RU2057847C1

RU2057847C1 - Method for strengthening foundation

Info

Publication number: RU2057847C1
Authority: RU
Inventors: Александр Сергеевич Петрашень; Пулат Аббасович Аббасов; Максим Анатольевич Шевченко; Евгений Геннадьевич Кутухтин
Original assignee: Александр Сергеевич Петрашень; Пулат Аббасович Аббасов; Максим Анатольевич Шевченко; Евгений Геннадьевич Кутухтин
Priority date: 1992-09-15
Filing date: 1992-09-15
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: civil engineering. SUBSTANCE: through openings are originated in foundation body. Anchor devices are installed in the openings. Rest device with hydraulic cylinder is secured to the anchor devices. Composed piles are sunk in ground. Anchor device is made in the form of hollow cylinder with conical surface on its end. The anchor device is fastened with wedges in the openings. Collet chuck of the rest devise with hydraulic cylinder is put on cylindrical portion of the anchor device. Pile sections are sunk in through the cavity of the anchor device. Head section of the pile is fastened in the cavity with fast-hardening glue composition with delay under press up glue process finish or by welding of its embedded parts (shell) along outline to the cylindrical portion of the anchor device to keep the pile under load. EFFECT: reinforced foundation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при усилении оснований и фундаментов существующих зданий и сооружений. The invention relates to construction and can be used to strengthen the foundations and foundations of existing buildings and structures.

Известен способ усиления фундаментов буроинъекционными сваями [1] при этом бурятся вертикальные или наклонные скважины непосредственно через фундаменты усиливаемых объектов, для обеспечения устойчивости стенок скважин используют глинистый раствор или обсадные трубы. В пробуренные скважины опускают секциями арматурный каркас, длина которых лимитируется высотой помещения, где ведутся работы с последовательной их сваркой и далее растворонасосом закачивают в скважины раствор с последовательной выемкой инъекционных труб и вытеснением глинистого раствора. A known method of reinforcing foundations with injection piles [1] while drilling vertical or inclined wells directly through the foundations of reinforced objects, to ensure the stability of the walls of the wells using mud or casing. In the drilled wells, the reinforcing cage is lowered in sections, the length of which is limited by the height of the room, where work is carried out with their sequential welding and then with a mortar pump, a solution is injected into the wells with successive extraction of injection pipes and displacement of the clay solution.

К недостаткам данного способа относятся значительная трудоемкость выполнения работ, сложность их ведения при ограниченной высоте рабочего помещения подвала, трудность контролирования качества свай и слабое включение свай в совместную работу с фундаментом после завершения работ. The disadvantages of this method include the significant complexity of the work, the complexity of their conduct with a limited height of the basement working room, the difficulty of controlling the quality of piles and poor inclusion of piles in joint work with the foundation after completion of work.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ усиления фундаментов, включающий образование отверстий в фундаменте, секционное задавливание свай через отверстия до заданной глубины посредством упорного устройства с гидроцилиндром и закрепление головной секции свай [2]
Недостатком данного способа является повышенная трудоемкость и сложность выполнения работ в ограниченном пространстве и отсутствие возможности включения в работу фундамента задавленных свай на требуемом уровне нагрузки.The closest in technical essence to the invention is a method of reinforcing foundations, including the formation of holes in the foundation, sectional crushing of piles through holes to a predetermined depth by means of a thrust device with a hydraulic cylinder and fixing the head section of piles [2]
The disadvantage of this method is the increased complexity and complexity of performing work in a limited space and the inability to include crushed piles at the required load level into the foundation work.

Задачей и техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости и материалоемкости работ, обеспечение возможности работы в ограниченных пространствах и включение в работу фундамента задавленных свай на требуемом уровне нагрузки. The objective and technical result of the invention is to reduce the complexity and material consumption of works, providing the ability to work in confined spaces and the inclusion in the foundation work of crushed piles at the required load level.

Данный технический результат достигается тем, что перед задавливанием свай в отверстия фундамента устанавливают анкерные устройства, в качестве которых используют полые цилиндры с конусной поверхностью на конце и диаметром, обеспечивающим свободный проход свай при задавливании, затем каждое анкерное устройство крепят к фундаменту расклинкой путем забивки разрезного кольца с внутренней поверхностью в форме усеченного конуса или нескольких частей, а на его выступающую над поверхностью фундамента часть надевают цанговый захват упорного устройства с гидроцилиндром и выполняют поэлементное задавливание сваи. Закрепление головной секции сваи осуществляют или до задавливания головной секции сваи, инъектируя в зазор между сформированным стволом сваи и цилиндром быстротвердеющий клеевой состав, а после задавливания головной секции выдерживают сваю под нагрузкой до окончания процесса склеивания или после задавливания головной секции сваи в полости цилиндра, инъектируя в зазор между головной секцией сваи и цилиндром быстротвердеющий клеевой состав и удерживая сваю под нагрузкой до окончания процесса склеивания. Или для закрепления головную секцию сваи изготавливают с закладными деталями по ее длине или в металлической оболочке, а закрепление осуществляют путем сварки головной секции сваи и цилиндра по контуру последнего с удержанием сваи под нагрузкой. This technical result is achieved by the fact that before crushing the piles, anchor devices are installed in the foundation holes, as hollow cylinders with a conical surface at the end and a diameter providing free passage of the piles when crushing are used, then each anchor device is attached to the foundation with a railing by driving a split ring with an inner surface in the form of a truncated cone or several parts, and a collet grip is put on its part protruding above the foundation surface th device with a hydraulic cylinder and perform elementwise crushing piles. Fastening the head section of the pile is carried out either before crushing the head section of the pile, injecting a quick-hardening adhesive into the gap between the formed shaft of the pile and the cylinder, and after crushing the head section, the pile is kept under load until the gluing process is completed or after the head section of the pile is crushed in the cylinder cavity, injecting into the gap between the head section of the pile and the cylinder is a quick-hardening adhesive and keeping the pile under load until the end of the gluing process. Or, for fixing, the head section of the pile is made with embedded parts along its length or in a metal sheath, and the fixing is carried out by welding the head section of the pile and cylinder along the contour of the latter with holding the pile under load.

На фиг. 1 показана установка анкерного устройства в отверстие, просверленное в теле фундамента; на фиг. 2 конструкции рядовой и головной секции сваи; на фиг. 3 вид упорного устройства с гидроцилиндром и установка на первых секций сваи; на фиг. 4 закрепление головной секции задавленной сваи сваркой с удержанием сваи под нагрузкой. In FIG. 1 shows the installation of an anchor device in a hole drilled in the foundation body; in FIG. 2 designs of an ordinary and head section of a pile; in FIG. 3 view of the thrust device with a hydraulic cylinder and installation on the first sections of piles; in FIG. 4 securing the head section of the crushed pile by welding with holding the pile under load.

Предлагаемый способ усиления фундаментов осуществляется следующим образом. The proposed method of strengthening the foundations is as follows.

В теле фундамента 1, в местах погружения составных свай 2 просверливают сквозные отверстия 3. Затем в отверстия 3 с зазором устанавливают анкерные устройства 4, изготовленные в виде полого цилиндра с конусной поверхностью на конце и диаметром, обеспечивающим свободный проход свай при задавливании, которые укрепляют в отверстиях фундамента расклинкой путем забивки разрезного кольца 5 с внутренней поверхностью в форме усеченного конуса или нескольких частей этого кольца. Анкерное устройство имеет цилиндрическую полость, через которую задавливают рядовые 7 и головную 8 секции составной сваи 2 с элементами стыковочного узла по концам, причем головная секция 8 может иметь металлическую оболочку 9 или закладные детали по ее длине в виде металлических полос. Диаметр секций 7 и 8 выбирают таким, чтобы зазор между составной сваей 2 и поверхностью полости 6 обеспечивал возможность приклеивания ее к анкерному устройству 4, а также приварку оболочки 9 по контуру цилиндрической части анкерного устройства 4. На цилиндрическую часть анкерного устройства 4, выступающую над поверхностью фундамента, надевают цанговый захват 10 упорного устройства с гидроцилиндром 11, а в полость 6 вставляют первые секции 7 сваи, при этом гидроцилиндр 11 находится в крайнем верхнем положении и удерживается от скольжения упором 12, который фиксируют ручками 13. После установки первых секций 7 составной сваи 2 ручками 13 освобождают упор 12 и плавно опускают гидроцилиндр 11 с ползуном 14 и наголовником 15 на голову секции сваи 7. Опускают ручки 13, при этом подпружиненные защелки (не показаны) упора 12 входят в зацепление с зубчатыми рейками 16, упор 12 закрепляется от перемещения вверх. С помощью насосной станции подают рабочую жидкость в гидроцилиндр 11, при этом шток 17, соединенный с ползуном 14 и наголовником 15, давит на секцию сваи 7 и задавливает сваю 2 на величину хода штока 17. Меняют направление подачи рабочей жидкости в гидроцилиндр, при этом шток 17 втягивается, а цилиндр 11 с упором 12 под действием своего веса опускается. Подпружиненные защелки упора 12 перемещению вниз не препятствуют. Далее цикл вдавливания повторяют до тех пор, пока наголовник 15 не упрется в цилиндрическую часть анкерного устройства 4. Пользуясь ручками 13, выводят упор 12 из зацепления с зубчатыми рейками 16, поднимают гидроцилиндр 11 в крайнее верхнее положение, а на голову задавленной сваи устанавливают новую секцию 7, и затем на нее опускают гидроцилиндр 11 с наголовником 15. Процесс вдавливания составной сваи 2 повторяют до тех пор, пока усилие на свае не достигнет требуемой величины, после чего в зазор между сваей и полостью 6 анкерного устройства 4 инъекцируют быстротвердеющий клеевой состав и удерживают нагрузку до окончания процесса склеивания. Как вариант соединения составной сваи 2 с фундаментом, голову предпоследней секции сваи 7 задавливают до уровня грунта, затем поднимают гидроцилиндр 11 и головную секцию сваи, в полость анкерного устройства и заливают определенный объем быстротвердеющего клеевого состава, вновь устанавливают головную секцию сваи и додавливают ее до заданной несущей способности с удержанием нагрузки до окончания процесса склеивания. Through holes 3 are drilled in the foundation body 1, in the places where the composite piles 2 are immersed. Then, anchor devices 4 are made in the holes 3 with a gap, made in the form of a hollow cylinder with a conical surface at the end and a diameter that provides free passage of piles when crushed, which strengthen openings of the foundation with a rivet by driving a split ring 5 with an inner surface in the form of a truncated cone or several parts of this ring. The anchor device has a cylindrical cavity through which the ordinary 7 and head 8 sections of the composite pile 2 are crushed with the elements of the docking assembly at the ends, and the head section 8 may have a metal shell 9 or embedded parts along its length in the form of metal strips. The diameter of the sections 7 and 8 is chosen so that the gap between the composite pile 2 and the surface of the cavity 6 allows it to be glued to the anchor device 4, as well as welding the sheath 9 along the contour of the cylindrical part of the anchor device 4. On the cylindrical part of the anchor device 4, protruding above the surface of the foundation, put on a collet gripper 10 of the thrust device with the hydraulic cylinder 11, and insert the first sections 7 of the piles into the cavity 6, while the hydraulic cylinder 11 is in its highest position and is kept from sliding by the stop 12, which is fixed by handles 13. After installing the first sections 7 of the composite piles 2, the handles 13 release the stop 12 and smoothly lower the hydraulic cylinder 11 with the slider 14 and headgear 15 onto the head of the pile section 7. Lower the handles 13, while the spring-loaded latches (not shown) of the stop 12 are engaged with the gear racks 16, the emphasis 12 is fixed from moving up. Using the pumping station, the working fluid is fed into the hydraulic cylinder 11, while the rod 17 connected to the slider 14 and the head 15 presses on the pile section 7 and presses the pile 2 by the stroke value of the rod 17. Change the direction of the working fluid supply to the hydraulic cylinder, while the rod 17 retracts, and the cylinder 11 with an emphasis 12 under the influence of its weight is lowered. The spring-loaded latches of the stop 12 do not interfere with the downward movement. Next, the indentation cycle is repeated until the headgear 15 abuts against the cylindrical part of the anchor device 4. Using the handles 13, the stop 12 is disengaged from the gear racks 16, the hydraulic cylinder 11 is raised to its highest position, and a new section is mounted on the head of the crushed pile 7, and then the hydraulic cylinder 11 with the cap 15 is lowered onto it. The process of pressing the composite pile 2 is repeated until the force on the pile reaches the desired value, after which 4 injections into the gap between the pile and cavity 6 of the anchor device ruyut fast setting adhesive composition and to hold the load closure bonding process. As an option to connect the composite pile 2 with the foundation, the head of the penultimate section of the pile 7 is crushed to the ground level, then the hydraulic cylinder 11 and the head section of the pile are lifted into the cavity of the anchor device and a certain volume of quick-hardening adhesive composition is poured, the head section of the pile is reinstalled and it is pressed to the specified load bearing capacity until the end of the bonding process.

С целью исключения мокрых процессов и экономии времени в качестве головной секции сваи используют секцию сваи 8 в металлической оболочке 9 или с закладными деталями по ее длине в виде металлических полос. В этом случае задавленную составную сваю 2 соединяют с анкерным устройством 4 посредством приварки 18 головной секции 8 по контуру цилиндрической части анкерного устройства 4. In order to exclude wet processes and save time, the pile section 8 is used as the head section of the pile 8 in the metal shell 9 or with embedded parts along its length in the form of metal strips. In this case, the crushed composite pile 2 is connected to the anchor device 4 by welding 18 of the head section 8 along the contour of the cylindrical part of the anchor device 4.

После закрепления составной сваи 1 шток 17 гидроцилиндра 11 возвращают в исходное состояние, гидроцилиндр поднимают в крайнее верхнее положение, фиксируют упор 12 ручками 13 в неподвижное состояние, снимают цанговый захват 10 упорного устройства с цилиндрической части анкерного устройства 4 и перемещают упорное устройство к новому месту работы. Реактивное усилие от закрепленной составной сваи 2 через анкерное устройство 4 и расклинивающий элемент 5 передается на тело фундамента 1, осуществляя его разгрузку. Отверстие 3 с закрепленной в нем сваей 2 бетонируют для защиты от коррозии. After fixing the composite piles 1, the rod 17 of the hydraulic cylinder 11 is returned to its original state, the hydraulic cylinder is lifted to its highest position, the stop 12 is fixed by the handles 13 to the stationary state, the collet gripper 10 of the stop device is removed from the cylindrical part of the anchor device 4 and the stop device is moved to a new place of work . The reactive force from the fixed composite pile 2 through the anchor device 4 and the proppant 5 is transmitted to the foundation body 1, unloading it. The hole 3 with the pile 2 fixed therein is concreted to protect against corrosion.

Таким образом, описываемый способ позволяет значительно сократить трудоемкость и материалоемкость работ по усилению фундаментов, так как отсутствуют дополнительные упорные конструкции для фиксации свай, характерные для других методов усиления; работы могут проводиться в ограниченных пространствах подвалов зданий и сооружений с ограничением высоты до 1,8 м; задавливаемые сваи сразу включаются в работу с усиливаемым фундаментом, обеспечивая заданный уровень его разгрузки. Thus, the described method can significantly reduce the complexity and material consumption of work to strengthen the foundations, since there are no additional resistant structures for fixing piles, characteristic of other methods of reinforcement; work can be carried out in limited spaces of basements of buildings and structures with a height limit of up to 1.8 m; crushed piles are immediately included in the work with a reinforced foundation, providing a given level of unloading.

Claims

METHOD FOR STRENGTHENING FOUNDATIONS, including the formation of holes in the foundation, sectional crushing of piles through holes to a predetermined depth by means of a thrust device with a hydraulic cylinder and securing the head section of the pile, characterized in that before the crushing of piles, anchor devices are installed in the holes, which are used as hollow cylinders with conical the surface at the end and the diameter, providing free passage of the piles when crushing, then each anchor device is attached to the foundation with a railing by driving a split ring with an inner surface in the form of a truncated cone or several parts of this ring, and a collet gripping the thrust device with a hydraulic cylinder is put on its part protruding above the foundation surface, and the head section of the pile is fixed either until the head section of the pile is crushed, injecting into the gap between the formed the pile shaft and cylinder have a quick-hardening adhesive composition, and after crushing the head section, the pile is kept under load until the end of the gluing process, or after crushing of the pile head section in the cylinder cavity by injecting into the gap between the pile head section and the cylinder a quick-hardening adhesive and keeping the pile under load until the gluing process is completed, or to fix the pile head section, they are made with embedded parts along its length or in a metal shell, and fixing carried out by welding the head section of the piles and the cylinder along the contour of the latter while keeping the piles under load.