cage located in the lower foundation part of the column equal to or greater than the outer diameter of the non-removable formwork.
В способе возведения буровой железобетонной колонны, в отличие от известного, при возведении колонны совмещают операции изготовления и установки колонны в проектное положение, бурят скважину диаметром Эс > + 2ег + 2Δ +2τ, где - максимальный эквивалентный диаметр арматурного каркаса колонны, ег - эксцентриситет проекции геометрической оси и проекции оси центра масс колонны в плоскости подвеса (верха) колонны, Δ - отклонение оси буровой скважины от вертикали, τ - отклонение оси буровой скважины в плане; остов колонны погружают вертикально в скважину с зазором от дна скважины на величину Р>0,Шс, вертикально центрируют с компенсацией эксцентриситета и фиксируют верхнюю часть от горизонтальных смещений, вертикально опускают на основание скважины с фиксированием нижней части фиксаторами, замоноличивают бетоном снизу вверх нижнюю фундаментную часть колонны и внутреннюю часть неизвлекаемой опалубки верхней опорной части колонны, при этом после замоноличивания через технологический трубопровод, размещаемый внутри арматурного каркаса, могут осуществлять уширение и цементацию грунтового основания, а пространство между неизвлекаемой опалубкой и стенками скважины верхней опорной части заполняют зернистым материалом.In the method of erecting a drilling reinforced concrete columns, in contrast to the known, when building columns combined operations of manufacture and installation of the column in the design position, drilled borehole diameter E c> + 2e r + 2Δ + 2τ, where - the maximum equivalent diameter of the reinforcing columns frame, e g - eccentricity of the projection of the geometric axis and the projection of the axis of the center of mass of the column in the plane of suspension (top) of the column, Δ is the deviation of the axis of the borehole from the vertical, τ is the deviation of the axis of the borehole in plan; the core of the column is immersed vertically in the well with a clearance from the bottom of the well by the value of Р> 0, W s , vertically centered with compensation of eccentricity and fixed the upper part from horizontal displacements, vertically lowered onto the base of the well with fixing the lower part with latches, monolithic bottom-up lower concrete the part of the column and the internal part of the non-removable formwork of the upper support part of the column, while after monolithing through the process piping placed inside the reinforcement cage, m Gut broadening perform carburizing and subgrade, and the space between the walls and not recoverable formwork wells upper support part fill particulate material.
Колонна устроена следующим образом.The column is arranged as follows.
Железобетонная колонна (фиг. 1) выполнена с возможностью установки ее в буровую скважину, содержит замоноличенный бетонной смесью остов, включающий арматуру в виде арматурного каркаса (7, 8) и узлы связи, выполненные в виде закладных деталей (9) колонны, имеющих замкнутый контур с ребрами жесткости. Колонна разделена на верхнюю часть (1) (опорная часть под перекрытия) и нижнюю часть (3) (фундаментная опорная часть) с эквивалентным диаметром Эс. арматурный каркас размещают в неизвлекаемую опалубку (2), причем в частном случае неизвлекаемая опалубка размещается только в верхней опорной части колонны. В этом случае верхняя и нижняя части арматурного каркаса соединяют внахлест с заделкой (5) для обеспечения жесткой связи и единства каркаса верхней и нижней частей. Нижняя часть в основании выполнена с призабойной камерой (4) для обеспечения несущей способности колонны по основанию с фиксаторами (6) для фиксирования низа колонны от горизонтальных смещений.Reinforced concrete column (Fig. 1) is made with the ability to install it in a borehole, contains monolithic concrete mix skeleton, including valves in the form of a reinforcement cage (7, 8) and communication nodes, made in the form of embedded parts (9) of the column, having a closed loop with stiffeners. The column is divided into the upper part (1) (the supporting part under the ceiling) and the lower part (3) (the foundation supporting part) with an equivalent diameter E s . the reinforcement cage is placed in a non-removable formwork (2), and in the particular case non-removable formwork is placed only in the upper supporting part of the column. In this case, the upper and lower parts of the reinforcement cage are overlapped with the embedment (5) to ensure a tight connection and unity of the framework of the upper and lower parts. The lower part in the base is made with a bottomhole camera (4) to ensure the bearing capacity of the column on the base with clamps (6) for fixing the bottom of the column from horizontal displacements.
Колонна выполняется с максимальным внешним диаметром колонны Э|.: < Эс на величину α = (2ег + 2Δ + 2τ) для компенсации эксцентриситета колонны и компенсации дефектов бурения скважины при ее возведении, что обеспечивает повышенную точность установки колонны в проектное положение.The column is made with the maximum external diameter of the column E |. : <E s by α = (2e g + 2Δ + 2τ) to compensate for the eccentricity of the column and compensate for drilling defects in the well during its construction, which provides improved accuracy in installing the column to the design position.
Верхняя часть арматурного каркаса колонны (7) собирается из рабочих продольных и распределительных кольцевых или спиральных стержней и практически ничем не отличается от арматурного каркаса традиционной буронабивной сваи.The upper part of the reinforcement cage of the column (7) is assembled from working longitudinal and distribution ring or spiral rods and practically does not differ from the reinforcement cage of a traditional bored pile.
Для обеспечения связи буровой колонны с плитами перекрытий подземных этажей и фундаментной плитой в арматурном каркасе верхней части (7) установлены закладные детали (9) в виде труб меньшего диаметра с радиально приваренными ребрами жесткости. Диаметр закладных труб меньше диаметра неизвлекаемой трубы-опалубки (2) на удвоенную ширину опорной кольцевой врезной консоли, позволяющей осуществить опирание перекрытий и фундаментной плиты на буровую колонну по принципу бетон на бетон без учета работы трубы-опалубки (2), что обеспечивает необходимую для подземных сооружений огнестойкость несущих конструкций. Длина закладных деталей (9) принимается равной не менее суммы толщины примыкающего в узлах связи с буровой колонной перекрытия (фундаментной плиты) и утроенной величины монтажного допуска по высоте остова колонны (3x100 мм).To ensure the connection of the drill string with slabs of underground floors and the base plate in the reinforcement cage of the upper part (7), embedded parts (9) in the form of pipes of smaller diameter with radially welded stiffeners are installed. The diameter of the embedded pipes is smaller than the diameter of the non-removable formwork pipe (2) by the doubled width of the supporting ring-mounted mortise cantilever, which makes it possible to support the floors and the foundation plate on the drill string, according to the principle of concrete to concrete, without regard to the operation of the formwork pipe (2), which provides the necessary for underground structures fire resistance bearing structures. The length of the embedded parts (9) is assumed to be not less than the sum of the thickness of the overlapping overlap (base plate) in the communication centers with the drill string and three times the mounting tolerance for the height of the core of the column (3x100 mm).
Радиально приваренные к закладной трубе ребра жесткости компенсируют ослабление несущей способности колонны во время вырубки бетона при выполнении опорных врезных консолей узлов связи с перекрытиями и фундаментной плитой. Ребра жесткости служат также для соосной стыковки продольных рабочих стержней верхней части арматурного каркаса колонны (7) между собой электросварным способом.The stiffening ribs radially welded to the inset pipe compensate for the weakening of the bearing capacity of the column during the cutting of concrete when making supporting consoles of communication nodes with floors and a foundation slab. The stiffening ribs also serve to coaxially couple the longitudinal working rods of the upper part of the reinforcement cage of the column (7) to each other in an electrically welded manner.
Верхняя часть арматурного каркаса колонны (7) в уровне низа заделки (5) в нижней части арматурного каркаса колонны (8) жестко закрепляется в неизвлекаемой трубе-опалубке (2) приваркой к внутреннему стопорному кольцу.The upper part of the reinforcement cage of the column (7) at the bottom of the embedment (5) at the bottom of the reinforcement cage of the column (8) is rigidly fixed in the non-removable formwork pipe (2) by welding to the internal retaining ring.
Нижняя часть арматурного каркаса колонны (8) собирается из рабочих продольных и распределительных кольцевых или спиральных стержней и жестко соединяется нахлесточными сварными соединениями с неизвлекаемой трубой-опалубкой (2) в зоне заделки (5).The lower part of the reinforcement cage of the column (8) is assembled from working longitudinal and distribution ring or spiral rods and is rigidly connected by an overlap weld with a non-removable formwork pipe (2) in the embedding zone (5).
Нижняя часть арматурного каркаса колонны (8) снабжается призабойной камерой (4) с фиксаторами (6) для закрепления нижней части арматурного каркаса колонны (8) от горизонтальных смещений как на завершающей стадии монтажа цельного арматурного каркаса в буровой скважине, так и в процессе замоноличивания колонны.The lower part of the reinforcement cage of the column (8) is provided with a bottomhole chamber (4) with clamps (6) for securing the lower part of the reinforcement cage of the column (8) from horizontal displacements as at the final stage of installation of the solid reinforcement cage in the borehole, and in the process of bricking the column .
Призабойная камера (4) позволяет исключить перемешивание бетонной смеси в процессе замоноличивания колонны методом вертикально-перемещающейся внутри арматурного каркаса (7, 8) трубы сThe bottomhole chamber (4) makes it possible to eliminate the mixing of the concrete mixture in the process of monolithing the column by the method of vertically moving pipe inside the reinforcement cage (7, 8)
-2005441 осевшим на дно скважины буровым шламом, а также позволяет выполнить уширение и цементацию для обеспечения высокой несущей способности колонны по грунтовому основанию. Призабойная камера (4) рассчитывается на суммарное давление столба бетонной смеси, веса цельного арматурного каркаса (7, 8), а также веса засыпки зернистым материалом (гравием или щебнем) зазора между стенками скважины и трубой-опалубкой (2).-2005441 drilling mud settled to the bottom of the well, and also allows broadening and cementation to be performed to ensure a high bearing capacity of the column on the soil base. The bottomhole chamber (4) is calculated on the total pressure of the concrete column, the weight of the solid reinforcement cage (7, 8), and the weight of the backfill with granular material (gravel or crushed stone) of the gap between the walls of the well and the formwork pipe (2).
Внутри верхней и нижней частей (7, 8) арматурного каркаса колонны закладывается сквозной технологический трубопровод (13), верх которого выведен выше головы возводимой колонны, а низ - в призабойную камеру (4). Технологический трубопровод (13) служит для проверки инклинометром вертикальности положения цельного арматурного каркаса на монтаже, последующей за замоноличиванием колонны индивидуальной уточняющей геологоразведки, промывки призабойной камеры (4) от бурового шлама, а также образования уширенной подошвы и цементации грунтового основания.Inside the upper and lower parts (7, 8) of the reinforcement cage of the column, a through technological pipeline (13) is laid, the top of which is placed above the head of the column being erected, and the bottom - into the bottom hole chamber (4). Process piping (13) is used to check the vertical position of the one-piece reinforcing cage with an inclinometer on the installation, followed by monolithing the column of individual specifying geological prospecting, washing the bottom hole chamber (4) from drill cuttings, as well as forming a wider base and grouting the soil foundation.
Индивидуальная уточняющая геологоразведка, производимая через технологический трубопровод (13) в основании буровой колонны, позволяет оценить реальное геологическое строение и несущую способность грунтов непосредственно в ее основании, при необходимости принять меры по повышению несущей способности, исключить риск использования буровых колонн при возведении конструкций зданий одновременно вверх и вниз ниже нулевой отметки.Individual refining geological exploration produced through the process pipeline (13) at the base of the drill string allows to evaluate the actual geological structure and bearing capacity of soils directly at its base, if necessary, take measures to increase the bearing capacity, eliminate the risk of using drill strings at the same time upwards and down below zero.
Способ возведения буровой колонныThe method of construction of the drill string
Способ возведения буровой колонны совмещает операции изготовления и установки колонны в проектное положение, позволяет осуществить центрирование ее остова с компенсацией эксцентриситета проекции геометрической оси и проекции оси центра масс.The method of construction of the drill string combines the manufacturing and installation of the column in the design position, allows centering its core with the compensation of the eccentricity of the projection of the geometric axis and the projection of the axis of the center of mass.
Способ предусматривает бурение скважины (10) диаметром Όο > Όκ на величину α = (2ег + 2Δ + 2 τ) с учетом возможного отклонения оси скважины в плане и от вертикали, как правило, под защитой глинистого раствора.The method involves drilling a well (10) with a diameter of Ό ο > Ό κ by α = (2e g + 2Δ + 2 τ), taking into account the possible deviation of the well axis in the plan and from the vertical, as a rule, under the protection of the mud.
Конструкция узлов связи буровой колонны с перекрытиями подземных этажей и фундаментной плитой определяет допуск по высотному положению головы колонны после возведения ±100 мм. Соответствующий допуск предъявляется и для глубины буровой. Поскольку упомянутый допуск в процессе бурения скважины сложно обеспечить, способ возведения предусматривает выполнение выравнивающей подсыпки зернистым материалом (щебень или гравий фракции 40-70 мм) на ее дно в случае превышения расчетной глубины скважины более чем на 100 мм и после зачистки дна скважины от осевшего разбуренного грунта или породы. При использовании в процессе бурения глинистого раствора после завершения бурения скважины выполняется замена отработанного глинистого раствора на свежеприготовленный.The design of the communication units of the drill string with the floors of the underground floors and the base plate determines the tolerance for the height position of the head of the column after construction of ± 100 mm. The corresponding tolerance is presented for the depth of the drill. Since the mentioned tolerance in the process of drilling a well is difficult to achieve, the method of construction involves the implementation of a leveling bed with granular material (crushed stone or gravel of 40-70 mm fraction) on its bottom if the estimated depth of the well is exceeded by more than 100 mm and after cleaning the bottom of the well from the settled drilled ground or rock. When used in the drilling process of the mud after the completion of the drilling of the well, the spent mud is replaced with freshly prepared mud.
Количество необходимого для подсыпки зернистого материала определяется расчетным путем после замера глубины пробуренной скважины. Трамбовка зернистого материала подсыпки производится с использованием стандартного навесного бурового оборудования. Затем производится повторный замер глубины скважины и при необходимости повторная подсыпка зернистого материала на дно и его трамбовка.The amount of granular material required for filling is determined by calculation after measuring the depth of the drilled well. Tamping of the granular material of the bedding is performed using standard mounted drilling equipment. Then the depth of the well is measured again and, if necessary, the granular material is added to the bottom and tamped.
Погружение (11) цельного арматурного каркаса (2, 7, 8) в скважину осуществляется автомобильным краном с необходимыми для этих целей характеристиками.Immersion (11) of the solid reinforcement cage (2, 7, 8) into the well is carried out by an automobile crane with the necessary characteristics for these purposes.
Погруженный арматурный каркас (2, 7, 8) посредством призабойной камеры (4) опирается на дно буровой скважины, засыпанное трамбованным зернистым материалом, и фиксаторы (6) врезаются в него.The submerged reinforcement cage (2, 7, 8) by means of the bottomhole chamber (4) rests on the bottom of the borehole, which is filled with tamped granular material, and the retainers (6) cut into it.
Затем над головой верхней части арматурного каркаса (2, 7) колонны устанавливается инвентарный центрирующий кондуктор, оборудованный системой горизонтальных и вертикальных гидродомкратов. Опорная рама центрирующего кондуктора временно жестко фиксируется к форшахте.Then, above the head of the upper part of the reinforcement cage (2, 7) of the column, an inventory centering jig is installed, equipped with a system of horizontal and vertical hydraulic jacks. The support frame of the centering conductor is temporarily rigidly fixed to the forshaft.
Центрированию (11) цельного арматурного каркаса (2, 7, 8) предшествует подъем каркаса вертикальными гидродомкратами кондуктора на величину Р0, 1 Эс по отношению к верху выравнивающей подсыпки на дне скважины. Призабойная камера (4) при этом отрывается от дна скважины на ту же величину, и каркас свободно зависает в скважине, занимая вертикальное положение под действием собственной силы тяжести (состояние отвеса). Компенсация эксцентриситета проекции геометрической оси и проекции оси центра масс достигается конструкцией арматурного каркаса (7, 8).The centering (11) of the solid reinforcement cage (2, 7, 8) is preceded by the lifting of the frame by vertical hydraulic jacks of the conductor by P0, 1 Oe with respect to the top of the leveling bed at the bottom of the well. The bottomhole chamber (4) at the same time detaches from the bottom of the well by the same amount, and the frame freezes in the well, occupying a vertical position under the action of its own gravity (state of plumb). Compensation of the eccentricity of the projection of the geometric axis and the projection of the axis of the center of mass is achieved by the construction of the reinforcement cage (7, 8).
Центрирование (11) арматурного каркаса в плане выполняется системой горизонтальных гидродомкратов. Заключительной операцией центрирования является проверка вертикальности цельного арматурного каркаса (2, 7, 8) с помощью инклинометра, устанавливаемого в технологическом трубопроводе (13).Centering (11) of the reinforcement cage in the plan is performed by a system of horizontal hydraulic jacks. The final centering operation is to check the verticality of the one-piece reinforcement cage (2, 7, 8) using an inclinometer installed in the process piping (13).
Затем выверенный в плане и занимающий положение отвеса каркас колоны посредством вертикальных гидродомкратов кондуктора синхронно погружается на дно скважины. Фиксаторы (6) призабойной камеры (4) при этом врезаются в засыпку зернистым материалом на дне скважины, фиксируя, таким образом, нижнюю часть арматурного каркаса (8) от смещения в процессе замоноличивания.Then, the column cage verified in the plan and occupying the plumbing position by means of vertical jacks of the conductor synchronously sinks to the bottom of the well. The clips (6) of the bottomhole chamber (4) at the same time cut into the filling with granular material at the bottom of the well, fixing, thus, the lower part of the reinforcement cage (8) from displacement in the process of monolithing.
Замоноличивание (12) колонны производится непрерывно методом вертикально перемещавшейся внутри цельного арматурного каркаса (7, 8) бетонолитной трубы с параллельным тампонажем (засыпкой) зернистым материалом (щебнем или гравием фракции 40-70 мм) зазора между неизвлекаемой трубойопалубкой (2) и стенками скважины. Тампонаж начинается после завершения замоноличивания нижнейThe hardening of the column (12) is carried out continuously by the method of vertically moving inside the one-piece reinforcing cage (7, 8) of the concrete pipe with parallel plugging (filling) with granular material (gravel or gravel of 40-70 mm fraction) of the gap between the non-removable tubular wall (2) and the walls of the well. Tamponage begins after the completion of the lowering
-3005441 части арматурного каркаса (8) и параллельно с замоноличиванием верхней части арматурного каркаса (7). Предварительно жестко закрепляется на форшахте верхняя часть арматурного каркаса (2,7) и снимается инвентарный центрирующий кондуктор.-3005441 parts of the reinforcement cage (8) and in parallel with the monolithing of the upper part of the reinforcement cage (7). The upper part of the reinforcement cage (2.7) is rigidly fixed to the forshaht and the inventory centering jig is removed.
После возведения буровой колонны через технологический трубопровод, торцы которого на время замоноличивания колонны заглушены деревянными или гипсовыми пробками, производится индивидуальная уточняющая геологоразведка в ее основании.After the construction of the drill string through the process pipeline, the ends of which are plugged with wooden or gypsum plugs for the time of monolithing, an individual specifying geological survey is made at its base.
Такая дополнительная геологоразведка в дополнение к указанному техническому результату позволяет исключить риск недопустимой осадки колонны из-за несоответствия реальных геологических условий принятым в проекте, а также принять правильное решение в построечных условиях по необходимости и величине уширения и цементации грунтового основания колонны для гарантии несущей способности при строительстве зданий и сооружений одновременно вверх и вниз ниже нулевой отметки.Such additional exploration, in addition to the specified technical result, eliminates the risk of unacceptable settlement of the column due to the inconsistency of the actual geological conditions adopted in the project, and also make the right decision in construction conditions for the need and extent of broadening and cementation of the soil base of the column to guarantee the bearing capacity during construction buildings and structures simultaneously up and down below zero.
Технологический трубопровод (13), выведенный ниже призабойной камеры (4), позволяет произвести промывку бурового шлама, осевшего на дне скважины и оставшегося в камере после замоноличивания колонны, и выполнить, как минимум, цементационную опрессовку основания, если не требуется выполнения уширения или большего объема цементационных работ.Process piping (13) removed below the bottom-hole chamber (4) allows flushing of drill cuttings deposited at the bottom of the well and remaining in the chamber after monolithing the column, and at least performing cement grouting of the base, unless widening is required cementation works.
Способ возведения обеспечивает точность выполнения буровой железобетонной колонны с отклонением ее оси от вертикали не более 1:500 и ±5 мм - в плане.The method of erection ensures the accuracy of the drill concrete column with a deviation of its axis from the vertical of not more than 1: 500 and ± 5 mm in plan.
4. Возможность осуществления изобретения4. The possibility of carrying out the invention
Совмещение в единой конструкции функций фундаментного элемента и вертикального несущего элемента здания или сооружения и способ возведения колонны повышают точность монтажа, а также обеспечивают универсальность и позволяют одновременно (параллельно) и/или последовательно (в любой последовательности) выполнять работы выше и ниже нулевой земляной отметки.Combining the functions of the foundation element and the vertical bearing element of a building or structure and the method of erection of the column in a single design improves installation accuracy, as well as provides versatility and allows simultaneously (parallel) and / or sequentially (in any order) to perform work above and below the zero earth level.
При строительстве многофункционального комплекса Царев сад, а также подземной пятиуровневой автостоянки МФГЦ Арбат-Центр в г. Москве осуществлено возведение буровых железобетонных колонн предложенным способом.During the construction of the multifunctional complex Tsarev Garden, as well as the underground five-level parking lot of the MFHC Arbat-Center in Moscow, reinforced concrete drill columns were constructed using the proposed method.
Реализация такого крупномасштабного проекта, как Царев сад, была бы невозможна без использования новой конструкции и технологии возведения буровых колонн, специально разработанных для этого объекта. Для того чтобы подчеркнуть принципиальные отличия примененного решения от буровых свай, введен в употребление термин буровые колонны. Никаких ограничений по опережающему строительству надземных частей зданий над подземными реализуемый проект не предусматривал. Учитывалось, что чем быстрее растут надземные этажи, тем больше пригруз котлована и ниже величина деформаций окружающего грунтового массива и возводимых конструкций. 225 буровых колонн длиной 26,5 м возведены с поверхности стройплощадки с высокой точностью в качестве постоянных несущих конструкций, не требующих никакого последующего усиления или доработки.The implementation of such a large-scale project as Tsarev Garden would have been impossible without the use of a new design and technology for the construction of drill columns specially designed for this object. In order to emphasize the fundamental differences between the applied solution and the drill piles, the term drill string was introduced. There were no restrictions on the advanced construction of the above-ground parts of the buildings above the underground, the project under implementation did not provide. It was taken into account that the faster the above-ground floors grow, the greater the soil load of the pit and the lower the magnitude of the deformations of the surrounding soil mass and the structures being erected. 225 drill columns with a length of 26.5 m were erected from the surface of the construction site with high accuracy as permanent bearing structures that do not require any further reinforcement or refinement.
Точность выполнения колонн (отклонение от вертикали не более 1:500) достигалась за счет использования собственной силы тяжести цельных арматурных каркасов диаметром 720/980 мм при их центрировании в скважинах диаметром 1,2 м, пробуренных под защитой бентонитового раствора. С учетом конструкции узлов сопряжения буровых колонн с перекрытиями подземных этажей и фундаментной плитой проектом был установлен допуск на отклонение оси колонн от вертикали не более 1:500, допуск по высотному отклонению голов колонн ±100 мм.Accuracy of the columns (deviation from the vertical of no more than 1: 500) was achieved through the use of its own gravity of solid reinforcement cages with a diameter of 720/980 mm when they were centered in 1.2 m wells drilled under the protection of a bentonite solution. Taking into account the design of the drill string mating units with overlapping underground floors and the base plate, the project set the tolerance for deviation of the axis of the columns from the vertical no more than 1: 500, the tolerance for the height deviation of the heads of the columns ± 100 mm.
Верхняя часть каждого арматурного каркаса заключалась в неизвлекаемую стальную трубуопалубку диаметром 720 мм. Нижняя часть собиралась из арматурных стержней на основе стальных колец диаметром 920 мм и снабжалась призабойной камерой.The upper part of each reinforcement cage was enclosed in a non-removable steel tubular formwork with a diameter of 720 mm. The lower part was assembled from reinforcing rods based on steel rings with a diameter of 920 mm and supplied with a bottomhole chamber.
После набора бетоном буровых колонн необходимой прочности производилась индивидуальная уточняющая геологоразведка в их основании. Для этой цели использовались закладные трубы, выведенные в призабойную камеру и предварительно заглушённые деревянными пробками.After a set of drill strings of concrete with the necessary strength, an individual specifying geological survey was made at their base. For this purpose, embedded tubes were used that were put into the bottom-hole chamber and previously plugged with wooden plugs.
Возведение первого же десятка буровых колонн доказало правильность концептуального подхода к обеспечению их несущей способности по основанию в сложных геологических условиях. Как показали данные индивидуальной геологоразведки, выполненной в основаниях колонн, фактическое геологическое строение часто существенно отличалось от данных предварительных геоизысканий, произведенных достаточно детально. Местами кровля разрушенных известняков, мергелей и доломитов имела провалы (глубиной до 4 м) между крупными полускальными блоками, заполненные мергелистыми глинами и известковой мукой. Подтвердилось и предположение о достаточно большом количестве бурового шлама, оседающего на дне скважин и о сложности его удаления с такой глубины обычными методами. По результатам индивидуальной геологоразведки принималось решение о глубине выполнения уширения подошвы каждой колонны путем размыва грунтов и межблоковых прослоек струей воды под давлением и последующей струйной цементацией.The construction of the first dozen drill columns proved the correctness of the conceptual approach to ensuring their bearing capacity in the base in difficult geological conditions. As shown by the data of individual geological exploration, carried out in the foundations of the columns, the actual geological structure often differed significantly from the data of preliminary geo-surveys performed in sufficient detail. In some places, the roof of destroyed limestone, marl and dolomite had dips (up to 4 m deep) between large semi-rock blocks filled with marly clay and lime powder. The assumption was also confirmed that a sufficiently large amount of drill cuttings deposited on the bottom of the wells and the complexity of its removal from such a depth by conventional methods. Based on the results of individual geological prospecting, a decision was made about the depth of broadening the base of each column by scouring the soils and interblock interlayers with a water jet under pressure and subsequent jet cementation.
Для сопряжения буровых колонн с плитами перекрытий подземных этажей разработаны принципиально новые, конструктивно унифицированные, простые и надежные на всех стадиях строительства, огнестойкие при эксплуатации подземных сооружений узлы.To interface drill columns with floor slabs of underground floors, fundamentally new, structurally unified, simple and reliable at all stages of construction, fire-resistant nodes during the operation of underground structures have been developed.
-4005441-4005441
Новая конструкция и технология возведения буровых колонн стали также ключевым звеном полузакрытого способа строительства пятиуровневой подземной автостоянки МФГЦ Арбат-Центр с двухэтажным технологическим корпусом и проектируемым 13-этажным офисным корпусом над ней.The new construction and construction technology of drill columns has also become a key link in the half-closed method of building a five-level underground parking at the MFGC Arbat-Center with a two-story technological building and the projected 13-storey office building above it.
буровых колонн диаметром 720/120 см и длиной 22,5 м установлены с поверхности стройплощадки с высокой точностью в качестве постоянных несущих конструкций, не требующих никакого последующего усиления или доработки. Из-за крайней стесненности условий строительства временная строительная площадка была перенесена на покрытие подземной автостоянки сразу после его возведения.drill columns with a diameter of 720/120 cm and a length of 22.5 m are installed from the surface of the construction site with high accuracy as permanent supporting structures that do not require any subsequent reinforcement or refinement. Due to the extreme constraints of the construction conditions, the temporary construction site was moved to cover the underground parking lot immediately after its construction.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003116153/03A RU2229557C1 (en) | 2003-06-02 | 2003-06-02 | Screw reinforced concrete column and building method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200301092A1 EA200301092A1 (en) | 2004-12-30 |
| EA005441B1 true EA005441B1 (en) | 2005-02-24 |
Family
ID=32679660
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200301092A EA005441B1 (en) | 2003-06-02 | 2003-11-05 | Bore reinforced concrete column and method for erecting thereof |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA005441B1 (en) |
| RU (1) | RU2229557C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643231C1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-01-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method of connecting auger pile with solid floor of underground structure |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173169U1 (en) * | 2017-03-07 | 2017-08-15 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" | Reinforced concrete pile column |
| RU2674480C1 (en) * | 2017-10-27 | 2018-12-11 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский, проектно-изыскательский институт "Ленметрогипротранс" | Method of drilling reinforced concrete column erection |
| RU2685519C1 (en) * | 2018-05-22 | 2019-04-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" | Screw pile |
| RU2709579C1 (en) * | 2019-04-22 | 2019-12-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Pile erected in permafrost soil |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1527250A (en) * | 1975-11-17 | 1978-10-04 | Bovis Spraycon Ltd | Building constructions |
| SU1615282A1 (en) * | 1988-07-05 | 1990-12-23 | Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Method of erecting cast-in-place hollow pile |
| US4987719A (en) * | 1988-12-29 | 1991-01-29 | Goodson Jr Albert A | Reinforced concrete building construction and method of forming same |
| RU2094575C1 (en) * | 1991-10-18 | 1997-10-27 | Василий Васильевич Новиков | Reinforced concrete support |
-
2003
- 2003-06-02 RU RU2003116153/03A patent/RU2229557C1/en active IP Right Revival
- 2003-11-05 EA EA200301092A patent/EA005441B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1527250A (en) * | 1975-11-17 | 1978-10-04 | Bovis Spraycon Ltd | Building constructions |
| SU1615282A1 (en) * | 1988-07-05 | 1990-12-23 | Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им.С.Я.Жука | Method of erecting cast-in-place hollow pile |
| US4987719A (en) * | 1988-12-29 | 1991-01-29 | Goodson Jr Albert A | Reinforced concrete building construction and method of forming same |
| RU2094575C1 (en) * | 1991-10-18 | 1997-10-27 | Василий Васильевич Новиков | Reinforced concrete support |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2643231C1 (en) * | 2017-03-01 | 2018-01-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) | Method of connecting auger pile with solid floor of underground structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200301092A1 (en) | 2004-12-30 |
| RU2229557C1 (en) | 2004-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7585134B2 (en) | Reinforced-concrete column in the soil pit and method of its construction | |
| CN107542108B (en) | A kind of reverse construction method of building basement structure | |
| CN110067563B (en) | Construction method for main structure of station entrance and exit of adjacent city building and road | |
| CN210013697U (en) | Construction structure of near-penetrating building of underground excavation section of subway station entrance and exit | |
| CN109026064B (en) | Construction method for large-span multi-arch tunnel with semi-bright and semi-dark | |
| CN106703028B (en) | Large-diameter Manual Excavation Pile precast splice type steel retaining wall and its construction technology | |
| CN111576431A (en) | Excavation method for foundation pit of four-layer subway station | |
| CN112392400B (en) | Hole forming construction process for slope protection pile in complex geological environment | |
| CN103741963A (en) | Industrial plant foundation strengthening method | |
| RU2375521C1 (en) | Method of erecting piled foundation designed for high loads | |
| JP2022553449A (en) | External expansion pipe construction method for drilling in the mining zone | |
| EA005441B1 (en) | Bore reinforced concrete column and method for erecting thereof | |
| KR100376589B1 (en) | Underground construction method using permanent reinforced concrete girders as temporary struts | |
| RU2251608C1 (en) | Slot-like reinforced concrete column and erection method | |
| RU2798149C2 (en) | Drilling reinforced concrete column and method for its construction | |
| CN114411761A (en) | Advanced pre-support system for planned subway tunnel during construction of newly-built building and pre-support construction method | |
| RU34952U1 (en) | Reinforced concrete drill string | |
| JP2588075B2 (en) | Underground building construction method | |
| CN216517822U (en) | Drill and dig prefabricated well structure of quick installation of pore-forming and drill and dig pore-forming device | |
| RU2674480C1 (en) | Method of drilling reinforced concrete column erection | |
| RU2022102811A (en) | DRILLING REINFORCED CONCRETE COLUMN AND METHOD FOR ITS CONSTRUCTION | |
| KR100543284B1 (en) | The method of constructing support wall to use as pillar and slab | |
| RU2657885C2 (en) | Reinforced concrete drilling pile and method of its erection | |
| JP2023006744A (en) | Constructing method of under-ground piled column and pile follower used therefor | |
| CN114263166A (en) | Underground chamber arch foot beam lower foundation reinforcing structure and construction method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ BY KZ TM |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): AZ BY KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ BY KZ |
|
| NF4A | Restoration of lapsed right to a eurasian patent |
Designated state(s): AZ BY KZ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ BY KZ |