RU2304198C2

RU2304198C2 - Injection pile erection method

Info

Publication number: RU2304198C2
Application number: RU2005117042/03A
Authority: RU
Inventors: Игорь Сергеевич Арутюнов (RU); Игорь Сергеевич Арутюнов; Юрий Аршавирович Багдасаров (RU); Юрий Аршавирович Багдасаров
Original assignee: Игорь Сергеевич Арутюнов
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2007-08-10
Also published as: RU2005117042A

Abstract

FIELD: construction, particularly for injection and bored cast-in-place pile erection during building base and foundation construction.

SUBSTANCE: method involves drilling well in ground and filling the well with concrete. Well is drilled simultaneously with soil-cement pile forming by immersing hollow casing pipe in ground. The casing pipe has one end closed during casing pipe immersion in ground and is provided with monitor fixedly secured to the closed end. Monitor is adapted to erode ground by hardening mix jet along with following ground mixing with hardening mix up to design well depth reaching. After that monitor is removed from hollow casing pipe and reinforcement frame is installed in the casing pipe. The casing pipe is filled with concrete having sloppy consistency up to well head. Following pile body is formed by progressive casing pipe lifting along with simultaneously concrete mix supply under pressure in well up to formed space filling.

EFFECT: increased quality, service life and load-bearing ability of injection piles along with decreased construction time due to increased capacity.

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам возведения буронабивных и буроинъскционных свай при строительстве оснований и фундаментов.The invention relates to the field of construction, and in particular to methods of erecting bored and bored piles during the construction of foundations.

Известен способ образования буронабивной сваи, включающий внедрение непрерывного полого шнека в грунт, преимущественно путем ввинчивания на проектную глубину, последующим его извлечением и одновременной подачей через полость бетонной смеси под концевую часть шнека, и погружение в бетонную смесь металлического арматурного каркаса [1].A known method of forming a bored pile, including the introduction of a continuous hollow screw into the soil, mainly by screwing to the design depth, its subsequent extraction and simultaneous supply through the cavity of the concrete mixture under the end part of the screw, and immersion in the concrete mixture of the metal reinforcing cage [1].

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ возведения буронабивной сваи, включающий проходку скважины в грунте с последующим ее бетонированием. Предварительно перед проходкой скважины в грунте создают грунтоцементную сваю, и только на 6-е сутки в теле грунтоцементной сваи путем проходки формируют скважину, после чего в сформированную скважину опускают арматурный каркас и затем заполняют ее бетонной смесью [2].The closest technical solution, selected as a prototype, is a method of erecting a bored pile, including drilling a well in the ground with its subsequent concreting. Previously, before drilling a well, a soil-cement pile is created in the soil, and only on the 6th day a well is formed in the body of the soil-cement pile by drilling, after which the reinforcing cage is lowered into the formed well and then filled with concrete mixture [2].

К недостаткам известных технических решений следует отнести большую трудоемкость процесса возведения сваи, а также недостаточную надежность и долговечность возводимого сооружения.The disadvantages of the known technical solutions include the great complexity of the process of construction of piles, as well as the lack of reliability and durability of the constructed structure.

Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости, а следовательно, повышение производительности при возведении свай, обеспечение надежности и долговечности сооружения. Достигается это тем, что в способе образования буроинъекционной сваи, включающем проходку скважины в грунте с последующим заполнением ее бетоном, согласно изобретению, бурение скважины в грунте осуществляют одновременно с формированием грунтоцементной сваи посредством погружения в грунт полой, заглушенной снизу на период погружения обсадной трубы с ребордами и монитором, жестко закрепленным на заглушенном конце обсадной трубы. Монитор через форсунки струей твердеющего раствора осуществляет размыв и перемешивание грунта, формируя тем самым, по мере погружения обсадной трубы в грунт, грунтоцементную противофильтрационную оболочку заданного диаметра с повышенными прочностными характеристиками. После достижения проектной глубины скважины извлекают монитор из обсадной полой трубы, в которую устанавливают арматурный каркас с последующим заполнением обсадной трубы бетоном литой консистенции до устья, дальнейшее формирование ствола сваи осуществляется путем постепенного поднятия обсадной трубы с одновременной подачей бетонной смеси под избыточным давлением в скважину до полного заполнения образовавшегося пространства. В результате применения данного способа была получена свая в грунтоцементной оболочке, которая по своим прочностным характеристикам намного превышает прототип.The objective of the present invention is to reduce the complexity, and therefore, increase productivity in the construction of piles, ensuring the reliability and durability of the structure. This is achieved by the fact that in the method of forming a bored injection pile, including drilling a well in the ground and then filling it with concrete, according to the invention, drilling a well in the ground is carried out simultaneously with the formation of a cement-cement pile by immersing in the ground with a hollow, plugged from below for the period of immersion of the casing pipe with flanges and a monitor rigidly fixed to the plugged end of the casing. The monitor through nozzles with a stream of hardening solution carries out erosion and mixing of the soil, thereby forming, as the casing is immersed in the soil, a cement-cement antifiltration shell of a given diameter with increased strength characteristics. After reaching the design depth of the well, the monitor is removed from the casing, into which the reinforcing cage is installed, followed by filling the casing with cast concrete to the mouth, further formation of the pile shaft is carried out by gradually raising the casing while supplying the concrete mixture under overpressure to the well until full filling the formed space. As a result of applying this method, a pile was obtained in a cement-cement sheath, which in its strength characteristics far exceeds the prototype.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью существенных признаков, заключается в повышении качества, долговечности и несущей способности возводимых буроинъекционных свай, используемых в качестве фундаментов и оснований, при сокращении сроков строительства за счет повышения производительности.The technical result provided by the given set of essential features is to improve the quality, durability and bearing capacity of the constructed injection piles used as foundations and foundations, while reducing construction time by increasing productivity.

Способ возведения буроинъекционной сваи осуществляют следующим образом.The method of construction of injection piles is as follows.

В грунте одновременно бурят скважину и создают грунтоцементную сваю путем внедрения (погружения) в грунт полой обсадной трубы с ребордами, заглушенной снизу на период погружения, и монитором, жестко закрепленным на заглушенном конце обсадной трубы. Монитор энергией струи твердеющего раствора осуществляет размыв и перемешивание грунта с твердеющим раствором, формируя при этом грунтоцементную сваю, внутри которой находится полая обсадная труба с заглушенным нижним концом. При достижении проектной глубины сваи извлекают монитор из обсадной полюй трубы, в которую устанавливают арматурный каркас с последующим ее заполнением бетоном литой консистенции до устья, который заполняет обсадную трубу полностью без образования воздушных раковин и прослоек, которые негативно влияют на прочность возводимой сваи. Дальнейшее формирование ствола сваи осуществляется путем постепенного поднятия обсадной трубы с одновременной подачей бетонной смеси под избыточным давлением в скважину до полного заполнения образовавшегося пространства. Дальше происходит процесс - совместное затвердевание грунтоцементной сваи (оболочки), окружающей арматурный каркас, и формирование таким образом буроинъекционной сваи заданного диаметра с повышенными прочностными характеристиками. После завершения процесса затвердевания образовавшаяся таким образом буроинъекционная свая обладает повышенными фильтрационными и прочностными характеристиками и может быть использована в качестве несущей конструкции, а при близком (частом) расположении друг с другом может служить противофильтрационной завесой при ограждении котлована. Совместное затвердевание грунтоцементной, бетонной смеси и арматурного каркаса позволяет повысить качество, несущую способность, противофильтрационные свойства возводимой конструкции за счет частичного взаимопроникновения грунтоцемента и бетона. Таким образом, изготовленная данным способом буроинъекционная свая обладает повышенной несущей способностью и прочностью, а также пониженными фильтрационными свойствами.A well is drilled in the soil at the same time and a cement-cement pile is created by introducing (immersing) a hollow casing pipe into the soil with flanges muffled from below for the period of immersion and a monitor rigidly fixed to the muffled end of the casing. The energy monitor of the stream of the hardening solution carries out erosion and mixing of the soil with the hardening solution, thereby forming a cement-cement pile, inside of which there is a hollow casing pipe with a muffled lower end. When the design depth of the piles is reached, the monitor is removed from the casing of the pipe, into which the reinforcing cage is installed, followed by its filling with cast concrete to the mouth, which fills the casing completely without the formation of air shells and interlayers that adversely affect the strength of the constructed pile. Further formation of the pile shaft is carried out by gradually raising the casing with the simultaneous supply of concrete mixture under excessive pressure into the well until the space is completely filled. Then the process takes place - the joint hardening of the cement-cement pile (shell) surrounding the reinforcing cage, and thus the formation of a bored injection pile of a given diameter with increased strength characteristics. After the hardening process is completed, the thus-formed injection pile has increased filtration and strength characteristics and can be used as a supporting structure, and if it is close (often) to each other, it can serve as an anti-filtration curtain during the excavation. Joint hardening of soil-cement, concrete mix and reinforcing cage allows to improve the quality, bearing capacity, anti-filter properties of the structure being constructed due to the partial interpenetration of soil-cement and concrete. Thus, the injection pile made by this method has increased bearing capacity and strength, as well as reduced filtration properties.

Источники информацииInformation sources

1. Заявка Японии №63-54208, кл. Е02D 5/34, 1988 г.1. Japanese application No. 63-54208, cl. E02D 5/34, 1988

2. Патент России №2204651, кл. E02D 5/34, 2002 г.2. Patent of Russia No. 2204651, cl. E02D 5/34, 2002

Claims

A method of erecting a bored injection pile, including drilling a well in the ground and then filling it with concrete, characterized in that the drilling of the well in the ground is carried out simultaneously with the implementation of a cement-cement pile by immersing in the ground with a hollow, damped from below for the period of immersion of the casing with a monitor rigidly fixed to the muffled end , while the monitor with a stream of hardening solution eroses and mixes the soil with the hardening solution until the design depth of the well is reached, after which zvlekayut monitor of a hollow casing in which the reinforcing cage is mounted with its subsequent filling with concrete cast texture to the mouth, the further formation of the pile shaft is carried out by gradually raising the casing while supplying the concrete mixture under excess pressure in the well until completely fill the space.