RU2385384C1 - Manufacturing method of assembly attaching pile to available foundation at its being reinforced (versions) - Google Patents
Manufacturing method of assembly attaching pile to available foundation at its being reinforced (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2385384C1 RU2385384C1 RU2008129395/03A RU2008129395A RU2385384C1 RU 2385384 C1 RU2385384 C1 RU 2385384C1 RU 2008129395/03 A RU2008129395/03 A RU 2008129395/03A RU 2008129395 A RU2008129395 A RU 2008129395A RU 2385384 C1 RU2385384 C1 RU 2385384C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- holes
- foundation
- reinforcement
- hole
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области геотехнического строительства, а именно к изготовлению узла сопряжения сваи усиления с фундаментом. Свая усиления, в зоне контакта с существующим ростверком, фундаментной плитой или с усиливаемым фундаментом, воспринимает максимальные нагрузки, включая изгибающие моменты, вертикальные и горизонтальные силы, что требует мероприятий повышенной ответственности при выполнении работ в этой зоне.The invention relates to the field of geotechnical construction, namely to the manufacture of a node for interfacing a reinforcement pile with a foundation. The reinforcement pile, in the zone of contact with the existing grillage, foundation slab, or with the reinforced foundation, receives maximum loads, including bending moments, vertical and horizontal forces, which requires measures of increased responsibility when performing work in this zone.
Известен способ изготовления сопряжения сваи усиления с фундаментом, включающий сверление в фундаменте отверстия и устройство сваи усиления через это отверстие. Для обеспечения совместной работы сваи и фундамента, длина заделки сваи в фундамент должна быть равной пяти диаметрам сваи [Рекомендации по применению буроинъекционных свай. - М.: НИИОСП им. Н.М.Герсеванова, 1997, - 33 с. (п.4.6)].A known method of manufacturing a pair of reinforcement piles with the foundation, including drilling in the foundation of the hole and the device of the reinforcement piles through this hole. To ensure the joint work of the piles and the foundation, the length of the piling in the foundation should be equal to five piles diameters [Recommendations for the use of injection piles. - M.: NIIOSP them. N.M. Gersevanova, 1997, - 33 p. (Section 4.6)].
Известный способ изготовления сопряжения сваи усиления с фундаментом обеспечивает надежную заделку и совместную работу сваи усиления и фундамента только при небольших диаметрах свай и нагрузках до 15-20 тс на сваю.The known method of manufacturing a pair of reinforcing piles with the foundation provides reliable termination and joint work of the reinforcing piles and the foundation only with small diameters of piles and loads up to 15-20 tf per pile.
Однако при больших нагрузках на сваю невозможно обеспечить равнопрочную совместную работу сваи усиления с фундаментом, например, невозможно через узел сопряжения, выполненный по известному техническому решению, передать на сваю от железобетонной фундаментной плиты толщиной 700 мм вдавливающую нагрузку более 40 тс, которую способна передать в грунт свая диаметром 180 мм.However, at high loads on the pile, it is impossible to ensure equal strength joint work of the reinforcement piles with the foundation, for example, it is impossible to transfer an pressing load of more than 40 tf to the pile from a reinforced concrete foundation plate with a thickness of 700 mm, which can transmit to the ground pile with a diameter of 180 mm.
Наиболее близким к заявляемому способу является техническое решение сопряжения сваи усиления с фундаментом, включающее сверление в фундаменте отверстия и устройство сваи усиления через это отверстие. Для обеспечения надежной совместной работы сваи усиления и фундамента после установки арматурного каркаса и инъекции пементно-песчаного раствора, отверстие в фундаменте делают конусной формы [Полищук А.И. Основы проектирования и устройства фундаментов реконструируемых зданий. Томск: Нортхэмптон: 8ТТ, 2004, - 476 с. (с. 352, № схемы 14)].Closest to the claimed method is a technical solution for pairing reinforcement piles with the foundation, including drilling in the foundation of the hole and the device of the reinforcement piles through this hole. To ensure reliable joint work of the reinforcement piles and the foundation after the installation of the reinforcing cage and injection of cement-sand mortar, the hole in the foundation is made conical [Polishchuk A.I. Fundamentals of design and construction of foundations of reconstructed buildings. Tomsk: Northampton: 8TT, 2004, - 476 s. (p. 352, Scheme No. 14)].
Известный способ сопряжения сваи усиления и фундамента может обеспечивать надежную заделку и совместную работу сваи усиления и фундамента. Время придания отверстию конусной формы, расширяющейся к основанию плиты, после завершения операций по изготовлению сваи, теоретически выбрано правильно. Если отверстию придать конусную форму до начала работ по изготовлению сваи, то при бурении скважины все свободное пространство между буровым инструментом, например шнеком и конусообразной поверхностью отверстия, будет полностью запрессовано выбуренным грунтом, транспортируемым шнеком. Этот напрессованный грунт полностью удалить невозможно, в итоге такое конусное отверстие, изготовленное до проходки скважины, безусловно, ухудшит работу узла сопряжения сваи с плитой. Придать конусность отверстию после установки арматурных каркасов и инъекции цементно-песчаного раствора невозможно, т.к. наличие в узле сопряжения арматурного каркаса и цементного раствора не позволяют выполнить конусное уширение.The known method of pairing reinforcing piles and foundations can provide reliable termination and joint operation of reinforcing piles and foundations. The time to give the hole a conical shape, expanding to the base of the slab, after the completion of the pile manufacturing operations, is theoretically selected correctly. If the hole is tapered before the start of pile construction, then when drilling a well, all the free space between the drilling tool, for example, the screw and the conical surface of the hole, will be completely pressed into the drilled soil transported by the screw. This pressed-in soil cannot be completely removed; as a result, such a conical hole made before the well was drilled will certainly worsen the operation of the pile interface with the plate. It is impossible to taper the hole after installing reinforcing cages and injecting cement-sand mortar, because the presence in the interface of the reinforcing cage and cement mortar does not allow to perform conical broadening.
Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в предложении способа, позволяющего изготавливать надежный узел сопряжения сваи с существующим фундаментом (железобетонным ростверком или железобетонной плитой основания) при реконструкции зданий и усилении фундаментов, и получения при этом узла сопряжения, несущая способность которого равна несущей способности свае усиления.The technical problem solved by means of the present invention is to propose a method for manufacturing a reliable unit for interfacing a pile with an existing foundation (reinforced concrete grillage or reinforced concrete base plate) when reconstructing buildings and reinforcing foundations, and thereby obtain an interface unit whose bearing capacity is equal to the bearing capacity pile reinforcement.
Это достигается следующим образом.This is achieved as follows.
В способе изготовления узла сопряжения сваи с существующим фундаментом при его усилении предусматривает сверление в фундаменте (железобетонном ростверке, фундаментной плите и т.п. элементах фундамента) отверстий, одно из которых сквозное - выполняют соосно продольной оси формируемой сваи усиления, другие, предпочтительно в виде кольцевых углублений, сверлят под углом к ней. Все отверстия начинают сверлить в пределах контура оголовка этой сваи и по мере углубления наклонных к свае отверстий выводят их за пределы диаметра оголовка сваи, предпочтительно, до половины диаметра наклонных отверстий так, что площадь поперечного сечения оголовка сваи в фундаменте увеличивается с увеличением глубины. При этом первыми выполняют кольцевые углубления, ориентированные под углом к оси сваи, оставляя неизвлеченными керны, заполняют полученное кольцевое углубление загустевающим легкоразрушаемым материалом, например, гипсовым раствором, после чего сверлят сквозное отверстие, соосное стволу сваи. Через это отверстие формируют сваю, удаляют остатки кернов из наклонных кольцевых углублений, сохранившиеся после их рассечения сквозным отверстием, зачищают стенки отверстий и углублений от следов гипсового раствора, армируют сваю и изготавливаемый узел сопряжения и замоноличивают его. Кольцевые углубления сверлят, преимущественно, до верхнего уровня нижних арматурных сеток фундамента, а после извлечения наклонных кернов оголяют арматурные стержни нижних сеток армирования фундамента в зоне их вскрытия после извлечения кернов. При этом узел сопряжения замоноличивают водонепроницаемым составом, а до замоноличивания узла сопряжения к свае усиления прикладывают предварительные вдавливающие нагрузки, создавая напряжения в грунте основания, нагрузки снимают после набора прочности материалом узла сопряжения, замоноличивают узел сопряжения материалом, увеличивающимся в объеме при его твердении. Кроме того, соосно основным отверстиям предварительно выполняют дополнительные сквозные отверстия диаметром, достаточным для размещения в них анкерных болтов, с помощью которых извлекают керны, углубляют отверстия ниже фундамента, заполняют твердеющим материалом, а после армирования сваи в наклонные отверстия, продольная ось которых сечет оголовок сваи, устанавливают анкерные стержни. При этом предварительно выполняют дополнительные сквозные отверстия, выходящие за пределы фундамента, пересекающие под углом продольную ось сваи, которые начинают сверлить в пределах или за пределами контура оголовка этой сваи, заполняют их твердеющим материалом, а после армирования сваи в эти наклонные отверстия устанавливают армирующие стержни, объединяя плиту и оголовки. После устройства кольцевых углублений и сквозного отверстия, до проходки скважины, погружают через это отверстие сквозь дренирующий слой трубу, заглубляют ее, по крайней мере, в кровлю слоя грунта, залегающего ниже дренирующего слоя. Затем проходят скважину, заполняют ее твердеющим материалом, а трубу, заглубленную в кровлю слоя грунта, подстилающего дренирующий слой, допогружают, освобождая стенки отверстия для контакта с твердеющим материалом, которым заполняют верхнюю часть формируемой сваи, после чего армируют узел сопряжения, включая сваю и уширения.In a method of manufacturing a node for interfacing a pile with an existing foundation, when it is strengthened, it provides for drilling holes in the foundation (reinforced concrete grill, foundation slab, etc. foundation elements), one of which is through-hole, made coaxially to the longitudinal axis of the formed reinforcement pile, others, preferably in the form annular recesses, drilled at an angle to it. All holes begin to be drilled within the contour of the pile head of the pile and, as the holes inclined to the pile deepen, they are brought out of the diameter of the pile head, preferably up to half the diameter of the inclined holes, so that the cross-sectional area of the pile head in the foundation increases with increasing depth. The first to perform annular recesses, oriented at an angle to the axis of the pile, leaving the cores unexplored, fill the resulting annular recess with thickening easily destructible material, for example, gypsum mortar, and then drill a through hole coaxial to the pile shaft. A pile is formed through this hole, core residues are removed from the inclined annular recesses that were preserved after their dissection through the through hole, the walls of the holes and recesses are cleaned from traces of gypsum mortar, the pile and the manufactured interface are reinforced and monolized. The annular recesses are drilled mainly to the upper level of the lower reinforcing mesh of the foundation, and after the extraction of inclined cores, the reinforcing rods of the lower mesh of the reinforcement of the foundation are exposed in the opening area after the extraction of the core. In this case, the interface unit is monolithic with a waterproof composition, and prior to monolithization of the interface unit, pre-pressing loads are applied to the reinforcement pile, creating stresses in the soil of the base, the loads are removed after the strength of the material of the interface unit, the interface unit is monolithic with a material that increases in volume when it hardens. In addition, coaxially with the main holes, additional through holes are preliminarily made with a diameter sufficient to accommodate anchor bolts in them, with which cores are extracted, holes are deepened below the foundation, filled with hardening material, and after reinforcing the piles into inclined holes, the longitudinal axis of which cuts the pile head set the anchor rods. In this case, additional through holes are preliminarily performed, extending beyond the foundation, intersecting at an angle the longitudinal axis of the pile, which begin to be drilled within or outside the contour of the head of this pile, fill them with hardening material, and after reinforcing the piles, reinforcing rods are installed in these inclined holes, combining a stove and heads. After the device has annular recesses and a through hole, before the hole is drilled, a pipe is immersed through this hole through the drainage layer, and it is buried at least in the roof of the soil layer below the drainage layer. Then they pass the well, fill it with hardening material, and the pipe buried in the roof of the soil layer underlying the drainage layer is reloaded, releasing the walls of the hole for contact with the hardening material, which fill the upper part of the formed pile, then reinforce the interface, including the pile and the broadening .
В качестве одного из вариантов реализации способа изготовления узла сопряжения сваи с существующим фундаментом при его усилении путем сверления в фундаменте или плите железобетонного ростверка сквозного отверстия соосного продольной оси сваи усиления, через которое формируют скважину с локальным уширением в зоне контакта с подошвой фундамента за счет обжатия окружающего грунта, причем уширения создают энергией электрических разрядов в бетонной смеси, причем обработку электрическими разрядами производят до снижения уровня бетонной смеси в устье скважины на величину не менее величины диаметра скважины, затем - до достижения «отказа», за который принимают понижение уровня бетонной смеси в устье скважины за последние пять разрядов не более 1 см.As one of the options for the implementation of the method of manufacturing the node pair piles with the existing foundation when it is strengthened by drilling in the foundation or slab of reinforced concrete grillage through holes of the axial longitudinal axis of the reinforcement pile, through which form a well with local broadening in the contact zone with the base of the foundation due to compression of the surrounding soil, and broadening is created by the energy of electric discharges in the concrete mixture, and the treatment with electric discharges is carried out to reduce the level of concrete mixture at the wellhead by an amount not less than the diameter of the well, then until a “failure” is reached, for which the lowering of the level of concrete mix at the wellhead for the last five discharges is not more than 1 cm.
Целесообразно при этом обеспечить экранирование устья скважины от выбрасываемой бетонной смеси.At the same time, it is advisable to provide shielding of the wellhead from the ejected concrete mixture.
При недостаточной несущей способности фундаментной плиты на действие сил продавливания, фундаментную плиту усиливают в зоне действия сил продавливания путем сверления с расчетным шагом отверстий, ориентированных по нормали к плоскости возможного развития трещин в плите от действия сил продавливания. Диаметр отверстий подбирают из условия погружения в них арматурных стержней с анкерными головками на концах. Заглубляют эти отверстия под плиту в грунт на глубину анкеровки арматуры, заполняют отверстия твердеющим материалом, арматурные стержни снабжают центраторами, после чего погружают их в отверстия.In case of insufficient bearing capacity of the foundation plate on the effect of the forcing forces, the foundation plate is reinforced in the zone of action of the forcing forces by drilling holes with a calculated pitch that are oriented normal to the plane of the possible development of cracks in the plate from the effect of the forcing forces. The diameter of the holes is selected from the condition of immersion in them reinforcing rods with anchor heads at the ends. These holes are deepened under the slab into the ground to the depth of reinforcement anchoring, the holes are filled with hardening material, the reinforcing bars are provided with centralizers, and then they are immersed in the holes.
Предложенный способ иллюстрируется чертежом, на котором:The proposed method is illustrated in the drawing, in which:
на фиг.1 схематично представлен усиленный предлагаемым образом фундамент;figure 1 schematically shows the reinforced by the proposed image, the foundation;
на фиг.2 - сечение по плите в зоне выполнения кольцевых углублений. Предложенный способ реализуют следующим образом. Выполняют, по крайней мере, одно кольцевое углубление (углубление, полученное колонковьм бурением), в усиливаемом фундаменте (в ростверке, в фундаментной плите или в любом другом подобном элементе существующего фундамента), которое располагают в месте сопряжения сваи усиления с фундаментом. При этом продольную ось кольцевого углубления располагают под углом к продольной оси сваи усиления. Останавливают выполнение кольцевого углубления в фундаментной железобетонной плите не доходя до нижнего армирования плиты, затем, не срывая и не извлекая образованного в кольцевом отверстии керна, заполняют полученный кольцевой канал загустевающим или твердеющим материалом, предпочтительно, гипсовым или алебастровым раствором. После загустевания этого материала выполняют в этом же месте фундаментной плиты сквозное отверстие, секущее кольцевые углубления (если их выполнено несколько), заполненные загустевшим материалом. Через это сквозное отверстие, по крайней мере, частично, извлекая грунт, формируют скважину, с последующим изготовлением в этой скважине сваи усиления, для чего заполняют скважину или ее часть твердеющим материалом, и спрессовывают грунт вокруг скважины. После рассечения сквозным отверстием неизвлеченных кернов, сформированных кольцевыми углублениями, после заполнения скважины пластичным твердеющим материалом, оставшиеся части этих кернов отделяют от фундаментной плиты, а их обломки удаляют из скважины с помощью предварительно установленной в скважине ниже подошвы фундаментной плиты ловушки, или погружают обломки кернов на дно скважины. В результате вокруг сквозного отверстия, в теле фундаментной плиты получаются уширения, расширяющиеся к низу плиты и выклинивающиеся (сужающиеся) к устью скважины. Эти уширения заполняют твердеющим материалом (пластичной бетонной смесью), из которого изготавливается свая, или другим твердеющим материалом, например, бетоном на быстротвердеющем цементе или на расширяющемся цементе. После затвердевания бетона обеспечивается высокая надежность узла сопряжения сваи с фундаментом, исключается возможность проскальзывания оголовка сваи в теле фундаментной плиты. Надежное сопряжение позволяет продолжать возведение здания, т.е. увеличивать нагрузку на усиливаемый фундамент, не опасаясь проскальзывания оголовка сваи в плите. Кроме того, для увеличения надежности сопряжения сваи усиления с фундаментной плитой, выполняют армирование сваи и узла сопряжения сваи с фундаментной плитой после удаления из тела плиты остатков наклонных кернов и оголения арматуры нижней сетки фундаментной плиты (при ее наличии). Оголяют нижние арматурные сетки, не перерезанные при сверлении наклонных к оси сваи кольцевых углублений, путем разрушения вертикальными ударами нижнего защитного слоя бетона плиты в основании кольцевого углубления. Обломки бетона разрушенного защитного слоя, с помощью предварительно установленной в скважине ниже подошвы фундаментной плиты ловушки, извлекают из скважины или погружают на ее дно. Для исключения повреждения пластовой дренажной системы, при ее функционировании под существующей фундаментной плитой, после устройства в плите кольцевых углублений и сквозного отверстия, до проходки скважины, через отверстие в плите погружают сквозь дренирующий слой трубу, заглубляют ее, по крайней мере, в кровлю слоя грунта, залегающего ниже дренирующего слоя. Перед срывом и удалением кернов трубу допогружают, освобождая стенки отверстия для контакта с твердеющим материалом, которым заполняют верхнюю часть формируемой сваи и узел сопряжения, включая уширения. Установленная труба позволяет защитить дренажную систему от фильтрации в нее бурового раствора при бурении и твердеющих материалов при устройстве сваи и узла сопряжения.figure 2 is a cross section on the plate in the area of execution of the annular recesses. The proposed method is implemented as follows. At least one annular recess (a recess obtained by core drilling) is performed in a reinforced foundation (in a grillage, in a foundation slab, or in any other similar element of an existing foundation), which is located at the place where the reinforcement piles are joined with the foundation. In this case, the longitudinal axis of the annular depression is positioned at an angle to the longitudinal axis of the reinforcement piles. The annular recess in the foundation reinforced concrete slab is stopped before reaching the bottom reinforcement of the slab, then, without tearing or removing the core formed in the annular hole, the obtained annular channel is filled with thickening or hardening material, preferably gypsum or alabaster mortar. After the thickening of this material, a through hole is made in the same place of the foundation plate, cutting the annular recesses (if there are several of them), filled with thickened material. Through this through hole, at least partially, by removing soil, a well is formed, followed by the manufacture of reinforcement piles in this well, for which they fill the well or part of it with hardening material, and compact the soil around the well. After dissecting the uncovered cores formed by the annular recesses through the hole, after filling the well with plastic hardening material, the remaining parts of these cores are separated from the foundation plate, and their fragments are removed from the well using a trap pre-installed in the well below the bottom of the foundation plate, or the core fragments are immersed on well bottom. As a result, around the through hole, in the body of the foundation slab, broadenings are obtained, expanding to the bottom of the slab and wedging out (tapering) to the wellhead. These broadenings are filled with the hardening material (plastic concrete mixture) from which the pile is made, or other hardening material, for example, concrete on quick-hardening cement or on expanding cement. After the concrete has hardened, high reliability of the pile interface with the foundation is ensured, the possibility of slipping the pile head in the body of the foundation plate is excluded. Reliable pairing allows you to continue the construction of the building, i.e. increase the load on the reinforced foundation, without fear of slipping the pile head in the plate. In addition, to increase the reliability of coupling the reinforcement piles with the foundation plate, reinforce the piles and the interface between the piles and the foundation plate after removing the remains of inclined cores from the body of the plate and exposing the reinforcement of the bottom mesh of the foundation plate (if any). The bottom reinforcing meshes that are not cut during drilling of the annular recesses inclined to the axis of the pile are exposed, by vertical breaks of the lower protective layer of the concrete slab at the base of the annular recess. Debris of concrete of the destroyed protective layer, using a pre-installed in the well below the bottom of the base plate of the trap, is removed from the well or immersed at its bottom. To exclude damage to the reservoir drainage system, when it is functioning under the existing foundation plate, after the device has annular recesses and a through hole in the plate, before drilling the hole, the pipe is immersed through the drainage layer through the drainage layer, it is buried at least in the roof of the soil layer lying below the drainage layer. Before the core is removed and removed, the pipe is reloaded, freeing the walls of the hole for contact with the hardening material, which fill the upper part of the formed pile and the interface, including broadening. The installed pipe allows you to protect the drainage system from filtering the drilling fluid into it during drilling and hardening materials with the device piles and interface.
Для уменьшения осадок фундаментной плиты под действием нагрузки, верхняя часть ствола сваи, расположенная в защитной трубе, и конусная часть узла сопряжения могут быть заполнены материалом, увеличивающимся в объеме при наборе прочности, например, бетоном на расширяющемся цементе. Такие материалы, применяемые в строительстве, дают увеличение объема на 1…2%, что обеспечивает предварительное обжатие грунта основания сваей, уменьшив ее осадку на первые миллиметры.To reduce the foundation slab under load, the upper part of the pile shaft located in the protective tube and the conical part of the interface can be filled with material that increases in volume during the set of strength, for example, concrete on expanding cement. Such materials used in construction give an increase in volume of 1 ... 2%, which provides preliminary compression of the soil of the base of the pile, reducing its sediment by the first millimeters.
Если фундаментная плита уже нагружена вышерасположенными конструкциями, до предела несущей способности по грунту, то может возникнуть необходимость включить сваю усиления в работу, не дожидаясь осадки плиты. Для этого создают предварительное обжатие грунта основания вдавливающей нагрузкой, прикладываемой к свае усиления, для чего сваю бетонируют до низа фундаментной плиты, а предварительное обжатие создают после набора бетоном сваи минимально требуемой прочности, прикладывая нагрузку к выступающему из бетона арматурному каркасу, для чего конструкция каркаса в верхней зоне выполняется усиленной. При этом, не снимая вдавливающей нагрузки, замоноличивают узел сопряжения сваи с плитой. Вдавливающая нагрузка, обжимающая сваю и грунт основания, снимается после набора материалом узла сопряжения достаточной прочности. Предварительное обжатие грунта и сваи усиления позволяет включить сваю усиления в работу, значительно снизив дополнительные осадки фундамента.If the foundation slab is already loaded with the above structures, to the limit of the bearing capacity on the ground, then it may be necessary to turn the reinforcement pile into operation, without waiting for the slab to settle. For this, preliminary compression of the foundation soil with an indenting load applied to the reinforcement pile is created, for which the pile is concreted to the bottom of the foundation slab, and preliminary compression is created after the concrete has piled with the minimum required strength, applying a load to the reinforcing cage protruding from the concrete, for which the frame construction in The upper zone is reinforced. At the same time, without removing the pressing load, monopolize the node pair piles with the plate. The compressive load, compressing the pile and the base soil, is removed after the material of the interface unit is set of sufficient strength. Preliminary compression of the soil and reinforcement piles allows you to turn on the reinforcement pile in the work, significantly reducing the additional settlement of the foundation.
Количество кольцевых углублений и их пространственная ориентация в фундаменте диктуются нагрузками и схемой их приложения.The number of annular recesses and their spatial orientation in the foundation are dictated by the loads and their application pattern.
При проходке скважины грунт и буровой шлам, выносимые из скважины, контактируют со стенками отверстия в плите и не контактируют с наклонными поверхностями, защищенными неизвлеченными кернами от загрязнения транспортируемыми грунтом и шламом. При заполнении скважины бетонной смесью буровой шлам выжимается. Поверхность наклонных кольцевых отверстий, не подвергнутая загрязнению грунтом и шламом, после извлечения кернов обеспечивает надежный контакт сваи усиления с плитой не только за счет конусной формы отверстия, но и за счет сцепления бетона сваи с бетоном плиты. Образующееся сопряжение сваи усиления и плиты может быть заполнено высокопрочным твердеющим материалом, например высокомарочной бетонной или фибробетонной смесью, а также может быть установлена дополнительная арматура в узле сопряжения.When a well is drilled, the soil and drill cuttings brought out of the well are in contact with the walls of the hole in the slab and do not come in contact with inclined surfaces protected by uncured cores from contamination by the transported soil and cuttings. When filling a well with concrete mixture, drill cuttings are squeezed out. The surface of the inclined annular holes, not exposed to soil and sludge contamination, after core extraction ensures reliable contact of the reinforcement piles with the slab not only due to the conical shape of the hole, but also due to the adhesion of the concrete piles to the concrete slab. The resulting pairing of reinforcement piles and slabs can be filled with high-strength hardening material, for example, high-quality concrete or fiber-reinforced concrete mixture, and additional reinforcement can be installed in the interface.
Для исключения фильтрации грунтовых вод через узел сопряжения этот узел может быть замоноличен водонепроницаемым материалом.To exclude groundwater filtration through the interface unit, this unit can be monolithic with a waterproof material.
Как показали теоретические исследования и экспериментальные работы, для облегчения извлечения наклонно расположенного керна, целесообразно после окончания сверления кольцевого наклонного углубления заблаговременно просверлить в предполагаемом керне отверстие, выходящее за контур отверстия, которое сверлится в плите после этого, на длину, достаточную для крепления анкера. Для извлечения керна в этом отверстии размещают специальное захватывающее приспособление-анкер, например, анкерное устройство с клиновым зажимом. Когда керн сорван, его удобно извлекать с помощью установленного в нем анкерного устройства.As theoretical studies and experimental work have shown, to facilitate the extraction of an inclined core, it is advisable, after drilling the annular inclined recess, to drill a hole in the proposed core ahead of the hole that extends beyond the contour, which is then drilled in the slab, to allow the anchor to be fastened. To extract the core in this hole place a special gripping device-anchor, for example, an anchor device with a wedge clamp. When the core is broken, it is convenient to remove it using the anchor device installed in it.
Таким образом, впервые предоставляется возможность с минимальными трудозатратами изготовить узел надежного сопряжения сваи усиления с фундаментной плитой, обеспечивающий высокую несущую способность, водонепроницаемость соединения и сохранность функционирующей дренажной системы под фундаментной плитой. Наклонные кольцевые углубления могут быть сориентированы в плоскости действия максимальных изгибающих моментов или поперечных сил, что обеспечивает существенное увеличение несущей способности узла сопряжения.Thus, for the first time, it is possible for a minimum time to manufacture a node for reliable pairing of reinforcement piles with a foundation plate, which provides high load-bearing capacity, water tightness of the connection and the safety of the functioning drainage system under the foundation plate. Inclined annular recesses can be oriented in the plane of action of maximum bending moments or transverse forces, which provides a significant increase in the bearing capacity of the interface.
Дополнение известного способа изготовления узла сопряжения фундамента (ростверка, фундаментной плиты) со сваей усиления известными по отдельности операциями, в совокупности позволило получить сверхсуммарный технический эффект, а именно существенное увеличение несущей способности узла сопряжения сваи с плитой на действие вертикальных и горизонтальных сил, а также больших изгибающих моментов.The addition of the known method of manufacturing the base interface unit (grillage, foundation plate) with the reinforcement pile by separately known operations, together allowed to obtain a super-total technical effect, namely, a significant increase in the bearing capacity of the interface unit of the pile with the plate on the action of vertical and horizontal forces, as well as large bending moments.
Например, при строительстве 10 этажного дома строительной организацией было принято решение надстроить 7 этажей, при условии, что уже было возведено 6 этажей. Давление под фундаментной плитой после надстройки превышает несущую способность грунта основания, а армирование фундаментной плиты недостаточно. Для усиления фундамента было предусмотрено устройство свай диаметром 150 мм длиной 9 м, при этом сваи должны включаться в работу через 3…4 дня после изготовления, поэтому узел сопряжения сваи с фундаментной плитой толщиной 700 мм уже в раннем возрасте твердения бетона должен обеспечить надежное соединение сваи с плитой, без проскальзывания. Для надежного соединения свай с фундаментной плитой в ней сверлят кольцевые отверстия, наклонные к оси каждой сваи, при этом сверлить эти отверстия начинают в пределах контура отверстия для ствола каждой сваи. Образовавшийся кольцевой канал заливают гипсовым раствором для исключения попадания в кольцевой канал бурового шлама при устройстве отверстия в плите для стола сваи и проходке скважины, особенно с промывкой. Диаметр кольцевого отверстия не превышает диаметра сквозного отверстия для ствола сваи, которое сверлят после сверления кольцевого отверстия, до извлечения наклонных кернов. Через сквозное отверстие в плите выполненное для сваи осуществляют проходку скважины диаметром 150 мм до проектной глубины, заполняют скважину мелкозернистой бетонной смесью (бетон класса не ниже ВЗО по прочности на сжатие, для уменьшения времени набора прочности бетоном сваи), извлекают керны из наклонных кольцевых отверстий. Если диаметр керна меньше диаметра ствола сваи, то извлекаемые керны можно «утопить» в скважине. Пост удаления из наклонной скважины керна, стенки отверстий очищают от следов гипсового раствора. Отверстие в плите заполняют через инъектор бетонной смесью, вымывая из скважины остатки бурового шлама, всплывшего грунта и других примесей. После этого в скважине монтируют арматурный каркас. Для ускорения твердения бетона в оголовке сваи, сопрягающегося с фундаментом, бетонную смесь в зоне контакта сваи с фундаментом замещают бетонной смесью на быстротвердеющем цементе или бетоном с добавками- ускорителями твердения. Бетонная смесь в оголовке сваи может быть приготовлена на расширяющемся цементе, увеличение бетона в объеме 1…2% позволяет обжать оголовок сваи. При необходимости исключения осадок свайного основания каждая свая до включения ее в состав свайно-плитного фундамента, обжимается, для чего сваю формируют до подошвы фундаментной плиты, включая бетонирование сваи и установку армокаркаса. В зоне узла сопряжения сваи с фундаментом бетонную смесь после установки арматурного каркаса удаляют (вымывают бетонную смесь вначале цементным молоком, затем водой). Арматурный каркас выше подошвы фундамента выполняют прочным, способным выдержать вдавливающую нагрузку, например 30 т, которой обжимают сваю после набора бетоном сваи достаточной прочности. В такой каркас упирают домкрат и вдавливают сваю, после чего бетонируют узел сопряжения сваи с фундаментом и после набора прочности бетоном узла сопряжения, удаляют домкрат. Эксперименты показали, что наиболее эффективное сопряжение сваи с фундаментом обеспечивается при устройстве с помощью электрических разрядов в бетонной смеси под подошвой фундамента специального уширения, на которое опирается фундамент в дополнение к силам сцепления бетона сваи с фундаментом по периметру отверстия в фундаменте. После заполнения скважины бетонной смесью, извлечения из нее заливочной колонны, обрабатывают электрическими разрядами зону контакта фундамент-грунт по следующей программе: мощность накапливаемой энергии не более 50-60 кДж. Длина кабеля от ГИТ до электродной системы не более 80 м (ВВР - 50м + КВИМ - 30 м), включая глубину сваи. Электродную систему опускают ниже подошвы фундаментной плиты и начинают обработку зоны контакта фундамент-грунт. Обработка производится до снижения уровня бетонной смеси в устье скважины не менее 16 см (2,8 л), затем до достижения «отказа», за «отказ» принимается понижение уровня бетонной смеси в устье скважины за последние 5 разрядов не более 1 см. Перед обработкой следует закрыть устье скважины листом с отверстием для прохода электродных штанг для уменьшения выбрасывания бетонной смеси в момент разрядов. Армирование сваи и узла сопряжения осуществляют после обработки.For example, during the construction of a 10-storey building, the construction organization decided to build 7 floors, provided that 6 floors have already been built. The pressure under the foundation plate after the superstructure exceeds the bearing capacity of the foundation soil, and the reinforcement of the foundation plate is not enough. To strengthen the foundation, a device was installed for piles with a diameter of 150 mm and a length of 9 m, while the piles should be put into operation 3 ... 4 days after manufacture, therefore, the interface between the piles and the foundation plate with a thickness of 700 mm should ensure reliable connection of the piles at an early age of concrete hardening with a stove, without slipping. To reliably connect the piles to the foundation plate, it drills ring holes that are inclined to the axis of each pile, while these holes begin to be drilled within the contour of the hole for the trunk of each pile. The resulting annular channel is poured with gypsum mortar to prevent drill cuttings from entering the annular channel when the hole in the plate for the pile table and the hole is drilled, especially with flushing. The diameter of the annular hole does not exceed the diameter of the through hole for the pile shaft, which is drilled after drilling the annular hole, until the inclined cores are removed. Through a through hole in the slab made for piles, a well is drilled with a diameter of 150 mm to the design depth, the well is filled with fine-grained concrete mixture (concrete of a class not lower than VZO in compressive strength, to reduce the time for building strength by concrete piles), the cores are extracted from the inclined annular holes. If the core diameter is less than the diameter of the pile shaft, then the extracted core can be drowned in the well. Post removal of core from an inclined well, the walls of the holes are cleaned of traces of gypsum mortar. The hole in the slab is filled through the injector with concrete mixture, washing the remains of drill cuttings, surfaced soil and other impurities from the well. After that, a reinforcing cage is mounted in the well. To accelerate the hardening of concrete in the pile head, which mates with the foundation, the concrete mix in the area of contact between the piles and the foundation is replaced with concrete mix on quick-hardening cement or concrete with additives-hardening accelerators. Concrete mixture in the pile head can be prepared on expanding cement, an increase in concrete in the amount of 1 ... 2% allows you to compress the pile head. If it is necessary to exclude sediment from the pile foundation, each pile, before it is included in the pile-plate foundation, is crimped, for which a pile is formed to the bottom of the foundation plate, including concreting piles and installing an armature frame. In the area of the interface between the piles and the foundation, the concrete mixture is removed after installing the reinforcing cage (the concrete mixture is washed first with cement milk, then with water). The reinforcing cage above the base of the foundation is made strong, able to withstand the pressing load, for example 30 tons, which compresses the pile after concrete has piles of sufficient strength. The jack rests in such a frame and the pile is pressed, after which the node of the interface between the pile and the foundation is concreted and, after the strength has been strengthened by the concrete of the interface, the jack is removed. The experiments showed that the most effective pairing of the pile with the foundation is ensured by means of electrical discharges in the concrete mixture under the sole of the foundation with special broadening, on which the foundation rests, in addition to the adhesive forces of the concrete of the pile with the foundation around the perimeter of the hole in the foundation. After filling the well with concrete mixture, removing the casting column from it, treat the foundation-soil contact zone with electric discharges according to the following program: the accumulated energy power is not more than 50-60 kJ. The cable length from the GIT to the electrode system is not more than 80 m (VVR - 50m + KVIM - 30 m), including the pile depth. The electrode system is lowered below the bottom of the foundation plate and begin processing the zone of contact of the Foundation-soil. Processing is carried out until the concrete mix level at the wellhead is at least 16 cm (2.8 l), then until “failure” is reached, “failure” is taken to lower the concrete mix level at the wellhead for the last 5 discharges of not more than 1 cm. Before treatment should close the wellhead with a sheet with a hole for the passage of electrode rods to reduce the ejection of concrete mixture at the time of discharges. The reinforcement of the piles and the interface is carried out after processing.
Если существующая фундаментная плита не обеспечивает передачу на сваи усиления вертикальных нагрузок, т.е. плита не проходит по продавливанию, то вокруг сваи усиления с шагом 200 мм по нормали к плоскости, в которой прогнозируется образование и развитие трещин продавливания (вертикальные или наклонные по отношению к колонне или стене или к свае), сверлят отверстия диаметром 30…50 мм.If the existing foundation plate does not provide transfer of vertical loads to the piles, i.e. the plate does not pass through the punching, then around the reinforcement pile with a pitch of 200 mm normal to the plane in which the formation and development of punching cracks (vertical or inclined with respect to the column or wall or pile) is predicted, holes with a diameter of 30 ... 50 mm are drilled.
Заглубляют эти отверстия (скважины) в грунт ниже подошвы фундаментной плиты на 30…40 диаметров планируемых к установке в эти скважины арматурных стержней. Заполняют скважины мелкозернистым бетоном и устанавливают в них арматурные стержни. Для обеспечения правильного положения стержней в скважине они снабжены центраторами, а для увеличения степени анкеровки арматурных стержней в бетоне, на концах стержней устанавливают анкерные приспособления, например обжимные шайбы. Диаметр отверстий должен позволять беспрепятственное погружение арматурных стержней с анкерными приспособлениями на концах.These holes (wells) are buried in the ground below the bottom of the foundation slab by 30 ... 40 diameters of reinforcing bars planned for installation in these wells. The wells are filled with fine-grained concrete and reinforcing bars are installed in them. To ensure the correct position of the rods in the well, they are equipped with centralizers, and to increase the degree of anchoring of reinforcing bars in concrete, anchor devices, for example crimping washers, are installed at the ends of the rods. The diameter of the holes should allow unimpeded immersion of reinforcing bars with anchor devices at the ends.
Таким образом, впервые предоставляется возможность с минимальными трудозатратами изготовить узел надежного сопряжения сваи усиления с фундаментной плитой, обеспечивающий высокую несущую способность, водонепроницаемость соединения и сохранность функционирующей дренажной системы под фундаментной плитой. Расположение наклонных кольцевых углублений в плоскости действия максимальных изгибающих моментов или поперечных сил обеспечивает существенное увеличение несущей способности узла сопряжения, а также значительное повышение несущей способности узла сопряжения сваи с плитой на действие вертикальных и горизонтальных сил, а также больших изгибающих моментов.Thus, for the first time, it is possible for a minimum time to manufacture a node for reliable pairing of reinforcement piles with a foundation plate, which provides high load-bearing capacity, water tightness of the connection and the safety of the functioning drainage system under the foundation plate. The location of the inclined annular recesses in the plane of action of the maximum bending moments or transverse forces provides a significant increase in the bearing capacity of the interface, as well as a significant increase in the bearing capacity of the interface of the pile with the plate on the action of vertical and horizontal forces, as well as large bending moments.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129395/03A RU2385384C1 (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Manufacturing method of assembly attaching pile to available foundation at its being reinforced (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008129395/03A RU2385384C1 (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Manufacturing method of assembly attaching pile to available foundation at its being reinforced (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008129395A RU2008129395A (en) | 2010-01-27 |
| RU2385384C1 true RU2385384C1 (en) | 2010-03-27 |
Family
ID=42121509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008129395/03A RU2385384C1 (en) | 2008-07-18 | 2008-07-18 | Manufacturing method of assembly attaching pile to available foundation at its being reinforced (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2385384C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581066C2 (en) * | 2010-12-17 | 2016-04-10 | Сикэ Текнолоджи Аг | Falsework element |
| RU2592314C1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method of raft foundations reinforcement |
| RU2672699C1 (en) * | 2017-11-17 | 2018-11-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for strengthening shallow foundations |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116150836B (en) * | 2022-11-24 | 2023-08-08 | 中冶检测认证有限公司 | Method for determining anchoring safety of foundation ring |
-
2008
- 2008-07-18 RU RU2008129395/03A patent/RU2385384C1/en active IP Right Revival
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| КОНОВАЛОВ П.А. Основания и фундаменты реконструируемых зданий. - М.: Стройиздат, 1988, с.154-172. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2581066C2 (en) * | 2010-12-17 | 2016-04-10 | Сикэ Текнолоджи Аг | Falsework element |
| RU2592314C1 (en) * | 2015-07-13 | 2016-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Method of raft foundations reinforcement |
| RU2672699C1 (en) * | 2017-11-17 | 2018-11-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" | Method for strengthening shallow foundations |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008129395A (en) | 2010-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR930012067B1 (en) | Process for compaction reinforcement grouting or for decompaction drainage and for construction of linear works and plane works in the soils | |
| KR101152265B1 (en) | Prestressed bored pile construction method and structures | |
| CN104846810A (en) | Self-circulating posterior grouting bored pile construction method | |
| JP2007162448A (en) | Reinforcing method and reinforcing structure for columnar structure | |
| CN108203983A (en) | A kind of deep foundation pit supporting structure and method | |
| RU2737303C1 (en) | Bored pile reinforcement method | |
| RU2385384C1 (en) | Manufacturing method of assembly attaching pile to available foundation at its being reinforced (versions) | |
| CN112323777A (en) | Hollow precast pile for rock embedding and rock embedding construction method using precast pile | |
| CN109024721B (en) | Reinforced foundation and method for improving bending and shearing resistance of existing building rigid foundation | |
| CN106285032A (en) | Basement reconstruction structure with raft foundation building | |
| RU2634912C1 (en) | Method of arranging driven pile in punched well in weak water-saturated soils (versions) | |
| EP0109397B1 (en) | Hollow foundation element and manufacturing method thereof | |
| CN102535462A (en) | Method for constructing anchor cable on sand layer | |
| CN109972632A (en) | Recoverable soil nail pin-connected panel flexible cladding wall construction method | |
| WO2007114727A1 (en) | Soil compacting method and a device for carrying out said method | |
| KR100494977B1 (en) | Relief point structure and its installation method for treatment of up-lifting water pressure affecting underground structure | |
| RU2238366C1 (en) | Method of injection pile building | |
| JPS6354093B2 (en) | ||
| JP2000355949A (en) | Reinforcing method for masonry retaining wall | |
| CN112982395A (en) | Stiff composite pile body anchor rod device and construction process | |
| CN112726583A (en) | Construction method for drilling prefabricated composite pile | |
| CN108018859B (en) | Emergency treatment method and structure for sudden surge of foundation pit | |
| CN207405615U (en) | A kind of supporting construction of canal formula cutting cement soil continuous wall combination work shape prefabricated pile | |
| RU2757901C1 (en) | Method for waterproofing of operated underground structure in waterlogged soils | |
| RU2771363C1 (en) | Injection pile and the method for its installation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110719 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120720 |