RU2582530C2 - Drive pile device in punched well with wider base - Google Patents
Drive pile device in punched well with wider base Download PDFInfo
- Publication number
- RU2582530C2 RU2582530C2 RU2014117507/03A RU2014117507A RU2582530C2 RU 2582530 C2 RU2582530 C2 RU 2582530C2 RU 2014117507/03 A RU2014117507/03 A RU 2014117507/03A RU 2014117507 A RU2014117507 A RU 2014117507A RU 2582530 C2 RU2582530 C2 RU 2582530C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- well
- soil
- driven
- shoe
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
- E02D7/02—Placing by driving
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к возведению фундаментов глубокого заложения из сборных (заводской готовности) забивных свай в пробитых скважинах с уширенным основанием-пятой, т.е. из наиболее распространенных в практике строительного производства призматических, круглого сечения и т.п.преимущественно железобетонных свай в просадочных грунтах с I типом грунтовых условий, насыпных, высокопористых глинистых, песчаных и др. слабых грунтах с пониженной несущей способностью в их природном или техногенном сложении.The invention relates to the field of construction, in particular to the construction of deep foundations from prefabricated (factory ready) driven piles in punched wells with a broadened fifth base, i.e. of the most common prismatic, circular sections, etc., in the practice of building construction, mainly reinforced concrete piles in subsiding soils with type I soil conditions, bulk, highly porous clay, sand, and other weak soils with reduced bearing capacity in their natural or technogenic composition.
В настоящее время широко применяются в различных грунтовых условиях забивные призматические, реже пирамидальные, ромбовидные и др. сваи (СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. Госстрой России. М., 2004; СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты. М., 2011).Currently, driven prismatic, less often pyramidal, diamond-shaped and other piles are widely used in various ground conditions (SP 50-102-2003. Design and installation of pile foundations. Gosstroy of Russia. M., 2004; SP 24.13330.2011. Pile foundations. M., 2011).
Однако этим сваям присущи следующие недостатки, основными из которых являются:However, these piles have the following disadvantages, the main of which are:
невысокая несущая способность свай в слабых и др. грунтах и особенно при опирании их на грунты с высокой сжимаемостью;low bearing capacity of piles in weak and other soils and especially when resting them on soils with high compressibility;
невозможность погружения свай в прочные и плотные - слабоуплотняющиеся грунты без лидерных скважин, т.е. без предварительно пробуренных (с выбуриванием грунтов) скважин и которые характеризуются существенным (до 2-х раз) снижением несущей способности по их боковой поверхности.the impossibility of immersing piles in strong and dense - poorly compacting soils without leader wells, i.e. without pre-drilled (with drilling holes) wells and which are characterized by a significant (up to 2 times) reduction in bearing capacity along their lateral surface.
Известны и широко применяются в различных грунтовых условиях свайные фундаменты из набивных в пробитых скважинах, а также буроопускных свай, выполняемые:Known and widely used in various soil conditions, pile foundations from rammed in punched wells, as well as drilling piles, performed:
а) с помощью пневмопробойника с последующим заполнением скважины жесткой бетонной смесью и повторным погружением в нее пневмопробойника с образованием сваи диаметром до 14-26 см (Казаков Ю.Н., Буланкин Н.Ф., Стоян Ю.Ф. Технология устройства набивных свай пневмопробойниками // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1995, №1);a) using a pneumatic punch followed by filling the well with a rigid concrete mixture and re-immersing a pneumatic punch into it with the formation of piles with a diameter of up to 14-26 cm (Kazakov Yu.N., Bulankin NF, Stoyan Yu.F. Technology of packing piles with pneumatic punchers // Foundations, foundations and soil mechanics. - 1995, No. 1);
б) путем погружения в грунт сваебойной установкой конической инвентарной трубы-пробивного сердечника диаметром поверху 0,4-0,6 м, понизу 0,05-0,15 м с помощью сваебойного оборудования (Крутов В.И., Сорочан Е.А., Ковалев В.А. Фундаменты мелкого заложения. М.: Издательство АСВ, 2009); В.И. Крутов, А.С.Ковалев, В.А. Ковалев. Проектирование и устройство оснований и фундаментов на просадочных грунтах. - М.: Издательство АСВ, 2013). В рыхлых глинистых грунтах скважины заполняются жесткой бетонной смесью с последующим погружением в нее инвентарной трубы-сердечника;b) by immersing in the soil with a piling installation of a conical inventory pipe-punching core with a diameter on top of 0.4-0.6 m, down 0.05-0.15 m using piling equipment (Krutov V.I., Sorochan EA , V. Kovalev. Foundations of shallow laying. M.: Publishing house ASV, 2009); IN AND. Krutov, A.S. Kovalev, V.A. Kovalev. Design and construction of foundations and foundations on subsidence soils. - M .: DIA Publishing House, 2013). In loose clay soils, wells are filled with a rigid concrete mixture, followed by immersion of an inventory core pipe into it;
в) путем устройства уширенного основания из втрамбованного в дно скважины жесткого грунтового материала с помощью специального навесного оборудования на грузоподъемные механизмы или сваебойных установок (СТО 36554501-018-2009. Стандарт организации. Проектирование и устройство свайных фундаментов и уплотненных оснований из набивных свай в пробитых скважинах. НИЦ «Строительство», 2010; Крутов В.И., Кагай В.К., Глухов B.C. Фундаменты из набивных свай в пробитых скважинах // Основания, фундаменты и механика грунтов, 2011, №2);c) by arranging an enlarged base from hard soil compacted into the bottom of the well using special attachments for hoisting mechanisms or piling installations (STO 36554501-018-2009. Organization standard. Design and construction of pile foundations and compacted bases from rammed piles in punched wells Research and Development Center "Building", 2010; Krutov V.I., Kagay V.K., Glukhov BC Foundations of rammed piles in punched wells // Foundations, Foundations and Soil Mechanics, 2011, No. 2);
г) путем забивки молотом обсадной трубы на чугунном или железобетонном конусе-теряемом башмаке (сваи «Вибро» и их модификации) до требуемой глубины или расчетного отказа, установки арматурного каркаса и заполнения трубы пластичной бетонной смесью с извлечением обсадной трубы из скважины при помощи прицепного устройства и канатного блока или вибратора (Ганичев И.А. «Устройство искусственных оснований и фундаментов» - 3-е изд., перераб. и доп.- М.: Стройиздат, 1981);d) by hammering the casing on a cast-iron or reinforced concrete cone-lost shoe (Vibro piles and their modifications) to the required depth or design failure, installing the reinforcing cage and filling the pipe with plastic concrete mixture with the casing removed from the well using a towing device and a rope block or vibrator (Ganichev IA "The device of artificial foundations and foundations" - 3rd ed., revised and additional - M .: Stroyizdat, 1981);
д) путем бурения скважин на заданную глубину и, как правило, не менее чем на 1 м заглубления в подстилающий слой с повышенной прочностью и несущей способностью, устройства камуфлетного уширения под слоем литой бетонной смеси, опускания в скважину через уширение из бетонной смеси сборной железобетонной сваи с вдавливанием ее в подстилающий несущий слой, заполнения зазоров между сваей и стенками скважины грунтом, литой бетонной смесью или др. схватывающимся раствором (СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. Госстрой России. 2004).e) by drilling wells to a predetermined depth and, as a rule, by not less than 1 m deepening into the underlying layer with increased strength and bearing capacity, camouflage broadening devices under a layer of cast concrete mixture, lowering a precast concrete pile into the well through broadening from the concrete mixture pressing it into the underlying bearing layer, filling the gaps between the pile and the walls of the well with soil, cast concrete mixture or other setting mortar (SP 50-102-2003. Design and construction of pile foundations. Gosstroy Ross II. 2004).
Основными недостатками приведенных выше технических решений, поименованных выше конструкций и способов устройства свайных фундаментов соответственно в п. «а»-«д» являются:The main disadvantages of the above technical solutions, the above-named designs and methods of installation of pile foundations, respectively, in paragraphs "a" - "e" are:
- ограниченная область применения таких свай из-за сравнительно небольших диаметра до 0,14 и в некоторых случаях до 0,26 м и глубины устройства до 2-6 м, а также невозможность выполнения в грунтах с наличием прослойков или даже линз с повышенной плотностью и прочностью и тем более в толще плотных грунтов;- the limited scope of such piles due to the relatively small diameter of up to 0.14 and in some cases up to 0.26 m and the depth of the device up to 2-6 m, as well as the inability to perform in soils with interlayers or even lenses with increased density and strength and especially in the thickness of dense soils;
- неполное использование несущей способности грунтов под торцом сваи из-за малой его площади, не превышающей 0,002-0,018 м2; необходимость использования двух видов бетонной смеси, а именно жесткой бетонной на крупном заполнителе для вдавливания ее в боковую поверхность скважины при возможном повторном погружении пробивного сердечника и литой на мелком заполнителе при бетонировании ствола сваи; затруднение и часто невозможность повторного погружения пробивного сердечника в скважину, заполненную жесткой бетонной смесью при наличии прослойков и линз достаточно прочных и плотных, в том числе маловлажных глинистых грунтов; низкая несущая способность таких свай в глинистых грунтах с повышенной влажностью, а также плотных и маловлажных грунтах в связи с отсутствием возможности вдавливания жесткой бетонной смеси в стенки скважины;- incomplete use of the bearing capacity of soils under the pile end due to its small area not exceeding 0.002-0.018 m 2 ; the need to use two types of concrete mix, namely, rigid concrete on a large aggregate to press it into the side surface of the well with the possible re-immersion of the punch core and cast on a small aggregate when concreting the pile shaft; the difficulty and often the impossibility of re-immersing the punch core in a well filled with a rigid concrete mixture in the presence of layers and lenses sufficiently strong and dense, including low-moisture clay soils; low bearing capacity of such piles in clay soils with high humidity, as well as in dense and low-moisture soils due to the lack of the ability to push hard concrete into the well walls;
- отсутствие специального навесного оборудования на грузоподъемные и транспортные механизмы и необходимость его кустарного изготовления;- lack of special attachments for lifting and transport mechanisms and the need for its artisanal manufacture;
- относительно низкая несущая способность на вертикальные и тем более на моментные и горизонтальные нагрузки;- relatively low bearing capacity on vertical and especially on moment and horizontal loads;
- практически полное исключение в передаче нагрузки на грунт основания по боковой поверхности сваи и по всей ее длине на вертикальные и горизонтальные нагрузки, вследствие чего эти сваи целесообразно применять только при прорезке заторфованных и др. грунтов с наличием в них слоев торфов, а также в самоуплотняющихся от собственного веса просадочных с II типом грунтовых условий и неслежавшихся насыпных грунтах.- almost complete exclusion in the transfer of load on the base soil along the lateral surface of the pile and along its entire length to vertical and horizontal loads, as a result of which these piles should be used only when cutting peat and other soils with peat layers in them, as well as in self-compacting from its own weight subsidence with type II soil conditions and unbreakable loose soils.
Кроме того, общим недостатком всех приведенных выше фундаментов является значительный (до 0,2-0,5 месяца) перерыв в производстве работ нулевого цикла, необходимый для набора прочности бетона набивных свай до требуемых значений, вследствие чего существенно увеличиваются сроки строительства.In addition, a common drawback of all the above foundations is a significant (up to 0.2-0.5 months) interruption in the work of the zero cycle, which is necessary to increase the strength of concrete of the printed piles to the required values, as a result of which the construction time is significantly increased.
Наиболее близким аналогом к заявленному способу является способ возведения свайного фундамента из забивных свай на просадочных грунтах с II типом по просадочности, принятый за прототип, из которого известно устройство свайного фундамента с образованием скважин, оси которых совпадают с проектным положением осей свай и заполненных дренирующим материалом, при этом сваи выполнены с возможностью замачивания и погружения в скважины, которые образуют на всю глубину просадочного грунта с заглублением в подстилающий непросадочный грунт. После заполнения скважин дренирующим материалом осуществляют обвалование территории по периметру сооружения, покрывают обвалованную площадь слоем дренирующего материала, причем замачивание осуществляют путем заливки воды на обвалованную территорию и выдерживания в течение 15-30 дней, после чего погружают сваи в скважины (SU 885446, 30. 11.1981).The closest analogue to the claimed method is a method of constructing a pile foundation from driven piles on subsidence soils with type II subsidence, adopted as a prototype, from which it is known to arrange a pile foundation with the formation of wells, the axes of which coincide with the design position of the axes of the piles and filled with drainage material, while the piles are made with the possibility of soaking and immersion in wells, which form the entire depth of subsidence soil with deepening in the underlying non-subsidence soil. After filling the wells with drainage material, the area is surrounded around the perimeter of the structure, the area covered is covered with a layer of drainage material, soaking is carried out by pouring water on the surrounded area and holding for 15-30 days, after which the piles are immersed in the wells (SU 885446, 30. 11.1981 )
По способу возведения свайного фундамента по SU 885446 необходимо отметить следующее:According to the method of construction of the pile foundation according to SU 885446, the following should be noted:
а) рассматриваемый способ устройства фундамента распространяется только на просадочные грунты с II типом грунтовых условий, в которых возможна просадка грунта от его собственного веса, а способ по предлагаемой заявке только на просадочные грунты с I типом по просадочности, т.е. при отсутствии просадки от собственного веса;a) the foundation method under consideration applies only to subsidence soils with type II soil conditions in which subsidence of its own weight is possible, and the method according to the proposed application only to subsidence soils with type I by subsidence, i.e. in the absence of drawdown from its own weight;
б) в соответствии с ранее действующими (Руководство по производству и приемке работ при устройстве оснований и фундаментов. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. М.: Стройиздат. 1977; Крутов В.И., Галицкий В.Г. и др. Уплотнение просадочных грунтов. М.: Стройиздат, 1974) и сохранившимися до настоящего времени требованиями (Пособие по проектированию оснований и фундаментов зданий и сооружений (к СНиП 2.02.01-83). НИИОСП им. Н.М. Герсеванова. М.: Стройиздат, 1986) дренажные скважины должны выполняться путем бурения с выборкой грунта без создания вокруг и под ними уплотненных зон. В случаях выполнения скважин путем пробивки и создания вокруг них уплотненных зон весьма существенно снижается фильтрационная способность дренажных скважин, т.е. они будут выполнять функцию армирующих элементов и сдерживать интенсивность уплотнения грунтов, поэтому оказываются не эффективными;b) in accordance with the previous ones (Guidelines for the production and acceptance of work when laying the foundations and foundations. NIIOSP named after N.M. Gersevanov. M: Stroyizdat. 1977; Krutov V.I., Galitsky V.G. Compaction of subsidence soils. M.: Stroyizdat, 1974) and the requirements that have been preserved to date (Manual on the design of foundations and foundations of buildings and structures (to SNiP 2.02.01-83). NIIOSPP named after NM Gersevanov. M: Stroyizdat , 1986) drainage wells should be performed by drilling with sampling of the soil without creating around and under them compacted ny zones. In cases of wells being drilled by punching and creation of densified zones around them, the filtration capacity of drainage wells is very significantly reduced, i.e. they will perform the function of reinforcing elements and restrain the intensity of soil compaction, therefore they are not effective;
в) для того чтобы обеспечить создание вокруг и особенно под сваей уплотненных зон, при которых достигается повышение несущей способности сваи, необходимо снижение влажности грунтов от полного водонасыщения ωs до значения, близкого к оптимальной влажности ω0, обычно равной ω0=ωр (ωр - влажность на границе пластичности). Такое снижение влажности, как правило, происходит в течение 10-20 суток после прекращения замачивания, т.е. только спустя это время следует погружать забивную сваю в дренажную скважину. В связи с чем, если погружать сваю сразу же после прекращения замачивания, когда грунт находится в состоянии практически полного водонасыщения (степень влажности Sr≥0,8-0,9), то погружение сваи будет происходить практически без уплотнения околосвайного грунта и главным образом за счет выпора грунта в стороны с весьма существенным подъемом его поверхности вокруг скважины и частичным разуплотнением грунта вокруг и под сваей.c) in order to ensure the creation of compacted zones around and especially under the pile, in which an increase in the bearing capacity of the pile is achieved, it is necessary to reduce the soil moisture from full water saturation ω s to a value close to the optimum humidity ω 0 , usually equal to ω 0 = ω p ( ω p - humidity at the boundary of plasticity). Such a decrease in humidity usually occurs within 10-20 days after the termination of soaking, i.e. only after this time should the submerged pile be immersed in the drainage well. In this connection, if the pile is immersed immediately after the soaking is stopped, when the soil is in a state of almost complete water saturation (degree of humidity S r ≥0.8-0.9), then the pile will be immersed almost without compaction of the near-pile soil and mainly due to the expansion of the soil to the sides with a very significant rise of its surface around the well and partial softening of the soil around and under the pile.
Таким образом, от момента выполнения дренажной скважины до погружения в нее забивной сваи по SU 885446 требуется около 2-3-х месяцев. По предлагаемой заявке это время может быть сокращено в зависимости от грунтовых условий до нескольких (1-2-х) часов;Thus, from the time the drainage well is completed to the immersion of the driven pile according to SU 885446, it takes about 2-3 months. According to the proposed application, this time can be reduced, depending on soil conditions, to several (1-2) hours;
г) выполнение дренажных скважин с заглублением их в непросадочный подстилающий несущий слой по SU 885446 неизбежно приводит к снижению прочностных и деформационных характеристик этих грунтов (особенно при их глинистом составе) и тем самым к снижению несущей способности забиваемой в последующем сваи, а также увеличению ее длины;d) the implementation of drainage wells with their deepening into a non-subsiding underlying bearing layer according to SU 885446 inevitably leads to a decrease in the strength and deformation characteristics of these soils (especially with their clay composition) and thereby to a decrease in the bearing capacity of a pile to be driven in a subsequent one, as well as an increase in its length ;
д) в SU 885446 не указываются пределы изменения диаметра дренажных скважин, которые могут в большей степени, чем их глубина, определять эффективность повышения несущей способности забивной сваи.d) SU 885446 does not indicate the limits of the change in the diameter of drainage wells, which can, to a greater extent than their depth, determine the effectiveness of increasing the bearing capacity of a driven pile.
Задача, на решение которой направлена предложенная заявка, заключается в создании устройства свайного фундамента из забивных свай в пробитых скважинах с уширенным основанием-пятой, которое исключало бы указанные выше недостатки.The problem to which the proposed application is directed is to create a pile foundation device from driven piles in punched wells with a broadened fifth base, which would eliminate the above disadvantages.
Технический результат, достигаемый при реализации данного способа, заключается в повышении несущей способности свай и эффективности применения свайных фундаментов за счет использования только одной сваебойной установки как при пробивке скважин, так и при повышении несущей способности свай путем создания уширенного основания из втрамбованного-уплотненного жесткого грунтового материала в нижней, а также при необходимости и в верхней части забивной сваи.The technical result achieved by the implementation of this method is to increase the load-bearing capacity of piles and the efficiency of pile foundations by using only one piling installation both when punching wells and by increasing the load-bearing capacity of piles by creating an expanded base from rammed-compacted hard ground material in the lower, and also, if necessary, in the upper part of the driven pile.
Указанный технический результат в способе устройства забивной сваи, заключающемся в образовании скважины, заполненной без уплотнения уплотняющимся грунтом, и погружении в нее железобетонной сваи, достигается тем, что скважину образуют путем пробивки ее с использованием сваи с башмаком-пробойником в нижней части, над которым затем формируют уширенное основание из послойно отсыпанного и уплотненного жесткого грунтового материала, поверх которого отсыпают без уплотнения грунтовый материал с последующим погружением в него забивной железобетонной сваи и окончательным формированием уширенного основания в его верхней части и уплотненной зоны как в нижней части, так и по боковой поверхности забивной сваи.The specified technical result in the method of driving a driven pile, consisting in the formation of a well filled without compaction with compacting soil, and immersion in reinforced concrete piles, is achieved by forming a well by punching it using a pile with a punch shoe in the lower part, above which form a broadened base from layer-by-layer poured and compacted hard soil material, on top of which soil material is poured without compaction, followed by immersion in it with driven jelly reinforced concrete piles and the final formation of a broadened base in its upper part and compacted zone both in the lower part and along the lateral surface of the driven pile.
Для пробивки скважины можно использовать инвентарную сваю с наконечником, имеющим нижнюю полость, в которой размещен башмак-пробойник.For punching a well, you can use an inventory pile with a tip having a lower cavity in which a punch shoe is located.
Кроме того, для пробивки скважины можно использовать забивную железобетонную сваю со съемным наконечником, имеющим две полости в его нижней и верхней частях, в которых размещены соответственно верхняя часть башмака-пробойника и нижняя торцевая часть забивной сваи.In addition, for punching a well, you can use a driven reinforced concrete pile with a removable tip having two cavities in its lower and upper parts, in which the upper part of the punch shoe and the lower end part of the driven pile are respectively located.
С целью сохранения целостности забивной железобетонной сваи в грунтах с плотными или твердыми включениями и башмака-пробойника при образовании скважины целесообразно вначале выполнить пробивку лидерной скважины.In order to maintain the integrity of a driven reinforced concrete pile in soils with dense or solid inclusions and a punch shoe during well formation, it is advisable to first punch the leader well.
При этом пробивку лидерной скважины осуществляют стальной инвентарной сваей с извлекаемым башмаком меньшего диаметра, чем диаметр башмака-пробойника.In this case, the leader hole is punched with a steel inventory pile with a removable shoe of a smaller diameter than the diameter of the punch shoe.
Для повышения несущей способности забивной железобетонной сваи на горизонтальные и моментные нагрузки формируют в верхней части забивной железобетонной сваи уширение из жесткого грунтового материала с использованием шаблона-трамбовки с внутренней полостью вначале путем вытрамбовывания котлована-приямка с погружением в грунт шаблона вокруг оголовка сваи на глубину (1-2) d диаметра d поперечного сечения пробитой скважины с последующим заполнением котлована-приямка жестким грунтовым материалом и уплотнением его тем же шаблоном.To increase the bearing capacity of a driven reinforced concrete pile for horizontal and moment loads, a broadening of hard soil material is formed in the upper part of the driven concrete pile using a ramming template with an internal cavity, first by ramming the excavation pit with immersing the template around the pile head to the depth (1 -2) d of diameter d of the cross section of the punched well, followed by filling the pit pit with hard soil material and compacting it with the same template.
Кроме того, пробивку скважины в неустойчивых водонасыщенных песчаных и глинистых грунтах выполняют с обсадной трубой, а после формирования уширенного основания выполняют засыпку скважины песчаным грунтом либо сыпучим грунтовым материалом одновременно с извлечением обсадной трубы из скважины с приложением к ней в необходимых случаях вибрации.In addition, the well is punched in unstable water-saturated sand and clay soils with the casing, and after the formation of the broadened base, the well is filled with sand or loose ground material while the casing is removed from the well with vibration being applied to it if necessary.
Описание предлагаемого способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена скважина, пробитая башмаком-пробойником, вставляемым в нижнюю полость, в том числе съемного наконечника, инвентарной сваи, погружаемой в грунт сваебойной установкой на заданную глубину с образованием уплотненной зоны вокруг пробитой скважины; на фиг. 2 - скважина, пробитая забивной железобетонной сваей, для чего забивная железобетонная свая в нижней части оборудуется съемным наконечником с двумя нижней и верхней полостями, в которые соответственно вставляются башмак-пробойник и закрепленная к наконечнику забивная железобетонная свая; на фиг. 3 - сформированное уширенное основание из втрамбованного нижней частью наконечника инвентарной сваи (уплотненного) жесткого грунтового материала (щебень, гравий, жесткий бетон и т.п.) после послойной отсыпки и втрамбовывания (уплотнения) в нижнюю часть скважины над башмаком-пробойником жесткого грунтового материала заданного объема на заданную высоту; на фиг. 4 - сформированное нижней частью съемного наконечника забивной железобетонной сваи уширенное основание из втрамбованного (уплотненного) жесткого грунтового материала (щебень, гравий, жесткий бетон и т.п.) после послойной отсыпки и втрамбовывания-уплотнения в нижнюю часть скважины над башмаком-пробойником жесткого грунтового материала заданного объема на заданную высоту; на фиг. 5 - погружение железобетонной забивной сваи в засыпанную скважину без уплотнения жесткого грунтового материала (щебень, гравий и т.п.) или местного грунта (песчаного, глинистого) на всю ее верхнюю часть с образованием дополнительных зон уплотнения грунта у уширенного основания и по боковой поверхности забивной сваи; на фиг. 6 изображено устройство уширения из уплотненного жесткого грунтового материала в верхней части забивной сваи стальным шаблоном-трамбовкой с внутренней полостью на глубину 1-2 диаметра пробитой скважины после вытрамбовывания котлована, послойной отсыпки и уплотнения в образовавшемся котловане-приямке жесткого грунтового материала. The description of the proposed method is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a well punched by a punch shoe inserted into the lower cavity, including a removable tip, an inventory pile immersed in the soil by a piling unit to a predetermined depth to form a compacted zone around the punched well; in FIG. 2 - a well punched by a driven reinforced concrete pile, for which a driven reinforced concrete pile in the lower part is equipped with a removable tip with two lower and upper cavities, into which respectively a shoe punch and a driven reinforced concrete pile fixed to the tip are inserted; in FIG. 3 - formed a broadened base from an indented pile of compacted hard ground material (crushed stone, gravel, hard concrete, etc.) rammed with the lower part of the tip after layer-by-layer filling and ramming (compaction) into the lower part of the well above the shoe punch of hard ground material a given volume to a given height; in FIG. 4 - a broadened base made of compacted hard compacted soil (crushed stone, gravel, hard concrete, etc.) formed by the lower part of the removable tip of the driven reinforced concrete pile after layer-by-layer filling and tamping-compaction into the lower part of the well above the hard ground punch shoe material of a given volume to a given height; in FIG. 5 - immersion of a reinforced concrete driven pile in a filled well without compaction of hard soil material (crushed stone, gravel, etc.) or local soil (sand, clay) on its entire upper part with the formation of additional zones of soil compaction at the widened base and along the lateral surface driven piles; in FIG. Figure 6 shows a broadening device made of compacted hard soil material in the upper part of a driven pile with a steel ramming template with an internal cavity to a depth of 1-2 diameters of a punched well after tamping the foundation pit, layer-by-layer filling and compaction in the resulting foundation pit-hard soil material.
Принятые обозначения:Accepted designations:
1 - инвентарная свая;1 - inventory pile;
2 - наконечник с внутренней полостью в нижней (торцевой) части;2 - a tip with an internal cavity in the lower (end) part;
3 - башмак-пробойник;3 - shoe punch;
4 - пробитая скважина;4 - punched well;
5 - уплотненная зона грунта вокруг и под пробитой скважиной;5 - compacted zone of soil around and under the punched well;
6 - уширенное основание из втрамбованного-уплотненного жесткого грунтового материала;6 - broadened base of stamped-compacted hard ground material;
7 - уплотненный грунтовый материал по боковой поверхности забитой сваи;7 - compacted soil material along the lateral surface of a driven pile;
8 - дополнительная уплотненная зона после погружения-забивки железобетонной сваи;8 - additional compacted area after immersion-driving of reinforced concrete piles;
9 - шаблон-трамбовка для формирования вытрамбованного котлована и уплотнения в нем жесткого грунтового материала 10;9 is a ramming template for forming a rammed foundation pit and compacting
11 - забивная железобетонная свая;11 - driven reinforced concrete pile;
12 - съемный наконечник с внутренними полостями в нижней (торцевой) части и верхней части.12 - removable tip with internal cavities in the lower (end) part and the upper part.
Способ устройства забивной сваи осуществляется следующим образом.The method of driving a driven pile is as follows.
Скважину 4 образуют пробиванием инвентарной сваей 1 на заданную глубину с использованием наконечника 2, в том числе съемного (насадка), в нижнюю полость которого вставляется башмак-пробойник 3 (фиг. 1).The
Кроме того, при определенных грунтовых условиях может быть использована только одна железобетонная свая, для чего забивная железобетонная свая 11 на фиг. 2 в нижней части оборудуется съемным наконечником 12 с двумя нижней и верхней полостями, в которые соответственно вставляются башмак-пробойник 3 и прикрепленная к наконечнику 12 забивная железобетонная свая 11 (фиг. 2). Полости в верхней и нижней частях съемного наконечника 12 выполняют соответственно по форме и размерам верхней части башмака-пробойника 3 и нижней (торцевой) части забивной железобетонной сваи 11. Причем съемный наконечник 12 используется только в процессе пробивки скважины (см. фиг. 2) и создания уширенного основания в нижней части скважины 4 из жесткого грунтового материала (фиг. 4).In addition, under certain ground conditions, only one reinforced concrete pile can be used, for which a driven reinforced concrete pile 11 in FIG. 2 in the lower part is equipped with a
Скважину 4 образуют путем пробивки ее на заданную глубину инвентарной сваей 1 с башмаком-пробойником 3 с углами заострения 25-90°, вставляемым в нижнюю часть наконечника 2 инвентарной сваи 1 с углом заострения и формой, аналогичными верхней части башмака-пробойника 3, или забивной железобетонной сваей 11 с наконечником 12, оборудованным двумя полостями, в нижнюю часть которого вставляется башмак-пробойник 3, а в верхнюю - забивная железобетонная свая 11. После этого в скважину 4 над башмаком-пробойником 3 послойно отсыпают и втрамбовывают (уплотняют) жесткий грунтовый материал нижней частью наконечника 2 или 12 инвентарной 1 или забивной железобетонной 11 сваей соответственно, на высоту, равную не менее 2-3 d - диаметра d пробитой скважины 4 над верхним острием башмака-пробойника 3 или до состояния отказа с формированием уширенного основания 6. Затем в скважину 4 отсыпают для повышения несущей способности по боковой поверхности сваи 11 жесткий грунтовый материал или местный грунт (песчаный, глинистый и т.п.) без уплотнения с последующим погружением в засыпанную скважину 4 забивной железобетонной сваи 11 с заглублением ее в жесткий грунтовый материал на глубину не менее 0,5 м (СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. Госстрой России. 2004) или до состояния отказа (при меньшей глубине, чем 0,5 м) с окончательным формированием нижнего уширенного основания 6 в верхней его части и уплотненной зоны как в нижней части, так и по боковой поверхности забивной сваи 11.Well 4 is formed by punching it to a predetermined depth with an inventory pile 1 with a
Углы заострения башмака-пробойника 3 назначают для обеспечения наибольшего эффекта уплотнения грунтов основания в нижней части и формирования уширенного основания 6 из втрамбованного (уплотненного) жесткого грунтового материала в верхней части вначале наконечником 2 инвентарной сваи 1 или наконечником 12 забивной железобетонной сваи 11, а затем в процессе погружения в него забивной железобетонной сваи 11.The sharpening angles of the
Для повышения несущей способности забивной железобетонной сваи 11 на горизонтальные и моментные нагрузки выполняют уширение уплотненного грунтового материала 10 в верхней ее части (фиг. 6), для чего используют стальной шаблон-трамбовку 9 с внутренней полостью, когда вначале вытрамбовывают котлован (котлован-приямок) на глубину 1-2 d диаметра d скважины 4 (или по расчету), затем отсыпают в него послойно жесткий грунтовый материал 10 и уплотняют его шаблоном-трамбовкой 9 той же сваебойной установкой до коэффициента уплотнения kcom≥0,95 (В.И. Кругов, А.С. Ковалев, Е.И. Шихов. Опыт применения рациональных конструкций и технологий при устройстве оснований и фундаментов в г. Новороссийске //Механизация строительства. -1997, №12).To increase the bearing capacity of the driven reinforced concrete piles 11 for horizontal and moment loads, the compacted
В качестве материала башмака-пробойника 3 может быть использован, например, бетон (железобетон), металл или их комбинация с углами заострения в верхней и нижней частях в пределах 25-90°, диаметром (поперечным сечением) с учетом наиболее распространенной номенклатуры железобетонных свай не менее 35 см, обеспечивающий, как показывает опыт, пробивку скважин в зависимости от грунтовых условий диаметром 35-45 см и образование уплотненной зоны диаметром до 55 см. В качестве съемного наконечника 2 или 12 может быть использована стальная труба круглой или квадратной формы в плане, которая снабжена одной нижней полостью при использовании инвентарной сваи 1 или двумя полостями в нижней и верхней частях при использовании забивной железобетонной сваи 11, выполненными соответственно по форме и размерам верхней части башмака-пробойника 3 и нижней части забивной железобетонной сваи 11, которые крепятся в своей нижней части к стенкам съемного наконечника 2 или 12, например, болтами.As the material of the
Перед забивкой-погружением инвентарной 1 или забивной 11 железобетонной сваи башмак-пробойник 3 устанавливают на месте будущей скважины, затем опускают на него инвентарную 1 (или забивную 11) железобетонную сваю с наконечником 2 или 12 с нижней полостью и погружают ее, например, штанговым дизель-молотом в грунт с образованием пробитой скважины 4 и уплотненной зоны.Before driving-diving inventory 1 or driving 11 reinforced concrete piles, the
Кроме отмеченного выше, для повышения несущей способности и обеспечения возможности устройства:In addition to the above, to increase the bearing capacity and provide the device:
- в неустойчивых водонасыщенных песчаных и глинистых грунтах пробивку скважины выполняют с обсадной трубой (не показана) и после извлечения инвентарной или железобетонной сваи выполняют засыпку скважины песчаным грунтом или сыпучим жестким грунтовым материалом с одновременным извлечением обсадной трубы тросом лебедки сваебойного агрегата из скважины с приложением к ней в необходимых случаях вибрации после формирования нижнего уширения;- in unstable water-saturated sandy and clay soils, the wells are punched with a casing (not shown), and after extraction of an inventory or reinforced concrete pile, the wells are filled with sandy soil or loose hard soil material while the casing is removed with a winch cable from the pile driving machine from the pile driving unit to the pile driving unit if necessary, vibration after the formation of the lower broadening;
- при наличии твердых включений, например, в насыпных грунтах вначале пробивают лидерную скважину (не показана) стальной инвентарной сваей с извлекаемым башмаком, например, конструкции НИИОСП (Смородинов М.И. и др. Машины и оборудование для устройства оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1985) меньшего диаметра, а затем сваей с башмаком-пробойником по предлагаемому способу большего диаметра;- in the presence of solid inclusions, for example, in bulk soils, the leader hole (not shown) is first punched with a steel inventory pile with a removable shoe, for example, the design of NIIOSP (Smorodinov MI and other Machines and equipment for the construction of foundations and foundations. - M .: Stroyizdat, 1985) of a smaller diameter, and then a pile with a punch shoe according to the proposed method of a larger diameter;
- пробивку скважины, формирование уширенного основания, забивку сваи осуществляют с помощью направляющей металлической плиты с отверстием в центре под забивную сваю, например, частично по аналогии с оборудованием для устройства фундаментов из забивных блоков (В.И. Кругов, А.С. Ковалев, В.А. Ковалев. Проектирование и устройство оснований и фундаментов на просадочных грунтах. М.: Издательство АСВ, 2013).- punching a well, forming a broadened base, driving a pile using a guide metal plate with a hole in the center for a driving pile, for example, partially by analogy with the equipment for building foundations from driven blocks (V.I. Krugov, A.S. Kovalev, V.A. Kovalev, Design and installation of foundations and foundations on subsiding soils, Moscow: Publishing House ASV, 2013).
Наиболее существенными отличиями и преимуществами предлагаемого способа является возможность:The most significant differences and advantages of the proposed method is the ability to:
- пробивки скважины 4, формирования уширенного основания 6, погружения сваи 11 в отсыпанный без уплотнения в пробитую скважину 4 грунт - жесткий грунтовый материал или местный грунт с существенным сокращением времени на устройство свайного фундамента и созданием вокруг и под скважиной уплотненных зон грунтов с повышенными прочностными и деформационными характеристиками грунтов;- punching the
- повышения несущей способности сваи 11 (свайного фундамента) за счет устройства уширенного основания 6 (уширения) из втрамбованного-уплотненного жесткого грунтового материала в нижней и верхней ее частях соответственно;- increase the bearing capacity of piles 11 (pile foundation) due to the device broadened base 6 (broadening) of stamped-compacted hard ground material in its lower and upper parts, respectively;
- в грунтах с твердыми включениями использовать вначале пробивку лидерной скважины, в том числе инвентарной стальной сваей с извлекаемым башмаком меньшего диаметра, например, конструкции НИИОСП (Смородинов М.И. и др. Машины и оборудование для устройства оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1985), а затем пробивку скважины по предложенному способу большего диаметра поперечного сечения.- in soils with solid inclusions, first use the punching of the leader well, including inventory steel piles with a removable shoe of a smaller diameter, for example, the design of NIIOSP (Smorodinov MI and other Machines and equipment for the construction of foundations and foundations. - M .: Stroyizdat, 1985), and then punching the well according to the proposed method with a larger cross-sectional diameter.
Необходимо также отметить, что изложенные выше отличия и преимущества предложенного способа позволяют существенно (в целом до 1,5-2-х и более раз) снизить материальные и трудовые затраты, время на устройство свайных фундаментов по сравнению с применением рассмотренных выше известных технических решений, а также повысить надежность установки-забивки башмака-пробойника на дне пробитой скважины за счет обеспечения плотного контакта его стенок с грунтом основания и тем самым качества устройства нижнего уширенного основания.It should also be noted that the above differences and advantages of the proposed method can significantly (in general, up to 1.5-2 times or more) to reduce material and labor costs, time for the construction of pile foundations in comparison with the application of the above known technical solutions, and also to increase the reliability of the installation-driving of the shoe-punch at the bottom of the punched well by ensuring tight contact of its walls with the soil of the base and thereby the quality of the device of the lower broadened base.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117507/03A RU2582530C2 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Drive pile device in punched well with wider base |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014117507/03A RU2582530C2 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Drive pile device in punched well with wider base |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014117507A RU2014117507A (en) | 2015-11-10 |
RU2582530C2 true RU2582530C2 (en) | 2016-04-27 |
Family
ID=54536191
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014117507/03A RU2582530C2 (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Drive pile device in punched well with wider base |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2582530C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2634912C1 (en) * | 2016-07-14 | 2017-11-08 | Владимир Иванович Крутов | Method of arranging driven pile in punched well in weak water-saturated soils (versions) |
RU2663420C1 (en) * | 2017-10-24 | 2018-08-06 | Александр Семёнович Ковалёв | Pile in the punched well arrangement method (embodiments) |
RU2678172C1 (en) * | 2018-02-22 | 2019-01-23 | Александр Семёнович Ковалёв | Method of arrangement of driven pile in a well with an extended base |
RU2685719C1 (en) * | 2018-08-20 | 2019-04-23 | Александр Семёнович Ковалёв | Driving method of driven hollow pile with a widened base |
RU2713822C1 (en) * | 2019-08-22 | 2020-02-07 | Владимир Александрович Ковалёв | Installation method for a driving pile in a perforated mantle pipe |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4733994A (en) * | 1984-04-06 | 1988-03-29 | Simanjuntak Johan H | Driven pile with transverse broadening in situ |
SU1781386A1 (en) * | 1990-07-31 | 1992-12-15 | Tsni P Ex I Organizat | Method of erecting foundation |
RU2035545C1 (en) * | 1993-01-18 | 1995-05-20 | Юрий Андреевич Шишков | Pile |
RU85169U1 (en) * | 2009-01-29 | 2009-07-27 | Владимир Петрович Пестряков | Pile Driving |
RU2474652C1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-02-10 | Закрытое акционерное общество "Сибирский энергетический научно-технический центр" | Method to erect pile in seasonally freezing heaving soils |
-
2014
- 2014-04-30 RU RU2014117507/03A patent/RU2582530C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4733994A (en) * | 1984-04-06 | 1988-03-29 | Simanjuntak Johan H | Driven pile with transverse broadening in situ |
US4813816A (en) * | 1984-04-06 | 1989-03-21 | Simanjuntak Johan H | Driven pile with transverse broadening in situ |
SU1781386A1 (en) * | 1990-07-31 | 1992-12-15 | Tsni P Ex I Organizat | Method of erecting foundation |
RU2035545C1 (en) * | 1993-01-18 | 1995-05-20 | Юрий Андреевич Шишков | Pile |
RU85169U1 (en) * | 2009-01-29 | 2009-07-27 | Владимир Петрович Пестряков | Pile Driving |
RU2474652C1 (en) * | 2011-08-24 | 2013-02-10 | Закрытое акционерное общество "Сибирский энергетический научно-технический центр" | Method to erect pile in seasonally freezing heaving soils |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2634912C1 (en) * | 2016-07-14 | 2017-11-08 | Владимир Иванович Крутов | Method of arranging driven pile in punched well in weak water-saturated soils (versions) |
RU2663420C1 (en) * | 2017-10-24 | 2018-08-06 | Александр Семёнович Ковалёв | Pile in the punched well arrangement method (embodiments) |
RU2678172C1 (en) * | 2018-02-22 | 2019-01-23 | Александр Семёнович Ковалёв | Method of arrangement of driven pile in a well with an extended base |
RU2685719C1 (en) * | 2018-08-20 | 2019-04-23 | Александр Семёнович Ковалёв | Driving method of driven hollow pile with a widened base |
RU2713822C1 (en) * | 2019-08-22 | 2020-02-07 | Владимир Александрович Ковалёв | Installation method for a driving pile in a perforated mantle pipe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014117507A (en) | 2015-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2582530C2 (en) | Drive pile device in punched well with wider base | |
CN103184734A (en) | Implanted and grouted compound pile and construction method | |
EA027027B1 (en) | Method for forming a retaining wall | |
CN109648696A (en) | Side slope precast lattice beam of reinforcing bar connection and preparation method thereof and construction method | |
CN107326898B (en) | I-shaped precast pile supporting structure with adjustable inserted rigidity in cement-soil wall and construction method thereof | |
CN104328790B (en) | Cast-in-situ sprayed concrete hidden bearing platform and hidden ground beam molding bed | |
CN103215950B (en) | Pile foundation extension construction method in backfilling area | |
CN107090837A (en) | Hole reinforced concrete barricade composite supporting construction and its construction method in one kind hole | |
RU2634912C1 (en) | Method of arranging driven pile in punched well in weak water-saturated soils (versions) | |
CN111379253A (en) | Construction method for high-speed railway expanded cement slurry post-grouting discrete material pile composite foundation | |
RU2601630C2 (en) | Method of pile drive device | |
CN111851512A (en) | Construction method of deep foundation pit retaining wall structure and underground space structure | |
RU2678172C1 (en) | Method of arrangement of driven pile in a well with an extended base | |
RU2550620C1 (en) | Method for construction of injection pile | |
CN205776209U (en) | The construction equipment of concrete-pile | |
CN105350547A (en) | Method applicable to inter-pile soil support of slope protection pile | |
CN115637689A (en) | Immersed tube reinforcement gravel pile construction method for reinforcing soft foundation | |
CN207469230U (en) | Drum prefabricated pile supporting construction is adjusted in a kind of cement soil wall interpolation rigidity | |
CN207331699U (en) | One kind cheats reinforced concrete barricade composite supporting construction in hole | |
CN111926834A (en) | Non-excavation type micro pile group/pile bundle plate wall supporting structure and construction method | |
CN112575794A (en) | Deep silt geological foundation pit support structure and construction method thereof | |
CN201883413U (en) | Combined concrete rectangular open caisson harbor basin | |
CN204530683U (en) | A kind of pile making device ramming expansion CFG stake for spiral pore-forming | |
CN211036970U (en) | CFG pile composite foundation structure | |
CN218667609U (en) | Independent foundation structure |