RU2523264C2 - Shell pile with filler material - Google Patents

Shell pile with filler material Download PDF

Info

Publication number
RU2523264C2
RU2523264C2 RU2012147044/03A RU2012147044A RU2523264C2 RU 2523264 C2 RU2523264 C2 RU 2523264C2 RU 2012147044/03 A RU2012147044/03 A RU 2012147044/03A RU 2012147044 A RU2012147044 A RU 2012147044A RU 2523264 C2 RU2523264 C2 RU 2523264C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
level
cavity
aggregate
pile according
Prior art date
Application number
RU2012147044/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012147044A (en
Inventor
Роберт Мияссарович Хафизов
Original Assignee
Роберт Мияссарович Хафизов
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 Роберт Мияссарович Хафизов filed Critical Роберт Мияссарович Хафизов
Priority to RU2012147044/03A priority Critical patent/RU2523264C2/en
Publication of RU2012147044A publication Critical patent/RU2012147044A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2523264C2 publication Critical patent/RU2523264C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: shell pile with filler fixed inside the pile and cap on the top, installed in permafrost soil, with internal cavity filled with nonfrost-susceptible material. The cavity is filled partially, just above the level of lower boundary of layer of seasonal freezing and thawing of the soil, in this case the upper surface of filler is sealed against the ingress of water.
EFFECT: increase of pile reliability, reduction of material consumption when manufacturing the piles, work cheapening.
10 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству оснований и фундаментов с использованием свай-оболочек в районах распространения многолетнемерзлых грунтов.The invention relates to the construction of foundations and foundations using piles-shells in areas of permafrost.

В течение нескольких лет эксплуатации свая-оболочка полностью заполняется водой. Зимой вода замерзает, и лед, образующийся в процессе расширения, разрывает стенки сваи. Наличие воды также способствует выпучиванию свай.During several years of operation, the pile casing is completely filled with water. In winter, the water freezes, and the ice formed in the expansion process breaks the walls of the pile. The presence of water also contributes to bulging piles.

Для предотвращения подобных разрушений полость сваи от основания до самого верха заполняют каким-либо непучинистым заполнителем: песком, грунтом, цементно-песчаными или другими затвердевающими смесями.To prevent such damage, the pile cavity from the base to the top is filled with some non-porous aggregate: sand, soil, cement-sand or other hardening mixtures.

Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является широко применяемая в настоящее время конструкция сваи с заполнением полости песком или цементно-песчаным раствором. Эта конструкция описана в статье: Чеверев В.Г., Пустовойт Г.П. и др. "Стабилизация трубчатых свайных фундаментов на пучинистых грунтах" - Основания, фундаменты и механика грунтов. №6, 2006 г., с.25 (прототип).Closest to the invention in its essence and the achieved result is the currently widely used construction of piles with filling the cavity with sand or cement-sand mortar. This design is described in the article: Cheverev V.G., Pustovoit G.P. and others. "Stabilization of tubular pile foundations on heaving soils" - Foundations, foundations and soil mechanics. No. 6, 2006, p.25 (prototype).

Недостатки вышеуказанной конструкции:The disadvantages of the above design:

- полость сваи заполняют полностью, что приводит к повышенному расходу материала и удорожанию работ.- the cavity of the pile completely fill, which leads to increased consumption of material and the cost of work.

Полость сваи-оболочки обычно надежно защищают от попадания атмосферных осадок устройством заглушки на верхнем торце сваи. Однако и это не спасает от появления воды внутри сваи. Анализ, проведенный автором, показал, что в процессе эксплуатации сваи-оболочки за счет разницы температур внешней среды (воздуха или грунта) и теплого воздуха внутри пустой оболочки образуется водный конденсат. Он конденсируется на внутренней поверхности стенок сваи. Вышеуказанные условия, необходимые для образования водного конденсата, имеются только в пространстве от уровня нижней границы слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта до верхнего торца сваи-оболочки. В этом пространстве температура может принимать положительное значение. Через несколько лет объем этой сконденсировавшейся влаги увеличивается, и свая-оболочка постепенно полностью заполняется водой.The cavity of the pile pile shell is usually reliably protected from atmospheric precipitation by a plug device at the upper end of the pile. However, this does not save from the appearance of water inside the pile. The analysis by the author showed that during the operation of the pile-sheath due to the difference in ambient temperature (air or soil) and warm air, water condensate forms inside the empty sheath. It condenses on the inner surface of the pile walls. The above conditions necessary for the formation of water condensate are available only in space from the level of the lower boundary of the layer of seasonal freezing-thawing of the soil to the upper end of the pile-shell. In this space, the temperature can take a positive value. After a few years, the volume of this condensed moisture increases, and the pile casing is gradually completely filled with water.

Ниже уровня нижней границы слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта температура вечномерзлого грунта и воздуха в полости сваи постоянно сохраняют отрицательное значение, и водный конденсат не может образоваться по определению.Below the lower boundary of the layer of seasonal freezing-thawing of the soil, the temperature of permafrost soil and air in the pile cavity constantly remain negative, and water condensate cannot be formed by definition.

Целью изобретения является повышение надежности сваи, уменьшение расхода материала при изготовлении сваи и удешевление работ.The aim of the invention is to increase the reliability of piles, reducing the consumption of material in the manufacture of piles and cheaper work.

Цель достигается тем, что заполнение полости осуществляется частично, только выше уровня нижней границы слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта, при этом верхняя поверхность заполнителя герметизируется от проникновения воды.The goal is achieved in that the cavity is partially filled, only above the lower boundary of the layer of seasonal freezing-thawing of the soil, while the upper surface of the filler is sealed against water penetration.

Цель изобретения достигается также следующими конструкциями:The purpose of the invention is also achieved by the following structures:

в качестве заполнителя используют предварительно изготовленную пробку, которую устанавливают внутри полости вплотную к внутренним стенкам сваи-оболочки;as a filler, a prefabricated cork is used, which is installed inside the cavity close to the inner walls of the pile casing;

- пробку изготовляют из теплоизоляционного материала с замкнутыми порами;- the cork is made of heat-insulating material with closed pores;

- пробку изготовляют из теплоизоляционного материала, герметично упакованного в водоизоляционную пленку;- the cork is made of heat-insulating material, hermetically packed in a waterproof film;

- пробку изготовляют из теплоизоляционного материала, покрытого герметичной прочной водоизоляционной обмазкой;- the cork is made of a heat-insulating material coated with a sealed durable waterproofing coating;

- верхнюю поверхность заполнителя располагают вплотную к заглушке;- the top surface of the aggregate is placed close to the plug;

- верхнюю поверхность заполнителя располагают на уровне проектной нижней границы паводковых вод, а в стенке сваи на этом уровне устроено отверстие;- the upper surface of the aggregate is located at the level of the design lower boundary of the flood waters, and a hole is made in the pile wall at this level;

- верхнюю поверхность заполнителя располагают на уровне проектной верхней границы паводковых вод, а в стенке сваи на этом уровне устроено отверстие;- the upper surface of the aggregate is located at the level of the design upper boundary of the flood waters, and a hole is made in the pile wall at this level;

- в полости сваи на уровне нижней границы слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта устанавливают опорную перегородку;- in the cavity of the pile at the level of the lower boundary of the layer of seasonal freezing-thawing soil establish a support partition;

- пробку прикрепляют к заглушке на верхнем торце сваи при помощи соединительных элементов.- the plug is attached to the cap on the upper end of the pile using connecting elements.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается всей совокупностью изложенных признаков. Это позволяет сделать вывод о соответствии признаку "новизна".Comparative analysis with the prototype shows that the inventive method is distinguished by the totality of the above features. This allows us to conclude that the sign of "novelty."

Сравнение не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемый способ от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".Comparison not only with the prototype, but also with other technical solutions in the art did not allow them to identify signs that distinguish the claimed method from the prototype, which allows us to conclude that the criterion of "significant differences".

На фиг.1-a изображена -оболочка по прототипу; на фиг.1-b изображена свая-оболочка по п.1 Формулы изобретения (Ф.И.); на фиг.1-c изображена свая-оболочка по п.2 Ф.И.; на фиг.1-d изображена свая-оболочка по п.10 Ф.И.Figure 1-a shows a prototype shell; figure 1-b shows the pile-shell according to claim 1 of the claims of the invention (FI); figure 1-c shows a pile shell according to claim 2 F.I .; figure 1-d shows a pile sheath according to claim 10 F.I.

На фиг.2-a изображена свая-оболочка по пп.7-8 Ф.И.Figure 2-a shows a pile-shell according to claims 7-8 F.I.

Описание конструкцийDescription of Constructions

- Полость 6 сваи-оболочки 1 частично заполняют непучинистым заполнителем 3. В качестве заполнителя используют предварительно изготовленную инвентарную пробку (например, из пенопласта). Она занимает пространство от уровня нижней границы 7 слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта 4 до заглушки 5, при этом верхняя поверхность заполнителя герметизируется от проникновения воды герметизатором 9 (фиг.1-b). Непучинистый заполнитель 3 значительно уменьшает объем воздуха в полости, который является исходным продуктом для образования конденсата. Образовавшийся небольшой объем воды не опасен, и не может разрушить сваю при расширении в процессе замерзания. В качестве герметизатора 9 может быть использован, в частности, тонкий слой цементного раствора.- The cavity 6 of the pile casing 1 is partially filled with non-porous aggregate 3. As a filler, a prefabricated inventory plug (for example, foam) is used. It occupies a space from the level of the lower boundary 7 of the seasonal freezing-thawing layer of soil 4 to the plug 5, while the upper surface of the aggregate is sealed against penetration of water by the sealant 9 (Fig. 1-b). Non-porous aggregate 3 significantly reduces the volume of air in the cavity, which is the initial product for the formation of condensate. The resulting small volume of water is not dangerous, and can not destroy the pile during expansion during freezing. As the sealant 9, in particular, a thin layer of cement mortar can be used.

- На уровне границы 7 в полости сваи устраивают опорную перегородку 8, которая может быть сплошной водонепроницаемой, если она отделяет непучинистый заполнитель 3 в виде засыпки рыхлого материала или затвердевающего раствора от нижней незаполненной части сваи 1 (фиг.2а). При непучинистом заполнителе 3 в виде инвентарной пробки опорная перегородка 8 может быть несплошной (фиг.1-c).- At the level of the boundary 7, a support partition 8 is arranged in the pile cavity, which can be continuous waterproof if it separates the non-porous aggregate 3 in the form of a filling of loose material or hardening solution from the lower unfilled part of the pile 1 (Fig. 2a). With non-porous aggregate 3 in the form of an inventory plug, the support wall 8 may be non-continuous (Fig. 1-c).

- В нижней части полости водный конденсат не образуется, т.к. там температура многолетнемерзлого грунта - отрицательная.- In the lower part of the cavity, water condensate does not form, because there the temperature of permafrost is negative.

- Внутренняя полость 6 сваи-оболочки 1 вплотную к ее стенкам может быть частично заполнена непучинистым заполнителем 3 в виде инвентарной пробки, например цилиндром из пенопласта или бетона (фиг.1-c). Непучинистый заполнитель 3 в виде пробки опускают в полость сваи до уровня нижней границы 7 слоя сезонного оттаивания грунта 4, где устанавливают опорную перегородку 8. Пробка может быть изготовлена из других материалов, указанных в пп.3-5 Ф.И.- The inner cavity 6 of the pile-shell 1 close to its walls can be partially filled with non-porous aggregate 3 in the form of an inventory plug, for example, a cylinder of foam or concrete (Fig. 1-c). Non-porous aggregate 3 in the form of a cork is lowered into the cavity of the pile to the level of the lower boundary 7 of the layer of seasonal thawing of the soil 4, where the support partition is installed 8. The cork can be made of other materials specified in paragraphs 3-5.

- Другим вариантом фиксации положения пробки 3 является его прикрепление к заглушке 5 при помощи соединительного элемента 14 (фиг.1-d).- Another option for fixing the position of the plug 3 is its attachment to the plug 5 using the connecting element 14 (Fig.1-d).

- На (фиг.2-a) показана свая-оболочка 1, заполненная непучинистым заполнителем 3 с герметизатором 9, расположенным ниже нижнего проектного уровня паводковых вод 11. Верхний проектный уровень поверхностных вод обозначен цифрой 13. В стенке сваи 1 на этом уровне 11 устроено сквозное отверстие 12.- Fig. 2-a) shows a pile casing 1 filled with non-porous aggregate 3 with a seal 9 located below the lower design level of flood water 11. The upper design level of surface water is indicated by the number 13. In the wall of the pile 1 at this level 11 is arranged through hole 12.

Паводковая вода в начале весеннего паводка заполняет полость сваи-оболочки выше уровня герметизатора 9 через отверстие 12. После прекращения паводка вода вытекает из этого отверстия и полость выше уровня 9 остается пустой (фиг.2-b). Конденсат, который может образоваться в пустой полости выше отверстия 12, вытечет через это отверстие. Такая конструкция позволяет уменьшить объем заполнителя по сравнению с вариантом, изображенным на следующих фигурах.Flood water at the beginning of spring flood fills the cavity of the pile shell above the level of the seal 9 through the hole 12. After the flood ceases, water flows out of this hole and the cavity above level 9 remains empty (Fig.2-b). Condensation that may form in the empty cavity above the opening 12 flows out through this opening. This design allows to reduce the volume of aggregate in comparison with the option depicted in the following figures.

- На фиг.2-c показан другой вариант устройства сваи-оболочки 1, при котором сливное отверстие 12 устраивают выше проектного уровня поверхностных вод 13, например в озере. На фиг.2-d показана свая после понижения уровня поверхностных вод. Этот вариант удобен и при высокой химической агрессивности паводковых вод.- Figure 2-c shows another embodiment of the device of the pile-shell 1, in which the drain hole 12 is arranged above the design level of surface water 13, for example in a lake. Figure 2-d shows a pile after lowering the surface water level. This option is convenient for high chemical aggressiveness of flood waters.

Claims (10)

1. Свая-оболочка с зафиксированным внутри сваи заполнителем и заглушкой на верхнем торце, установленная в многолетнемерзлом грунте, с внутренней полостью, заполненной непучинистым материалом, отличающаяся тем, что заполнение полости осуществляют частично, только выше уровня нижней границы слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта, при этом верхняя поверхность заполнителя герметизируется от проникновения воды.1. A pile-sheath with a filler fixed inside the pile and a plug on the upper end, installed in permafrost soil, with an internal cavity filled with non-porous material, characterized in that the cavity is partially filled, only above the lower boundary of the layer of seasonal freezing-thawing soil, while the upper surface of the aggregate is sealed against penetration of water. 2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что в качестве заполнителя используют предварительно изготовленную пробку, которую устанавливают внутри полости вплотную к внутренним стенкам сваи-оболочки.2. The pile according to claim 1, characterized in that the prefabricated plug is used as a filler, which is installed inside the cavity close to the inner walls of the pile-shell. 3. Свая по п.2, отличающаяся тем, что пробку изготовляют из теплоизоляционного материала с замкнутыми порами.3. The pile according to claim 2, characterized in that the cork is made of heat-insulating material with closed pores. 4. Свая по п.2, отличающаяся тем, что пробку изготовляют из теплоизоляционного материала, герметично упакованного в водоизоляционную пленку.4. The pile according to claim 2, characterized in that the cork is made of heat-insulating material, hermetically packed in a waterproof film. 5. Свая по п.2, отличающаяся тем, что пробку изготовляют из теплоизоляционного материала, покрытого герметичной прочной водоизоляционной обмазкой.5. The pile according to claim 2, characterized in that the cork is made of a heat-insulating material coated with a sealed, durable waterproofing coating. 6. Свая по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что верхнюю поверхность заполнителя располагают вплотную к заглушке.6. Pile according to one of claims 1 to 5, characterized in that the upper surface of the aggregate is placed close to the plug. 7. Свая по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что верхнюю поверхность заполнителя располагают на уровне проектной нижней границы поверхностных вод, а в стенке сваи на этом уровне выполнено отверстие.7. Pile according to one of claims 1 to 5, characterized in that the upper surface of the aggregate is located at the level of the design lower boundary of the surface water, and a hole is made in the pile wall at this level. 8. Свая по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что верхнюю поверхность заполнителя располагают на уровне проектной верхней границы поверхностных, а в стенке сваи на этом уровне выполнено отверстие.8. A pile according to one of claims 1 to 5, characterized in that the upper surface of the aggregate is located at the level of the design upper boundary of the surface, and a hole is made in the pile wall at this level. 9. Свая по одному из пп.1-5, отличающаяся тем, что в полости сваи на уровне нижней границы слоя сезонного промерзания-оттаивания грунта устанавливают опорную перегородку, на которую опирается заполнитель.9. A pile according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the cavity of the pile at the level of the lower boundary of the layer of seasonal freezing-thawing of the soil, a support partition is mounted on which the aggregate rests. 10. Свая по одному из пп.2-5, отличающаяся тем, что пробку прикрепляют к заглушке на верхнем торце сваи при помощи соединительных элементов. 10. Pile according to one of paragraphs.2-5, characterized in that the cork is attached to the cap on the upper end of the pile using connecting elements.
RU2012147044/03A 2012-11-07 2012-11-07 Shell pile with filler material RU2523264C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147044/03A RU2523264C2 (en) 2012-11-07 2012-11-07 Shell pile with filler material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012147044/03A RU2523264C2 (en) 2012-11-07 2012-11-07 Shell pile with filler material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012147044A RU2012147044A (en) 2014-05-20
RU2523264C2 true RU2523264C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50695312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012147044/03A RU2523264C2 (en) 2012-11-07 2012-11-07 Shell pile with filler material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2523264C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182759U1 (en) * 2018-07-13 2018-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Завод винтовых свай" Screw pile
RU186670U1 (en) * 2018-10-17 2019-01-29 Евгений Николаевич Неустроев SCREW PILES

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU700602A1 (en) * 1978-06-26 1979-11-30 Якутский Филиал Проектного И Научно-Исследовательского Института "Красноярский Промстрой Ниипроект" Foundation
SU773190A1 (en) * 1979-01-02 1980-10-23 За витель Pile
RU2348759C2 (en) * 2007-02-16 2009-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) Method of building of pile foundation and pile foundation
RU89539U1 (en) * 2009-08-06 2009-12-10 Юрий Робертович Гунгер PILING (OPTIONS)

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU700602A1 (en) * 1978-06-26 1979-11-30 Якутский Филиал Проектного И Научно-Исследовательского Института "Красноярский Промстрой Ниипроект" Foundation
SU773190A1 (en) * 1979-01-02 1980-10-23 За витель Pile
RU2348759C2 (en) * 2007-02-16 2009-03-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МИИТ) Method of building of pile foundation and pile foundation
RU89539U1 (en) * 2009-08-06 2009-12-10 Юрий Робертович Гунгер PILING (OPTIONS)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182759U1 (en) * 2018-07-13 2018-08-30 Общество с ограниченной ответственностью "Завод винтовых свай" Screw pile
RU186670U1 (en) * 2018-10-17 2019-01-29 Евгений Николаевич Неустроев SCREW PILES

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012147044A (en) 2014-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2523264C2 (en) Shell pile with filler material
US4298294A (en) Basement dewatering system
RU2602538C1 (en) Method for reduction of action of forces of frost boil and increasing stability of pile foundations in permafrost zone
KR100939821B1 (en) Buoyancy maintaining method of floating concrete structure
RU143963U1 (en) COOLED FACILITY BASE
RU2384671C1 (en) Pile support for structures erected on permanently frozen soil
RU182759U1 (en) Screw pile
JP2012213292A (en) Underground buried type control board
RU78223U1 (en) PILING-SHELL OF INTERMEDIATE SUPPORT OF RACK TYPE BRIDGE (OPTIONS)
RU2011136348A (en) MARINE GRAVITY-PILATED PLATFORM AND METHOD FOR INSTALLING IT ON THE SEA
CN204023686U (en) A kind of for solving the bracing means that karez Frozen-thawed cycled destroys
RU141393U1 (en) HEAT-INSULATED FOUNDATION
RU2415997C1 (en) Ground dam on permafrost soils
RU186670U1 (en) SCREW PILES
RU2441115C1 (en) Pile with increased resistance to swelling
RU2502845C1 (en) Retaining wall on permafrost soil (versions)
RU2592113C2 (en) Ground dam on permafrost base and method for creation thereof
RU211086U1 (en) Benchmark for soils in areas of permafrost and deep seasonal thawing
CN205830512U (en) A kind of skyscraper balcony of energy planting pot plant
RU2449077C2 (en) Method to erect water-retaining dams
CN112478100B (en) Method for constructing concrete spherical aquatic building
SU1092234A1 (en) Mooring embankment
RU2575381C1 (en) Steel filled pile with built-in seasonal cooling device (versions)
CN217419748U (en) Concrete pipe pile
RU63367U1 (en) STAINLESS STANDING TYPE BRIDGE INTERMEDIATE SHIELD

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20191108