RU2150549C1 - Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground - Google Patents

Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground Download PDF

Info

Publication number
RU2150549C1
RU2150549C1 RU97100104A RU97100104A RU2150549C1 RU 2150549 C1 RU2150549 C1 RU 2150549C1 RU 97100104 A RU97100104 A RU 97100104A RU 97100104 A RU97100104 A RU 97100104A RU 2150549 C1 RU2150549 C1 RU 2150549C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
soil
longitudinal
radial protrusions
radial
pile
Prior art date
Application number
RU97100104A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97100104A (en
Inventor
В.М. Сбоев
Х.Б. Ткач
В.К. Федоров
А.М. Аннаматов
Original Assignee
Новосибирская государственная академия строительства
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирская государственная академия строительства filed Critical Новосибирская государственная академия строительства
Priority to RU97100104A priority Critical patent/RU2150549C1/en
Publication of RU97100104A publication Critical patent/RU97100104A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2150549C1 publication Critical patent/RU2150549C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: civil engineering, in particular, construction equipment intended for moulding of cast-in-place piles and production of floor bedding on ground. SUBSTANCE: the method includes operations in driving of a longitudinal cavity (bore-hole) in the vertical or inclined direction with a subsequent filling of it with a fixing mortar, for instance, with concrete one. The novelty of the invention is in the fact that before driving of the longitudinal cavity fixing mortar is injected about the longitudinal axis of the cast-in-place pile to be moulded, and then the cast-in-place pile is moulded in the ground zone being injected. The device for realization of the method has a percussion mechanism, expander, fixing mortar feeding pile-line. The novelty of the device is the fact that it is provided with radial protrusions projecting from the peripheral outline of the device. The radial protrusions have longitudinal ducts and lateral ducts communicating with them outcoming to the surface of the radial protrusions; the longitudinal ducts are connected to a pump feeding the injection mortar. EFFECT: enhanced efficiency of driving of bore-holes in grounds both with a high strength and low one. 9 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области строительной техники и предназначено для формования набивных свай, укрепления откосов, создания оснований под полы по грунту. The invention relates to the field of construction equipment and is intended for forming printed piles, strengthening slopes, creating bases for floors on the ground.

Известен способ формования бетонных свай по а.с. 4311281, содержащий операции по завинчиванию в грунт ведущей штанги с неизвлекаемым перфорированным винтовым наконечником, заполнение скважины бетонной смесью через кольцевое пространство между стенкой скважины и штангой, нагнетание одновременно с подачей бетонной смеси гидроизоляционного состава с последующим вытеснением последнего из полости штанги песчано-цементным раствором. Конструкция сваи имеет повышенную способность за счет выполнения ее винтообразной. Недостатком ее является сложность изготовления. Это связано с возникновением больших тангенциальных усилий, а при извлечении из грунта ведущей штанги происходит разрушение стенок скважины. Кроме того, выступы (углубления) в грунте размещены только по винтовой линии, что занимает часть площади поверхности сваи, и уменьшает ее несущую способность. A known method of forming concrete piles on and.with. 4311281, containing operations for screwing a lead rod into the ground with an unremovable perforated screw tip, filling the well with concrete mix through the annular space between the well wall and the bar, injecting the waterproofing concrete mixture at the same time, and then displacing the latter from the rod cavity with a sand-cement mortar. The design of the piles has an increased ability due to the implementation of its helical. Its disadvantage is the complexity of manufacturing. This is due to the emergence of large tangential forces, and when the leading rod is removed from the soil, the walls of the well are destroyed. In addition, the protrusions (indentations) in the soil are placed only along the helix, which occupies part of the surface area of the pile, and reduces its bearing capacity.

Широко известен способ формования свай пневмопробойниками (см., например, "Инструкцию по устройству набивных свай при помощи пневмопробойников ВСН6610-78". М. Минстрой СССР, 1978, либо а.с. 838003 СССР, 1972 "Способ изготовления набивной армированной сваи", сущность которого в проходке продольной полости (скважины) радиальным уплотнением грунта пневмопробойником с последующим заполнением образованной полости бетонным раствором или полусухой смесью. Возможна многократная проходка полости с последовательным расширением ее диаметра, при этом полость заполняется после каждой проходки бетонным раствором (смесью), либо сначала полость в грунте изготавливается необходимого диаметра, а в конце - осуществляется разовое заполнение полости. Недостатки, присущие этому способу, следующие. При формовании сваи в сравнительно плотных грунтах возникают большие силы сопротивления со стороны грунта. Это приводит к снижению скорости проходки и уменьшению диаметра формуемых скважин, т.е. в конечном счете, снижаются технологические возможности рассматриваемого способа. С другой стороны, возникающие большие силы сопротивления воздействуют на рабочий орган устройства для формования свай, что приводит к большим напряжениям в элементах конструкции. Как показывает опыт, пока не удается разработать ударное устройство, имеющее расширитель большого диаметра и одновременно имеющее большую долговечность и производительность. The method of forming piles by pneumatic punchers is widely known (see, for example, the Instructions for the Installation of Packed Piles Using Pneumatic Punchers BCN6610-78. M. Ministry of Construction of the USSR, 1978, or A.S. 838003 USSR, 1972 "Method for manufacturing a stuffed reinforced pile", the essence of which is in the penetration of a longitudinal cavity (well) by radial compaction of the soil with a pneumatic punch followed by filling of the formed cavity with concrete mortar or a semi-dry mixture.Multiple penetration of the cavity with successive expansion of its diameter is possible, while the cavity after each penetration, it is filled with concrete mortar (mixture), or first the cavity in the soil is made of the required diameter, and at the end a single cavity is filled in. The disadvantages inherent in this method are as follows: When forming piles in relatively dense soils, large resistance forces arise from the soil This leads to a decrease in the rate of penetration and a decrease in the diameter of the formed wells, i.e., ultimately, the technological capabilities of the method under consideration are reduced. On the other hand, the large resistance forces arising affect the working body of the device for forming piles, which leads to high stresses in the structural elements. As experience shows, it is not yet possible to develop a percussion device having a large diameter expander and at the same time having great durability and performance.

С другой стороны, при проходке скважин для последующего формования в них набивных свай в слабых грунтах стенки скважины не устойчивы, использование самоходных ударных устройств затруднено, т. к. отсутствует достаточное сцепление с грунтом, обеспечивающее извлечение его из скважины. On the other hand, when drilling wells for subsequent formation of printed piles in weak soils, the walls of the well are not stable, the use of self-propelled shock devices is difficult, since there is no sufficient adhesion to the ground, which ensures its extraction from the well.

Известно устройство для проходки скважин в грунте с последующим расширением ее диаметра по а.с. 241164 - известное в строительстве под названием пневмопробойник. Оно содержит цилиндрический корпус, внутри которого возвратно-поступательно движется ударник, наносящий удар либо по передней части корпуса, либо по задней в зависимости от направления движения устройства. Движением ударника и самого устройства управляет воздухораспределительный механизм. На корпусе жестко закреплен расширитель с конической и цилиндрической поверхностями. Устройство предназначено для проходки скважин в грунте и не может быть использовано для подачи закрепляющего раствора в вокруглежащий грунт. A device for drilling holes in the soil with the subsequent expansion of its diameter by a.s. 241164 - known in construction as a pneumatic punch. It contains a cylindrical body, inside of which a striker moves reciprocating, striking either the front of the body or the rear, depending on the direction of movement of the device. The movement of the hammer and the device itself is controlled by an air distribution mechanism. An expander with conical and cylindrical surfaces is rigidly fixed to the body. The device is intended for driving wells in the ground and cannot be used to supply a fixing solution to the surrounding soil.

Известно устройство для проходки скважин в грунте по патенту Польши 41749, содержащее ударный механизм, размещенный в цилиндрическом корпусе. На корпусе имеются выступающие плоскости, используемые для стабилизации направления движения устройства. Использовать известное устройство для подачи закрепляющего раствора в вокруглежащий грунт невозможно и оно для этого не предназначено. A device for drilling holes in the soil according to the patent of Poland 41749, containing a percussion mechanism located in a cylindrical body. On the body there are protruding planes used to stabilize the direction of movement of the device. It is impossible to use a known device for supplying a fixing solution to the surrounding soil and it is not intended for this.

Задача, решаемая в предложенном техническом решении, - повышение эффективности проходки скважин в грунтах, как с повышенной прочностью, так и в слабых. The problem solved in the proposed technical solution is to increase the efficiency of well drilling in soils, both with increased strength and in weak ones.

Это достигается за счет того, что перед проходкой в грунте продольной полости инъектируют закрепляющий раствор вокруг продольной оси формуемой набивной сваи, а затем в инъектируемой грунтовой зоне формуют набивную сваю. Такая последовательность операций позволяет одновременно решить несколько проблем, а именно:
а) при формовании набивной сваи в прочных грунтах обеспечивается временное разупрочнение грунта, т. е. в процессе формования сваи силы сопротивления становятся существенно меньше, что позволяет проходить скважины большего диаметра и с большей скоростью;
б) в случае формования сваи в слабых грунтах, когда стенки скважины неустойчивы, использование предлагаемого способа позволяет закрепить грунт в окрестности продольной полости, а затем уже ее проходить. Иными словами предлагаемое техническое решение позволяет расширить технологические возможности при формовании набивных свай в сложных грунтовых условиях.
This is achieved due to the fact that before penetrating into the soil of the longitudinal cavity, a fixing solution is injected around the longitudinal axis of the formable rammed pile, and then, in the injected ground zone, the rammed pile is formed. This sequence of operations allows you to simultaneously solve several problems, namely:
a) when forming a stuffed pile in strong soils, temporary softening of the soil is provided, i.e., during the formation of piles, the resistance forces become significantly less, which allows you to pass wells of larger diameter and at a faster speed;
b) in the case of pile formation in soft soils, when the well walls are unstable, the use of the proposed method allows the soil to be fixed in the vicinity of the longitudinal cavity, and then pass it. In other words, the proposed technical solution allows you to expand technological capabilities in the formation of printed piles in difficult soil conditions.

Целесообразно проходку продольной полости осуществлять спустя 5-8 часов после инъектирования раствора в грунт, т.е. после начала его схватывания, но до приобретения им максимальной прочности. Такая последовательность операций позволяет проходить продольную полость в слабых грунтах, т.к. к этому времени грунт в результате инъектирования начнет приобретать прочность, что исключит возможность разрушения стенок продольной полости и в то же время прочность грунта еще будет сравнительно невелика, чтобы создать большие силы сопротивления при проходке. It is advisable to drive a longitudinal cavity 5-8 hours after injection of the solution into the ground, i.e. after it begins to set, but before it acquires maximum strength. This sequence of operations allows you to pass a longitudinal cavity in soft soils, because by this time, the soil as a result of injection will begin to gain strength, which will exclude the possibility of destruction of the walls of the longitudinal cavity and at the same time, the strength of the soil will still be relatively small to create large resistance forces during penetration.

Целесообразно проходку продольной полости (скважины) в грунте осуществлять до начала схватывания раствора. Такое выполнение операций позволяет разупрочнить грунт влагой, находящейся в закрепляющем растворе, и проходить продольные полости в прочных грунтах, резко уменьшив при этом силу сопротивления. It is advisable to drive a longitudinal cavity (well) in the soil before starting the setting of the solution. This operation allows you to soften the soil with moisture in the fixing solution, and to pass longitudinal cavities in strong soils, dramatically reducing the resistance force.

Целесообразно формовать радиальные пазы, исходящие из продольной полости и смещенные друг относительно друга по окружности, в которые затем нагнетают закрепляющий раствор. Такая операция позволяет инъектировать в грунт закрепляющий раствор на большую глубину при уменьшении необходимого для этого гидростатического давления раствора. It is advisable to form radial grooves emanating from the longitudinal cavity and displaced relative to each other around the circumference into which the fixing solution is then pumped. Such an operation allows the fixing solution to be injected into the soil to a greater depth while reducing the necessary hydrostatic pressure of the solution.

Целесообразно проходку продольной полости осуществлять радиальным уплотнением грунта в инъектируемой зоне. Такое выполнение операции обеспечивает повышение эффективности процесса формования, т.к. осуществляется одновременное закрепление грунта и его уплотнение, что способствует достижению большей прочности грунта, а следовательно и повышению несущей способности сваи. Целесообразно инъектирование закрепляющего раствора в грунт осуществлять одновременно с проходкой радиальных пазов через образованные радиальные полости. Такая операция повышает производительность процесса, т.к. позволяет уменьшить подготовительные операции между основными и вместо двух проходок осуществить одну. It is advisable to drive a longitudinal cavity by radial compaction of the soil in the injected zone. Such an operation provides an increase in the efficiency of the molding process, because simultaneously fixing the soil and its compaction, which helps to achieve greater soil strength, and therefore increase the bearing capacity of piles. It is advisable to inject the fixing solution into the soil simultaneously with the passage of the radial grooves through the formed radial cavities. Such an operation increases the productivity of the process, because allows you to reduce the preparatory operations between the main and instead of two penetrations to carry out one.

Устройство для реализации предлагаемого способа формования в грунте набивной сваи содержит самоходный механизм, расширитель, трубопровод для подачи закрепляющего раствора, при этом оно снабжено радиальными выступами, выходящими за периферийный контур устройства, причем в радиальных выступах имеются продольные каналы и сообщающиеся с ними поперечные каналы, выходящие на боковую поверхность радиальных выступов, продольные каналы соединены с насосом, подающим инъекционный раствор. Такое выполнение конструкции позволяет реализовать предлагаемый способ формования набивной сваи в грунте. A device for implementing the proposed method of forming a packed pile in soil contains a self-propelled mechanism, an expander, a pipeline for supplying a fixing solution, while it is provided with radial protrusions extending beyond the peripheral contour of the device, and in the radial protrusions there are longitudinal channels and transverse channels communicating with them on the side surface of the radial protrusions, the longitudinal channels are connected to a pump supplying an injection solution. This design allows you to implement the proposed method of forming a printed pile in the ground.

Целесообразно поперечные каналы радиальных выступов выполнять тангенциальными, выходящими на боковые поверхности радиальных выступов. Такое выполнение устройства позволяет подавать закрепляющий раствор по обе стороны радиальных выступов, что обеспечивает равномерное поступление раствора вокруг продольной полости. It is advisable to perform the transverse channels of the radial protrusions tangential, extending to the side surfaces of the radial protrusions. This embodiment of the device allows you to apply a fixing solution on both sides of the radial protrusions, which ensures uniform flow of the solution around the longitudinal cavity.

Целесообразно поперечные каналы радиальных выступов выполнять в радиальном направлении, выходящими на периферийную поверхность радиальных выступов. Такое выполнение конструкции устройства обеспечивает подачу закрепляющего раствора в радиальном направлении вдоль плоскости скольжения, образуемой в грунте при формовании радиальных выступов. It is advisable to carry out the transverse channels of the radial protrusions in the radial direction, facing the peripheral surface of the radial protrusions. This embodiment of the design of the device provides the supply of the fixing solution in the radial direction along the slip plane formed in the soil when forming the radial protrusions.

Сущность предлагаемого способа формования в грунте набивной сваи заключается в том, что до проходки продольной полости (скважины) в грунт внедряют инъектор 2 с отверстиями 3 и инъектируют в грунт закрепляющий раствор вокруг продольной оси формуемой набивной сваи, и затем в инъектируемой зоне осуществляют формование набивной сваи, что показано на фиг. 1. The essence of the proposed method of forming a packed pile in the soil is that before the penetration of the longitudinal cavity (well), an injector 2 with holes 3 is inserted into the soil and the fixing solution is injected into the soil around the longitudinal axis of the molded printed pile, and then the packed pile is molded as shown in FIG. 1.

Возможна проходка продольной полости 4 (фиг. 2 - 4) до схватывания закрепляющего раствора ( в случае формования сваи в плотных грунтах) или после его схватывания до достижения максимальной прочности (в случае формования сваи в слабых грунтах). При этом возможно нагнетание закрепляющего раствора в радиальном направлении со стороны продольной полости либо в тангенциальном направлении с формованием в этом случае радиальных пазов 5 (фиг. 9). Последнее позволяет увеличить радиус закрепляемой зоны, не увеличивая при этом гидростатическое давление в нагнетаемом растворе. Завершающей операцией является заполнение продольной полости 4 и пазов 5 (если они имеются) бетоном 6 или бетонной смесью (фиг. 6). It is possible to penetrate the longitudinal cavity 4 (Figs. 2-4) before setting the fixing solution (in the case of pile formation in dense soils) or after it setting until maximum strength is reached (in the case of pile formation in soft soils). In this case, it is possible to inject the fixing solution in the radial direction from the side of the longitudinal cavity or in the tangential direction with the formation of radial grooves 5 in this case (Fig. 9). The latter allows you to increase the radius of the fixed zone, without increasing the hydrostatic pressure in the injected solution. The final operation is to fill the longitudinal cavity 4 and grooves 5 (if any) with concrete 6 or concrete mixture (Fig. 6).

Сущность предлагаемого способа формования в грунте набивной сваи проиллюстрируем на примере конкретного применения. Показано на: фиг. 1 операция по инъектированию закрепляющего грунт раствора; фиг. 2 - продольная полость образованная после извлечения инъектора из грунта; фиг. 3 - проходка скважины устройством ударного действия (пневмопробойником); фиг. 4 - расширение скважины пневмопробойником с расширителем; фиг. 5 - образованная продольная полость (скважина) с закрепленным вокруг нее грунтом; фиг. 6 - набивная свая; фиг. 7 - устройство с радиальными выступами; фиг. 8 - вид по стрелке А фиг. 7; фиг. 9 - операция по проходке продольной полости и пазов; фиг. 10 - устройство с каналами, размещенными в радиальных выступах; фиг. 11 - вариант выполнения инъектирующих каналов (вид по стрелке Б фиг. 10). The essence of the proposed method of molding in the soil of the printed piles is illustrated by the example of a specific application. Shown in: FIG. 1 injection of soil-fixing solution; FIG. 2 - a longitudinal cavity formed after removing the injector from the ground; FIG. 3 - well sinking by a percussion device (pneumatic punch); FIG. 4 - expansion of the well with a pneumatic punch with an expander; FIG. 5 - formed longitudinal cavity (well) with soil fixed around it; FIG. 6 - stuffed pile; FIG. 7 - device with radial protrusions; FIG. 8 is a view along arrow A of FIG. 7; FIG. 9 - operation for driving a longitudinal cavity and grooves; FIG. 10 - a device with channels located in radial protrusions; FIG. 11 is an embodiment of injection channels (view along arrow B of FIG. 10).

Устройство для формования набивной сваи содержит ударный механизм. Он может размещаться на поверхности (на фиг. 1, 7 он используется, но не показан) или быть погруженным (фиг. 4, 9, 10). В последнем случае целесообразно использовать пневмопробойник 7 с расширителем 8. При этом возможно использовать их вместе или только пневмопробойник 7 без расширителя 8. Расширитель 8 жестко крепится на корпусе пневмопробойника 7, имеющий обычно цилиндрическую форму, переходящую в передней части в коническую. Радиальные ребра 9 могут быть закреплены, например, сваркой на инъекторе 2 (фиг. 1) либо на расширителе 8 (фиг. 9). В радиальных ребрах 9 имеются продольные 10 и поперечные 11 каналы (фиг. 7, 8, 10, 11), соединенные между собой и насосом (на чертежах не показан), причем последний расположен на поверхности и может быть соединен с продольным каналом шлангом 12. Поперечные каналы 5 могут быть направлены в радиальном направлении (фиг. 9) или в тангенциальном (фиг. 11). A device for forming a printed pile contains a percussion mechanism. It can be placed on the surface (in Fig. 1, 7 it is used, but not shown) or immersed (Fig. 4, 9, 10). In the latter case, it is advisable to use a pneumatic piercer 7 with an expander 8. In this case, it is possible to use them together or only a pneumatic piercer 7 without an expander 8. The expander 8 is rigidly mounted on the housing of the pneumatic piercer 7, which usually has a cylindrical shape, which becomes conical in front. The radial ribs 9 can be fixed, for example, by welding on the injector 2 (Fig. 1) or on the expander 8 (Fig. 9). In the radial ribs 9 there are longitudinal 10 and transverse 11 channels (Figs. 7, 8, 10, 11) connected to each other and to the pump (not shown in the drawings), the latter being located on the surface and can be connected to the longitudinal channel by a hose 12. Transverse channels 5 can be directed in the radial direction (Fig. 9) or in the tangential (Fig. 11).

Принцип работы по формованию набивной сваи. The principle of work on the formation of printed piles.

В грунт 1 внедряют инъектор 2, имеющий отверстия (или щели) 3 по всей длине, на которую он внедряется в грунт. Затем инъектируют в грунт закрепляющий раствор. Химический состав раствора может быть любым, в частности, он может быть в виде цементного молочка, битумных эмульсий, силикатно-алюминиевого раствора и т.д. Обычно в строительстве наиболее применимыми и достаточно широко изученными являются закрепляющие растворы на основе цемента. Их физические свойства таковы. При одинаковой затрате работы на уплотнение в зависимости от того, начато ли уплотнение сразу после увлажнения смеси или после истечения 3 - 5 часов после внесения цемента и увлажнения смеси можно получить материалы, отличающиеся друг от друга по плотности в 1,1 и более раз и по прочности в 2 и более раз (И.М. Щейхет, А.Ф. Царев "К вопросу об оптимальной влажности и максимальной плотности укрепленных цементом связных грунтов". Материалы к VI Всесоюзному совещанию по закреплению и уплотнению грунтов ("Теория и методы искусственного улучшения грунтов различных петрографических типов). Из-во Московского университета, 1968 ). An injector 2 having holes (or slits) 3 is introduced into the soil 1 along the entire length over which it is embedded in the soil. Then the fixing solution is injected into the ground. The chemical composition of the solution can be any, in particular, it can be in the form of cement milk, bitumen emulsions, silicate-aluminum solution, etc. Usually in construction, cement-based fixing mortars are the most applicable and widely studied. Their physical properties are as follows. With the same expenditure of work on compaction, depending on whether compaction has begun immediately after the mixture has been wetted or after 3 to 5 hours have passed after the cement has been applied and the mixture has been moistened, materials can be obtained that differ from each other by a density of 1.1 or more times and by strength by 2 or more times (IM Shcheikhet, AF Tsarev "On the issue of optimal humidity and maximum density of cement-bonded cohesive soils." Materials for the VI All-Union meeting on fixing and compaction of soils ("Theory and methods of artificial improvement priming in various petrographic types). Because of the Moscow University, 1968).

Если грунт сравнительно прочный, то извлекают из него инъектор 2 при этом продольная полость (скважина) 4 остается с устойчивыми стенками (фиг. 2). Если необходимо формовать сваю в неустойчивых слабых грунтах необходимо выждать некоторое время для того, чтобы закрепляющий раствор начал схватываться (примерно 4 часа после инъектирования), в результате чего грунт приобретет некоторую прочность, достаточную для устойчивости стенок продольной полости 4. Если используют закрепляющий раствор на основе цемента, то через 3 - 5 часов после инъектирования можно продолжить работу, грунт при этом еще не приобрел максимальную прочность, но и перестал быть неустойчивым. If the soil is relatively strong, then the injector 2 is removed from it while the longitudinal cavity (well) 4 remains with stable walls (Fig. 2). If it is necessary to mold a pile in unstable soft soils, it is necessary to wait a while for the fixing solution to begin to set (approximately 4 hours after injection), as a result of which the soil will acquire some strength sufficient for the walls of the longitudinal cavity to be stable 4. If a fixing solution based on cement, then 3 to 5 hours after injection, you can continue to work, while the soil has not yet acquired maximum strength, but also ceased to be unstable.

Следующей операцией является извлечение инъектора 2 из грунта (в зависимости, как было изложено выше, сразу после инъектирования либо спустя несколько часов). В итоге образуется продольная полость 4 (фиг. 2). Затем проходят ударным самоходным устройством (пневмопробойником) 7 скважину 4 (фиг. 3). Если используется сравнительно мощный пневмопробойник 7 или грунт имеет небольшую прочность, то можно использовать расширитель 8, жестко монтируемый на пневмопробойник 7 (фиг. 4). В этом случае будет образована скважина 4 диаметром, превышающим диаметр корпуса пневмопробойника 7. Здесь и ниже для удобства изложения под продольной полостью 4 будем понимать скважину малого диаметра, образованную после извлечения инъектора 2 из грунта 1, либо скважину с продольными пазами 5. Расширение продольной полости 4 (скважины) до нужного диаметра (фиг. 5) можно осуществить за счет нескольких проходок, т. е. меняя диаметры расширителя 8, осуществить последовательное расширение продольной полости (скважины) 4. Учитывая, что грунт 1 имеет при этом небольшую прочность (естественную или достигнутую в результате его смачивания еще не закрепившимся раствором) можно образовывать скважину 4 при сравнительно малых затратах энергии. Практически это приводит к возможности использования сравнительно маломощных ударных устройств для образования скважин большого диаметра при высокой скорости проходки, причем этими параметрами можно варьировать. При проходке скважины 4 наблюдается радиальное уплотнение грунта вокруг ее продольной оси (фиг. 5) и вытеснение влаги в радиальном и осевом направлении. Последний эффект способствует увеличению закрепляющей зоны, а одновременное уплотнение и закрепление грунта еще в большей степени способствует повышению его прочности вокруг сваи. Завершающей операцией является заполнение бетоном образованной скважины 4 и его уплотнения. Итогом является сформованная свая (фиг. 6) с закрепленным и уплотненным грунтом, лежащим вокруг и на переднем торце сваи. Все вместе образует общую систему набивная свая - инъектированное и уплотненное грунтовое основание, работающую как одно целое. The next operation is to extract injector 2 from the soil (depending, as described above, immediately after injection or after a few hours). As a result, a longitudinal cavity 4 is formed (Fig. 2). Then pass shock self-propelled device (pneumatic punch) 7 well 4 (Fig. 3). If a relatively powerful pneumatic piercer 7 is used or the soil has low strength, then an expander 8 can be used that is rigidly mounted on the pneumatic piercer 7 (Fig. 4). In this case, a well 4 will be formed with a diameter exceeding the diameter of the pneumatic punch body 7. Here and below, for convenience, a longitudinal cavity 4 will be understood to mean a small diameter well formed after the injector 2 is removed from soil 1, or a well with longitudinal grooves 5. Extension of the longitudinal cavity 4 (wells) to the desired diameter (Fig. 5) can be carried out due to several penetrations, that is, changing the diameters of the expander 8, sequential expansion of the longitudinal cavity (well) 4. Given that the soil 1 has however, a small strength (natural or achieved as a result of wetting it with an still not fixed solution) can form a well 4 at a relatively low cost of energy. In practice, this leads to the possibility of using relatively low-power percussion devices for the formation of large diameter wells at a high penetration rate, and these parameters can be varied. When driving a well 4, a radial compaction of the soil around its longitudinal axis is observed (Fig. 5) and the displacement of moisture in the radial and axial directions. The latter effect contributes to an increase in the fixing zone, while the simultaneous compaction and consolidation of the soil further contributes to an increase in its strength around the pile. The final operation is the filling of the formed well 4 with concrete and its compaction. The result is a molded pile (Fig. 6) with a fixed and compacted soil lying around and at the front end of the pile. All together forms a common system of a stuffed pile - an injected and compacted soil base that works as a unit.

Целесообразно повысить эффективность процесса формования набивной сваи. Это можно достичь за счет того, что нагнетание закрепляющего раствора в грунт 1 производить как можно дальше в радиальном направлении от продольной оси инъектора 2. В этом случае инъектор 2 выполнен с радиальными выступами 9, закрепленными, например, сваркой, к цилиндрической трубе. В последней имеются каналы (продольные 10 и поперечные 11). Продольные каналы 10 соединены с каналами 11, выполненными в радиальных выступах 9, при этом они могут выходить на боковую поверхность радиальных выступов в тангенциальном (фиг. 11) или радиальном направлениях (фиг. 7, 10). В качестве инъектора 2 может быть использован цилиндрический элемент, забиваемый с поверхности (фиг. 7) специальным ударным приводом (на чертежах не показан), либо можно использовать самоходное ударное устройство - пневмопробойник 7 (фиг. 9 - 11), у которого имеются радиальные выступы 9, закрепленные на поверхности расширителя 8. В этих выступах имеются продольные 10 и поперечные 11 каналы, соединенные шлангом 12 с насосом, находящимся на поверхности (на чертежах не показан). Поперечные каналы 11 также могут выходить на радиальную или тангенциальную боковые поверхности радиальных выступов 9. It is advisable to increase the efficiency of the process of forming a printed pile. This can be achieved due to the fact that the injection of the fixing solution into the soil 1 is carried out as far as possible in the radial direction from the longitudinal axis of the injector 2. In this case, the injector 2 is made with radial protrusions 9, fixed, for example, by welding, to a cylindrical pipe. The latter has channels (longitudinal 10 and transverse 11). The longitudinal channels 10 are connected to the channels 11 made in the radial protrusions 9, while they can go to the lateral surface of the radial protrusions in the tangential (Fig. 11) or radial directions (Fig. 7, 10). As the injector 2, a cylindrical element clogged from the surface (Fig. 7) with a special impact drive (not shown) can be used, or a self-propelled impact device — a pneumatic punch 7 (FIG. 9 - 11), which has radial protrusions, can be used 9, mounted on the surface of the expander 8. In these protrusions there are longitudinal 10 and transverse 11 channels connected by a hose 12 to a pump located on the surface (not shown in the drawings). The transverse channels 11 may also extend onto the radial or tangential lateral surfaces of the radial projections 9.

При использовании рассматриваемых устройств с радиальными выступами 9 для образования продольных пазов 5 в грунте 1 инъектирование закрепляющего раствора в грунт произойдет на некотором расстоянии от продольной оси набивной сваи. Это позволит инъектировать закрепляющий раствор на большее расстояние от продольной оси сваи при приложении меньшего гидростатического давления в растворе, т.к. не нужно будет им продавливать слой грунта вблизи от инъекторов. При направлении устья продольных каналов 10 в радиальном направлении (фиг. 7, 10) в большей степени раствор будет растекаться в радиальном направлении). В случае выполнения устья поперечных каналов 11 в тангенциальном направлении (фиг. 11), закрепляющий раствор будет в большей степени растекаться вокруг формуемой набивной сваи. Инъектирование закрепляющего раствора в грунт может осуществляться одновременно с проходкой скважины и пазов (фиг. 9), либо на обратном ходу устройства, когда оно выходит из скважины 4. Когда осуществляется одновременная проходка с инъекцией грунтозакрепляющего раствора, создаваемые ударные импульсы ударным устройством, способствуют более глубокому проникновению раствора в грунт от оси формуемой поверхности скважины. When using the considered devices with radial protrusions 9 for the formation of longitudinal grooves 5 in the soil 1, the injection of the fixing solution into the soil will occur at a certain distance from the longitudinal axis of the printed pile. This will allow injecting the fixing solution at a greater distance from the longitudinal axis of the pile with the application of less hydrostatic pressure in the solution, because they will not need to push through a layer of soil near the injectors. With the direction of the mouth of the longitudinal channels 10 in the radial direction (Fig. 7, 10) to a greater extent, the solution will spread in the radial direction). In the case of the execution of the mouth of the transverse channels 11 in the tangential direction (Fig. 11), the fixing solution will spread to a greater extent around the formed printed pile. The injection of the fixing solution into the soil can be carried out simultaneously with the penetration of the well and grooves (Fig. 9), or on the reverse stroke of the device when it leaves the well 4. When the penetration of the fixing solution is carried out simultaneously with the injection, the shock impulses produced by the impact device contribute to a deeper penetration of the solution into the soil from the axis of the well surface being formed.

Применение предлагаемых способа и устройства для формования набивных свай позволяет расширить технологические возможности процесса, т.к. набивная свая взаимодействует с грунтом, имеющим большую прочность. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет формовать набивную сваю с большей производительностью за счет изменения физико-механических свойств грунта, в процессе проходки скважины. Снижение силы сопротивления, достигаемое при этом, способствует повышению долговечности исполнительного устройства, особенно ударного действия, являющегося наиболее эффективным в настоящее время средством для формования в грунте скважин. The application of the proposed method and device for forming printed piles allows you to expand the technological capabilities of the process, because a stuffed pile interacts with a soil with great strength. In addition, the proposed technical solution allows the formation of a printed pile with greater productivity due to changes in the physicomechanical properties of the soil in the process of drilling a well. The reduction of the resistance force, achieved at the same time, helps to increase the durability of the actuator, especially the shock action, which is currently the most effective means for molding wells in the ground.

Claims (9)

1. Способ формования в грунте набивной сваи, включающий операции по проходке в грунте продольной полости (скважины) в вертикальном или наклонном направлении с последующим ее заполнением закрепляющим раствором, например бетонным, отличающийся тем, что перед проходкой продольной полости инъектируют закрепляющий раствор вокруг продольной оси формуемой набивной сваи, а затем в инъектируемой грунтовой зоне формуют набивную сваю. 1. A method of forming a stuffed pile in the soil, including the operation of sinking a longitudinal cavity (well) in the soil in a vertical or inclined direction and then filling it with a fixing solution, for example concrete, characterized in that before fixing the longitudinal cavity, a fixing solution is injected around the longitudinal axis to be molded stuffed piles, and then in the injected soil zone molded stuffed piles. 2. Способ формования в грунте набивной сваи по п.1, отличающийся тем, что проходку продольной полости осуществляют спустя 6 - 8 ч после инъектирования раствора в грунт, т.е. после начала его схватывания, но до приобретения им максимальной прочности. 2. A method of molding a packed pile according to claim 1 in a soil, characterized in that a longitudinal cavity is drilled 6-8 hours after injection of the solution into the soil, i.e. after it begins to set, but before it acquires maximum strength. 3. Способ формования в грунте набивной сваи по пп.1 и 2, отличающийся тем, что проходку продольной полости в грунте осуществляют до начала схватывания инъектированного раствора. 3. The method of molding in the soil of a stuffed pile according to claims 1 and 2, characterized in that the sinking of the longitudinal cavity in the soil is carried out before the setting of the injected solution begins. 4. Способ формования в грунте набивной сваи по пп.1 и 2, отличающийся тем, что проходку продольной полости осуществляют радиальным уплотнением грунта в инъектируемой зоне. 4. The method of molding in the soil of a stuffed pile according to claims 1 and 2, characterized in that the penetration of the longitudinal cavity is carried out by radial compaction of the soil in the injected zone. 5. Способ формования в грунте набивной сваи по пп.1 - 4, отличающийся тем, что формуют радиальные пазы в грунте, исходящие из предельной полости, смещенные друг относительно друга по окружности, в которые затем нагнетают закрепляющий раствор. 5. The method of molding in the soil of a stuffed pile according to claims 1 to 4, characterized in that they form radial grooves in the soil, emanating from the limiting cavity, displaced relative to each other in a circle into which the fixing solution is then pumped. 6. Способ формования в грунте набивной сваи по пп.1 - 5, отличающийся тем, что инъектирование закрепляющего раствора в грунт осуществляют через формуемые пазы и одновременно с проходкой последних. 6. The method of molding in the soil of a stuffed pile according to claims 1 to 5, characterized in that the injection of the fixing solution into the soil is carried out through the moldable grooves and simultaneously with the sinking of the latter. 7. Устройство для реализации способа формования в грунте набивной сваи, содержащее ударный механизм, расширитель, трубопровод для подачи закрепляющего раствора, отличающееся тем, что оно снабжено радиальными выступами, выходящими за периферийный контур устройства, при этом в радиальных выступах имеются продольные и сообщающиеся с ними поперечные каналы, выходящие на поверхность радиальных выступов, причем продольные каналы соединены с насосом, подающим инъекционный раствор. 7. A device for implementing a method of forming a stuffed pile in soil containing a percussion mechanism, an expander, a pipe for supplying a fixing solution, characterized in that it is provided with radial protrusions extending beyond the peripheral contour of the device, while in the radial protrusions there are longitudinal and communicating with them transverse channels extending to the surface of the radial protrusions, the longitudinal channels being connected to the pump supplying the injection solution. 8. Устройство для реализации способа формования в грунте набивной сваи по п. 7, отличающееся тем, что поперечные каналы радиальных выступов выполнены тангенциальными, выходящими на боковые поверхности радиальных выступов. 8. A device for implementing the method of forming in a soil a printed pile according to claim 7, characterized in that the transverse channels of the radial protrusions are tangential, extending to the side surfaces of the radial protrusions. 9. Устройство для реализации способа формования в грунтнабивной сваи по п.7, отличающееся тем, что поперечные каналы радиальных выступов выполнены в радиальном направлении, выходящими на периферийную поверхность радиальных выступов. 9. A device for implementing the molding method in the soil pile according to claim 7, characterized in that the transverse channels of the radial protrusions are made in the radial direction, facing the peripheral surface of the radial protrusions.
RU97100104A 1997-01-06 1997-01-06 Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground RU2150549C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97100104A RU2150549C1 (en) 1997-01-06 1997-01-06 Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97100104A RU2150549C1 (en) 1997-01-06 1997-01-06 Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97100104A RU97100104A (en) 1999-01-27
RU2150549C1 true RU2150549C1 (en) 2000-06-10

Family

ID=20188853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97100104A RU2150549C1 (en) 1997-01-06 1997-01-06 Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2150549C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020732B1 (en) * 2011-02-17 2015-01-30 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method to erect pile foundation
CN110835926A (en) * 2018-08-16 2020-02-25 云南华坤装配式建筑有限公司 Thin-wall light steel structure steel pile strip foundation composite foundation technology
CN110835924A (en) * 2018-08-16 2020-02-25 云南华坤装配式建筑有限公司 Thin-wall light steel structure steel pile grouting raft composite foundation technology
CN113152420A (en) * 2021-04-07 2021-07-23 陕西建工第二建设集团有限公司 Pile construction method for collapsible foundation by SDDC
RU2811153C1 (en) * 2023-05-25 2024-01-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) Method for forming wells in soil mass using pneumatic punch

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA020732B1 (en) * 2011-02-17 2015-01-30 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method to erect pile foundation
CN110835926A (en) * 2018-08-16 2020-02-25 云南华坤装配式建筑有限公司 Thin-wall light steel structure steel pile strip foundation composite foundation technology
CN110835924A (en) * 2018-08-16 2020-02-25 云南华坤装配式建筑有限公司 Thin-wall light steel structure steel pile grouting raft composite foundation technology
CN113152420A (en) * 2021-04-07 2021-07-23 陕西建工第二建设集团有限公司 Pile construction method for collapsible foundation by SDDC
CN113152420B (en) * 2021-04-07 2024-01-23 陕西建工第二建设集团有限公司 Pile construction method for collapsible foundation by adopting SDDC
RU2811153C1 (en) * 2023-05-25 2024-01-11 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) Method for forming wells in soil mass using pneumatic punch

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930012067B1 (en) Process for compaction reinforcement grouting or for decompaction drainage and for construction of linear works and plane works in the soils
CN106223331B (en) A kind of construction method for creeping into the construction equipment and foundation that spray stirring of vibrating
US6402432B1 (en) Method for installing load bearing piles utilizing a tool with blade means
KR100937237B1 (en) Multiple soil-nailing ground reinforcement apparatus and multiple soil-nailing method
US6120214A (en) Process for constructing reinforced subterranean columns
RU2150549C1 (en) Method and device for moulding of cast-in- place pile in ground
CN105040695A (en) Anchor rod structure capable of integrally working and construction method
JP5799474B2 (en) Retaining method for retaining wall
KR100523115B1 (en) The steel pipe inserting method making use of compressed air and grout injection in Jet Grouting Pile
RU2334049C1 (en) Method of combined in situ pile manufacturing
RU2550620C1 (en) Method for construction of injection pile
RU2303102C1 (en) Method for cast-in-place pile erection
RU48547U1 (en) HEADED PILES FOR WEAK SOILS
RU2238366C1 (en) Method of injection pile building
RU72986U1 (en) PILE
KR101024257B1 (en) The earth anchor operate method which reinforces a soft ground and the device
RU2278212C1 (en) Cast-in-place pile forming method
RU2338032C1 (en) Method of manufacturing of chipping in situ pile
KR102517030B1 (en) Construction Apparatus of Pile for Mortar-Injecting Type
KR101018890B1 (en) Grouting method utilizing anchor apparatus for direct-boring
RU2263745C1 (en) Method for injection pile building (variants)
JP2016135971A (en) Joint member of casing segment used in micro pile method
SU727742A1 (en) Apparatus for forming holes and injecting consolidating composition into soil
RU2547026C1 (en) Method of soil reinforcement and device for its realisation
RU2138643C1 (en) Method and device for construction of tunnel in loose ground