RU2348756C1 - Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунто-шлаковой смеси - Google Patents
Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунто-шлаковой смеси Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348756C1 RU2348756C1 RU2007131402/03A RU2007131402A RU2348756C1 RU 2348756 C1 RU2348756 C1 RU 2348756C1 RU 2007131402/03 A RU2007131402/03 A RU 2007131402/03A RU 2007131402 A RU2007131402 A RU 2007131402A RU 2348756 C1 RU2348756 C1 RU 2348756C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slag
- spindle
- rolled
- well
- earth
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к возведению свайных фундаментов на грунтовых основаниях: насыпных и естественного сложения, обладающих специфическими (просадочными, набухающими, пучинистыми, плывунными, биогенными и другими) свойствами с применением шлаков черной металлургии. Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунтошлаковой смеси включает образование цилиндрическо-конической скважины без выемки грунта путем вытеснения грунта веретенообразным раскатчиком в околоскважинное пространство. Затем вначале насыщают забой раскатанной скважины порционно шлаковым щебнем до наступления момента условного равновесия между передаваемым на веретенообразный раскатчик полным продольным усилием и реакцией отпора насыщенного шлаковым щебнем забоя, после чего заполняют ствол раскатанной скважины последовательно: вначале подают порцию местного грунта, а после порции грунта подают порцию шлакового щебня с уплотнением каждой порции грунтошлаковой смеси по слою шлакового щебня раскаткой при полном продольном усилии на веретенообразный раскатчик, при этом объем порции грунта и шлакового щебня определяют экспериментально, в зависимости от характеристик местного грунта, а устье скважины также заполняют порцией шлакового щебня с последующим уплотнением раскаткой. При изготовлении сваи в мерзлом грунте или насыпных грунтах, имеющих крупные твердые включения диаметром больше 
диаметра формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика предварительно бурят лидерную скважину диаметром не больше диаметра формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика и глубиной не больше проектной глубины скважины, после чего пробуренную скважину раскатывают веретенообразным раскатчиком. Технический результат - преобразование строительных свойств и физико-механических характеристик насыпных грунтов и грунтовых оснований. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к фундаментостроению, в частности к возведению свайных фундаментов на грунтовых основаниях: насыпных и естественного сложения, обладающих специфическими (просадочными, набухающими, пучинистыми, плывунными, биогенными и другими) свойствами с применением шлаков черной металлургии.
Известен способ строительства набивных свай (1), выбранный в качестве прототипа, включающий образование скважины без выемки грунта и заполнение ее твердеющим материалом, в качестве твердеющего материала используют жесткую сыпучую смесь, которую порционно, послойно подают в скважину, и каждый слой уплотняют.
К недостаткам известного способа можно отнести большую трудоемкость и материалоемкость на единицу несущей способности, необходимость применения относительно дорогостоящих привозных материалов (щебня, цемента), повышенные требования, предъявляемые к качеству материалов, технологии приготовления твердеющей смеси, качеству ее укладки и уплотнения, трудоемкость определения прочностных характеристик в теле сваи, недостаточная степень устранения влияния специфических свойств (просадочных, набухающих, пучинистых, биогенных и других) на несущую способность преобразованных оснований фундаментов. Изготовленные данным способом сваи имеют низкую несущую способность, а вибрационное воздействие негативно сказывается на близко расположенные здания, сооружения и подземные коммуникации.
Задачей изобретения является преобразование строительных свойств и физико-механических характеристик насыпных грунтов и грунтовых оснований естественного сложения, обладающих специфическими (просадочными, набухающими, пучинистыми, плывунными, биогенными и другими) свойствами, имеющих степень влажности не больше 0,7 с применением шлаков черной металлургии и местного (супесчаного, суглинистого или глинистого) грунта.
Это достигается тем, что в способе изготовления набивной сваи, включающем образование скважины без выемки грунта, заполнение скважины послойно твердеющим материалом с последующим уплотнением каждого слоя, согласно изобретению образование цилиндрическо-конической скважины до проектной глубины производят раскаткой, путем вытеснения грунта веретенообразным раскатчиком в околоскважинное пространство, а затем вначале насыщают забой раскатанной скважины порционно шлаковым щебнем до наступления момента условного равновесия между передаваемым на веретенообразный раскатчик полным продольным усилием и реакцией отпора насыщенного шлаковым щебнем забоя, после чего заполняют ствол раскатанной скважины последовательно: вначале порцию грунта, затем порция шлакового щебня, после подачи порции шлакового щебня производят уплотнение порций грунта и шлакового щебня раскаткой при полном продольном усилии на веретенообразный раскатчик, при этом объем порций грунта и шлакового щебня определяют в зависимости от характеристик грунта. Цикл повторяют до полного заполнения ствола скважины. Устье скважины заполняют порцией шлакового щебня с уплотнением раскаткой при полном продольном усилии на веретенообразный раскатчик. При изготовлении сваи в мерзлом грунте или насыпном грунте, имеющем крупные твердые включения, диаметром больше 
диаметра формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика предварительно бурят лидерную скважину диаметром не больше диаметра формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика и глубиной не больше проектной глубины скважины, после чего пробуренную скважину раскатывают веретенообразным раскатчиком.
Изготовленные предложенным способом сваи позволяют преобразовать строительные свойства и физико-механические характеристики насыпных грунтов и грунтовых оснований естественного сложения, обладающих просадочными, набухающими, пучинистыми, плывунными, биогенными и другими свойствами, и сформировать в сжимаемой зоне основания фундаментов преобразованного массива с требуемой несущей способностью, превышающей первоначальную (до изготовления набивной сваи из шлаков) в 2,7-3,3 раза и создать под фундаментом грунтошлаковый массив определенной толщины, набирающий прочность во времени.
Набивные сваи, выполняемые в раскатанных скважинах из грунтошлаковых материалов, обладают следующими преимуществами:
- обладают низкой себестоимостью, так как себестоимость шлакового щебня, по сравнению с себестоимостью щебня из природных горных пород, в 2-5 раз ниже;
- применение местного грунта значительно снижает расход шлакового щебня и затраты на устройство свай;
- шлаки черной металлургии подвержены различным видам распада, в том числе и силикатному, который сопровождается увеличением удельного объема в пределах 12%.
Увеличение удельного объема шлака в теле сваи приводит к увеличению плотности материала сваи и плотности грунта околосвайного пространства;
- продукты распада шлакового щебня обладают гидравлической активностью, позволяющей шлаковому заполнению раскатанной скважины, при определенных условиях, набирать прочность во времени;
- находящиеся в составе шлака химические соединения за счет протекания обменных физико-химических реакций с химическими соединениями грунтов способны образовывать устойчивые структурные связи.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана технологическая последовательность изготовления набивных свай в раскатанных скважинах из шлаков; где поз.1, 2 - раскатка веретенообразным раскатчиком скважины до проектной глубины; поз.3 - засыпка в забой раскатанной скважины порции щебня; поз.4, 5, 6 - насыщение забоя раскатанной скважины порциями шлакового щебня с уплотнением каждой порции раскаткой; поз.7, 8, 9, 10, 11 - показано заполнение ствола скважины порциями грунта и шлакового щебня и уплотнение порций раскаткой; поз.12 - готовая свая. На фиг.2 показано насыщение забоя раскатанной скважины шлаковым щебнем. На фиг.3 - основные параметры раскатанной скважины. На фиг.4 показан рабочий орган веретенообразного раскатчика.
Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунтошлаковой смеси осуществляют следующим образом.
Вначале специальным веретенообразным раскатчиком (1) раскатывают цилиндрическо-коническую скважину (2) до проектной глубины и при необходимости в зависимости от степени влажности грунта с охлаждением раскатчика водой. Если раскатываемый грунт находится во влажном или насыщенном водой состоянии охлаждение водой не производят. В процессе раскатки скважины грунт не выдают на поверхность, а вкатывают веретенообразным раскатчиком в окружающий массив, образуя уплотненную зону (3). Затем производят насыщение забоя (4) раскатанной скважины (2) порциями шлакового щебня (5) до наступления момента условного равновесия между передаваемым на веретенообразный раскатчик полным продольным усилием и реакцией отпора насыщенного шлаковым щебнем забоя. После этого осуществляют заполнение ствола (6) раскатанной скважины (2) последовательно: за порцией местного грунта подают порцию шлакового щебня с последующим уплотнением обеих порций грунта и шлакового щебня через слой шлакового щебня методом раскатки при полном продольном усилии на веретенообразный раскатчик (1). Заполнение раскатанных скважин осуществляют порциями местного грунта, в котором раскатывают скважину, и шлакового щебня, имеющими определенное объемное соотношение (1:1, 1:2, 2:1) в зависимости от характеристики местного грунта, и определяют экспериментально до начала производства работ. После уплотнения раскаткой в раскатанной скважине (1) образовался слой из грунтошлаковой смеси (9). Цикл повторяют до полного заполнения ствола (6) раскатанной скважины (1). Устье (10) раскатанной скважины (1) заполняют порцией шлакового щебня, которую также уплотняют раскаткой. При изготовлении сваи в мерзлом грунте или насыпном грунте, имеющем крупные твердые включения, диаметром больше диаметра (d) формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика предварительно бурят лидерную скважину диаметром не больше диаметра (d) формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика и глубиной не больше проектной глубины скважины, после чего пробуренную скважину раскатывают веретенообразным раскатчиком. Лидерная скважина применяется для облегчения проходки раскатчиком мерзлого слоя грунта или насыпного грунта, имеющего крупные твердые включения.
Набивные сваи из шлаков в раскатанных скважинах применяют при следующих инженерно-геологических и гидрогеологических условиях: слабые грунты природного (естественного) сложения, в том числе обладающие специфическими свойствами, а также насыпные имеющие степень влажности не более 0,7, а грунтовые воды должны располагаться ниже или на уровне острия (забоя) раскатанной скважины. Нагрузки на сваи: сжимающие вертикальные и секущие наклонные. Конструктивная схема расположения набивных свай в раскатанных скважинах из грунтошлаковой смеси в плане подошвы фундаментов должна предусматривать применение контурных свай, которые значительно снижают возможность бокового расширения свай от передаваемых на фундамент нагрузок.
Источники информации
1. Патент России №2086733, Кл. Е02D 5/34, 1997 г.
Claims (2)
1. Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунтошлаковой смеси, включающий образование скважины без выемки грунта, заполнение скважины послойно твердеющим материалом с последующим уплотнением каждого слоя, отличающийся тем, что образование цилиндрическо-конической скважины до проектной глубины производят раскаткой путем вытеснения грунта веретенообразным раскатчиком в около скважинное пространство, а затем вначале насыщают забой раскатанной скважины порционно шлаковым щебнем до наступления момента условного равновесия между передаваемым на веретенообразный раскатчик полным продольным усилием и реакцией отпора насыщенного шлаковым щебнем забоя, после чего заполняют ствол раскатанной скважины последовательно: вначале подают в ствол скважины порцию грунта, после порции грунта подают порцию шлакового щебня с уплотнением каждой порции грунтошлаковой смеси по слою шлакового щебня раскаткой при полном продольном усилии на веретенообразный раскатчик, при этом объем порции грунта и шлакового щебня определяют экспериментально до начала производства работ по результатам анализа характеристик местного грунта, при этом цикл повторяют до полного заполнения ствола раскатанной скважины, а устье раскатанной скважины заполняют порцией шлакового щебня с последующим уплотнением раскаткой веретенообразным раскатчиком.
2. Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунтошлаковой смеси по п.1, отличающийся тем, что при изготовлении свай в мерзлом грунте или насыпных грунтах, имеющих крупные твердые включения диаметром больше диаметра формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика, предварительно бурят лидерную скважину диаметром не больше диаметра формирующего цилиндра веретенообразного раскатчика и глубиной не больше проектной глубины скважины, после чего пробуренную скважину раскатывают веретенообразным раскатчиком.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131402/03A RU2348756C1 (ru) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунто-шлаковой смеси |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131402/03A RU2348756C1 (ru) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунто-шлаковой смеси |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2348756C1 true RU2348756C1 (ru) | 2009-03-10 |
Family
ID=40528668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131402/03A RU2348756C1 (ru) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунто-шлаковой смеси |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2348756C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111851479A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-30 | 陕西龙海新创基础工程有限公司 | 一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法 |
-
2007
- 2007-08-20 RU RU2007131402/03A patent/RU2348756C1/ru active IP Right Revival
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111851479A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-10-30 | 陕西龙海新创基础工程有限公司 | 一种在砂层或碎石层中施工沉管夯扩灌注桩的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Patel | Geotechnical investigations and improvement of ground conditions | |
| EP1157169B1 (en) | Short aggregate pier techniques | |
| EP2018454B1 (en) | Ground engineering method | |
| KR100762991B1 (ko) | 고강도 몰탈을 충진하는 기성말뚝 매입공법 | |
| CN105862861B (zh) | 一种植桩施工方法 | |
| Kazemian et al. | Assessment of stabilization methods for soft soils by admixtures | |
| CN103074882A (zh) | 用于采用碎石桩加固处理岛状多年冻土地基的施工方法 | |
| Christopher et al. | Deep soil mixing at the Jackson lake dam | |
| JP4416568B2 (ja) | 斜面の地すべり対策工法 | |
| RU2348756C1 (ru) | Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунто-шлаковой смеси | |
| RU2338033C1 (ru) | Способ возведения бетонных набивных свай в раскатанных скважинах | |
| RU2334049C1 (ru) | Способ изготовления комбинированной набивной сваи | |
| CN101451356B (zh) | 五位一体预膨胀生态桩体处理地基法 | |
| RU2662841C1 (ru) | Способ уплотнения оснований, сложенных слабыми минеральными грунтами | |
| RU2351711C1 (ru) | Способ изготовления в раскатанных скважинах набивной сваи из шлаков | |
| RU121274U1 (ru) | Искусственное армированное основание для возводимого или реконструируемого здания | |
| Hussin | Methods of soft ground improvement | |
| RU2338032C1 (ru) | Способ изготовления щебенистой набивной сваи | |
| HU225407B1 (en) | Procedure for augmentation physical parameters and bearing capacity of ground and for diminution time of consolidation and expected consolidation settlement of thereof | |
| CN104032736B (zh) | 珊瑚礁灰岩地层中水泥土搅拌桩的施工方法 | |
| CN111333374A (zh) | 一种载体桩机夯实溶洞填充物及溶洞填充方法 | |
| Zhou et al. | Analysis of effect of different construction methods of piles on the end effect on skin friction of piles | |
| RU2354780C1 (ru) | Способ изготовления в раскатанных скважинах набивных свай из грунтошлаковой смеси с активатором твердения | |
| CN205712084U (zh) | 一种钻孔回填端承桩基础 | |
| CN220978057U (zh) | 一种桩基钻孔的护壁结构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20161117 |
|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20170316 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190821 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200826 |