EA026647B1

EA026647B1 - Loose point for erecting bored pile

Info

Publication number: EA026647B1
Application number: EA201500225A
Authority: EA
Inventors: Николай Васильевич Черношей
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Буровая Компания Дельта"
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2015-01-19
Publication date: 2017-04-28
Also published as: EA201500225A3; EA201500225A2

Abstract

The invention relates to construction, in particular, to technical facilities for erecting a pile foundation constructed from bored piles using the Fundex technology. The essence of the invention is characterised in that a loose point consists of a round flat base provided with a means for fixation of the point on a casing pipe, the means being adapted for disconnection from the pipe upon lifting the same from the borehole; and a point body configured as a pyramid which is rigidly connected to the lower part of the base. The base and the fixation means are made of metal, and the point body is made of fibrous concrete. The means for fixation of the point on the pipe represents at least a pair of elements diametrically fixed on the base. The technical result provides low materials consumption in the point making while preserving high strength properties.

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к техническим средствам для возведения свайного фундамента, сооружаемого из буронабивных свай по технологии Риибех (Фундекс).The invention relates to the field of construction, in particular to technical means for the construction of a pile foundation, constructed from bored piles according to the technology of Riebeh (Fundex).

Известен стальной теряемый наконечник, как часть устройства для создания буронабивной сваи [1], состоящий из цилиндрической части, посредством которой наконечник устанавливается на обсадной трубе, и полой конусообразной части, обеспечивающей погружение трубы в грунт. При поднятии обсадной трубы наконечник отсоединяется от трубы и остается в забое скважины, заполняется поступающим в скважину цементно-песочным раствором и служит в дальнейшем основанием сваи.Known steel lost tip, as part of a device for creating a bored pile [1], consisting of a cylindrical part, through which the tip is installed on the casing, and a hollow cone-shaped part, which immerses the pipe in the ground. When raising the casing, the tip is disconnected from the pipe and remains in the bottom of the well, filled with cement-sand mortar entering the well and serves as the foundation of the pile.

Недостатком данного технического решения является высокая металлоемкость изделия, и, как следствие, его дороговизна.The disadvantage of this technical solution is the high metal consumption of the product, and, as a consequence, its high cost.

Известен также теряемый наконечник для изготовления набивной сваи [2], состоящий из жестко соединенных между собой конических и цилиндрических катков.Also known is the lost tip for the manufacture of printed piles [2], consisting of rigidly interconnected conical and cylindrical rollers.

Недостатком данного технического решения является то, что в процессе погружения бурильной штанги в грунт на теряемом наконечнике приходится преодолевать значительное сопротивление грунта из-за не обтекаемой формы наконечника.The disadvantage of this technical solution is that in the process of immersion of the drill rod in the soil on the lost tip, it is necessary to overcome significant ground resistance due to the not streamlined shape of the tip.

Известен теряемый наконечник для сооружения буронабивной сваи [3], выполненный из двух частей в виде конусообразного тела, при этом верхняя часть представляет собой усеченный конус, а нижняя часть образована закрепленным консольно со стороны меньшего основания по его оси симметрии несущим стержнем с рыхлителями в виде радиально установленных пластин.Known lost tip for the construction of bored piles [3], made of two parts in the form of a cone-shaped body, with the upper part being a truncated cone, and the lower part is formed cantilever from the side of the smaller base along its axis of symmetry with a supporting rod with cultivators in the form of a radially installed plates.

Недостатком данного технического решения является недостаточная прочность конструкции наконечника.The disadvantage of this technical solution is the lack of structural strength of the tip.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является теряемый железобетонный наконечник [4], включающий цилиндрическое основание, обеспечивающее фиксацию наконечника на трубе, и тело наконечника в виде конуса.Closest to the technical nature of the claimed invention is a lost reinforced concrete tip [4], including a cylindrical base that secures the fixation of the tip on the pipe, and the body of the tip in the form of a cone.

Недостатком данного технического решения является его невысокая прочность.The disadvantage of this technical solution is its low strength.

Задачей изобретения является создание теряемого наконечника, обладающего низкой материалоемкостью с сохранением высоких прочностных свойств.The objective of the invention is the creation of a lost tip having low material consumption while maintaining high strength properties.

Поставленная задача решается за счет того, что в теряемом наконечнике для сооружения буронабивной сваи, включающем круглое основание, снабженное средством фиксации наконечника на обсадной трубе, выполненное с возможностью отсоединения от трубы при ее подъеме из скважины, и жестко присоединенное к нижней части основания тело наконечника с уменьшающейся площадью поперечного сечения от основания к вершине наконечника, выполненное из композитного бетонного материала, согласно изобретению, основание и средство фиксации наконечника на трубе выполнены из металла, при этом основание имеет плоскую форму, а средство фиксации выполнено по меньшей мере из одной пары диаметрально закрепленных на основании элементов; тело наконечника выполнено в виде пирамиды, а в качестве композитного бетонного материала для его изготовления используется фибробетон.The problem is solved due to the fact that in the lost tip for the construction of bored piles, including a round base equipped with a means for fixing the tip on the casing, made with the possibility of disconnecting from the pipe when it is lifted from the well, and the body of the tip rigidly attached to the bottom of the base with decreasing cross-sectional area from the base to the tip tip, made of composite concrete material, according to the invention, the base and means for fixing the tip on baa are made of metal, wherein the base has a planar shape, and fixing means is arranged at least one pair of diametrically fixed to a base of the battery; the tip body is made in the form of a pyramid, and fiber concrete is used as a composite concrete material for its manufacture.

Предпочтительно используется фибробетон на основе металлических волокон.Preferably, fiber-reinforced concrete based on metal fibers is used.

Кроме этого, элемент средства фиксации наконечника на трубе может быть выполнен с Т-образным радиальным сечением.In addition, the element of means for fixing the tip on the pipe can be made with a T-shaped radial section.

Помимо этого, тело наконечника может быть закреплено на основании посредством по меньшей мере одного армирующего стрежня.In addition, the body of the tip can be fixed to the base by means of at least one reinforcing rod.

Армирующие стержни могут быть закреплены на основании наконечника консольно.Reinforcing rods can be fixed to the base of the tip cantilever.

Техническая сущность изобретения состоит в том, что при поступательном движении обсадной трубы с пирамидальным теряемым наконечником осуществляется интенсивное рыхление грунта, позволяющее, в конечном итоге, разрушить уплотненный грунт перед наконечником, а значит уменьшить лобовое сопротивление и облегчить внедрение обсадной трубы в грунт. Кроме этого, изготовление основания наконечника из плоской металлической заготовки, а также использование в качестве материала, из которого изготавливается тело наконечника, фибробетона, позволяет уменьшить материалоемкость изделия при сохранении его высоких прочностных свойств.The technical essence of the invention lies in the fact that during the progressive movement of the casing with the pyramidal lost tip, intensive loosening of the soil is carried out, which allows, ultimately, to destroy the compacted soil in front of the tip, and thus reduce drag and facilitate the introduction of the casing into the soil. In addition, the manufacture of the base of the tip from a flat metal billet, as well as the use of fiber concrete as the material of the body of the tip, reduces the material consumption of the product while maintaining its high strength properties.

На фиг. 1 дан вертикальный разрез теряемого пирамидального наконечника с частью обсадной трубы, на которой закреплен наконечник;In FIG. 1 shows a vertical section of a lost pyramidal tip with a casing portion to which the tip is attached;

на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1;in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. one;

на фиг. 4 - разрез части обсадной трубы в грунте с установленным на ней наконечником;in FIG. 4 is a sectional view of a portion of the casing pipe in the ground with a lug installed on it;

на фиг. 5 - разрез части извлеченной обсадной трубы с оставленным наконечником в забое скважины;in FIG. 5 is a sectional view of a portion of an extracted casing pipe with a tip left in the bottom of the well;

на фиг. 6 - вид В на фиг. 5.in FIG. 6 is a view B in FIG. 5.

В технологическом процессе сооружения буронабивной сваи используется обсадная труба 1, на погружаемом конце которой установлен теряемый наконечник 2. Последний состоит из двух частей, верхняя из которых 3 представляет собой круглое плоское металлическое основание с диаметром, соизмеримым с диаметром обсадной трубы, снабженное средством 4 фиксации наконечника в трубе и выполненное из одной пары диаметрально закрепленных на основании элементов с Т-образным радиальным сечением (фиг. 3). Вторая часть наконечника представляет собой пирамидальное тело 5 (фиг. 2), выполненное из фибробетона на основе металлических волокон и армированное продольными стержнями 6, по- 1 026647 средством которых оно закрепляется на металлическом основании 3 наконечника 2, при этом один из стержней 6 расположен по оси симметрии тела наконечника, а другие стержни закреплены на основании 3 на равноудаленном расстоянии от оси симметрии тела наконечника и также консольно, как и центральный стержень. Стержни 6 могут быть закреплены под любым углом к основанию 3 и в любом другом пространственном положении. Радиальная часть 4.1 (наиболее длинная) Т-образного фиксатора 4 приварена консольно к верхней поверхности основания наконечника. Перед бурением грунта этой частью фиксатор 4 входит в зацепление с трубой 1 посредством паза 7 (фиг. 6), соответственно устроенного на обсадной трубе 1. Часть 4.2 фиксатора служит для ограничения радиального перемещения наконечника 2 относительно трубы 1, тем самым обеспечивая фиксацию наконечника в трубе и ограничивая вращательные движения наконечника внутри трубы 1.In the technological process of construction of a bored pile, a casing 1 is used, on the immersed end of which a lost tip 2 is installed. The latter consists of two parts, the upper of which 3 is a round flat metal base with a diameter comparable with the diameter of the casing, equipped with a means for fixing the tip 4 in a pipe and made of one pair of diametrically fixed on the basis of elements with a T-shaped radial section (Fig. 3). The second part of the tip is a pyramidal body 5 (Fig. 2), made of fiber-reinforced concrete based on metal fibers and reinforced with longitudinal rods 6, by means of which it is fixed on the metal base 3 of tip 2, while one of the rods 6 is located along axis of symmetry of the body of the tip, and other rods are fixed on the base 3 at an equidistant distance from the axis of symmetry of the body of the tip and as cantilever as the central rod. The rods 6 can be fixed at any angle to the base 3 and in any other spatial position. The radial part 4.1 (the longest) of the T-clamp 4 is welded cantilever to the upper surface of the base of the tip. Before drilling the soil with this part, the retainer 4 engages with the pipe 1 by means of a groove 7 (Fig. 6), respectively arranged on the casing 1. Part 4.2 of the retainer serves to limit the radial movement of the tip 2 relative to the pipe 1, thereby fixing the tip in the pipe and restricting the rotational movement of the tip inside the pipe 1.

Предлагаемый теряемый наконечник работает следующим образом.The proposed lost tip works as follows.

Обсадную трубу 1 с закрепленным на ней посредством фиксирующих элементов 4 наконечником 2 устанавливают по оси будущей буронабивной сваи и сообщают продольную осевую нагрузку. Наконечник 2, связанный с трубой 1, внедряется в грунт и, совершая поступательное движение своей нижней частью, разрушает грунт, рыхля его. По мере продвижения теряемый наконечник 2 полностью внедряется в грунт, рыхля последний гранями пирамидального тела 5, разрыхленный грунт оттесняет в радиальном направлении и уплотняет его, создавая остаточные напряжения. Известно, что разрыхленный грунт легче поддается уплотнению. При достижении проектной отметки по глубине погружения будущей буронабивной сваи обсадную трубу 1, используя поступательное движение в обратную сторону, извлекают, но не ранее, чем она будет заполнена арматурным каркасом или без такового и бетонной массой. Наконечник 2, отсоединяясь под весом бетонной массы, остается в забое скважины, образованной опусканием трубы, и служит в качестве основы для сваи.The casing pipe 1 with the tip 2 fixed to it by means of the fixing elements 4 is installed on the axis of the future bored pile and the longitudinal axial load is reported. The tip 2, connected with the pipe 1, is embedded in the soil and, making a translational movement with its lower part, destroys the soil, loosening it. As you move the lost tip 2 is fully embedded in the soil, loosening the latter with the faces of the pyramidal body 5, the loosened soil pushes in the radial direction and compacts it, creating residual stresses. It is known that loosened soil is more amenable to compaction. Upon reaching the design mark for the depth of immersion of the future bored pile, the casing 1, using translational motion in the opposite direction, is removed, but not earlier than it will be filled with a reinforcing cage or without it and concrete mass. The tip 2, disconnected under the weight of the concrete mass, remains in the bottom of the well, formed by lowering the pipe, and serves as the basis for the pile.

Основным преимуществом использования фибробетона является то, что при его применении не нужно использовать в строительных работах специальных армирующих частей, таких как арматурные пруты или сетка. Соответственно, что из данного преимущества вытекает еще несколько, а именно то, что значительно снижаются затраты на производство, а во-вторых, укорачивается временной интервал работ, поскольку не приходится проводить дополнительные работы по выкладке арматуры в бетон.The main advantage of using fiber-reinforced concrete is that during its use it is not necessary to use special reinforcing parts, such as reinforcing bars or mesh, in construction work. Accordingly, several other consequences follow from this advantage, namely, that production costs are significantly reduced, and secondly, the time interval of work is shortened, since there is no need to carry out additional work on laying reinforcement in concrete.

Источники информации.Information sources.

1. СВ 1352064 (А), МПК Β02Ό 5/38, Ε02Ό 5/46, опубл.1974.05.15.1. CB 1352064 (A), IPC Β02Ό 5/38, Ε02Ό 5/46, publ. 1974.05.15.

2. КИ 2278212, МПК Β02Ό 5/56, Β02Ό 5/66, опубл. 2006.06.20.2. KI 2278212, IPC Β02Ό 5/56, Β02Ό 5/66, publ. 2006.06.20.

3. КИ 2353729, МПК Β02Ό 5/38, опубл. 2007.04.3. KI 2353729, IPC Β02Ό 5/38, publ. 2007.04.

4. КИ 2139974, МПК Ε02Ό 5/34, опубл. 1999.10.20.4. KI 2139974, IPC Ε02Ό 5/34, publ. 1999.10.20.

Claims

CLAIM

1. Lost tip for the construction of bored piles, including a round base, equipped with a means of fixing the tip on the casing, made with the possibility of disconnection from the pipe when it is raised from the well; and rigidly attached to the bottom of the base of the body of the tip with a decreasing cross-sectional area from the base to the top of the tip, made of composite concrete material, characterized in that the base and means for fixing the tip on the pipe are made of metal, the base has a flat shape, and the means fixing is made of at least one pair of elements diametrically fixed on the basis of; the tip body is made in the form of a pyramid, and fiber concrete is used as a composite concrete material for its manufacture.

2. Lost tip according to claim 1, characterized in that the fiber concrete is made on the basis of metal fibers.

3. Lost tip according to claim 1, characterized in that the element of the means for fixing the tip on the pipe is made with a T-shaped radial section.

4. Lost tip according to claim 1, characterized in that the tip body is fixed to the base by means of at least one reinforcing rod.

5. Lost tip according to claim 4, characterized in that the reinforcing rods are cantilevered on the base of the tip.