RU2380486C1

RU2380486C1 - Reinforcement method of pile foundation of power transmission line support on weak base

Info

Publication number: RU2380486C1
Application number: RU2008124823/03A
Authority: RU
Inventors: Владимир Германович Ольшанский (RU); Владимир Германович Ольшанский; Сергей Васильевич Остробородов (RU); Сергей Васильевич Остробородов; Николай Константинович Хромышев (RU); Николай Константинович Хромышев; Константин Павлович Шевцов (RU); Константин Павлович Шевцов
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2008-06-20
Publication date: 2010-01-27

Abstract

FIELD: construction industry.

SUBSTANCE: reinforcement method of pile foundation of power transmission line support on weak base provides for reinforced zone made around pile and under its edge in soil mass by boring the boring tool into soil mass without bringing bored soil to the surface to the depth exceeding depth of pile location, with further rotation of screw boring tool in reverse direction with simultaneous application of axial force directed downwards, the value of which is accepted as equal to the specified value of design resistance of compacted soil. During rotation of screw boring tool in reverse direction, additional volume of soil and/or strengthening disperse and bonding material or expanding material, for example foamed polyurethane, is introduced to reinforced zone.

EFFECT: simplifying reinforcement procedure of pile foundation of power transmission line support, increasing efficiency and reliability, reducing labour input and material consumption.

1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к способам усиления и укрепления свайных фундаментов опор ЛЭП стоечного типа, возведенных на слабом или утратившем прочность в процессе эксплуатации грунтовом основании.The invention relates to the construction, and in particular to methods of strengthening and strengthening the pile foundations of power transmission tower supports of a rack-mounted type, erected on a weak or lost strength during operation of the soil base.

Наиболее близким к предлагаемому по своей сущности и достигаемому результату является способ возведения опоры ЛЭП на слабом основании, включающий заглубление стойки опоры в слабый грунт и крепление к стойке ригеля, причем перед размещением стойки в слабом грунте образуют котлован глубиной 0,5-0,35 длины заглубляемой части стойки, который после погружения стойки заполняют крупнозернистым материалом, причем ригель размещают в материале заполнения, а под ригелем дополнительно располагают слой из ориентированных крест-накрест полотнищ (SU 2024690 А1, 1994).The closest to the proposed in its essence and the achieved result is a method of erecting a power transmission tower support on a weak base, including deepening the support strut into weak ground and fastening to the crossbar strut, and before placing the strut in weak soil they form a foundation pit with a depth of 0.5-0.35 length the buried part of the rack, which after immersion of the rack is filled with coarse-grained material, the crossbar being placed in the filling material, and under the crossbar an additional layer of crosswise oriented panels is placed (SU 2024 690 A1, 1994).

Недостатком способа является конструктивная и технологическая сложность, большой объем земляных работ, высокая стоимость и трудоемкость, а также невозможность осуществления на уже возведенных, существующих объектах.The disadvantage of this method is the structural and technological complexity, a large amount of earthwork, high cost and complexity, as well as the impossibility of implementation on already constructed, existing facilities.

Задачей изобретения является обеспечение возможности предотвращения и прекращения осадочных деформаций свайных фундаментов опор ЛЭП, возникших в процессе их эксплуатации.The objective of the invention is to enable the prevention and termination of sedimentary deformation of the pile foundations of power transmission towers that arose during their operation.

Задача решается за счет того, что предложен способ усиления свайного фундамента опоры ЛЭП на слабом основании, характеризующийся тем, что он предусматривает образование вокруг сваи и под ее торцом в грунтовом массиве упрочненной зоны путем уплотнения исходного залегающего грунта и введения под давлением дополнительного объема грунта и/или упрочняющего дисперсного и связующего материала.The problem is solved due to the fact that a method is proposed for strengthening the pile foundation of the power transmission line support on a weak foundation, characterized in that it provides for the formation of a hardened zone around the pile and under its end in the soil mass by compaction of the initial overlying soil and the introduction of additional soil volume under pressure and / or reinforcing disperse and binder material.

Образование упрочненной зоны производят путем забуривания в грунтовый массив шнекового бурового инструмента без выноса разбуренного грунта на поверхность до глубины, превышающей глубину заложения сваи, с последующим вращением шнекового бурового инструмента в обратном направлении с одновременным приложением направленного вниз осевого усилия, величину которого принимают равной задаваемому значению расчетного сопротивления уплотняемого грунта.The formation of the hardened zone is carried out by drilling into the soil mass of the auger drilling tool without bringing the drilled soil to the surface to a depth exceeding the pile laying depth, followed by the rotation of the auger drilling tool in the opposite direction with the simultaneous application of a downward axial force, the value of which is assumed to be equal to the specified value of the calculated value soil compaction resistance.

При этом в процессе вращения шнекового бурового инструмента в обратном направлении производят введение в упрочняемую зону дополнительного объема грунта либо упрочняющего дисперсного и связующего материала.At the same time, during the rotation of the screw drilling tool in the opposite direction, an additional volume of soil or a strengthening disperse and binder material are introduced into the hardened zone.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в упрощении технологии усиления свайного фундамента опоры ЛЭП, возведенного на слабом просадочном или утратившем прочность в процессе эксплуатации грунтовом основании, повышении эффективности и надежности, снижении трудоемкости и стоимости, а также в обеспечении возможности укрепления фундаментов в процессе эксплуатации ЛЭП при ремонтно-восстановительных и профилактических работах без отключения линий и демонтажа опор.The technical result provided by the given set of features consists in simplifying the technology of strengthening the pile foundation of the power transmission line tower, erected on a weak subsidence or having lost strength during the operation of the soil base, increasing the efficiency and reliability, reducing the complexity and cost, as well as providing the possibility of strengthening the foundations in the process operation of power lines during repair and restoration and maintenance work without disconnecting lines and dismantling supports.

Технический результат достигается за счет повышения несущей способности свайного фундамента путем образования вокруг сваи и под ее торцом в грунтовом массиве упрочненной зоны по упрощенной технологии.The technical result is achieved by increasing the bearing capacity of the pile foundation by forming around the pile and under its end in the soil mass of the hardened zone according to simplified technology.

На прилагаемом чертеже изображен один из возможных вариантов усиления свайного фундамента опоры ЛЭП путем упрочнения слабого грунтового основания. На чертеже показана стойка опоры 1, свайный фундамент 2, буровые скважины 3, с помощью которых производится упрочнение грунтового массива, и упрочненная зона 4, образованная вокруг сваи.The attached drawing shows one of the possible options for strengthening the pile foundation of the power transmission line support by hardening a weak soil base. The drawing shows the stand of the support 1, pile foundation 2, boreholes 3, with the help of which the soil mass is strengthened, and the hardened zone 4 formed around the pile.

Предложенный способ осуществляется следующим образом. Вокруг сваи 2 в непосредственной близости от нее бурят 3 или 4 скважины с помощью шнекового бурового инструмента. Скважины бурят способом забуривания шнекового бурового инструмента без выноса разбуренного грунта на поверхность до глубины, превышающей глубину заложения сваи на 3-5 поперечных размеров сваи. После достижения намеченной глубины шнековый буровой инструмент, не извлекая из скважины, начинают вращать в обратном (противоположном) направлении с одновременным приложением направленного вниз осевого усилия, величину которого принимают равной задаваемому значению расчетного сопротивления уплотняемого грунта. При этом в процессе вращения шнекового бурового инструмента в обратном направлении в скважину подают грунт, либо упрочняющий дисперсный и связующий материал, либо их смесь, например песок, щебень, керамзит, цемент, либо их смесь, например песок, щебень, керамзит, цемент, либо увеличивающийся в объеме материал, например пенополиуретан. Под действием осевого усилия, прикладываемого к шнековому инструменту, происходит уплотнение подаваемого в скважину материала, вдавливание его в стенки и забой скважины и образование вокруг скважины упрочненной зоны. При бурении вблизи сваи нескольких скважин вокруг сваи и под ее торцом образуется единая упрочненная зона с повышенной несущей способностью, предотвращающая осадку фундамента сооружения.The proposed method is as follows. Around the pile 2 in the immediate vicinity of it, 3 or 4 wells are drilled using a screw drilling tool. Wells are drilled by drilling auger drilling tools without moving the drilled soil to the surface to a depth exceeding the pile laying depth by 3-5 transverse pile sizes. After reaching the intended depth, the auger drilling tool, without removing from the well, begins to rotate in the opposite (opposite) direction with the simultaneous application of a downward axial force, the value of which is taken equal to the set value of the calculated resistance of the compacted soil. In this case, during the rotation of the screw drilling tool in the opposite direction, the soil is fed into the well, either reinforcing disperse and binder material, or a mixture thereof, such as sand, crushed stone, expanded clay, cement, or a mixture thereof, such as sand, crushed stone, expanded clay, cement, or volume-increasing material, for example polyurethane foam. Under the action of the axial force applied to the screw tool, the material supplied to the well is densified, pressed into the walls and bottom of the well, and a hardened zone is formed around the well. When drilling several wells near the pile around the pile and under its end, a single hardened zone with increased bearing capacity is formed, which prevents the foundation of the structure from settling.

Сущность способа состоит в упрочнении слабого грунтового основания фундамента и повышении его несущей способности.The essence of the method consists in hardening a weak soil foundation base and increasing its bearing capacity.

Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым способом усиления свайного фундамента, состоит в исключении необходимости образования котлована и установки в нем специальных закладных крепежных элементов, а также в повышении эксплуатационной надежности и функциональной долговечности работы свайных фундаментов опор ЛЭП, возводимых на слабых, мерзлых и просадочных грунтах. При этом предлагаемый способ может быть эффективно применен при ремонтно-восстановительных и профилактических работах на линиях электропередачи в процессе их эксплуатации без отключения и демонтажа опор, а также для стабилизации функционального состояния действующих объектов при их дальнейшей эксплуатации в изменившихся неблагоприятных геотехнических и геокриологических условиях.The technical result provided by the proposed method of strengthening the pile foundation consists in eliminating the need for the formation of a pit and installing special embedded fasteners in it, as well as in improving the operational reliability and functional durability of the work of the pile foundations of power transmission line supports erected on weak, frozen and subsiding soils. Moreover, the proposed method can be effectively applied during repair and restoration and preventive maintenance on power lines during their operation without disconnecting and dismantling the supports, as well as to stabilize the functional state of existing facilities during their further operation in the changed adverse geotechnical and geocryological conditions.

Предлагаемой техническое решение может быть эффективно использовано для усиления свайных фундаментов опор линий электропередачи, а также других сооружений, возведенных на слабых, обводненных, просадочных и вечномерзлых деградирующих грунтах как при строительстве, так и при ремонтно-восстановительных и профилактических мероприятиях, проводимых на эксплуатируемых объектах.The proposed technical solution can be effectively used to strengthen the pile foundations of the supports of power lines, as well as other structures erected on weak, flooded, subsidence and permafrost degrading soils both during construction and during repair and restoration and preventive measures carried out at operating facilities.

Claims

A method of reinforcing the pile foundation of a power transmission line support on a weak base, characterized in that it provides for the formation of a hardened zone around the pile and under its end in the soil mass by drilling into the ground mass of auger drilling tools without moving the drilled soil to the surface to a depth exceeding the depth of the pile, s subsequent rotation of the auger drilling tool in the opposite direction with the simultaneous application of a downward axial force, the value of which is taken equal to the preset the value of the design resistance of the soil being compacted, and during the rotation of the screw drilling tool in the opposite direction, an additional volume of soil is introduced into the hardened zone, and / or the strengthening disperse and binder material, or increases in the volume of the material, for example polyurethane foam.