RU215428U1 - Combined pile with heat stabilizer - Google Patents

Combined pile with heat stabilizer Download PDF

Info

Publication number
RU215428U1
RU215428U1 RU2022115994U RU2022115994U RU215428U1 RU 215428 U1 RU215428 U1 RU 215428U1 RU 2022115994 U RU2022115994 U RU 2022115994U RU 2022115994 U RU2022115994 U RU 2022115994U RU 215428 U1 RU215428 U1 RU 215428U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
metal pipe
cooling device
prefabricated
length
Prior art date
Application number
RU2022115994U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Владимирович Местников
Ия Владимировна Местникова
Original Assignee
Ия Владимировна Местникова
Filing date
Publication date
Application filed by Ия Владимировна Местникова filed Critical Ия Владимировна Местникова
Application granted granted Critical
Publication of RU215428U1 publication Critical patent/RU215428U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам возведения свайных фундаментов при строительстве зданий и сооружений различного назначения в районах распространения многолетнемерзлых грунтов с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации здания. Техническим результатом является обеспечение сохранности при транспортировке протяженных выпусков арматурного каркаса сборного элемента сваи и металлической трубы охлаждающего устройства, а также уменьшение общей длины сборной части сваи для достижения значительной экономии на транспортных расходах. Технический результат достигается тем, что длину сборной железобетонной части сваи принимают равным L1+dth+0,3, где L1 - расстояние от поверхности грунта до низа выступающих конструкций перекрытия согласно п. 6.3.2 СП25.13330.2020; dth - нормативная глубина сезонного оттаивания, рассчитываемая согласно приложению Г СП25.13330.2020; 0,3 м - глубина защемления сборной части сваи с нижней монолитной. Длину арматурных выпусков и металлической трубы охлаждающего устройства принимают равным 1,7 м исходя из условия, что минимальная глубина заложения свайных фундаментов должно быть dth+2 м согласно п. 6.2.2 СП25.13330.2020. На нижнем конце металлической трубы охлаждающего устройства в сборной части сваи приваривают фланец, к которой приваривают Г-образные скобы из арматурной стали, другой конец которых приваривают к выпускам арматуры, тем самым обеспечивают пространственную жесткость выступающего арматурного каркаса сборной части сваи и металлической трубы охлаждающего устройства. Длину нижней части металлической трубы охлаждающего устройства, которая должна достигнуть дна скважины, определяют исходя из общей длины комбинированной сваи, рассчитанной по СП25.13330.2020 и соединяют через фланец с металлической трубой верхней сборной части сваи перед монтажом на строительной площадке.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of construction, in particular to devices for erecting pile foundations in the construction of buildings and structures for various purposes in areas where permafrost soils are distributed, while maintaining the base soils in a frozen state during construction and throughout the entire period of operation of the building. The technical result is to ensure the safety during transportation of the extended reinforcing cage extensions of the prefabricated pile element and the metal pipe of the cooling device, as well as to reduce the total length of the prefabricated part of the pile to achieve significant savings in transportation costs. The technical result is achieved in that the length of the prefabricated reinforced concrete part of the pile is taken equal to L 1 +d th +0.3, where L 1 is the distance from the soil surface to the bottom of the protruding floor structures in accordance with paragraph 6.3.2 of SP25.13330.2020; d th is the standard depth of seasonal thawing, calculated in accordance with Appendix D of SP25.13330.2020; 0.3 m - the depth of pinching of the prefabricated part of the pile from the bottom monolithic. The length of the reinforcing outlets and the metal pipe of the cooling device is assumed to be 1.7 m based on the condition that the minimum depth of pile foundations should be dth + 2 m in accordance with clause 6.2.2 of SP25.13330.2020. At the lower end of the metal pipe of the cooling device in the prefabricated part of the pile, a flange is welded to which L-shaped brackets of reinforcing steel are welded, the other end of which is welded to the outlets of the reinforcement, thereby ensuring the spatial rigidity of the protruding reinforcing cage of the prefabricated part of the pile and the metal pipe of the cooling device. The length of the lower part of the metal pipe of the cooling device, which must reach the bottom of the well, is determined based on the total length of the combined pile, calculated according to SP25.13330.2020, and is connected through a flange to the metal pipe of the upper prefabricated part of the pile before installation at the construction site.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам возведения свайных фундаментов при строительстве зданий и сооружений различного назначения в районах распространения многолетнемерзлых грунтов с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации здания.The utility model relates to the field of construction, in particular to devices for erecting pile foundations in the construction of buildings and structures for various purposes in areas where permafrost soils are distributed, while maintaining the base soils in a frozen state during construction and throughout the entire period of operation of the building.

Известен комбинированный способ устройства свайных фундаментов (см. Рекомендации по устройству буронабивных свай в вечномерзлых грунтах / Растегаев И.К., Каменский Р.М. - Якутск: Ин-т мерзлотоведения СО АН СССР, 1991 - с. 34), при устройстве которых выполняют следующие операции: бурение скважины, укладка бетона монолитной части сваи, трех-пятикратное сбрасывание и подъем сборной сваи в бетон с целью перемешивания и уплотнения бетонной смеси, закрепление сборной сваи деревянными клиньями в устье скважины для обеспечения проектного защемления ее в бетоне, залив в скважину известково-песчаного раствора с целью заполнения пазух между телом верхней сборной части сваи, и стенкой скважины. Для устройства верхней части комбинированных свай используют железобетонные сборные сваи длиной 6 и 8 м заводского изготовления, применяемые при устройстве буроопускных свай. При этом диаметр скважин для устройства комбинированных свай назначается равным: для свай размером 30×30 см - не менее 55 см; для свай размером 40×40 см - не менее 60 см. Длина защемленной части сборной сваи в монолитном бетоне должна составлять от одного до двух диаметров скважины. Верхняя поверхность монолитного бетона в скважине должна находиться на глубине, равной не менее 4-х диаметров скважины от нижней границы слоя сезонного оттаивания вечномерзлого грунта.Known combined method of construction of pile foundations (see Recommendations for the construction of bored piles in permafrost soils / Rastegaev I.K., Kamensky R.M. - Yakutsk: Inst. perform the following operations: drilling a well, laying concrete of the monolithic part of the pile, dropping and lifting the prefabricated pile into concrete three to five times in order to mix and compact the concrete mixture, fixing the prefabricated pile with wooden wedges at the wellhead to ensure its design pinching in concrete, pouring into the well lime-sand mortar in order to fill the sinuses between the body of the upper prefabricated part of the pile and the borehole wall. For the installation of the upper part of the combined piles, reinforced concrete prefabricated piles 6 and 8 m long, prefabricated, used in the installation of bored piles, are used. In this case, the diameter of the wells for the installation of combined piles is assigned equal to: for piles with a size of 30 × 30 cm - at least 55 cm; for piles measuring 40×40 cm - at least 60 cm. The length of the pinched part of the prefabricated pile in monolithic concrete should be from one to two hole diameters. The upper surface of monolithic concrete in the borehole must be at a depth equal to at least 4 borehole diameters from the lower boundary of the layer of seasonal thawing of permafrost.

Недостатками данного способа являются: высокая стоимость сборной части сваи, большой объем буровых работ, повышенная материалоемкость, длительное вмораживание сваи и удлинение сроков строительства из-за внесения большого количества тепла при заполнении скважины бетоном, возможность выпучивания сваи из-за недостаточного защемления сборной части сваи с монолитной, а также понижение несущей способности сваи при применении бетонов с химическими добавками.The disadvantages of this method are: the high cost of the prefabricated part of the pile, a large amount of drilling, increased material consumption, prolonged freezing of the pile and lengthening of the construction period due to the introduction of a large amount of heat when filling the well with concrete, the possibility of buckling of the pile due to insufficient pinching of the prefabricated part of the pile with monolithic, as well as a decrease in the bearing capacity of the pile when using concrete with chemical additives.

В качестве прототипа принят комбинированный способ устройства свайных фундаментов в многолетнемерзлых грунтах (см. патент RU №2712976, опубл. 03.02.2020 Бюл. №4), включающий: бурение скважины в многолетнемерзлых грунтах с извлечением в процессе бурения из скважины разрыхленных мерзлых грунтов; установку в слое сезонного оттаивания сборной железобетонной части сваи, смонтированной металлической трубой; бетонирование нижней части сваи в слое многолетнемерзлых грунтов и последующую засыпку скважины непучинистым грунтом в слое сезонного оттаивания; установку в металлическую трубу нагревательного элемента для создания нормальных условий твердения бетона в нижней части сваи; устройство заглушки с ниппелем в верхней части металлической трубы и заполнение его хладагентом для восстановления температурного поля примыкающего грунтового массива и повышения несущей способности грунтов основания.As a prototype, a combined method for arranging pile foundations in permafrost soils was adopted (see patent RU No. 2712976, publ. 03.02.2020 Bull. No. 4), including: drilling a well in permafrost soils with the extraction of loosened frozen soils from the well during drilling; installation in the layer of seasonal thawing of the prefabricated reinforced concrete part of the pile, mounted with a metal pipe; concreting the lower part of the pile in a layer of permafrost soils and subsequent backfilling of the well with non-porous soil in a layer of seasonal thawing; installation of a heating element in a metal pipe to create normal conditions for concrete hardening in the lower part of the pile; installation of a plug with a nipple in the upper part of the metal pipe and filling it with a refrigerant to restore the temperature field of the adjacent soil massif and increase the bearing capacity of the base soils.

Недостатками прототипа являются: невозможность обеспечения сохранности при транспортировке протяженных выпусков арматурного каркаса сборного элемента сваи и металлической трубы охлаждающего устройства.The disadvantages of the prototype are: the impossibility of ensuring the safety during transportation of extended releases of the reinforcing cage of the prefabricated element of the pile and the metal pipe of the cooling device.

Технической задачей полезной модели является устранение вышеуказанных недостатков и создание такой комбинированной сваи с термостабилизатором, которая обеспечила бы не только сохранность при транспортировке протяженных выпусков арматурного каркаса сборного элемента сваи и металлической трубы охлаждающего устройства, но и уменьшения общей длины сборной части сваи для достижения значительной экономии на транспортных расходах.The technical objective of the utility model is to eliminate the above disadvantages and create such a combined pile with a heat stabilizer that would ensure not only the safety during transportation of extended outlets of the reinforcing cage of the prefabricated element of the pile and the metal pipe of the cooling device, but also reduce the total length of the prefabricated part of the pile to achieve significant savings on transport costs.

Поставленная задача решается за счет того, что длину сборной железобетонной части сваи принимают равным L1+dth+0,3, где L1 - расстояние от поверхности грунта до низа выступающих конструкций перекрытия согласно п. 6.3.2 СП25.13330.2020; dth - нормативная глубина сезонного оттаивания, рассчитываемая согласно приложению Г СП25.13330.2020; 0,3 м - глубина защемления сборной части сваи с нижней монолитной. Длину арматурных выпусков и металлической трубы охлаждающего устройства принимают равным 1,7 м исходя из условия, что минимальная глубина заложения свайных фундаментов должно быть dth+2 м согласно п. 6.2.2 СП25.13330.2020.The problem is solved due to the fact that the length of the prefabricated reinforced concrete part of the pile is taken equal to L 1 +d th +0.3, where L 1 is the distance from the soil surface to the bottom of the protruding floor structures in accordance with clause 6.3.2 of SP25.13330.2020; d th is the standard depth of seasonal thawing, calculated in accordance with Appendix D of SP25.13330.2020; 0.3 m - the depth of pinching of the prefabricated part of the pile from the bottom monolithic. The length of the reinforcing outlets and the metal pipe of the cooling device is assumed to be 1.7 m based on the condition that the minimum depth of pile foundations should be d th +2 m in accordance with clause 6.2.2 of SP25.13330.2020.

Поставленная задача также решается за счет того, что на нижнем конце металлической трубы охлаждающего устройства в сборной части сваи приварен фланец, к которой приварены Г-образные скобы из арматурной стали, другой конец которых приварен к выпускам арматуры, тем самым обеспечивается пространственная жесткость выступающего арматурного каркаса сборной части сваи и металлической трубы охлаждающего устройства. The problem is also solved due to the fact that at the lower end of the metal pipe of the cooling device in the prefabricated part of the pile, a flange is welded to which L-shaped brackets made of reinforcing steel are welded, the other end of which is welded to the reinforcement outlets, thereby ensuring the spatial rigidity of the protruding reinforcing cage the prefabricated part of the pile and the metal pipe of the cooling device.

Поставленная задача также решается за счет того, что длину нижней части металлической трубы охлаждающего устройства, которая должна достигнуть дна скважины, определяют исходя из общей длины комбинированной сваи, рассчитанной по СП25.13330.2020 и соединяют через фланец с металлической трубой верхней сборной части сваи перед монтажом на строительной площадке.The problem is also solved due to the fact that the length of the lower part of the metal pipe of the cooling device, which should reach the bottom of the well, is determined based on the total length of the combined pile calculated according to SP25.13330.2020 and connected through a flange with a metal pipe of the upper prefabricated part of the pile before installation on construction site.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана общая схема, на фиг. 2 разрез и на фиг. 3 узел комбинированной сваи с термостабилизатором (см. фиг. 1, 2, 3).The essence of the utility model is illustrated by the drawings, where in Fig. 1 shows the general scheme, Fig. 2 section and in Fig. 3 node of the combined pile with a heat stabilizer (see Fig. 1, 2, 3).

Устройство состоит из сборной железобетонной части сваи 1 с арматурными выпусками 2, которые необходимы для надежного закрепления с нижней монолитной частью сваи 4 (см. фиг. 1). Во встроенную в сборную железобетонную часть сваи 1 металлическую трубу 3 устанавливают нагревательный элемент для создания нормальных условий твердения бетона в нижней монолитной части сваи 4 и, после схватывания бетона, для закачки хладагента в целях восстановления температурного режима и охлаждения грунтового массива вокруг сваи. Слой из щебня или гравия на дне скважины необходима для предотвращения контакта свежеуложенного бетона монолитной части сваи 4 с многолетнемерзлым грунтом под нижним концом сваи. При этом металлическая труба охлаждающего устройства 4 и арматурные выпуски 2 сборной части комбинированной сваи имею длину 1,7 м из условия минимального заложения свай в слой многолетнемерзлых грунтов dth+2 м согласно СП25.13330.2020. The device consists of a prefabricated concrete part of the pile 1 with reinforcing outlets 2, which are necessary for secure fastening with the lower monolithic part of the pile 4 (see Fig. 1). A heating element is installed in the metal pipe 3 built into the prefabricated reinforced concrete part of the pile 1 to create normal conditions for concrete hardening in the lower monolithic part of the pile 4 and, after the concrete has set, to pump the refrigerant in order to restore the temperature regime and cool the soil mass around the pile. A layer of crushed stone or gravel at the bottom of the well is necessary to prevent contact of freshly laid concrete of the monolithic part of pile 4 with permafrost soil under the lower end of the pile. At the same time, the metal pipe of the cooling device 4 and the reinforcing outlets 2 of the prefabricated part of the combined pile have a length of 1.7 m from the condition of the minimum laying of piles in the permafrost layer dth+2 m according to SP25.13330.2020.

На нижнем конце металлической трубы охлаждающего устройства 4 в сборной части сваи приварен фланец 6, к которой приварены Г-образные скобы из арматурной стали 7, другой конец которых приварен к выпускам арматуры 2 (см. фиг. 1, 2, 3), тем самым обеспечивается пространственная жесткость выступающего арматурного каркаса сборной части сваи 2 и металлической трубы охлаждающего устройства 4. At the lower end of the metal pipe of the cooling device 4 in the prefabricated part of the pile, a flange 6 is welded to which L-shaped brackets of reinforcing steel 7 are welded, the other end of which is welded to the outlets of the reinforcement 2 (see Fig. 1, 2, 3), thereby the spatial rigidity of the protruding reinforcing cage of the prefabricated part of the pile 2 and the metal pipe of the cooling device 4 is ensured.

Длину нижней части металлической трубы 5 охлаждающего устройства (см. фиг. 1), которая должна достигнуть дна скважины, определяют исходя из общей длины комбинированной сваи, рассчитанной по СП25.13330.2020 и соединяют через фланец 6 с металлической трубой 4 верхней сборной части сваи перед монтажом на строительной площадке.The length of the lower part of the metal pipe 5 of the cooling device (see Fig. 1), which should reach the bottom of the well, is determined based on the total length of the combined pile calculated according to SP25.13330.2020 and connected through the flange 6 to the metal pipe 4 of the upper prefabricated part of the pile before installation at the construction site.

Claims (3)

1. Комбинированная свая с термостабилизатором, включающая верхнюю сборную часть с арматурными выпусками и нижнюю монолитную часть, причем по всей длине свайной конструкции вмонтирована металлическая труба с заглушенной нижней частью, в которую установлен нагревательный элемент, а в верхнюю часть приварена заглушка с ниппелем для закачки хладагента, отличающаяся тем, что длина сборной железобетонной части сваи принята равной L1+dth+0,3, где L1 – расстояние от поверхности грунта до низа выступающих конструкций; dth – нормативная глубина сезонного оттаивания; 0,3 м – глубина защемления сборной части сваи с нижней монолитной частью.1. A combined pile with a heat stabilizer, including an upper prefabricated part with reinforcing protrusions and a lower monolithic part, and along the entire length of the pile structure, a metal pipe is mounted with a plugged lower part, into which a heating element is installed, and a plug with a nipple for refrigerant injection is welded into the upper part , characterized in that the length of the prefabricated reinforced concrete part of the pile is taken equal to L1 + dth + 0.3, where L1 is the distance from the soil surface to the bottom of the protruding structures; dth is the normative depth of seasonal thawing; 0.3 m - the depth of pinching of the prefabricated part of the pile with the lower monolithic part. 2. Комбинированная свая с термостабилизатором по п. 1, отличающаяся тем, что длина арматурных выпусков и металлической трубы охлаждающего устройства приняты равными 1,7 м исходя из условия, что минимальная глубина заложения свайных фундаментов должна быть dth+2 м, при этом на нижнем конце металлической трубы охлаждающего устройства в сборной части сваи приварен фланец, к которому приварены Г-образные скобы из арматурной стали, другие концы которых приварены к выпускам арматуры, тем самым обеспечивая пространственную жесткость выступающего арматурного каркаса сборной части сваи и металлической трубы охлаждающего устройства.2. A combined pile with a heat stabilizer according to claim 1, characterized in that the length of the reinforcing bars and the metal pipe of the cooling device is taken equal to 1.7 m based on the condition that the minimum depth of the pile foundations should be dth + 2 m, while at the bottom At the end of the metal pipe of the cooling device in the prefabricated part of the pile, a flange is welded to which L-shaped brackets made of reinforcing steel are welded, the other ends of which are welded to the outlets of the reinforcement, thereby ensuring the spatial rigidity of the protruding reinforcing cage of the prefabricated part of the pile and the metal pipe of the cooling device. 3. Комбинированная свая с термостабилизатором по п. 1, отличающаяся тем, что длина нижней части металлической трубы охлаждающего устройства, которая достигает дна скважины, определена исходя из общей длины комбинированной сваи и соединена через фланец с металлической трубой верхней сборной части сваи перед монтажом на строительной площадке.3. A combined pile with a heat stabilizer according to claim 1, characterized in that the length of the lower part of the metal pipe of the cooling device, which reaches the bottom of the well, is determined based on the total length of the combined pile and is connected through a flange with a metal pipe of the upper prefabricated part of the pile before installation on the construction site. site.
RU2022115994U 2022-06-14 Combined pile with heat stabilizer RU215428U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU215428U1 true RU215428U1 (en) 2022-12-13

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4111258A (en) * 1976-05-10 1978-09-05 Exxon Production Research Company Split air convection pile
DE3112291A1 (en) * 1981-03-27 1982-10-07 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Soil-freezing arrangement
RU2089706C1 (en) * 1993-06-17 1997-09-10 Александр Александрович Колесов Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost
RU2575383C1 (en) * 2015-02-05 2016-02-20 Еуропеан Инвестмент Патент Компани с.р.о. Steel pile with built-in seasonal cooling device (versions)
RU2712976C1 (en) * 2019-04-17 2020-02-03 Общество с ограниченной ответственностью "Стройоценка" Combined method of arrangement of pile foundations in permafrost soils

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4111258A (en) * 1976-05-10 1978-09-05 Exxon Production Research Company Split air convection pile
DE3112291A1 (en) * 1981-03-27 1982-10-07 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Soil-freezing arrangement
RU2089706C1 (en) * 1993-06-17 1997-09-10 Александр Александрович Колесов Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost
RU2575383C1 (en) * 2015-02-05 2016-02-20 Еуропеан Инвестмент Патент Компани с.р.о. Steel pile with built-in seasonal cooling device (versions)
RU2712976C1 (en) * 2019-04-17 2020-02-03 Общество с ограниченной ответственностью "Стройоценка" Combined method of arrangement of pile foundations in permafrost soils

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101105377B1 (en) Seismic strenthening structure and working pocess using micro-pile
CN104762955B (en) A kind of Belled Pile construction method based on freezing process
KR101281070B1 (en) Wall structure for the water-storage tank and its constructing method
CN104631440B (en) A kind of existing large-section in-situ concrete pile strength core increases foundation pit supporting construction and constructional method
KR100934196B1 (en) Pressure type small pile for bearing bidirectional applied force and preventive methods for the buoyancy in construction using the same
CN108612110A (en) A kind of Deep Foundation Pit of Metro Stations combined type construction method for supporting
CN206220105U (en) A kind of double-deck Frozen Soil Cylinder anchoring soil nailed wall retaining structure system
CN110616740A (en) Structure for expanding subway section in subway mine method construction interval and construction method thereof
CN112095634A (en) Anchor rod pile plate retaining wall combination device and construction method
CN113863706B (en) Construction method and application device of existing building low-clearance lower rotary-jet static pressure composite pile
CN215105258U (en) Small-diameter cast-in-place pile for resisting floating
KR100779988B1 (en) Method for constructing micropile
RU215428U1 (en) Combined pile with heat stabilizer
KR100967085B1 (en) In the ground heat exchanger and in the ground heat exchanger form of construction method
RU2351710C1 (en) Method for erection of bored piles packet
RU55388U1 (en) SPATIAL REINFORCED CONCRETE FOUNDATION PLATFORM FOR SMALL-STOREY BUILDINGS FOR CONSTRUCTION IN SPECIAL GROUND CONDITIONS AND SEISMICITY IN ASSEMBLY AND MONOLITHIC OPTIONS
CN110359430A (en) A kind of Gravity Dam Foundation discharge structure
RU2039158C1 (en) Method for erecting piles in permafrost ground
RU2761795C9 (en) Method for erecting a bored pile of increased load-bearing capacity for construction in seismic areas
RU2712976C1 (en) Combined method of arrangement of pile foundations in permafrost soils
CN210459133U (en) Gravity dam foundation drainage structures
RU2692394C1 (en) Method of erecting piles in permafrost soils
CN109989415B (en) Construction method of fabricated foundation
RU2089706C1 (en) Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost
RU2246585C2 (en) Bored injection pile