RU2260092C1 - Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления - Google Patents
Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260092C1 RU2260092C1 RU2003135446/03A RU2003135446A RU2260092C1 RU 2260092 C1 RU2260092 C1 RU 2260092C1 RU 2003135446/03 A RU2003135446/03 A RU 2003135446/03A RU 2003135446 A RU2003135446 A RU 2003135446A RU 2260092 C1 RU2260092 C1 RU 2260092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- cutter
- soil
- stress concentrator
- wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии и оборудованию для усиления структурно неустойчивых грунтов, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве. Способ усиления грунтов включает образование скважины, выполнение на ее стенке продольного концентратора напряжений, запирание верхней части скважины с отсечением зоны нагнетания и введение под давлением в грунт крепителя с образованием в грунте плоскости разрыва. Выполнение продольного концентратора напряжений производят выдвижением, вдавливанием и последующим прокатыванием в пределах зоны нагнетания выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы, соединенного с фиксатором стопорным элементом. Запирание верхней части скважины осуществляют заполнением быстротвердеющим материалом зазора между стенкой скважины и устройством для введения под давлением в грунт крепителя, выполненного в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины. Устройство для создания концентратора напряжений включает трубу, наконечник и резец. Резец размещен в проточке наконечника, выполнен в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы и соединен с фиксатором стопорным элементом в виде скобы и вилки. 2 с.п.ф-лы, 6 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии и оборудованию для усиления структурно-неустойчивых грунтов, может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве и направлено на снижение стоимости, энергоемкости и повышение качества работ.
Известен способ закрепления грунтов, включающий бурение скважины, нарезание на ее стенке продольного концентратора напряжений специальным устройством, запирание рабочей части скважины, образование вертикальной плоскости разрыва с последующим инъецированием закрепляющего раствора (Фатеев Н.Т., Карякин В.Ф. Инъекционное закрепление грунтов с использованием направленных гидроразрывов. Тезисы докладов Х Всесоюзного научно-технического совещания по закреплению и уплотнению грунтов. - М.: Стройиздат, 1983, - 176 с.).
Недостатком известного способа является некачественная нарезка концентратора напряжений по всей длине скважины и ненадежное запирание ее верхней части, что приводит к выбиванию раствора и удорожанию работ.
Известно устройство для направленного нагнетания в грунт крепящих растворов, включающее центральную трубу с выпускным отверстием, сообщающиеся верхнюю и нижнюю эластичные камеры, полый корпус с расположенной в нем трубчатой направляющей, по которой перемещается поршень, и контактирующий с поршнем выдвижной резец (авт.свид. №1636518 «Устройство для направленного нагнетания крепящих реагентов в грунт», 1991). При работе таким устройством выдвинутый и неподвижно закрепленный на нем резец создает некачественный надрез на стенке скважины, устройство имеет сложную конструкцию, исключена возможность убирания резца при извлечении инъектора, возможен переток тампонажного раствора в зону инъецирования, что приводит к снижению качества работ и их удорожанию.
Наиболее близким из известных решений по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению (прототип) является способ закрепления лессовых просадочных грунтов, включающий образование скважины, выполнение в ее стенке продольного концентратора напряжений, запирание верхней части скважины с отсечением зоны нагнетания, введение под давлением в грунт крепителя с образованием в грунте плоскости разрыва и инъектор для его осуществления, который имеет трубу, наконечник и резец треугольной в сечении формы высотой 0,33 диаметра наконечника (авт.свид. №1444473 «Способ закрепления лессовых просадочных грунтов и инъектор для закрепления лессовых просадочных грунтов», 1988).
Недостатком известного решения является создание концентратора напряжений треугольной формы по всей длине скважины, оплывание его в пластичных грунтах, возможность «задиров» при попадании включений, некачественное запирание зоны инъецирования за счет вибрации при погружении запорной части, необходимость изготовления большого количества металлических элементов, сложность погружения и извлечения инъектора на большую глубину, жесткое закрепление резца на наконечнике, что делает нечетким создаваемый концентратор при попадании на твердые включения.
Целью изобретения является снижение стоимости, энергоемкости и повышение качества работ.
Указанная цель достигается тем, что в известном способе, включающем образование скважины, выполнение на ее стенке продольного концентратора напряжений, запирание верхней части скважины с отсечением зоны нагнетания и введение под давлением в грунт крепителя с образованием в грунте плоскости разрыва, выполнение продольного концентратора напряжений производят выдвижением, вдавливанием и последующим прокатыванием в пределах зоны нагнетания выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы, соединенного с фиксатором стопорным элементом, а запирание верхней части скважины осуществляют заполнением быстротвердеющим материалом зазора между стенкой скважины и устройством для введения под давлением в грунт крепителя, выполненного в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины.
Предлагаемый способ осуществляется с помощью устройства для создания концентратора напряжений, включающего трубу, наконечник и резец, который размещен в проточке наконечника, выполнен в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы и соединен с фиксатором стопорным элементом в виде скобы и вилки.
Запирание верхней части скважины осуществляют с использованием одного из известных устройств, например, устройства для введения под давлением в грунт крепителя, выполненного в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины (см. SU 1229361 А1, Е 21 D 20/00, Е 21 В 33/12, 07.05.1986).
Сущность изобретения поясняется чертежами, изображенными на фиг.1-6. На фиг.1 показан продольный разрез скважины и устройства по п.2 формулы в сложенном состоянии; на фиг.2 - сечение А-А; на фиг.3 - продольный разрез скважины и устройства по п.2 в выдвинутом состоянии; на фиг.4 - сечение Б-Б; на фиг.5 - запирание верхней части скважины в момент введения крепителя; на фиг.6 - сечение В-В.
Предлагаемый способ усиления грунтов осуществляется с помощью устройства по п.2 формулы (см. фиг.1-4), которое включает трубу 1, наконечник 2, резец 3, размещенный в проточке наконечника 2, выполненный в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы и соединенный с фиксатором 4 стопорным элементом в виде скобы 5 и вилки 6. Резец 3 крепится к наконечнику 2 с помощью металлических планок 7.
Устройство по п.2 формулы нарезает на стенке скважины 8 концентратор напряжений 9. При введении под давлением в массив грунта 10 крепителя образуется вертикальная плоскость разрыва 11 с армоэлементом 12. Для исключения выбивания крепителя запирание верхней части скважины осуществляют заполнением быстротвердеющим материалом зазора 13 между стенкой скважины 8 и устройством 14 для введения под давлением в грунт крепителя, выполненного в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины, с теряемой манжетой 15.
Способ осуществляется в следующей последовательности.
Сначала устройство по п.2 опускается в пробуренную скважину 8 до начала зоны нагнетания. Затем при помощи стопорного элемента в виде скобы 5 и вилки 6 резец 3, размещенный в проточке наконечника 2 и выполненный в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы, выдвигается, вдавливается в стенку скважины и крепится к трубе 1 фиксатором 4. На боковой поверхности скважины путем прокатывания резца 3 в пределах зоны нагнетания выполняют надрез чечевичной формы, который является концентратором напряжений 9. После завершения нарезки концентратора напряжений 9, фиксатор 4 отсоединяется от трубы 1 и с помощью стопорного элемента в виде скобы 5 и вилки 6 резец 3 в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы опускают в исходное положение и размещают в проточке наконечника 2, а затем извлекают устройство по п.2 формулы из скважины.
На следующем этапе для исключения выбивания крепителя осуществляют запирание верхней части скважины заполнением быстротвердеющим материалом зазора 13 между стенкой скважины 8 и устройством 14 для введения под давлением в грунт крепителя, выполненного в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины, с теряемой манжетой 15.
Крепитель через отверстия перфорированной трубы из эластичного материала вводится под давлением в рабочую часть скважины и на участке концентратора напряжений 9 образует плоскость разрыва 11, при подаче в которую крепителя происходит формирование армирующего элемента 12 и уплотнение окружающего массива грунта 10. После завершения армирования и сброса давления устройство 14 извлекается из скважины, а так как оно выполнено из эластичного материала, то при сбросе давления происходит уменьшение его в диаметре, что облегчает его извлечение.
Резец 3 выполнен в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы, что позволяет осуществлять надрез непосредственно в зоне нагнетания, а прокатывание обеспечивает более точный и качественный по форме и глубине концентратор напряжений 9.
В качестве примера конкретного выполнения способа и применения устройства для его осуществления рассмотрим порядок операций при стабилизации неравномерных осадок грунтов основания жилого дома в г. Ростове-на-Дону.
В основании фундаментов залегали просадочные грунты мощностью 3,2 м ниже подошвы фундамента, подстилаемые глинами. Нижняя отметка подошвы фундамента находилась на глубине 1,0 м от поверхности земли. Армирование выполнялось в виде системы вертикальных плоских элементов. При этом расстояние между плоскостями разрыва было принято 1,0 м, а размеры элементов составили: высота 3,2 м, длина 1,6 м, а толщина 0,05 м.
На участке работ использовали устройство по п.2 формулы, которое имело наконечник ⌀ 66 мм. Наконечник был снабжен резцом в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы ⌀ 66 мм, который имел толщину средней части 16 мм при угле заточки 35°. В выдвинутом состоянии резец выступал за контур наконечника на 20 мм. Резец в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы был установлен на планках в проточку, выполненную в наконечнике, и соединялся с фиксатором стопорным элементом в виде скобы и вилки. Конструкция резца и стопорного элемента обеспечивала свободное погружение устройства в скважину, выдвижение, вдавливание и прокатывание резца с выполнением продольного концентратора напряжений на стенке скважины, а также последующее его извлечение на последнем этапе.
Работы выполнялись следующим образом. На первом этапе была пробурена скважина ⌀ 70 мм и глубиной 4,2 м. Затем в скважину погружалось устройство по п.2 формулы. На глубине 1,0 м при помощи стопорного элемента в виде скобы и вилки из прорези наконечника был выдвинут резец в виде вдавливаемого, вращающегося диска в форме чечевицы и вдавлен в стенку скважины. Положение резца было закреплено путем его соединения с фиксатором стопорным элементом в виде скобы и вилки. При дальнейшем погружении устройства до глубины 3,2 м на стенке скважины путем прокатывания резца в виде вращающегося диска выполнялся концентратор напряжения в форме чечевицы глубиной 20 мм. После нарезки концентратора диск убирался в паз наконечника и устройство извлекалось из скважины.
Затем в скважину с нарезанным концентратором напряжения опускалось устройство в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины, с теряемой манжетой, а пространство между скважиной, трубой и манжетой заполнялось быстротвердеющим материалом (алебастром), после схватывания которого через перфорированную часть трубы вводился под давлением крепитель (цементно-грунтовый раствор) объемом 260 л согласно патента на изобретение №2122068. Нагнетание велось с интенсивностью подъема давления 0,4 МПа в минуту. При достижении давления 0,3 МПа было замечено резкое падение давления, что свидетельствовало об образовании плоскости разрыва. Дальнейшее нагнетание велось с меньшим давлением, не превышающим 0,3 МПа. После подачи в скважину всего объема раствора и сброса давления устройство в виде перфорированной трубы извлекалось из скважины. Срез зоны упрочнения на глубине 3 м от поверхности земли показал наличие вертикальной плоскости разрыва, заполненной цементогрунтовым камнем, толщина которого составила 50-70 мм.
Положительный эффект от использования предлагаемого способа и устройства для его осуществления подтверждается технико-экономическим расчетом. Стоимость уплотнения и армирования 1 м3 грунта по предлагаемому способу и известному (прототип) приведена в таблице.
№ пп | Наименование показателей | Ед. изм. | Величина показателя | |
прототип | Предлагаемый способ | |||
1. | Сметная стоимость уплотнения и армирования 1 м3 грунта в ценах 2001 г. | руб. | 123,8 | 100,52 |
В том числе: | ||||
бурение скважины | руб. | - | 6,72 | |
погружение и извлечение устройства с нарезкой концентратора | руб. | - | 3,9 | |
установка и извлечение устройства для нагнетания раствора с заполнением алебастром зазора между стенкой скважины и устройством | руб. | 3,0 | ||
- забивка и извлечение инъекторов | руб. | 36,9 | - | |
приготовление и нагнетание вспененного цементно-грунтового раствора | руб. | 86,9 | 86,9 | |
Примечание: Показатели в таблице даны без учета стоимости материалов. |
Как видно из таблицы, сметная стоимость уплотнения и армирования 1 м3 грунта по предлагаемому способу на 19% меньше, чем по известному способу (прототип).
Таким образом, предлагаемый способ усиления грунтов и устройство для его осуществления позволяет снизить стоимость и энергоемкость работ, а также повысить их качество.
Claims (2)
1. Способ усиления грунтов, включающий образование скважины, выполнение на ее стенке продольного концентратора напряжений, запирание верхней части скважины с отсечением зоны нагнетания и введение под давлением в грунт крепителя с образованием в грунте плоскости разрыва, отличающийся тем, что выполнение продольного концентратора напряжений производят выдвижением, вдавливанием и последующим прокатыванием в пределах зоны нагнетания выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы, соединенного с фиксатором стопорным элементом, а запирание верхней части скважины осуществляют заполнением быстротвердеющим материалом зазора между стенкой скважины и устройством для введения под давлением в грунт крепителя, выполненного в виде перфорированной трубы из эластичного материала диаметром, меньшим диаметра скважины.
2. Устройство для создания концентратора напряжений, включающее трубу, наконечник и резец, отличающееся тем, что резец размещен в проточке наконечника, выполнен в виде выдвижного, вдавливаемого и вращающегося диска в форме чечевицы и соединен с фиксатором стопорным элементом в виде скобы и вилки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135446/03A RU2260092C1 (ru) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003135446/03A RU2260092C1 (ru) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003135446A RU2003135446A (ru) | 2005-05-27 |
RU2260092C1 true RU2260092C1 (ru) | 2005-09-10 |
Family
ID=35824224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003135446/03A RU2260092C1 (ru) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260092C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459037C2 (ru) * | 2010-10-11 | 2012-08-20 | ООО НИПП "ИНТРОФЭК" ООО Научно-исследовательское производственное предприятие "ИНТРОФЭК" | Способ создания в грунтовом массиве пространственных структур из твердеющего материала |
-
2003
- 2003-12-04 RU RU2003135446/03A patent/RU2260092C1/ru active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КАМБЕФОР А. Инъекция грунтов. М.: Энергия, 1971, с. 62-84. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2459037C2 (ru) * | 2010-10-11 | 2012-08-20 | ООО НИПП "ИНТРОФЭК" ООО Научно-исследовательское производственное предприятие "ИНТРОФЭК" | Способ создания в грунтовом массиве пространственных структур из твердеющего материала |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003135446A (ru) | 2005-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105970911B (zh) | 一种大厚度湿陷性黄土的处理方法 | |
CN106223331A (zh) | 一种钻进喷射振捣搅拌的施工设备及地基基础的施工方法 | |
CN106948340B (zh) | 一种高聚物注浆防护的人工挖孔桩结构的施工方法 | |
KR101378814B1 (ko) | 제트그라우팅을 이용한 마이크로파일의 시공방법 | |
CN108755676A (zh) | 富含水砂层条件下锚索施工方法 | |
KR20090094734A (ko) | 토사면 안정화 공법 | |
CN105040695A (zh) | 一种可整体作业式锚杆结构及施工方法 | |
KR101057487B1 (ko) | 기초보강 확공압밀 인발주입공법 | |
JP5799474B2 (ja) | 擁壁の補強工法 | |
RU2260092C1 (ru) | Способ усиления грунтов и устройство для его осуществления | |
CN107542081A (zh) | 一种深厚填石场地排水板的安装方法及用于该方法中的成孔装置 | |
RU2392382C2 (ru) | Способ усиления водонасыщенных грунтов | |
KR101677933B1 (ko) | 연약지반에서의 지중보강체 조성방법 | |
RU2334049C1 (ru) | Способ изготовления комбинированной набивной сваи | |
RU2338033C1 (ru) | Способ возведения бетонных набивных свай в раскатанных скважинах | |
RU2550620C1 (ru) | Способ устройства инъекционной сваи | |
RU48547U1 (ru) | Напорнонабивная свая для слабых грунтов | |
RU2662841C1 (ru) | Способ уплотнения оснований, сложенных слабыми минеральными грунтами | |
KR102287362B1 (ko) | 저유동 몰탈을 이용한 phc파일의 선단 확대 보강 방법 | |
KR101057481B1 (ko) | 기초보강 확공압밀 인발주입장치를 이용한 기초보강 확공압밀 인발주입공법 | |
CN104294817B (zh) | 混凝土桩的施工方法 | |
RU2238366C1 (ru) | Способ устройства инъекционной сваи | |
RU49029U1 (ru) | Напорнонабивная свая | |
KR20180062669A (ko) | 내진 및 지반강화용 마이크로파일 성형방법 및 상기 방법에 의하여 시공된 내진 및 지반강화용 마이크로파일 | |
RU2305153C2 (ru) | Способ усиления рыхлых оснований фундаментов направленным горизонтальным площадным гидроразрывом и устройство для горизонтального разрыва |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051205 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20090320 |
|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 25-2005 FOR TAG: (73) |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091205 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120220 |