RU2128270C1 - Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт - Google Patents
Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт Download PDFInfo
- Publication number
- RU2128270C1 RU2128270C1 RU97106579A RU97106579A RU2128270C1 RU 2128270 C1 RU2128270 C1 RU 2128270C1 RU 97106579 A RU97106579 A RU 97106579A RU 97106579 A RU97106579 A RU 97106579A RU 2128270 C1 RU2128270 C1 RU 2128270C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- permafrost
- pile
- soil
- tubular
- tubular pile
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для размещения наземных строений в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов. Технический результат состоит в повышении несущей способности трубчатой сваи, ускорении процесса ее погружения в многолетнемерзлый грунт, а также снижении трудоемкости и материалоемкости технологического процесса. Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт включает бурение лидерной скважины диаметром меньшим, чем диаметр сваи, погружение трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт под действием вращательного момента и осевого усилия, заполнение полости трубчатой сваи грунтом и бетоном и выдержку последней до ее смерзания с массивом многолетнемерзлого грунта. При этом трубчатую сваю заглубляют в массив многолетнемерзлого грунта ниже забоя лидерной скважины, пробуренной на глубину и диаметром, определяемыми из приведенных соотношений, а внутренняя полость трубчатой сваи в процессе ее погружения заполняют грунтом со стенок ствола лидерной скважины. 4 ил.
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства, и может быть использовано для размещения наземных строений в зоне распространения многолетнемерзлых грунтов.
Известен способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт, включающий бурение лидерной скважины диаметром, меньшим диаметра трубчатой сваи, ее погружение под действием ударной нагрузки, заполнение полости сваи грунтом и бетоном и выдержку сваи до ее смерзания с массивом многолетнемерзлого грунта (см. СНиП 2.02.04-88, Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах, с.5).
Недостатком указанного способа является то, что область его применения ограничивается пластичномерзлыми грунтами. Кроме того, при забивке сваи с открытым нижним торцом в грунт с крупнообломочными включениями отмечаются деформации, а порой и разрушения тела трубчатой сваи в ее нижней части и, как следствие, ее недопогружение до проектной отметки. Реализация данного способа с использованием конических наконечников, закрепляемых на нижнем торце трубчатой сваи, обуславливает дополнительные трудозатраты, расход металла и привозного грунта для заполнения полости сваи, что увеличивает трудоемкость и материалоемкость технологического процесса.
Известен также способ погружения сваи в многолетнемерзлый грунт, включающий образование оттаянной зоны и погружение в эту зону трубчатой сваи путем ее вращения с приложением к ней вертикальной вдавливающей нагрузки и смерзания с массивом многолетнемерзлого грунта. Способ применяется в пластичномерзлых, твердомерзлых и сыпучемерзлых грунтах без крупнообломочных включений (см. Гохман М.Р. и др.. Экспериментально-теоретическое обоснование нового термовращательного способа погружения свай в вечномерзлые грунты, Труды института ВНИИ оснований и подземных сооружений, М., 1990, вып.94, с.105, 106. )
Недостатком данного способа является то, что с увеличением глубины погружения сваи уменьшается количество транспортируемого вверх к поверхности земли грунта, оттаянного в процессе погружения сваи, происходит его иссушение и, как результат, заклинивание сваи и ее недопогружение до проектной отметки. Заклиниванию сваи способствует и грунтовая "пробка", образующаяся в полости трубчатой сваи при ее погружении. Кроме того, оборудование тела сваи спиральными направляющими, предназначенными для транспортировки грунта, увеличивает трудоемкость и материалоемкость технологического процесса, а иссушение грунта уменьшает силу смерзания сваи с многолетнемерзлым грунтом.
Недостатком данного способа является то, что с увеличением глубины погружения сваи уменьшается количество транспортируемого вверх к поверхности земли грунта, оттаянного в процессе погружения сваи, происходит его иссушение и, как результат, заклинивание сваи и ее недопогружение до проектной отметки. Заклиниванию сваи способствует и грунтовая "пробка", образующаяся в полости трубчатой сваи при ее погружении. Кроме того, оборудование тела сваи спиральными направляющими, предназначенными для транспортировки грунта, увеличивает трудоемкость и материалоемкость технологического процесса, а иссушение грунта уменьшает силу смерзания сваи с многолетнемерзлым грунтом.
Цель изобретения - повышение несущей способности трубчатой сваи, ускорение процесса ее погружения в многолетнемерзлый грунт, а также снижение трудоемкости и материалоемкости технологического процесса.
Указанная цель достигается тем, что в способе погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт, включающем бурение лидерной скважины диаметром, меньшим, чем диаметр сваи, погружение трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт под действием вращательного момента и осевого усилия, заполнение полости трубчатой сваи грунтом и бетоном и выдержку последней до ее смерзания с массивом многолетнемерзлого грунта, трубчатую сваю заглубляют в массив многолетнемерзлого грунта ниже забоя лидерной скважины, пробуренной на глубину и диаметром, определяемыми из соотношений
где Hбур - глубина бурения лидерной скважины, м;
Hсв - проектная глубина установки трубчатой сваи, м;
Dсв - внешний диаметр трубчатой сваи, м;
fН - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта нормальному давлению, кПа;
fсд - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа;
Dбур - диаметр бурения лидерной скважины, м;
h - высота заполнения полости сваи грунтовым материалом разрушения многолетнемерзлого грунта, м;
Kр- эмпирический коэффициент разрыхления грунта, при этом внутреннюю полость трубчатой сваи в процессе ее погружения заполняют грунтом со стенок ствола лидерной скважины.
где Hбур - глубина бурения лидерной скважины, м;
Hсв - проектная глубина установки трубчатой сваи, м;
Dсв - внешний диаметр трубчатой сваи, м;
fН - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта нормальному давлению, кПа;
fсд - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа;
Dбур - диаметр бурения лидерной скважины, м;
h - высота заполнения полости сваи грунтовым материалом разрушения многолетнемерзлого грунта, м;
Kр- эмпирический коэффициент разрыхления грунта, при этом внутреннюю полость трубчатой сваи в процессе ее погружения заполняют грунтом со стенок ствола лидерной скважины.
На фиг. 1-4 изображена принципиальная технологическая схема реализации предлагаемого способа погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт.
Способ осуществляется следующим образом. В многолетнемерзлом грунтовом основании 1 шнеком бурового станка 2 бурят лидерную скважину 3 на глубину Hбур и диаметром Dбур, которые определяются из проектных глубин установки сваи Hсв и высоты заполнения h ее полости грунтом по соотношениям
где Hбур - глубина бурения лидерной скважины, м;
Hсв - проектная глубина установки трубчатой сваи, м;
Dсв - внешний диаметр трубчатой сваи, м;
fН - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта нормальному давлению, кПа;
fсд - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа;
Dбур - диаметр бурения лидерной скважины, м;
h - высота заполнения полости сваи грунтовым материалом разрушения многолетнемерзлого грунта, м;
Kр - эмпирический коэффициент разрыхления грунта.
где Hбур - глубина бурения лидерной скважины, м;
Hсв - проектная глубина установки трубчатой сваи, м;
Dсв - внешний диаметр трубчатой сваи, м;
fН - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта нормальному давлению, кПа;
fсд - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа;
Dбур - диаметр бурения лидерной скважины, м;
h - высота заполнения полости сваи грунтовым материалом разрушения многолетнемерзлого грунта, м;
Kр - эмпирический коэффициент разрыхления грунта.
Затем соосно с лидерной скважиной 3 устанавливают трубчатую сваю 4, нижний торец которой оборудован зубчатым венцом 5. Погружение сваи осуществляют под действием вращательного момента и осевого усилия, передаваемых от механизма погружения 6, например, буровой установки. При этом образуется зона оттаянного грунта 7 у внутренней и внешней боковой поверхности сваи и под ее торцом и под воздействием гидродинамических сил в оттаянном грунте, возникающих в процессе погружения, происходит разрушение грунтового кольца, расположенного между стволом лидерной скважины 3 и внутренней стенкой трубчатой сваи 4 и обрушение грунтового материала 8 к забою скважины. Оснащение нижнего торца сваи зубчатым венцом обеспечит совместное действие гидродинамических сил оттаянного грунта и скалывающих сил, что повысит эффективность процесса разрушения грунтового кольца и обрушение его на дно скважины. По мере заглубления трубчатой сваи происходит заполнение ее полости разрушенным грунтом и уплотнение его. При погружении сваи до проектной глубины ее установки ниже забоя лидерной скважины, происходит заглубление сваи в грунт 9 вблизи забоя лидерной скважины 3. Далее следует заполнение оставшейся свободной части полости сваи бетоном 10, подаваемым, например, из бетономешалки 11. После выдержки до смерзания трубчатой сваи 4 с массивом многолетнемерзлого грунта на трубчатую сваю передается нагрузка от инженерного сооружения 12.
Область применения предлагаемого технического решения распространяется на твердомерзлые, пластичномерзлые и сыпучемерзлые грунты с крупнообломочными включениями, поскольку при вращении сваи происходит перемещение последних либо к стволу лидерной скважины, либо отжатие их в оттаянную зону у внешней стенки трубчатой сваи. Бурение лидерной скважины оптимального диаметра создает ослабленную зону в грунтовом массиве, что способствует снижению усилий на погружение трубчатой сваи, увеличивает глубину ее погружения и надежность установки ее нижнего торца на заданную отметку.
Заполнение полости сваи грунтовым материалом разрушения стенок ствола лидерной скважины, осуществляющееся в процессе погружения сваи, уменьшает трудоемкость и материалоемкость технологического процесса, а наличие в грунтовом заполнений полости сваи значительного объема мерзлого грунта способствует ускорению процесса смерзания трубчатой сваи с массивом многолетнемерзлого грунта.
Заглубление трубчатой сваи ниже забоя лидерной скважины в массив многолетнемерзлого грунта обуславливает работу боковой поверхности сваи и ее торца, что увеличивает несущую способность трубчатой сваи.
Claims (1)
- Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт, включающий бурение лидерной скважины диаметром, меньшим чем диаметр сваи, погружение трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт под действием вращательного момента и осевого усилия, заполнение полости трубчатой сваи грунтом и бетоном и выдержку последней до ее смерзания с массивом многолетнемерзлого грунта, отличающийся тем, что трубчатую сваю заглубляют в массив многолетнемерзлого грунта ниже забоя лидерной скважины, пробуренной на глубину и диаметром, определяемыми из соотношений
где Hбур - глубина бурения лидерной скважины, м;
Hсв - проектная глубина установки трубчатой сваи, м;
Dсв - внешний диаметр трубчатой сваи, м;
fн - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта нормальному давлению, кПа;
fсд - эмпирическая величина сопротивления мерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания, кПа;
Dбур - диаметр бурения лидерной скважины, м;
h - высота заполнения полости сваи грунтовым материалом разрушения многолетнемерзлого грунта, м;
Kр - эмпирический коэффициент разрыхления грунта,
при этом внутреннюю полость трубчатой сваи в процессе ее погружения заполняют грунтом со стенок ствола лидерной скважины.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106579A RU2128270C1 (ru) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97106579A RU2128270C1 (ru) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2128270C1 true RU2128270C1 (ru) | 1999-03-27 |
RU97106579A RU97106579A (ru) | 1999-04-10 |
Family
ID=20192293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97106579A RU2128270C1 (ru) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2128270C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102401191A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-04-04 | 大连熵立得传热技术有限公司 | 一种在地面上支撑和固定管线的热棒 |
CN102410403A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-04-11 | 大连熵立得传热技术有限公司 | 一种在地面下支撑和固定管线的热棒 |
RU2474652C1 (ru) * | 2011-08-24 | 2013-02-10 | Закрытое акционерное общество "Сибирский энергетический научно-технический центр" | Способ возведения сваи в сезоннопромерзающих пучинистых грунтах |
CN103836258A (zh) * | 2012-11-27 | 2014-06-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 热棒与粗颗粒土相结合的冻土区埋地管道融沉防治方法及装置 |
RU2630338C1 (ru) * | 2016-06-03 | 2017-09-07 | Роберт Мияссарович Хафизов | Способ погружения винтовых свай в вечномерзлый грунт |
RU2692394C1 (ru) * | 2018-12-25 | 2019-06-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ возведения сваи в вечномерзлом грунте |
RU2724651C1 (ru) * | 2020-03-08 | 2020-06-25 | Максим Анатольевич Козлов | Способ возведения свай в скальных и мерзлоскальных грунтах |
-
1997
- 1997-04-22 RU RU97106579A patent/RU2128270C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Гохман М.Р. и др. Экспериментально-теоретическое обоснование нового термовращательного способа погружения свай в вечномерзлые грунты: Труды ВНИИ оснований и подземных сооружений. - М., 1990, вып. 94, с. 105, 106. СНиП 2.02.04-88, Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах, с. 5. * |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2474652C1 (ru) * | 2011-08-24 | 2013-02-10 | Закрытое акционерное общество "Сибирский энергетический научно-технический центр" | Способ возведения сваи в сезоннопромерзающих пучинистых грунтах |
CN102410403A (zh) * | 2011-11-11 | 2012-04-11 | 大连熵立得传热技术有限公司 | 一种在地面下支撑和固定管线的热棒 |
CN102401191A (zh) * | 2011-11-15 | 2012-04-04 | 大连熵立得传热技术有限公司 | 一种在地面上支撑和固定管线的热棒 |
CN103836258A (zh) * | 2012-11-27 | 2014-06-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | 热棒与粗颗粒土相结合的冻土区埋地管道融沉防治方法及装置 |
CN103836258B (zh) * | 2012-11-27 | 2016-07-13 | 中国石油天然气股份有限公司 | 热棒与粗颗粒土相结合的冻土区埋地管道融沉防治方法及装置 |
RU2630338C1 (ru) * | 2016-06-03 | 2017-09-07 | Роберт Мияссарович Хафизов | Способ погружения винтовых свай в вечномерзлый грунт |
RU2692394C1 (ru) * | 2018-12-25 | 2019-06-24 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ возведения сваи в вечномерзлом грунте |
RU2724651C1 (ru) * | 2020-03-08 | 2020-06-25 | Максим Анатольевич Козлов | Способ возведения свай в скальных и мерзлоскальных грунтах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5934836A (en) | Ground anchor device | |
US5919005A (en) | Ground anchor device for penetrating an underground rock formation | |
US5904447A (en) | Drive device used for soil stabilization | |
US3638433A (en) | Method and apparatus for forming structures in the ground | |
RU2369690C2 (ru) | Устройство и способ сооружения строительных опорных свай из одного или последовательных слоев, образованных в грунтовой породе | |
US4595059A (en) | Method of providing a conductor pipe to an opening portion of a well | |
EA007849B1 (ru) | Способ строительства свайного фундамента | |
US20160340851A1 (en) | Method for installing metal piles in permafrost soil | |
US6183166B1 (en) | Method of centrifugally forming a subterranean soil-cement casing | |
RU2128270C1 (ru) | Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт | |
US4045966A (en) | Casingless pile method and apparatus | |
RU118649U1 (ru) | Свая | |
GB2362673A (en) | Formation of piles with enlarged base | |
EP0251165A2 (en) | Drilling means serving as ground anchor and method | |
JPH01260117A (ja) | 杭打工法 | |
JP2000170149A (ja) | 地中杭の成形方法及び装置 | |
EP1041240A2 (en) | Auger drill | |
RU97106579A (ru) | Способ погружения трубчатой сваи в многолетнемерзлый грунт | |
US3074240A (en) | Method of forming drilled cast-in-place piles | |
RU72986U1 (ru) | Свая | |
CN108049401A (zh) | 一种螺纹夯扩桩及其施工方法 | |
RU2194124C1 (ru) | Способ установки трубчатой сваи в вечномерзлом грунте | |
JPH05106222A (ja) | 木杭の埋設方法 | |
RU2091541C1 (ru) | Способ возведения свайного фундамента вблизи существующего здания | |
RU2760287C1 (ru) | Способ возведения причального сооружения на скальном основании и элемент причального сооружения на скальном основании, полученный данным способом |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20081114 |