RU2027827C1 - Способ возведения сваи - Google Patents
Способ возведения сваи Download PDFInfo
- Publication number
- RU2027827C1 RU2027827C1 SU5000948A RU2027827C1 RU 2027827 C1 RU2027827 C1 RU 2027827C1 SU 5000948 A SU5000948 A SU 5000948A RU 2027827 C1 RU2027827 C1 RU 2027827C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- broadening
- casing
- pile
- trunk
- piles
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Сущность изобретения: в способе, включающем погружение в грунт обсадной, заглушенной снизу на период погружения трубы, образование уширения путем втрамбовывания порциями сухой бетонной смеси через обсадную трубу, извлечение последней и последующее внедрение в уширение сборного заостренного снизу ствола. Ствол внедряют в уширение на определенную величину, определяемую приведенной зависимостью. 9 ил.
Description
Изобретение относится к строительству, в частности к возведению свайных фундаментов.
Известен способ сооружения свай с грунтовой пятой [1], включающий погружение в грунт обсадной, временно заглушенной снизу трубы, втрамбовывание порциями сухой смеси через обсадную трубу, извлечение обсадной трубы и последующее формирование ствола путем монолитного бетонирования.
Недостатком этого способа является монолитное формирование ствола, удлиняющие сроки строительства.
Наиболее близким к предлагаемому является способ возведения сваи [2], включающий бурение лидерной скважины, укладку в нее жесткого бетона и последующее внедрение в него сборного, заостренного в нижней части ствола.
Недостатком известного способа является неопределенность положения ствола сваи по вертикали относительно уширения, что не позволяет в полной мере использовать несущую способность уширения.
Целью изобретения является повышение несущей способности возводимой сваи при одновременном снижении материалоемкости.
Указанная цель достигается тем, что в способе возведения сваи, включающем погружение в грунт обсадной, временно заглушенной снизу трубы, образование уширения путем втрамбовывания порциями сухой бетонной смеси через обсадную трубу, извлечение обсадной трубы и последующее внедрение в уширение сборного заостренного в нижней части ствола, ствол внедряют в уширение на величину Δ, определяемую зависимостью
Δ = R-R - + C1 + где R - радиус уширения перед внедрением в него ствола;
С - радиус окружности, вписанной в поперечное сечение ствола;
m=cos2α(cosα+sinα)2; n=sin2α(tgα--1); P=tg α;
α- угол между вертикалью и образующей поверхности конуса, вписанного в заостренную нижнюю часть ствола.
Δ = R-R - + C1 + где R - радиус уширения перед внедрением в него ствола;
С - радиус окружности, вписанной в поперечное сечение ствола;
m=cos2α(cosα+sinα)2; n=sin2α(tgα--1); P=tg α;
α- угол между вертикалью и образующей поверхности конуса, вписанного в заостренную нижнюю часть ствола.
На фиг. 1 показана забивка обсадной трубы; на фиг. 2 - образование шарового уширения при втрамбовывании сухой смеси; на фиг. 3 - образованное уширение с извлеченной обсадной трубой; на фиг. 4 - процесс забивки сваи в лидерную скважину; на фиг. 5-7 - схема изменения формы шарового уширения при внедрении в нее сваи с заострением в нижней части ствола; на фиг. 8 - форма уширения в плане при внедрении ствола цилиндрической формы; на фиг. 9 - форма уширения в плане при внедрении ствола призматической формы.
Известно, что при забивке сухой бетонной смеси через обсадную трубу в грунте образуется уширение шаровой формы. Внедрение в образованное шаровое уширение сборного, заостренного в нижней части ствола вызывает деформацию шарового уширения и изменение его формы преимущественно в направлении увеличения диаметров в горизонтальных плоскостях. Глубина забивки сборного ствола в исходное шаровое уширение существенно влияет на форму и геометрические размеры вновь полученного уширения.
После гидратации цемента в сухой бетонной смеси уширения конструкция сваи представляет собой сборно-монолитную систему, включающую сборный ствол, взаимодействующий с бетонной конструкцией уширения, причем расчетный диаметр уширения определяется условием прочности против продавливания сваи в предложении, что продавливание может происходить по поверхности пирамиды (конуса), боковые стороны которой начинаются у нижнего обреза сваи и наклонены под углом 45о. От глубины внедрения сборного заостренного в нижней части ствола в шаровое уширение зависят размеры пирамиды продавливания, а следовательно, и несущая способность сваи. Таким образом, оптимальная глубина внедрения Δ заостренного конца сборной сваи в шаровое уширение должна быть определена из условия приобретения сваей наибольшей несущей способности, т.е. максимальной площади поперечного сечения пирамиды (конуса) продавливания при предельном угле 45о во вновь образованном уширении.
Рассмотрена задача перемещения точек окружности при внедрении в круговую область симметричного плоского элемента, имеющего форму свайного окончания. Найдена оптимальная величина внедрения Δ, при которой опирание под углом 45о имеет наибольшую горизонтальную проекцию. Были приняты следующие допущения: не учитывались внутреннее трение и влияние окружающей среды, перемещения считались происходящими по нормали к контуру свайного окончания. Полученное при этих допущениях выражение для определения оптимальной величины Δ, как показали экспериментальные исследования, достаточно близко отражает действительную закономерность. Неучтенные в теории факторы оказывают влияние в основном на абсолютные величины перемещений поверхности уширения, в то время как основное соотношение между величиной внедрения заостренного ствола и максимального рабочего диаметра остается практически неизменным. Указанный вывод как в смысле формообразования, так и несущей способности остается справедливым не только для осесимметричной плоской, но и для осесимметричной пространственной задачи, что подтверждается серией лабораторных и полевых испытаний.
Обсадная труба 1, заглушенная временно снизу, например, пробкой 2 из сухой цементно-песчаной смеси, погружается с помощью ударного механизма, например копра (не показан) в грунт на заданную отметку. Затем ударником 3, ход которого ограничен нижним обрезом обсадной трубы 1, пробка 2 выбивается в грунт и в обсадную трубу 1 подается сухая бетонная смесь порциями, например, объемом в сыпучем состоянии πD3/8, где D - внутренний диаметр обсадной трубы. При втрамбовывании смеси в грунте образуется уширение 4 шаровой формы с возрастающим радиусом R1. При достижении радиусом уширения проектного размера R, контролируемого объемом втрамбованной смеси, обсадная труба 1 извлекается из грунта. В образованную лидерную скважину 5 погружают сваю 6, например железобетонную призматическую, с заострением 7 в нижней части и забивают ее в уширение 4. При погружении сваи на величину Δ1<Δ происходит раздвижка шарового уширения 4 с образованием дополнительного объема уширения 8, при котором размер основания призмы продавливания характеризуется величиной . При погружении сваи на оптимальную глубину Δ, образуется дополнительный объем уширения 9, характеризуемый наибольшей величиной основания призмы продавливания, при > . Если продолжить погружение сваи в уширение, например, на величину Δ2> Δ эффект уменьшается и при образованном дополнительном уширении 10 характерный размер призмы продавливания становится меньше . Контроль величины внедрения ствола в шаровое уширениеΔ производят сравнением с длиной извлеченной из грунта обсадной трубы.
П р и м е р. Предлагаемый способ возведения сваи испытывался на площадке, сложенной суглинистыми грунтами со следующими характеристиками: γ=18,7 кН/м3; γs= 26,8 кН/м3;γск=14,6 кН/м3; W=31,31%; WL=39,17%; WP=22,24%; IP= 16.9%; IL=0,54; е=0,82; Sr=1,0; С=20 кПа; φ=9о; Е=7,0 мПа.
Для втрамбовывания сухой смеси использовалась специально изготовленная установка СКИФ-1 со следующими параметрами: наружный диаметр обсадной трубы 320 мм, внутренний диаметр обсадной трубы 300 мм, длина обсадной трубы 3000 мм, диаметр ударника 210 мм. Установка была смонтирована на сваебойном агрегате.
Состав сухой смеси для втрамбовывания был принят следующим: 8 мас.ч. песка с модулем крупности 1,1 и 1 мас.ч. цемента марки 300.
В качестве сборного, заостренного в нижней части ствола использовались сваи марки С4-30 (ГОСТ 19804.1-79. Сваи забивные железобетонные). Геометрические характеристики свай: длина 4000 мм, ширина поперечного сечения 300 мм, длина заострения 250 мм. Таким образом, С=150 мм, α=20,8о.
Теоретический радиус шарового уширения был принят R=300 мм.
Расчетная глубина оптимального погружения, вычисленная по параметрам R, С и α, составила Δ=61,6 см. С учетом плоского торца в заострении сваи размерами 6х6 см теоретическая глубина погружения была уменьшена и составила Δ=61,6-3/tg α=54 см.
Всего было образовано путем втрамбовывания сухой смеси четыре уширения. Для образования одного уширения было втрамбовано 0,141 м3смеси в насыпном состоянии, объем одной порции составлял 0,03 м3. После извлечения обсадной трубы для ускорения гидратации в каждую скважину вливалась вода в объеме 30 л. В три из четырех шаровых уширений сваебойным агрегатом были забиты сваи. Свая N 1 была внедрена в уширение на величину Δ=54 см, свая N 2 - на величину Δ1 =25 см, свая N 3 - на величину Δ2=65 см.
Через 28 суток были произведены сравнительные статические испытания свай (ГОСТ 5686-78. Сваи. Методы испытаний). При одинаковой для всех свай осадке 10 мм свая N 1 выдержала нагрузку 126,3 кН, свая N 2 - 103,4 кН, свая N 3 - 91,7 кН.
Claims (1)
- СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАИ, включающий погружение в грунт заглушенной снизу на период погружения обсадной трубы, образование уширения путем втрамбовывания порциями сухой бетонной смеси через обсадную трубу, извлечение обсадной трубы и последующее внедрение в уширение сборного заостренного в нижней части ствола, отличающийся тем, что ствол внедряют в уширение на величину Δ,, определяемую зависимостью
где R - радиус уширения перед внедрением в него ствола;
C - радиус окружности, вписанной в поперечное сечение ствола;
m= cos2α(cosα + sinα)2; n = sin2α(tgα-1); p = tgα;
α - угол между вертикалью и образующей поверхности конуса, вписанного в заостренную часть ствола.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5000948 RU2027827C1 (ru) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Способ возведения сваи |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5000948 RU2027827C1 (ru) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Способ возведения сваи |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2027827C1 true RU2027827C1 (ru) | 1995-01-27 |
Family
ID=21585006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5000948 RU2027827C1 (ru) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | Способ возведения сваи |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2027827C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA003349B1 (ru) * | 1998-11-25 | 2003-04-24 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Способ установки трубчатых элементов в осевом направлении в область земли с избыточным давлением |
WO2015147676A1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Акционерная Компания По Транспорту Нефти" "Транснефть" | Способ монтажа металлических свай на вечномерзлых грунтах |
US10100486B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-10-16 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for installing overhead transmission line supports on permafrost soils |
US10443207B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-10-15 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Pile foundations for supporting power transmission towers |
-
1991
- 1991-09-06 RU SU5000948 patent/RU2027827C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1231140, кл. E 02D 5/44, 1983. * |
2. Тетиор А.Н. Прогрессивные конструкции фундаментов для условий Урала и Тюменской области. Свердловск: Средне-уральское книжное издательство, 1971, с.40. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA003349B1 (ru) * | 1998-11-25 | 2003-04-24 | Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани | Способ установки трубчатых элементов в осевом направлении в область земли с избыточным давлением |
WO2015147676A1 (ru) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Открытое Акционерное Общество "Акционерная Компания По Транспорту Нефти" "Транснефть" | Способ монтажа металлических свай на вечномерзлых грунтах |
US10100486B2 (en) | 2014-03-28 | 2018-10-16 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Method for installing overhead transmission line supports on permafrost soils |
US10443207B2 (en) | 2014-03-28 | 2019-10-15 | Public Joint Stock Company “Transneft” | Pile foundations for supporting power transmission towers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7326004B2 (en) | Apparatus for providing a rammed aggregate pier | |
US8043028B2 (en) | Apparatus for providing a support column | |
US7326003B2 (en) | Surface structures and methods thereof | |
US9243379B2 (en) | Method of providing a support column | |
CN107023002A (zh) | 潜孔冲击旋喷复合桩成桩方法 | |
US20050025577A1 (en) | Novel surface structures and methods thereof | |
CN105672311B (zh) | 锚杆的施工方法 | |
RU2301302C2 (ru) | Способ усиления свайного фундамента | |
US20050074297A1 (en) | Method and test setup for determining the bearing behaviour of displacement piles | |
RU2027827C1 (ru) | Способ возведения сваи | |
WO1993016236A1 (en) | Method for obtaining a micropile for foundations | |
US3559412A (en) | Method of forming enlarged base encased concrete piles | |
RU2338033C1 (ru) | Способ возведения бетонных набивных свай в раскатанных скважинах | |
RU48547U1 (ru) | Напорнонабивная свая для слабых грунтов | |
RU2286424C1 (ru) | Буронабивной ступенчатый фундамент и способ его возведения | |
RU2360071C1 (ru) | Способ усиления фундаментов | |
RU49029U1 (ru) | Напорнонабивная свая | |
KR101951684B1 (ko) | 확장형 현장타설말뚝 시공방법 | |
US5219249A (en) | Reinforced concrete load-bearing pile forming device | |
RU2024682C1 (ru) | Забивная свая | |
SU1052625A1 (ru) | Способ возведени буронабивной сваи-инъектора | |
CN212316905U (zh) | 一种抗缩颈的沉管灌注桩的施工设备 | |
JPS62268423A (ja) | ア−スアンカ−兼用地中杭の施工法 | |
KR900005913B1 (ko) | 기초 말뚝 및 그 공법 | |
SU1491962A1 (ru) | Способ возведени набивной сваи-оболочки |