RU2441116C1 - Pile and method of its installation into permafrost soil - Google Patents

Pile and method of its installation into permafrost soil Download PDF

Info

Publication number
RU2441116C1
RU2441116C1 RU2010128131/03A RU2010128131A RU2441116C1 RU 2441116 C1 RU2441116 C1 RU 2441116C1 RU 2010128131/03 A RU2010128131/03 A RU 2010128131/03A RU 2010128131 A RU2010128131 A RU 2010128131A RU 2441116 C1 RU2441116 C1 RU 2441116C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
soil
expander
piles
tubular body
Prior art date
Application number
RU2010128131/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Петрович Попов (RU)
Александр Петрович Попов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча" filed Critical Открытое акционерное общество "ВНИПИгаздобыча"
Priority to RU2010128131/03A priority Critical patent/RU2441116C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2441116C1 publication Critical patent/RU2441116C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction. ^ SUBSTANCE: pile comprises a hollow tubular case with an open lower end and an expander attached to the outer wall of the tubular case. The expander is fixed at the level of the open lower end of the tubular case and is made in the form of a spatial curvilinear structure, the section of which with a geometric plane passing via the vertical axis of symmetry of the tubular case is a trapezoid with bases. All points of trapezoid bases lie on spatial surfaces formed by displacement of trapezoid bases along parametric curves. ^ EFFECT: provision of vertical submersion of a pile with account of its bearing capacity. ^ 10 cl, 8 dwg

Description

Группа изобретений относится к нефтегазовому строительству, к области сооружения несущих фундаментных конструкций путем погружения трубчатых опорных свай и предназначена для создания свайных фундаментов и регулирования их воздействия на грунты оснований при строительстве зданий и сооружений различного назначения в районах распространения многолетнемерзлых пород (ММП) с сохранением грунтов оснований в естественном состоянии в течение всего срока эксплуатации здания или сооружения.The group of inventions relates to oil and gas construction, to the field of construction of bearing foundation structures by immersion of tubular support piles and is intended to create pile foundations and regulate their impact on the foundation soils during the construction of buildings and structures for various purposes in areas of permafrost with the preservation of base soils in a natural state throughout the life of a building or structure.

Термин «территория распространения многолетнемерзлых пород или криолитозона» включает в себя установившееся понятие, означающее область литосферы, где грунты существуют в мерзлом состоянии непрерывно более нескольких (3-5) лет.The term “permafrost or cryolithozone distribution area” includes a well-established concept meaning the area of the lithosphere where soils exist in a frozen state continuously for more than several (3-5) years.

Основной проблемой сооружения свайных фундаментов индустриального типа в пределах криолитозоны является значительная неоднородность прочностных характеристик грунтов оснований как в плане, так и в разрезе. Для упомянутых территорий характерна существенная изменчивость температур грунтов инженерно-геологического разреза, формируемых условиями теплообмена на поверхности Земли. Механические характеристики многолетнемерзлых грунтов преимущественно определяются их температурным режимом, при этом амплитуда таких изменений такова, что одни и те же по составу грунты при различных температурах могут представлять собой и разжиженную массу типа "сметана", и обладать ярко выраженными пластичными свойствами по типу "пластилин", и представлять собой "скальный грунт 5 категории". И такие грунты можно встретить даже в пределах пятна застройки отдельного здания или инженерного сооружения.The main problem of the construction of pile foundations of an industrial type within the permafrost zone is the significant heterogeneity of the strength characteristics of the base soils both in plan and in section. The mentioned territories are characterized by significant variability of soil temperatures of the engineering-geological section, formed by heat transfer conditions on the Earth's surface. The mechanical characteristics of permafrost soils are mainly determined by their temperature regime, and the amplitude of such changes is such that the same composition of soils at different temperatures can be a liquefied mass of the type "sour cream" and have pronounced plastic properties like "clay" , and constitute "rock category 5". And such soils can be found even within the development spot of a separate building or engineering structure.

Особо сложные условия строительства, связанные с труднодоступностью территории распространения многолетнемерзлых пород, неразвитость транспортной и строительной инфраструктуры делают особо актуальным вопрос о применении унифицированных (одинаковых) по конструкции свай и унифицированного способа их погружения, который можно было бы реализовать в любых грунтовых условиях с гарантированным результатом по обеспечению требуемой несущей способности. В этом смысле винтовые сваи являются крайне перспективными к применению, поскольку обеспечивают за счет анкеровки в грунте значительную надежность свай по несущей и выдергивающей нагрузке. Тем не менее, винтовые сваи не нашли широкого применения в северном строительстве, поскольку прочностные свойства многолетнемерзлых грунтов требуют применения технических средств (машин и механизмов), обладающих значительным вращающим моментом, для "преодоления" сопротивления грунтов при погружении сваи. Применяемые на сегодняшний день строительные механизмы позволяют погружать винтовые сваи, но конструкция сваи должна быть "приспособлена" под прочностные характеристики грунта основания. Так, например, сваи для талых грунтов могут быть изготовлены и погружены с довольно значительным (до 800 мм) диаметром винтовой части. Наиболее распространенная конструкция - одновитковый анкер. Сваи же, предназначенные для погружения в многолетнемерзлый грунт имеют больший угол наклона спирали, большее количество "витков" анкерной части, но существенно меньший диаметр анкера. Да, их можно погружать без специализированной техники, но их несущая способность и устойчивость против сил морозного пучения существенно ниже.Particularly difficult construction conditions associated with the inaccessibility of permafrost, the underdeveloped transport and construction infrastructure make the use of piles unified (identical) in design and a unified method of their immersion, which could be implemented in any soil conditions with a guaranteed result for providing the required bearing capacity. In this sense, screw piles are extremely promising for use, because they provide, due to anchoring in the soil, significant reliability of piles in bearing and pulling loads. Nevertheless, screw piles did not find wide application in northern construction, since the strength properties of permafrost soils require the use of technical means (machines and mechanisms) with significant torque to "overcome" the soil resistance when piling. The construction mechanisms used today allow you to immerse screw piles, but the design of the pile must be "adapted" to the strength characteristics of the base soil. So, for example, piles for thawed soils can be made and shipped with a rather large (up to 800 mm) diameter of the screw part. The most common design is a single-turn anchor. Piles intended for immersion in permafrost soil have a larger angle of inclination of the spiral, a larger number of “turns” of the anchor part, but a significantly smaller diameter of the anchor. Yes, they can be immersed without specialized equipment, but their bearing capacity and stability against the forces of frost heaving are significantly lower.

Известна винтовая свая (патент РФ на полезную модель №49841), включающая полый ствол с опорным элементом и ребрами жесткости на его верхнем конце и винтовой лопастью на наружной поверхности нижней части ствола. Нижняя часть ствола выполнена в виде литого наконечника, соединенного с верхней частью ствола посредством сварки, при этом на внутренней поверхности наконечника выполнена дополнительная лопасть, а нижний конец наконечника выполнен коническим и снабжен на торце зубьями. Погружение винтовой сваи осуществляется следующим образом. Свая путем завинчивания погружается в лидерную скважину, диаметр которой равен диаметру ствола. Достигнув осыпи в скважине, дополнительная винтовая лопасть перемещает грунт осыпи вверх относительно ствола. Дополнительная винтовая лопасть имеет 1,5-2 витка, при этом ширина дополнительной лопасти составляет 0,15-0,25 от внутреннего диаметра наконечника.Known screw pile (RF patent for utility model No. 49841), comprising a hollow barrel with a support element and stiffeners at its upper end and a screw blade on the outer surface of the lower part of the barrel. The lower part of the barrel is made in the form of a molded tip connected to the upper part of the barrel by welding, with an additional blade made on the inner surface of the tip, and the lower end of the tip made conical and equipped with teeth at the end. Immersion of a screw pile is as follows. Pile by screwing is immersed in the leader hole, the diameter of which is equal to the diameter of the trunk. Having reached the scree in the well, an additional helical blade moves the scree soil upward relative to the trunk. The additional screw blade has 1.5-2 turns, while the width of the additional blade is 0.15-0.25 of the inner diameter of the tip.

Результат, достигаемый при использовании упомянутой конструкции описанным способом, заключается в облегчении процесса погружения посредством сооружения лидерной скважины и за счет выбуривания грунта дополнительной лопастью из внутренней полости сваи. "Существенный прирост" несущей способности сваи обеспечивается за счет увеличения площади проекции дополнительного винта на плоскость, перпендикулярную оси сваи, которая в свою очередь может быть оценена величиной в 1,5-2,0% при использовании лопасти размером 0,25 dвнутр. Вышеизложенное дает основание утверждать, что получить требуемую (проектную) несущую способность и устойчивость сваи таким способом проблематично, поскольку "диапазон регулирования несущей способности и устойчивости" не превышает нескольких процентов.The result achieved by using the aforementioned construction in the described manner is to facilitate the immersion process by constructing the leader well and by drilling the soil with an additional blade from the inner cavity of the pile. "Significant increase" in the bearing capacity of the pile is ensured by increasing the projection area of the additional screw on a plane perpendicular to the axis of the pile, which in turn can be estimated at 1.5-2.0% when using a blade size of 0.25 d int . The above gives reason to argue that obtaining the required (design) bearing capacity and stability of the pile in this way is problematic, since the "range of regulation of bearing capacity and stability" does not exceed several percent.

Известен способ погружения трубчатой сваи в вечномерзлый грунт (патент РФ на изобретение №2199627), включающий вращение сваи с образованием кольцевой зоны нагрева с одновременной осевой подачей сваи с приложением к ней вдавливающей нагрузки, отличающийся тем, что осевую подачу сваи регулируют из соотношенияA known method of immersing a tubular pile in permafrost soil (RF patent for the invention No. 2199627), comprising rotating the pile with the formation of an annular heating zone with simultaneous axial feed of the pile with the application of an pressing load to it, characterized in that the axial feed of the pile is controlled from the ratio

Figure 00000001
Figure 00000001

где h - осевая подача, мм/об; P - осевое усилие, кгс; f - коэффициент трения стали о грунт; k - термический эквивалент работы, кал/кгм; k1 - удельная теплоемкость льда, кал/г·град; t0 - температура мерзлого грунта, °С; k2 - теплота плавления льда, кал/г; q - удельная масса льда, г/мм3; kL - коэффициент льдистости мерзлого грунта; δ - толщина стенки погружаемой трубы, мм; δ' - расширение торцевой плоскости зоны трения вследствие радиальных биений торца трубы, мм.where h is the axial feed, mm / rev; P - axial force, kgf; f is the coefficient of friction of steel on the ground; k is the thermal equivalent of work, cal / kgm; k 1 - specific heat of ice, cal / g · deg; t 0 - temperature of frozen soil, ° C; k 2 - heat of fusion of ice, cal / g; q is the specific gravity of ice, g / mm 3 ; k L - coefficient of ice content of frozen soil; δ is the wall thickness of the immersed pipe, mm; δ 'is the expansion of the end plane of the friction zone due to radial beats of the pipe end, mm.

Способ позволяет погрузить в грунт трубчатую сваю с гладкими стенками, без анкерного устройства, поскольку представленное численное соотношение описывает равенство тепловыделений за счет сил трения торца сваи о грунт и затрат тепла на нагрев и "плавление" многолетнемерзлого грунта в кольцевой зоне у нижнего торца сваи, выделяемого за один оборот ротора механизма для погружения, с учетом объема, занимаемого стенкой сваи (с учетом биения), погружаемой на h миллиметров за один оборот. Любое анкерное устройство, размещенное на нижнем конце сваи, потребует больших затрат тепла, поскольку при реализации процесса погружения необходимо будет "образовать" кольцевую талую зону большего диаметра, чем в упомянутой формуле изобретения. Также к недостаткам способа можно отнести невозможность погружения сваи с анкерным элементом.The method allows you to immerse in the soil a tubular pile with smooth walls, without an anchor device, since the presented numerical ratio describes the equality of heat generation due to the friction forces of the pile end against the soil and the heat consumption for heating and “melting” of permafrost soil in the annular zone at the lower end of the pile allocated for one revolution of the rotor of the immersion mechanism, taking into account the volume occupied by the pile wall (taking into account the runout), immersed by h millimeters per revolution. Any anchor device located on the lower end of the pile will require a lot of heat, since when implementing the immersion process it will be necessary to "form" an annular thawed zone of a larger diameter than in the aforementioned claims. Also the disadvantages of the method include the inability to immerse piles with an anchor element.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой группе изобретений являются конструкция трубчатой сваи с защитным покрытием и способ ее погружения в многолетнемерзлый грунт (патент РФ на изобретение №2202680). Полый трубчатый корпус выполнен с открытым нижним торцом, наружная стенка трубчатого корпуса на уровне нижней границы его защитного покрытия снабжена расширителем, выполненным в виде прямой трехгранной призмы, основаниями которой являются прямоугольные треугольники, при этом одно из ребер α каждого основания располагается по образующей трубчатого корпуса, другое ребро β каждого основания перпендикулярно ей, а величины ребер α и β оснований призмы расширителя определяются из соотношений

Figure 00000002
,The closest in technical essence to the claimed group of inventions are the design of a tubular pile with a protective coating and the method of immersion in permafrost soil (RF patent for the invention No. 2202680). The hollow tubular casing is made with an open lower end, the outer wall of the tubular casing at the level of the lower boundary of its protective coating is equipped with an expander made in the form of a direct trihedral prism, the bases of which are rectangular triangles, while one of the ribs α of each base is located along the generatrix of the tubular casing, the other edge β of each base is perpendicular to it, and the values of the edges α and β of the bases of the prism of the expander are determined from the relations
Figure 00000002
,

Figure 00000003
Figure 00000003

где α, β- размеры ребер прямой трехгранной призмы, м; V - скорость погружения трубчатой сваи, м/мин; ω - скорость вращения трубчатой сваи, об/мин;

Figure 00000004
- наружный диаметр трубчатой сваи, м; Hn - расстояние от нижнего торца трубчатой сваи до расширителя, м;
Figure 00000005
- плотность оттаянного грунта, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2;
Figure 00000006
- коэффициент внутреннего трения грунта, ξ0 - коэффициент бокового трения грунта, LV - теплота таяния единицы объема мерзлого грунта, Дж/м3, δпокр - толщина покрытия, м. Способ погружения трубчатой сваи с защитным покрытием в многолетнемерзлый грунт включает одновременное воздействие на трубчатую сваю крутящего момента и осевого усилия до образования в грунте под торцом трубчатой сваи и вдоль ее стенок оттаянной зоны в виде полого цилиндра и заглубление в нее трубчатой сваи. В процессе погружения трубчатой сваи вдоль ее стенок в интервале от дневной поверхности до нижней границы защитного покрытия создают зону оттаянного грунта, толщина которой превышает толщину зоны оттаянного грунта вдоль стенок трубчатой сваи ниже защитного покрытия не меньше, чем на толщину защитного покрытия.where α, β are the sizes of the edges of a straight trihedral prism, m; V is the immersion speed of the tubular pile, m / min; ω is the rotation speed of the tubular pile, rpm
Figure 00000004
- the outer diameter of the tubular pile, m; H n is the distance from the lower end of the tubular pile to the expander, m;
Figure 00000005
- the density of thawed soil, kg / m 3 ; g is the acceleration of gravity, m / s 2 ;
Figure 00000006
is the coefficient of internal friction of the soil, ξ 0 is the coefficient of lateral friction of the soil, L V is the thawing heat of a unit volume of frozen soil, J / m 3 , δ cover is the thickness of the coating, m. The method of immersing a tubular pile with a protective coating in permafrost includes simultaneous exposure on a tubular pile of torque and axial force until a thinned pile is formed in the soil under the end of the pipe and along its walls in the form of a hollow cylinder and a tubular pile is buried in it. When a tubular pile is immersed along its walls in the interval from the day surface to the lower boundary of the protective coating, a thawed soil zone is created whose thickness exceeds the thickness of the thawed soil zone along the walls of the tubular pile below the protective coating not less than by the thickness of the protective coating.

Известное решение позволяет погрузить трубчатую сваю с расширителем в форме прямой трехгранной призмы посредством вращения сваи с образованием кольцевой зоны нагрева под нижним торцом и под расширителем. Недостатком упомянутого способа является то, что целевая функция способа не предусматривает использования расширителя в качестве анкерного устройства после погружения сваи в грунт и восстановления естественных температур многолетнемерзлых пород. Расширитель используется лишь для обеспечения сохранности изолирующего покрытия в пределах деятельного сезонного слоя грунтов вблизи верхнего конца сваи.The known solution allows you to immerse a tubular pile with an expander in the form of a direct trihedral prism by rotating the pile with the formation of an annular heating zone under the lower end and under the expander. The disadvantage of this method is that the objective function of the method does not provide for the use of an expander as an anchor device after immersing the piles in the ground and restoring the natural temperatures of permafrost. The extender is used only to ensure the safety of the insulating coating within the active seasonal soil layer near the upper end of the pile.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая группа технических решений, является создание унифицированной конструкции анкерной сваи, погружаемой в грунт, при использовании минимального количества технологических операций, минимальным количеством и номенклатурой строительной техники, обеспечивающей возможность получения заданной (проектной) несущей способности и устойчивости против сил морозного пучения посредством изменения геометрических параметров сваи. Также задачей является создание способа установки сваи, обеспечивающего погружение сваи в грунты с любыми встречающимися на осваиваемых территориях распространения многолетнемерзлых пород механическими характеристиками.The task to which the claimed group of technical solutions is directed is to create a unified design of an anchor pile, immersed in the ground, using the minimum number of technological operations, the minimum number and nomenclature of construction equipment, providing the possibility of obtaining a given (design) bearing capacity and stability against frost forces heaving by changing the geometric parameters of the pile. Another objective is to create a method of installing piles, providing immersion piles in the soil with any mechanical characteristics found in the developed territories of permafrost distribution.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемой группы изобретений, заключается в обеспечении вертикального погружения сваи с учетом ее несущей способности.The technical result achieved by using the claimed group of inventions is to ensure vertical immersion of the pile, taking into account its bearing capacity.

Поставленная задача решается тем, что в свае, включающей полый трубчатый корпус с открытым нижним торцом и расширитель, прикрепленный к наружной стенке трубчатого корпуса, согласно техническому решению расширитель закреплен на уровне открытого нижнего торца трубчатого корпуса и выполнен в виде пространственной криволинейной конструкции, сечение которой геометрической плоскостью, проходящей через вертикальную ось симметрии трубчатого корпуса, представляет собою трапецию с основаниями α и β, при этом все точки оснований трапеции лежат на пространственных поверхностях, образованных перемещением оснований трапеции по параметрическим кривым:The problem is solved in that in a pile, including a hollow tubular body with an open bottom end and an expander attached to the outer wall of the tubular body, according to the technical solution, the expander is fixed at the level of the open bottom end of the tubular body and is made in the form of a spatial curvilinear structure, the cross section of which is geometric the plane passing through the vertical axis of symmetry of the tubular body represents a trapezoid with the bases α and β, while all the points of the bases of the trapezium lying in spatial surfaces formed trapezoid base moving to the parametric curve:

Figure 00000007
;
Figure 00000008
;
Figure 00000009
и
Figure 00000007
;
Figure 00000008
;
Figure 00000009
and

Figure 00000010
;
Figure 00000011
;
Figure 00000012
где
Figure 00000010
;
Figure 00000011
;
Figure 00000012
Where

xα, yα, zα - пространственные координаты для точек поверхности расширителя, описываемой нижним основанием трапеции;x α , y α , z α - spatial coordinates for points on the surface of the expander described by the lower base of the trapezoid;

xβ, yβ, zβ - пространственные координаты для точек поверхности расширителя, описываемой верхним основанием трапеции;x β , y β , z β - spatial coordinates for points on the surface of the expander described by the upper base of the trapezoid;

dнар - наружный диаметр трубчатого корпуса, м;d nar - the outer diameter of the tubular body, m;

Lрас - длина проекции высоты расширителя на ось симметрии трубчатого корпуса, м;L races - the length of the projection of the height of the expander on the axis of symmetry of the tubular body, m;

hтр - высота трапеции, м;h Tr - the height of the trapezoid, m;

φ∈[0, φmax] - параметр, описывающий угол поворота плоскости осевого сечения расширителя, рад.;φ∈ [0, φ max ] - parameter that describes the angle of rotation of the axial section plane of the expander, rad .;

φmax - максимальное абсолютное значение параметра φ, рад.;φ max - the maximum absolute value of the parameter φ, rad .;

δ - толщина стенки трубчатого корпуса, м.δ is the wall thickness of the tubular body, m

Численные значения величин α и β выбраны из диапазонов

Figure 00000013
и β∈[0, α] с возможностью обеспечения заданных прочностных характеристик сваи. Боковые стороны трапеции могут представлять собой вогнутые кривые. Численные значения величин dнар, φmax, δ, hтр, Lрас могут быть выбраны из следующих диапазонов:The numerical values of α and β are selected from the ranges
Figure 00000013
and β∈ [0, α] with the ability to provide the specified strength characteristics of the piles. The sides of the trapezoid may be concave curves. The numerical values of d dar , φ max , δ, h tr , L races can be selected from the following ranges:

dнар - от 0,1 до 0,4 м;d nar - from 0.1 to 0.4 m;

δ - от 6 до 12 мм;δ - from 6 to 12 mm;

hтр - от 0,0·dнар, до 1,5·dнар;h Tr - from 0.0 · d drug , up to 1.5 · d drug ;

φmax - от 0 до 100π;φ max - from 0 to 100π;

Lрас - от

Figure 00000014
до
Figure 00000015
L races - from
Figure 00000014
before
Figure 00000015

с возможностью обеспечения и регулирования проектной несущей способности сваи и ее устойчивости к силам морозного пучения в соответствии со следующим соотношениями:with the ability to ensure and regulate the design bearing capacity of the pile and its resistance to frost heaving forces in accordance with the following ratios:

Figure 00000016
;
Figure 00000016
;

для вдавливающей нагрузки иfor pressing load and

Figure 00000017
Figure 00000017

для выдергивающей, гдеfor pulling out where

Fd,du - несущая способность сваи, тс;F d, du - bearing capacity of piles, hardware;

γi - коэффициенты надежности: γaf - коэффициент, зависящий от вида поверхности смерзания, γc - коэффициент надежности по условиям работы сваи, γt - температурный коэффициент;γ i - reliability coefficients: γ af - coefficient depending on the type of freezing surface, γ c - reliability coefficient according to the conditions of the pile, γ t - temperature coefficient;

R - удельное расчетное сопротивление мерзлого грунта нормальному давлению, тс/м2;R - specific design resistance of frozen soil to normal pressure, tf / m 2 ;

Rsh - удельное расчетное сопротивление многолетнемерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с грунтом, тс/м2;R sh — specific design resistance of permafrost soil to shear along the surface of freezing with soil, tf / m 2 ;

Raf,i - расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу по боковой поверхности смерзания трубчатого корпуса сваи с многолетнемерзлыми грунтами, тс/м2;R af, i is the calculated resistance of frozen soil to shear along the lateral surface of freezing of the tubular pile body with permafrost soils, tf / m 2 ;

Aaf,i площадь поверхности смерзания i-ого слоя грунта с боковой поверхностью трубчатого корпуса сваи, м2. Свая также может быть снабжена разрыхлителем, закрепленным к расширителю со стороны его нижней торцевой поверхности и выполненным в виде фигуры, по форме близкой к треугольной пирамиде, по крайней мере, с одной криволинейной гранью, при этом основание пирамиды расположено на нижней торцевой поверхности расширителя, кривизна криволинейной грани пирамиды соответствует кривизне трубчатого корпуса, а высота пирамиды hпр установлена в диапазоне значений от 0,6 hтр до 1,8 hтр, где hтр - высота трапеции, м. Участок трубчатого корпуса сваи, расположенный между зоной размещения нижней торцевой поверхности расширителя и нижней торцевой поверхностью сваи представляет собой усеченный конус, при этом криволинейные грани пирамиды разрыхлителя выполнены изогнутыми в виде геликоидного винта, а вершина разрыхлителя расположена на образующей усеченного конуса вблизи нижнего торца трубчатого корпуса. Поставленная задача также решается тем, что в способе установки сваи, включающем бурение лидерной скважины с диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр полого трубчатого корпуса сваи, установку сваи в лидерную скважину, одновременное воздействие на сваю крутящего момента и осевого усилия до погружения сваи на проектную глубину, заполнение внутренней полости сваи цементно-песчаным раствором, оттаянным выбуренным грунтом или иным грунтовым или песчано-цементным раствором и выдержку последней до ее смерзания с массивом вечномерзлых грунтов, согласно техническому решению в процессе одновременного воздействия крутящего момента и осевого усилия обеспечивают достижение осевой подачи, равной величине

Figure 00000018
за один оборот ротора вращающего механизма посредством попеременного изменения крутящего момента и осевого усилия, гдеA af, i is the freezing surface area of the i-th soil layer with the lateral surface of the tubular pile body, m 2 . The pile can also be equipped with a baking powder attached to the expander from the side of its lower end surface and made in the form of a figure similar in shape to a triangular pyramid with at least one curved face, while the base of the pyramid is located on the lower end surface of the expander, curvature the curved face of the pyramid corresponds to the curvature of the tubular body, and the height of the pyramid h pr is set in the range of values from 0.6 h tr to 1.8 h tr , where h tr is the trapezoid height, m. The section of the tubular pile body, located The pivot between the zone of placement of the lower end surface of the expander and the lower end surface of the pile is a truncated cone, while the curved edges of the pyramid of the baking powder are made curved in the form of a helicoid screw, and the top of the baking powder is located on the generatrix of the truncated cone near the lower end of the tubular body. The problem is also solved in that in a method of installing a pile, including drilling a leader well with a diameter smaller than the inner diameter of the hollow tubular body of the pile, installing the pile in the leader well, simultaneously applying torque and axial force to the pile until the pile is immersed at the design depth , filling the inner cavity of the pile with cement-sand mortar, thawed drilled soil or other soil or sand-cement mortar, and holding the latter until it freezes with an array of permafrost soils comrade, according to the technical solution in the process of simultaneous impact of torque and axial force ensure the achievement of axial feed equal to
Figure 00000018
per revolution of the rotor of the rotating mechanism by alternating changes in torque and axial force, where

Lрас - длина проекции высоты расширителя на ось симметрии трубчатого корпуса, м;L races - the length of the projection of the height of the expander on the axis of symmetry of the tubular body, m;

φ∈[0, φmax] - параметр, описывающий угол поворота плоскости осевого сечения расширителя, рад.;φ∈ [0, φ max ] - parameter that describes the angle of rotation of the axial section plane of the expander, rad .;

φmax - максимальное абсолютное значение параметра φ, описывающего угол поворота плоскости осевого сечения расширителя, рад. Перед установкой сваи на стенки лидерной скважины оказывают тепловое воздействие до достижения температуры начала оттаивания вечномерзлого грунта.φ max - the maximum absolute value of the parameter φ, which describes the angle of rotation of the plane of the axial section of the expander, rad. Before installing the piles on the walls of the leader well, they have a thermal effect until the temperature of the beginning of thawing of permafrost soil is reached.

В качестве варианта решения поставленной задачи заявляется способ установки сваи, включающий бурение лидерной скважины с диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр полого трубчатого корпуса сваи, установку сваи в лидерную скважину, одновременное воздействие на сваю крутящего момента и осевого усилия до погружения сваи на проектную глубину, заполнение внутренней полости сваи цементно-песчаным раствором, оттаянным выбуренным грунтом или иным грунтовым или песчано-цементным раствором и выдержку последней до ее смерзания с массивом вечномерзлых грунтов, при этом, согласно техническому решению, в процессе одновременного воздействия крутящего момента и осевого усилия при прекращении погружения сваи снимают осевую нагрузку и извлекают сваю из грунта посредством приложения к ней противоположно направленного крутящего момента, после чего возобновляют одновременное воздействие крутящего момента и осевого усилия с увеличением скорости вращения механизма, используемого для погружения, при этом обеспечивают растепление грунта под нижней торцевой поверхностью сваи и вокруг ее боковой поверхности с формированием оттаянной кольцевой зоны, внешний радиус которой составляет не менее

Figure 00000019
. При возобновлении воздействия обеспечивают заданную производительность погружения сваи, устанавливая осевую подачу в соответствии со следующим соотношением:As an option to solve the problem, a method for installing a pile is claimed, including drilling a leader well with a diameter smaller than the inner diameter of the hollow tubular body of the pile, installing the pile in the leader well, simultaneously applying torque and axial force to the pile until the pile is immersed at the design depth, filling the internal cavity of the pile with cement-sand mortar, thawed drilled soil or other soil or sand-cement mortar and holding the latter until it freezes with an array of frozen soils, in this case, according to the technical solution, during the simultaneous impact of torque and axial force when the pile is stopped, the axle load is removed and the pile is removed from the soil by applying an opposite directional torque to it, after which the simultaneous effect of torque and axial force is resumed with an increase in the rotation speed of the mechanism used for immersion, at the same time, the soil is thawed under the lower end surface of the pile and g of its lateral surface to form thawed annular zone outer radius which is at least
Figure 00000019
. When the impact is resumed, they provide the desired productivity of pile immersion by setting the axial feed in accordance with the following ratio:

Figure 00000020
, где
Figure 00000020
where

η - осевая подача сваи в грунт, м/сек;η - axial feed of the pile into the ground, m / s;

Qf - удельная теплота нагрева оттаивания грунта, Дж/м3;Q f - specific heat of heating thawing soil, J / m 3 ;

f - коэффициент трения между сваей и поверхностью грунта;f is the coefficient of friction between the pile and the soil surface;

Pc - давление, оказываемое сваей на поверхность грунта, Па.P c - pressure exerted by the pile on the soil surface, Pa.

Заявляемая группа изобретений поясняется следующими чертежами.The claimed group of inventions is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 представлено изображение сваи, установленной в грунт.Figure 1 presents the image of the piles installed in the ground.

На фиг.2 схематично представлен участок трубчатого корпуса сваи с расширителем, вертикальное сечение которого в каждой точке представляет собой трапецию.Figure 2 schematically shows a portion of the tubular pile body with an expander, the vertical section of which at each point is a trapezoid.

На фиг.3 схематично представлено формообразование расширителя в виде трапеции.Figure 3 schematically shows the shaping of the expander in the form of a trapezoid.

На фиг.4 схематично представлено формообразование расширителя в виде прямоугольника.Figure 4 schematically shows the shaping of the expander in the form of a rectangle.

На фиг.5 схематично представлено формообразование расширителя в виде треугольника.Figure 5 schematically shows the shaping of the expander in the form of a triangle.

На фиг.6 схематично представлено формообразование расширителя в виде треугольника (вырожденной трапеции) с вогнутыми боковыми сторонами.Figure 6 schematically shows the shaping of the expander in the form of a triangle (degenerate trapezoid) with concave lateral sides.

На фиг.7 схематично представлено формообразование расширителя в виде трапеции с пирамидальным разрыхлителем, закрепленным на нижней торцевой поверхности расширителя.Figure 7 schematically shows the shaping of the expander in the form of a trapezoid with a pyramidal baking powder attached to the lower end surface of the expander.

На фиг.8 представлен участок трубчатого корпуса сваи, выполненный в виде усеченного конуса.On Fig presents a portion of the tubular pile body, made in the form of a truncated cone.

Позициями на чертежах обозначены:The positions in the drawings indicate:

1 - свая, 2 - трубчатый корпус, 3 - расширитель,4 - разрыхлитель.1 - pile, 2 - tubular body, 3 - expander, 4 - baking powder.

Свая (1) представляет собой трубчатую металлическую конструкцию, включающую трубчатый корпус (2) и расширитель (3), изготовленные, например, из стали. Трубчатый корпус (2), сваи выполнен в виде полого цилиндра с открытым верхним и нижним торцом и толщиной стенки δ. Вблизи нижней торцевой части трубчатого корпуса (2) сваи (1) на внешней его поверхности жестко закреплен расширитель (3), например, при помощи сварки или литья, выполненный в виде криволинейной спиралевидной фигуры, опоясывающей трубчатый корпус (2) сваи (1) на участке длиной Lрас. При этом количество полных оборотов расширителя (3) вокруг трубчатого корпуса (2) равно φmax. Сечение каждого участка расширителя (3) плоскостью, проходящей через ось симметрии трубчатого корпуса (2), в общем случае представляет собой трапецию, основания которой (α и β) параллельны оси симметрии трубчатого корпуса и могут быть проварьированы в диапазоне величин

Figure 00000021
и β∈[0, α]. Боковые стороны трапеции, могут быть выполнены как в форме прямых, так и вогнутых линий, при этом вогнутость направлена внутрь трапеции. Размеры оснований трапеции выбраны таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить равнозначные прочностные характеристики отдельных частей сваи как единой конструкции, обеспечив при этом одновременное выполнение требований по уменьшению сопротивления разрезанию грунта разрыхлителем при погружении сваи, по обеспечению развитой поверхности трения металла о грунт для обеспечения образования кольцевой талой зоны вокруг внешней и внутренней поверхностей трубчатого корпуса (2), а с другой стороны, обеспечить достаточную площадь заанкеривания расширителя (3) сваи (1) в многолетнемерзлые грунты после восстановления их естественных температур. На внешней поверхности вблизи нижнего торца трубчатого корпуса (2) встык с нижней торцевой трапециевидной поверхностью расширителя (3) может быть закреплен разрыхлитель (4), с геометрической точки зрения представляющий собой пирамидальную конструкцию, основание которой размещено на торцевой трапециевидной грани поверхности расширителя (3), а одна из боковых граней разрыхлителя (4) выполнена криволинейной, при этом кривизна этой грани соответствует кривизне трубчатого корпуса (2).The pile (1) is a tubular metal structure comprising a tubular body (2) and an expander (3) made, for example, of steel. The tubular body (2), piles are made in the form of a hollow cylinder with an open upper and lower end and wall thickness δ. Near the lower end part of the tubular body (2) of the pile (1), an expander (3) is rigidly fixed on its outer surface, for example, by welding or casting, made in the form of a curved spiral figure encircling the tubular body (2) of the pile (1) on plot length L ra . The number of full revolutions of the expander (3) around the tubular body (2) is equal to φ max . The cross section of each section of the expander (3) by a plane passing through the axis of symmetry of the tubular body (2), in the general case, is a trapezoid whose bases (α and β) are parallel to the axis of symmetry of the tubular body and can be varied in the range of values
Figure 00000021
and β∈ [0, α]. The sides of the trapezoid, can be made in the form of straight or concave lines, while the concavity is directed inside the trapezoid. The dimensions of the trapezoid bases are selected in such a way as to ensure, on the one hand, equivalent strength characteristics of the individual parts of the pile as a single structure, while ensuring that the requirements for reducing the cutting resistance of the soil by the baking powder while immersing the pile are met, to ensure a developed surface of metal friction against the soil to ensure the formation of an annular thawed zone around the outer and inner surfaces of the tubular body (2), and on the other hand, to provide a sufficient area of zaanke tearing the expander (3) piles (1) into permafrost soils after restoring their natural temperatures. On the outer surface near the lower end of the tubular body (2), a baking powder (4) can be fixed butt to the lower end trapezoidal surface of the expander (3), which from a geometric point of view is a pyramidal structure, the base of which is placed on the end trapezoidal surface of the expander (3) and one of the side faces of the baking powder (4) is made curved, while the curvature of this face corresponds to the curvature of the tubular body (2).

Нижняя часть корпуса может быть выполнена в форме усеченного конуса или прямого цилиндра.The lower part of the housing can be made in the form of a truncated cone or a straight cylinder.

Регулирование несущей способности сваи и ее устойчивости к силам морозного пучения обеспечивается посредством обоснованного выбора численных значений геометрических параметров трубчатого корпуса dнар, δ и расширителя φmax, hтp, L из диапазона значенийThe bearing capacity of the pile and its resistance to frost heaving are regulated by a reasonable choice of the numerical values of the geometric parameters of the tubular body d bunk , δ and the expander φ max , h tp , L from the range of values

dнар - от 0,1 до 0,4 м.;d nar - from 0.1 to 0.4 m .;

δ - от 6 до 12 мм;δ - from 6 to 12 mm;

hтр - от 0,0·dнар до 1,0·dнар;h Tr - from 0.0 · d Nar to 1.0 · d Nar ;

φmax - от 0 до 100 π;φ max - from 0 to 100 π;

Lрас - от

Figure 00000022
до
Figure 00000023
;L races - from
Figure 00000022
before
Figure 00000023
;

до получения в конкретных грунтовых условиях проектных значений сил вдавливающей и выдергивающей нагрузки с учетом проектных коэффициентов "надежности".until the design values of the pressing and pulling forces are obtained in specific ground conditions, taking into account design coefficients of "reliability".

Пример регулирования несущей способности сваиAn example of regulation of the bearing capacity of piles

Инженерно-геологический разрез рассматриваемого участка строительства представлен в пределах деятельного слоя до 1,6 метров суглинками льдистыми (i=0,40), слабозасоленными (Dsal=0,77), со средними температурами на момент максимального (1,6 м) протаивания t=+0,4°С. Далее до глубины 4,0 м супесь, льдистость i=0,25, засоленность Dsal=0,24, температура t=-2,3°C. С глубины 4,0 м и ниже по разрезу супесь слабольдистая (i=0,16), незасоленная (Dsal=0,06) с температурой t=-2,4°С.The engineering-geological section of the considered construction site is represented within the active layer to 1.6 meters by icy loams (i = 0.40), slightly saline (D sal = 0.77), with average temperatures at the time of maximum (1.6 m) thawing t = + 0.4 ° C. Further, to a depth of 4.0 m, sandy loam, ice content i = 0.25, salinity D sal = 0.24, temperature t = -2.3 ° C. From a depth of 4.0 m and lower in the section, loamy sandy loam (i = 0.16), non-saline (D sal = 0.06) with a temperature of t = -2.4 ° С.

На рассматриваемом участке закладывается свайный фундамент, который воспринял бы нагрузку от сооружения, равную Fвдавлив=18,0 тс на единичную сваю. Этот уровень нагрузок наиболее характерен для фундаментов каркасных производственных зданий, сложных технологических трубопроводных обвязок, отдельных фундаментов технологического оборудования. Использованы в качестве трубчатого корпуса свай металлические трубы длиной L=6,0 м, диаметром dнар=0,219 м и толщиной стенки δ=0,008 м.In the area under consideration, a pile foundation is laid, which would absorb the load from the structure, equal to F indentation = 18.0 tf per unit pile. This load level is most characteristic for the foundations of frame industrial buildings, complex technological piping, individual foundations of technological equipment. Metal pipes with a length L = 6.0 m, diameter d nar = 0.219 m and wall thickness δ = 0.008 m were used as a tubular casing of piles.

Свайный фундамент, одновременно с обеспечением восприятия проектной нагрузки, должен "защитить" сооружение от сезонной деформации свай под воздействием сил морозного пучения, равных, для рассматриваемых инженерно-геотехнических условий, величине Fвыдерг=12,9 тс.The pile foundation, at the same time as ensuring the perception of the design load, should “protect” the structure from seasonal deformation of piles under the influence of frost heaving forces, equal, for the considered engineering and geotechnical conditions, to the value of F pull-outs = 12.9 tf.

В соответствии с СНиП 2.02.04-88 значения коэффициентов надежности равны γaf=0,7 (коэффициент, зависящий от вида поверхности смерзания), γc=1,0 (коэффициент надежности по условиям работы сваи), γt=0,8 (температурный коэффициент); значения удельного расчетного сопротивления мерзлого грунта нормальному давлению в тс/м2 (R), удельного расчетного сопротивление многолетнемерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с многолетнемерзлым грунтом в тс/м (Rsh) и расчетного сопротивления мерзлого грунта сдвигу по боковой поверхности смерзания трубчатого корпуса сваи с многолетнемерзлыми грунтами в тс/м2 (Raf,i) рассчитаны СНиП 2.02.04-88 и приведены в таблице.In accordance with SNiP 2.02.04-88, the values of the reliability coefficients are γ af = 0.7 (a coefficient depending on the type of freezing surface), γ c = 1.0 (reliability coefficient according to the conditions of the pile), γ t = 0.8 (temperature coefficient); values of specific design resistance of frozen ground to normal pressure in tf / m 2 (R), specific design resistance of permafrost to shear on the freezing surface with permafrost in tf / m (R sh ) and design resistance of frozen ground to shear on the lateral surface of freezing of the tubular pile with permafrost soils in tf / m 2 (R af, i ) SNiP 2.02.04-88 are calculated and shown in the table.

Figure 00000024
Figure 00000024

Высота трапеции расширителя выбрана в диапазоне абсолютных значений вблизи минимального предела, например hтр=0,04·dнар=0,219·0,04=0,008 м; размеры ее оснований α=β=δ=0,008 м. Длина расширителя Lрас=0,40 м обеспечивает φmax равным 720°, то есть (φmax=4π).The height of the trapezoid of the expander is selected in the range of absolute values near the minimum limit, for example, h tr = 0.04 · d nar = 0.219 · 0.04 = 0.008 m; the dimensions of its bases α = β = δ = 0.008 m. The length of the expander L ras = 0.40 m provides φ max equal to 720 °, that is (φ max = 4π).

При этом общая площадь поверхности смерзания в пределах двух многолетнемерзлых слоев инженерно-геологического разреза (строка 2 и 3, табл.1) равна

Figure 00000025
(слой 1 не является многолетнемерзлым, он сезонно-талый).In this case, the total freezing surface area within two permafrost layers of the engineering-geological section (lines 2 and 3, Table 1) is equal to
Figure 00000025
(layer 1 is not permafrost, it is seasonally thawed).

При этом площади смерзания боковой поверхности корпуса сваи с грунтами в пределах каждого инженерно-геологического элемента (слоя) равны Aaf,1=0,55 м2 (порода не смерзается с поверхностью сваи в пределах слоя сезонного оттаивания),

Figure 00000026
и
Figure 00000027
Moreover, the freezing area of the side surface of the pile body with soils within each engineering-geological element (layer) is equal to Af, 1 = 0.55 m 2 (the rock does not freeze with the surface of the pile within the seasonal thawing layer),
Figure 00000026
and
Figure 00000027

соответственно.respectively.

Силы, удерживающие сваю в грунтах за счет их смерзания с ее корпусом, равны вне зоны расположения расширителя:The forces holding the pile in the soil due to their freezing with its body are equal outside the area of the expander:

Figure 00000028
Figure 00000028

Силы, противодействующие смещению сваи вниз по вертикали за счет приложения нагрузок от надфундаментной конструкции:The forces counteracting the displacement of the pile down vertically due to the application of loads from the foundation structure:

Figure 00000029
Figure 00000029

Силы, противодействующие смещению сваи вверх вдоль вертикальной оси за счет сил морозного пучения грунтов сезонно-талого слоя:The forces that counteract the displacement of the pile up along the vertical axis due to the forces of frost heaving of the soil of a seasonally thawed layer:

Figure 00000030
Figure 00000030

Силы, удерживающие сваю в грунте за счет заанкеривания расширителя и действия сил, препятствующих смешению расширителя вдоль оси сваи:The forces holding the pile in the soil due to the anchoring of the expander and the action of forces that prevent mixing of the expander along the axis of the pile:

Figure 00000031
Figure 00000031

В итоге с учетом коэффициентов надежности свая предложенной конструкции имеет суммарную несущую способность по вдавливающей нагрузке, равную:As a result, taking into account the safety factors, the pile of the proposed design has a total bearing capacity of the pressing load equal to:

Figure 00000032
Figure 00000032

и обладает устойчивостью положения против воздействия выдергивающей нагрузки:and has a stable position against the effects of pulling loads:

Figure 00000033
Figure 00000033

Таким образом, свая с выбранными характеристиками (dнар=0,219 м, φmax=4π, δ=0,008 м, hтр=0,008 м, Lрас=0,40 м) не обеспечивает проектных показателей по вдавливающей нагрузке. Требуется регулирование геометрических параметров расширителя для обеспечения проектируемых показателей.Thus, the pile with the selected characteristics (d nar = 0.219 m, φ max = 4π, δ = 0.008 m, h tr = 0.008 m, L ra = 0.40 m) does not provide design indicators for the pressing load. It is necessary to adjust the geometrical parameters of the expander to ensure the designed parameters.

Однако отсутствие расширителя как такового приводит к следующим результатам. Рассмотрим несущую способность сваи при dнар=0,219 м, φmax=4π, δ=0,008 м, hтр=0,0 м, Lрас=0,0 м.However, the absence of an expander as such leads to the following results. Consider a load-bearing capacity of the pile at nar d = 0.219 m, φ max = 4π, δ = 0,008 m, h mp = 0.0 m, L = 0.0 m races.

В этом случае, по сравнению с предыдущим примером, значение F увеличится на величину, соответствующую силам смерзания материала корпуса сваи с грунтами в пределах поверхности корпуса, где ранее был размещен расширительIn this case, in comparison with the previous example, the value of F will increase by an amount corresponding to the freezing forces of the material of the pile body with soils within the surface of the body where the expander was previously placed

Figure 00000034
Figure 00000034

Остальные составляющие несущей способности сваи равны:The remaining components of the bearing capacity of the piles are equal to:

Figure 00000035
Figure 00000035

Figure 00000036
Figure 00000036

Figure 00000037
Figure 00000037

В итоге с учетом коэффициентов надежности свая без расширителя имеет суммарную несущую способность по вдавливающей нагрузке, равную:As a result, taking into account the safety factors, a pile without a conservator has a total bearing capacity of the pressing load equal to:

Figure 00000038
Figure 00000038

и обладает устойчивостью положения против воздействия выдергивающей нагрузки:and has a stable position against the effects of pulling loads:

Figure 00000039
Figure 00000039

Таким образом, дополнение трубчатого корпуса сваи совсем небольшим расширителем приводит к увеличению на 35% несущей способности сваи и ее устойчивости против сил сезонного морозного пучения при прочих равных условиях (характеристики грунтов, размеры корпуса сваи и пр.).Thus, the addition of a tubular pile body with a very small extender leads to a 35% increase in the pile's bearing capacity and its stability against seasonal frost heaving forces, all other things being equal (soil characteristics, pile body dimensions, etc.).

Процесс регулирования несущей способности обеспечивается посредством изменения геометрических характеристик расширителя в заданных диапазонах.The process of adjusting the bearing capacity is provided by changing the geometric characteristics of the expander in the specified ranges.

Так, например, в данном случае увеличение h на 20 мм, до величины 0,028 м (0,13·dнар) дает положительный результат и суммарные удерживающие сваю силы возрастают до запланированных проектных значений, а именноSo, for example, in this case, an increase in h by 20 mm, to a value of 0.028 m (0.13 · d nar ) gives a positive result and the total pile holding forces increase to the planned design values, namely

Figure 00000040
Figure 00000040

Figure 00000041
Figure 00000041

Figure 00000042
Figure 00000042

Figure 00000043
Figure 00000043

В итоге суммарная несущая способность по вдавливающей нагрузке равна:As a result, the total bearing capacity for the pressing load is equal to:

Figure 00000044
Figure 00000044

и обладает устойчивостью положения против воздействия выдергивающей нагрузки:and has a stable position against the effects of pulling loads:

Figure 00000045
Figure 00000045

Требуемые проектные величины по вдавливающей нагрузке достигнуты. Характеристики сваи устанавливаем равными dнар=0,219 м, φmax=4π, δ=0,008 м, hтр=0,025 м, Lрас=0,4 м.The required design values for the pressing load have been achieved. The characteristics of the piles are set equal to d nar = 0.219 m, φ max = 4π, δ = 0.008 m, h tr = 0.025 m, L ra = 0.4 m.

Заявляемый способ реализуют следующим образом.The inventive method is implemented as follows.

Основной фактор при монтаже сваи - это обеспечение определенной осевой подачи для вертикального погружения сваи. Предварительно бурят лидерную скважину, диаметр которой меньше внутреннего диаметра корпуса сваи. Диаметр лидерной скважины выбирают из диапазона от 0 до dнар-δ в зависимости от состояния многолетнемерзлых грунтов. При этом минимальный диаметр используют преимущественно для мелкодисперсных пластично-мерзлых грунтов, залегающих при температуре, соответствующей началу перехода поровой влаги в талое состояние, а максимальный - для многолетнемерзлых грунтов со значительной разницей между естественной температурой залегания и температурой начала протаивания.The main factor in the installation of the pile is the provision of a certain axial feed for vertical immersion of the pile. The leader well is pre-drilled, the diameter of which is smaller than the inner diameter of the pile body. The diameter of the leader well is selected from the range from 0 to d nar- δ depending on the state of permafrost soils. In this case, the minimum diameter is mainly used for finely dispersed plastic-frozen soils occurring at a temperature corresponding to the beginning of the transition of pore moisture to thawed state, and the maximum is used for permafrost soils with a significant difference between the natural occurrence temperature and the temperature of thawing onset.

Сваю заявляемой конструкции устанавливают в лидерную скважину, после чего к свае одновременно прикладывают осевое (вдоль вертикально расположенной оси симметрии корпуса сваи) усилие и крутящий момент. При этом обеспечивают такое соотношение прикладываемой осевой нагрузки и крутящего момента, чтобы осевая подача (скорость погружения) равнялась величине

Figure 00000046
метров за один оборот ротора вращающего механизма посредством попеременного изменения крутящего момента и осевого усилия. До установки сваи в лидерную скважину на стенки последней может быть оказано тепловое воздействие до достижения температуры начала оттаивания вечномерзлого грунта. Для теплового воздействия может быть использован любой протяженный тепловыделяющий источник, например шланг с отверстиями в боковых стенках для подачи перегретого пара, или разогретая масса выбуренного грунта. Таким образом, при обеспечении указанной осевой подачи сваю погружают на требуемую глубину, после чего ее полый корпус, при необходимости, заполняют песчано-цементным или иным фиксирующим раствором и выдерживают до смерзания с грунтом, после чего считают установку завершенной.A pile of the claimed design is installed in the leader well, after which axial (along the vertically located axis of symmetry of the pile body) force and torque are applied to the pile. At the same time, such a ratio of the applied axial load and torque is ensured that the axial feed (immersion speed) is equal to
Figure 00000046
meters per revolution of the rotor of the rotary mechanism through alternating changes in torque and axial force. Before installing the piles in the leader well, the walls of the latter can have a thermal effect until the temperature of the beginning of thawing of permafrost soil is reached. For heat exposure, any extended heat source can be used, for example, a hose with holes in the side walls for supplying superheated steam, or a heated mass of drilled soil. Thus, while ensuring the indicated axial feed, the pile is immersed to the required depth, after which its hollow body, if necessary, is filled with sand-cement or other fixing solution and kept until freezing with soil, after which the installation is considered complete.

В случае когда погружение сваи в процессе одновременного воздействия крутящего момента и осевого усилия прекращается, то есть не удается обеспечить заданную величину осевой подачи, сваю извлекают посредством прекращения осевого усилия и смены направления крутящего момента. После извлечения сваи на поверхность возобновляют одновременное воздействие крутящего момента и осевого усилия с увеличением скорости вращения роторного механизма, используемого для погружения, например установка "КАТО" модели PF-1200-YSVIII. При этом вследствие трения о многолетнемерзлые породы нижнего торца трубчатой сваи и боковой поверхности расширителя обеспечивают растепление грунта под нижним торцом сваи и вокруг ее боковой поверхности с формированием кольцевой зоны, внешний радиус которой превышает величину, равную

Figure 00000047
, достигая требуемой производительности погружения сваи (осевой подачи) посредством установления осевого усилия в соответствии со следующим соотношением:
Figure 00000048
, гдеIn the case when the pile sinking during the simultaneous action of the torque and the axial force is stopped, that is, it is not possible to provide the specified value of the axial feed, the pile is removed by stopping the axial force and changing the direction of the torque. After the piles are removed to the surface, the simultaneous effect of torque and axial force resumes with an increase in the rotation speed of the rotor mechanism used for immersion, for example, the KATO installation of the PF-1200-YSVIII model. In this case, due to friction against permafrost rocks of the lower end of the tubular pile and the lateral surface of the expander, the soil is thawed under the lower end of the pile and around its lateral surface with the formation of an annular zone, the outer radius of which exceeds an amount equal to
Figure 00000047
while achieving the required pile driving performance (axial feed) by setting the axial force in accordance with the following ratio:
Figure 00000048
where

η - осевая подача сваи в грунт, м/сек;η - axial feed of the pile into the ground, m / s;

Qf - удельная теплота нагрева оттаивания грунта, Дж/м3;Q f - specific heat of heating thawing soil, J / m 3 ;

f - коэффициент трения между сваей и поверхностью грунта;f is the coefficient of friction between the pile and the soil surface;

Pc - давление, оказываемое сваей на поверхность грунта, Па.P c - pressure exerted by the pile on the soil surface, Pa.

Рассмотрим конкретный пример реализации способа установки сваи. Металлическая свая общей длиной 10 м с предлагаемой конструкцией расширителя, обладающая следующими геометрическими параметрами dнар=0,325 м, φmax=4π, δ=0,008 м, hтр=0,03 м, Lрас=0,4 м, α=0,008 м, β=0,004 м. Осуществляют погружение в льдистые твердомерзлые суглинки с удельной теплотой протаивания Qf=101136·103 Дж/м3. Для погружения сваи используют самоходную буровую установку «КАТО» модель PF-1200-YSVIII. Изначально в роторный механизм буровой установки закрепляют штатный буровой инструмент диаметром 300 мм и выполняют бурение лидерной скважины на глубину проектного положения верхнего торца расширителя. Далее буровой инструмент извлекают из роторного механизма и производят прогрев внутренней полости лидерной скважины паровой иглой до момента достижения температуры начала протаивания пород, слагающих стенки лидерной скважины. Такой прогрев позволяет перевести в пластично-мерзлое состояние грунты, слагающие стенки скважины на глубину, превышающую 50 мм. Для обеспечения равномерности прогрева или при планировании длительного перерыва между бурением лидерной скважины и погружением сваи может быть использован другой способ прогрева, заключающийся в заполнении (заливке) лидерной скважины растепленным выбуренным грунтом, что позволяет поддержать пластично-мерзлое состояние грунтов, слагающих стенки скважины, более длительное время. После прогрева стенок скважины в роторный механизм буровой машины устанавливают сваю, прилагают осевое усилие, равное, например, 1/3 рабочего диапазона гидравлической системы КАТО модели PF-1200-YSVIII, с одновременным приложением вращающего момента, при этом добиваются попеременным регулированием вращающего момента и осевого усилия обеспечения осевой подачи сваи, равной

Figure 00000049
метра за один оборот ротора буровой установки. Поддерживая установившуюся подачу, завершают процесс погружения сваи на проектную глубину.Consider a specific example of the implementation of the method of installing piles. A metal pile with a total length of 10 m with the proposed design of the expander, having the following geometric parameters d nar = 0.325 m, φ max = 4π, δ = 0.008 m, h tr = 0.03 m, L ra = 0.4 m, α = 0.008 m, β = 0.004 m. Immerse in icy hard frozen loam with a specific heat of thawing Q f = 101136 · 10 3 J / m 3 . To immerse piles, KATO self-propelled drilling rig model PF-1200-YSVIII is used. Initially, a standard drilling tool with a diameter of 300 mm is fixed in the rotary mechanism of the drilling rig and the leader is drilled to the depth of the design position of the upper end of the expander. Next, the drilling tool is removed from the rotary mechanism and the internal cavity of the leader well is heated with a steam needle until the temperature of the start of thawing of the rocks composing the walls of the leader well is reached. Such a warm-up allows you to translate into a plastic-frozen state soils composing the well walls to a depth exceeding 50 mm. To ensure uniform heating or when planning a long break between drilling a leader well and sinking a pile, another method of heating can be used, which consists in filling (filling) the leader well with thawed drilled soil, which allows to maintain a plastic-frozen state of soils composing the well walls for a longer time time. After heating the well walls, a pile is installed in the rotary mechanism of the drilling machine, applying an axial force equal to, for example, 1/3 of the working range of the KATO hydraulic system model PF-1200-YSVIII, while applying a torque, while achieving alternating torque and axial control efforts to provide axial feed piles equal to
Figure 00000049
meters per revolution of the rotor of the drilling rig. Maintaining a steady feed, complete the process of immersion piles to the design depth.

В случае когда отсутствует возможность установить и поддерживать требуемую величину подачи в течение всего процесса погружения из-за недостаточного рабочего диапазона по осевым нагрузкам и вращающим моментам используемого для погружения механизма, процесс погружения временно прерывают, снимают осевую нагрузку и извлекают сваю из грунта посредством приложения к ней противоположно направленного крутящего момента. Далее, после извлечения сваи на поверхность возобновляют одновременное воздействие крутящего момента и осевого усилия с увеличением скорости вращения роторного механизма буровой установки, при этом требуемую производительность погружения устанавливают преимущественно осевым усилием, обеспечивая растепление грунта под нижним торцом сваи и вокруг ее боковой поверхности с формированием кольцевой зоны, внешний радиус которой превышает величину, равную

Figure 00000050
Такой размер зоны протаивания в рассматриваемых суглинках (Qf=101136·103 Дж/м3) обеспечивает, например, при осевом усилии 12 тс (3/4 рабочего диапазона гидравлической системы буровой установки "Като" используемой модели), то есть при давлении на грунт нижним торцом корпуса и боковой поверхностью расширителя, равном Pc=2950 кПа, при значениях коэффициента трения металла о многолетнемерзлый мелкодисперсный грунт f=0,45, осевую подачу (скорость погружения), равную:In the case when it is not possible to establish and maintain the required feed rate during the entire immersion process due to insufficient working range of axial loads and the torques of the mechanism used for immersion, the immersion process is temporarily interrupted, the axial load is removed and the pile is removed from the ground by applying to it oppositely directed torque. Further, after the piles are removed to the surface, the simultaneous effect of torque and axial force is renewed with an increase in the rotational speed of the rotary mechanism of the drilling rig, while the required immersion performance is set mainly by axial force, providing thawing of the soil under the lower end of the pile and around its side surface with the formation of an annular zone whose outer radius exceeds a value equal to
Figure 00000050
This size of the thawing zone in the loams under consideration (Q f = 101136 · 10 3 J / m 3 ) provides, for example, with an axial force of 12 tf (3/4 of the working range of the hydraulic system of the Kato drilling rig of the model used), that is, with pressure on the ground with the lower end of the casing and the lateral surface of the expander equal to P c = 2950 kPa, with the values of the coefficient of friction of the metal on permafrost fine soil f = 0.45, the axial feed (immersion speed) equal to:

Figure 00000051
за один оборот роторного механизма буровой установки.
Figure 00000051
per revolution of the rotary mechanism of the drilling rig.

Рабочий диапазон ротора "Като" модели PF-1200-YSVIII обеспечивает от 0 до 54 оборотов в минуту. Общие затраты времени на погружение рассматриваемой сваи могут быть оценены величиной 10-25 минут.The working range of the Kato rotor model PF-1200-YSVIII provides from 0 to 54 revolutions per minute. The total time spent on immersion of the pile in question can be estimated at 10–25 minutes.

Средние скорости погружения экспериментальных свай, представляющих собой полый трубчатый металлический корпус без расширителя и без лидерной скважины, на объекте "Трубопровод пионерного газоснабжения площадки Промбазы ГП2 Бованенковского месторождения" составили ориентировочно 1 м/мин при скорости вращения ротора 15-25 оборотов в минуту.The average immersion speeds of the experimental piles, which are a hollow tubular metal casing without an expander and without a leader well, at the Pioneer Gas Supply Pipeline of the Prombaza GP2 Site of the Bovanenkovskoye Field amounted to approximately 1 m / min at a rotor speed of 15-25 rpm.

Таким образом предлагаемое устройство и способ его установки позволяет сократить временные и материальные затраты на строительство свайных фундаментов в криолитозоне. Кроме того устройство и способы обладают свойствами региональной универсальности, поскольку не требуют изменения технологии при переходе от пластично-мерзлых к твердомерзлым участкам распространения многолетнемерзлых пород сливающегося типа, применимы для участков заглубленной кровли многолетнемерзлых пород, предусматривают использование в технологическом цикле только одного механизма и минимизацию "мокрых процессов".Thus, the proposed device and the method of its installation can reduce the time and material costs for the construction of pile foundations in the permafrost zone. In addition, the device and methods possess the properties of regional universality, since they do not require a technology change when moving from plastic-frozen to hard-frozen areas of spreading of permafrost rocks of a merging type, are applicable for areas of a buried roof of permafrost, provide for the use of only one mechanism in the technological cycle and minimization of “wet” processes. "

Claims (10)

1. Свая, включающая полый трубчатый корпус с открытым нижним торцом и расширитель, прикрепленный к наружной стенке трубчатого корпуса, отличающаяся тем, что расширитель закреплен на уровне открытого нижнего торца трубчатого корпуса и выполнен в виде пространственной криволинейной конструкции, сечение которой геометрической плоскостью, проходящей через вертикальную ось симметрии трубчатого корпуса, представляет собою трапецию с основаниями α и β, при этом все точки оснований трапеции лежат на пространственных поверхностях, образованных перемещением оснований трапеции по параметрическим кривым:
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000054
и
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000057

где xα, yα, zα, - пространственные координаты для точек поверхности расширителя, описываемой нижним основанием трапеции;
xβ, yβ, zβ - пространственные координаты для точек поверхности расширителя, описываемой верхним основанием трапеции;
dнар - наружный диаметр трубчатого корпуса, м;
Lрас - длина проекции высоты расширителя на ось симметрии трубчатого корпуса, м;
hтр - высота трапеции, м;
φ∈[0, φmax] - параметр, описывающий угол поворота плоскости осевого сечения расширителя, рад;
φmax - максимальное абсолютное значение параметра φ, рад;
δ - толщина стенки трубчатого корпуса, м.
1. Pile, comprising a hollow tubular body with an open bottom end and an expander attached to the outer wall of the tubular body, characterized in that the expander is mounted at the level of the open lower end of the tubular body and is made in the form of a spatial curvilinear structure, the cross section of which is a geometric plane passing through the vertical axis of symmetry of the tubular body represents a trapezoid with bases α and β, while all points of the bases of the trapezoid lie on spatial surfaces formed by x displacement of the trapezium bases parametric curves:
Figure 00000052
Figure 00000053
Figure 00000054
and
Figure 00000055
Figure 00000056
Figure 00000057

where x α , y α , z α , are the spatial coordinates for the points on the surface of the expander described by the lower base of the trapezoid;
x β , y β , z β - spatial coordinates for points on the surface of the expander described by the upper base of the trapezoid;
d nar - the outer diameter of the tubular body, m;
L races - the length of the projection of the height of the expander on the axis of symmetry of the tubular body, m;
h Tr - the height of the trapezoid, m;
φ∈ [0, φ max ] - parameter that describes the angle of rotation of the axial section plane of the expander, rad;
φ max - the maximum absolute value of the parameter φ, rad;
δ is the wall thickness of the tubular body, m
2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что численные значения величин α и β выбраны из диапазонов
Figure 00000058
и β∈[0,α] с возможностью обеспечения заданных прочностных характеристик сваи.
2. The pile according to claim 1, characterized in that the numerical values of α and β are selected from the ranges
Figure 00000058
and β∈ [0, α] with the ability to provide the specified strength characteristics of the piles.
3. Свая по п.2, отличающаяся тем, что боковые стороны трапеции представляют собой вогнутые кривые.3. The pile according to claim 2, characterized in that the sides of the trapezoid are concave curves. 4. Свая по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что численные значения величин dнар, φmax, δ, hтр, Lрас выбраны из следующих диапазонов:
dнар - от 0,1 до 0,4 м;
δ - от 6 до 12 мм;
hтр - от 0,0·dнар до 1,5·dнар;
φmax - от 0 до 100π;
Lрас - от
Figure 00000059
до
Figure 00000060

с возможностью обеспечения и регулирования проектной несущей способности сваи и ее устойчивости к силам морозного пучения в соответствии со следующими соотношениями:
Figure 00000061

для вдавливающей нагрузки и
Figure 00000062

для выдергивающей,
где Fd,du - несущая способность сваи, тс;
γi - коэффициенты надежности: γaf - коэффициент, зависящий от вида поверхности смерзания, γc - коэффициент надежности по условиям работы сваи, γt - температурный коэффициент;
R - удельное расчетное сопротивление мерзлого грунта нормальному давлению, тс/м2;
Rsh - удельное расчетное сопротивление многолетнемерзлого грунта сдвигу по поверхности смерзания с грунтом, тс/м2;
Raf,i - расчетное сопротивление мерзлого грунта сдвигу по боковой поверхности смерзания трубчатого корпуса сваи с многолетнемерзлыми грунтами, тс/м2;
Aaf,i - площадь поверхности смерзания i-го слоя грунта с боковой поверхностью трубчатого корпуса сваи, м2.
4. The pile according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the numerical values of the values of d nar , φ max , δ, h tr , L races are selected from the following ranges:
d nar - from 0.1 to 0.4 m;
δ - from 6 to 12 mm;
h Tr - from 0.0 · d nar to 1.5 · d nar ;
φ max - from 0 to 100π;
L races - from
Figure 00000059
before
Figure 00000060

with the ability to ensure and regulate the design bearing capacity of the pile and its resistance to frost forces in accordance with the following ratios:
Figure 00000061

for pressing load and
Figure 00000062

for pulling,
where F d, du - bearing capacity of piles, hardware;
γ i - reliability coefficients: γ af - coefficient depending on the type of freezing surface, γ c - reliability coefficient according to the conditions of the pile, γ t - temperature coefficient;
R - specific design resistance of frozen soil to normal pressure, tf / m 2 ;
R sh — specific design resistance of permafrost soil to shear along the surface of freezing with soil, tf / m 2 ;
R af, i is the calculated resistance of frozen soil to shear along the lateral surface of freezing of the tubular pile body with permafrost soils, tf / m 2 ;
A af, i is the freezing surface area of the i-th soil layer with the lateral surface of the tubular pile body, m 2 .
5. Свая по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что она снабжена разрыхлителем, закрепленным к расширителю со стороны его нижней торцевой поверхности и выполненным в виде фигуры по форме, близкой к треугольной пирамиде, по крайней мере, с одной криволинейной гранью, при этом основание треугольной пирамиды расположено на нижней торцевой поверхности расширителя, кривизна криволинейной грани пирамиды соответствует кривизне трубчатого корпуса, а высота пирамиды hтр установлена в диапазоне значений от 0,6 hтр до 1,8 hтр, где hтр - высота трапеции, м.5. The pile according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that it is provided with a baking powder attached to the expander from the side of its lower end surface and made in the form of a figure in a shape close to a triangular pyramid with at least one a curved face, while the base of the triangular pyramid is located on the lower end surface of the expander, the curvature of the curved face of the pyramid corresponds to the curvature of the tubular body, and the height of the pyramid h tr is set in the range from 0.6 h tr to 1.8 h tr , where h tr - trapezoid height, m. 6. Свая по п.5, отличающаяся тем, что участок трубчатого корпуса сваи, расположенный между зоной размещения нижней торцевой поверхности расширителя и нижней торцевой поверхностью сваи представляет собой усеченный конус, при этом криволинейные грани пирамиды разрыхлителя выполнены изогнутыми в виде геликоидного винта, а вершина разрыхлителя расположена на образующей усеченного конуса вблизи нижнего торца трубчатого корпуса.6. The pile according to claim 5, characterized in that the portion of the tubular pile body located between the area of the lower end surface of the expander and the lower end surface of the pile is a truncated cone, while the curved edges of the pyramid of the baking powder are made curved in the form of a helicoid screw, and the top the baking powder is located on the generatrix of the truncated cone near the lower end of the tubular body. 7. Способ установки сваи в вечномерзлый грунт, включающий бурение лидерной скважины с диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр полого трубчатого корпуса сваи, установку сваи в лидерную скважину, одновременное воздействие на сваю крутящего момента и осевого усилия до погружения сваи на проектную глубину, заполнение внутренней полости сваи цементно-песчаным раствором, оттаянным выбуренным грунтом или иным грунтовым или песчано-цементным раствором и выдержку сваи до ее смерзания с массивом вечномерзлых грунтов, отличающийся тем, что в процессе одновременного воздействия крутящего момента и осевого усилия обеспечивают достижение осевой подачи, равной величине
Figure 00000063
за один оборот ротора вращающего механизма посредством попеременного изменения крутящего момента и осевого усилия,
где Lрас - длина проекции высоты расширителя на ось симметрии трубчатого корпуса, м;
φ∈[0, φmax] - параметр, описывающий угол поворота плоскости осевого сечения расширителя, рад;
φmax - максимальное абсолютное значение параметра φ, описывающего угол поворота плоскости осевого сечения расширителя, рад.
7. A method of installing a pile in permafrost soil, including drilling a leader well with a diameter smaller than the inner diameter of the hollow tubular pile body, installing the pile in the leader well, simultaneously applying torque and axial force to the pile until the pile is immersed at the design depth, filling the internal cavity piles cement-sand mortar thawed with drilled soil or other soil or sand-cement mortar and aging piles until it freezes with an array of permafrost soils, characterized in that in otsesse simultaneous effects of torque and axial force achievement provide axial feed equal magnitude
Figure 00000063
for one rotation of the rotor of the rotating mechanism by alternating changes in torque and axial force,
where L ra - the projection length of the height of the expander on the axis of symmetry of the tubular body, m;
φ∈ [0, φ max ] - parameter that describes the angle of rotation of the axial section plane of the expander, rad;
φ max - the maximum absolute value of the parameter φ, which describes the angle of rotation of the plane of the axial section of the expander, rad.
8. Способ установки сваи по п.7, отличающийся тем, что перед установкой сваи на стенки лидерной скважины оказывают тепловое воздействие до достижения температуры начала оттаивания вечномерзлого грунта.8. The method of installing piles according to claim 7, characterized in that before installing the piles on the walls of the leader well, they exert a thermal effect until the temperature of the beginning of thawing of permafrost is reached. 9. Способ установки сваи в вечномерзлый грунт, включающий бурение лидерной скважины с диаметром, меньшим, чем внутренний диаметр полого трубчатого корпуса сваи, установку сваи в лидерную скважину, одновременное воздействие на сваю крутящего момента и осевого усилия до погружения сваи на проектную глубину, заполнение внутренней полости сваи цементно-песчаным раствором, оттаянным выбуренным грунтом или иным грунтовым или песчано-цементным раствором и выдержку сваи до ее смерзания с массивом вечномерзлых грунтов, отличающийся тем, что в процессе одновременного воздействия крутящего момента и осевого усилия при прекращении погружения сваи снимают осевую нагрузку и извлекают сваю из грунта посредством приложения к ней противоположно направленного крутящего момента, после чего возобновляют одновременное воздействие крутящего момента и осевого усилия с увеличением скорости вращения механизма, используемого для погружения, при этом обеспечивают растепление грунта под нижней торцевой поверхностью сваи и вокруг ее боковой поверхности с формированием оттаянной кольцевой зоны, внешний радиус которой составляет не менее
Figure 00000064
.
9. A method of installing a pile in permafrost soil, including drilling a leader well with a diameter smaller than the inner diameter of the hollow tubular pile body, installing the pile in the leader well, simultaneously applying torque and axial force to the pile until the pile is submerged to the design depth, filling the internal cavity piles cement-sand mortar thawed with drilled soil or other soil or sand-cement mortar and aging piles until it freezes with an array of permafrost soils, characterized in that in the process of simultaneous action of torque and axial force when the pile is submerged, the axial load is removed and the pile is removed from the soil by applying an opposite directional torque to it, after which the simultaneous effect of torque and axial force is resumed with an increase in the rotation speed of the mechanism used for immersion, this is ensured by the thawing of the soil under the lower end surface of the pile and around its lateral surface with the formation of a thawed annular zones with an external radius of at least
Figure 00000064
.
10. Способ установки сваи по п.9, отличающийся тем, что при возобновлении воздействия обеспечивают заданную производительность погружения сваи, устанавливая осевую подачу в соответствии со следующим соотношением:
Figure 00000065
,
где η - осевая подача сваи в грунт, м/с;
Qf - удельная теплота нагрева оттаивания грунта, Дж/м3;
f - коэффициент трения между сваей и поверхностью грунта;
Pc - давление, оказываемое сваей на поверхность грунта, Па.
10. The method of installing piles according to claim 9, characterized in that when the action is resumed, they provide a predetermined pile diving performance by setting the axial feed in accordance with the following ratio:
Figure 00000065
,
where η is the axial feed of the pile into the ground, m / s;
Q f - specific heat of heating thawing soil, J / m 3 ;
f is the coefficient of friction between the pile and the soil surface;
P c - pressure exerted by the pile on the soil surface, Pa.
RU2010128131/03A 2010-07-08 2010-07-08 Pile and method of its installation into permafrost soil RU2441116C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128131/03A RU2441116C1 (en) 2010-07-08 2010-07-08 Pile and method of its installation into permafrost soil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128131/03A RU2441116C1 (en) 2010-07-08 2010-07-08 Pile and method of its installation into permafrost soil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2441116C1 true RU2441116C1 (en) 2012-01-27

Family

ID=45786492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128131/03A RU2441116C1 (en) 2010-07-08 2010-07-08 Pile and method of its installation into permafrost soil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2441116C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554616C1 (en) * 2014-03-20 2015-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") Method to install metal piles on permafrost soils
RU2564714C1 (en) * 2014-04-25 2015-10-10 Сергей Алексеевич Зубехин Screw pile
RU2630338C1 (en) * 2016-06-03 2017-09-07 Роберт Мияссарович Хафизов Method for sinking screw piles into permafrost soil
RU2724651C1 (en) * 2020-03-08 2020-06-25 Максим Анатольевич Козлов Method for construction of piles in rock and permafrost soils
CN114755092A (en) * 2022-03-23 2022-07-15 哈尔滨商业大学 Special device and method for seasonal frozen soil indoor test

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2554616C1 (en) * 2014-03-20 2015-06-27 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") Method to install metal piles on permafrost soils
RU2564714C1 (en) * 2014-04-25 2015-10-10 Сергей Алексеевич Зубехин Screw pile
RU2630338C1 (en) * 2016-06-03 2017-09-07 Роберт Мияссарович Хафизов Method for sinking screw piles into permafrost soil
RU2724651C1 (en) * 2020-03-08 2020-06-25 Максим Анатольевич Козлов Method for construction of piles in rock and permafrost soils
CN114755092A (en) * 2022-03-23 2022-07-15 哈尔滨商业大学 Special device and method for seasonal frozen soil indoor test
CN114755092B (en) * 2022-03-23 2023-02-03 哈尔滨商业大学 Special device and method for seasonal frozen soil indoor test

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2441116C1 (en) Pile and method of its installation into permafrost soil
US3422629A (en) Construction support system and methods and apparatus for construction thereof
CN104762955B (en) A kind of Belled Pile construction method based on freezing process
CN105239585A (en) In-pile freezing structure of deep underground space and constructing method
CN202519694U (en) Open caisson foundation structure under saturated water condition when geology is sludge layer
CN108222221A (en) A kind of maintenance process for municipal blow-off pipe
CN110080202A (en) A kind of Foundation Pit bottom Horizontal Freezing structure and construction method
CN110144886A (en) Deep soft stratum long spire is with pipe, churning driven pore-creating filling pile construction method
RU2602538C1 (en) Method for reduction of action of forces of frost boil and increasing stability of pile foundations in permafrost zone
RU114692U1 (en) SCREW PILES
JP2019108766A (en) Maintenance method of frozen soil and construction method of frozen soil
CN109944269A (en) A kind of freeze proof pulling device and its construction method
CN107663863A (en) A kind of Permafrost Area pile foundation and its construction technology
RU2320821C1 (en) Drilling-and-driving method for pile foundation erection in permafrost ground
CN106759375A (en) A kind of high water level soft soil foundation pit freezes soil nail wall supporting structure system and construction method
JP4837849B2 (en) Construction method of soil cement composite pile
CA1174063A (en) Ice island construction
CN206829167U (en) A kind of cast-in-place box beam bracket raft foundation with discharge orifice
CN102031778A (en) Screw pile used for seasonally frozen ground zone
RU205047U1 (en) COMPOSITE ANTI-COOL PIL
KR900001101B1 (en) Frost damage proofed pile
CN206495225U (en) A kind of screw thread freezing pipe curtain steel pipe ground-connecting-wall foundation pit enclosure structure
RU207627U1 (en) COMPOSITE ANTI-COOL PIL
RU2310724C1 (en) Method for foundation construction on heaving soil in winter period
CN204023564U (en) The long spiral thin wall filling pile of major diameter cavity pipe casing