RU2593517C1

RU2593517C1 - Combined method of sinking of pile

Info

Publication number: RU2593517C1
Application number: RU2015121260/03A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Полищук; Сергей Сергеевич Нуйкин
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to pile foundation engineering and is used for piling by pressing in dense soils of base. Combined method of sinking of pile includes its loading into working element of jacking pile installation unit, immersion of pile and weight from reinforced concrete elements by means of hydraulic system. First impression of pile into soil is performed. Then after dense layers of soil are reached immersion of pile by combined method combining simultaneous and continuous action of static indenting and dynamic vibration loads. After passing dense layers of soil pressing of pile to design mark is used.

EFFECT: technical result consists in increase of efficiency of operations, increased carrying capacity of submerged piles by preservation of strength characteristics of material reinforced concrete piles in forcing, ensuring passage of dense layers of soil by combining indenting and vibration loads.

1 cl

Description

Изобретение относится к области свайного фундаментостроения и используется для погружения свай вдавливанием в плотные слои грунтов основания.The invention relates to the field of pile foundation engineering and is used to immerse piles by pressing them into dense layers of base soil.

Известен способ погружения железобетонных свай вблизи существующих зданий (патент РФ №2087619), включающий выполнение шнеком лидерной скважины до проектной отметки и погружение железобетонной сваи в скважину. Способ способствует исключению выноса обводненных грунтов из-под существующего фундамента во время извлечения грунта из скважины, для этого скважину выполняют на расстоянии 0,3-0,4 d от существующего фундамента, где d - диаметр скважины, при этом скважину бурят до отметки уровня грунтовых вод с выемкой грунта на поверхность, затем шнеком бурят скважину до проектной отметки в одном направлении без извлечения грунта, после чего обратным ходом шнека производят его извлечение с образованием разрыхленного грунта до уровня грунтовых вод, а затем погружают железобетонную сваю.A known method of immersing reinforced concrete piles near existing buildings (RF patent No. 2087619), including the implementation of a screw leader leader to the design elevation and immersion of reinforced concrete piles in the well. The method helps to eliminate the removal of waterlogged soils from under the existing foundation during the extraction of soil from the well, for this the well is performed at a distance of 0.3-0.4 d from the existing foundation, where d is the diameter of the well, while the well is drilled to the level of the ground water with excavation to the surface, then auger drills a well to the design elevation in one direction without extracting soil, after which it is extracted by reverse auger formation with the formation of loosened soil to groundwater level, and then ogruzhayut reinforced concrete pile.

Недостатком данного способа является большая трудоемкость работ, а также необходимость использования дополнительных механизмов для бурения лидерных скважин перед погружением сваи. Кроме того, недостатком является то, что предварительное бурение лидерной скважины ослабляет грунт, что, в свою очередь, уменьшает сопротивление грунта по боковой поверхности погружаемой сваи.The disadvantage of this method is the high complexity of the work, as well as the need to use additional mechanisms for drilling leader wells before sinking piles. In addition, the disadvantage is that the preliminary drilling of the leader well weakens the soil, which, in turn, reduces the soil resistance along the lateral surface of the submerged pile.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату к предлагаемому техническому решению является способ погружения сваи вдавливанием (прототип, патент РФ №2500857), которое включает загрузку в рабочий орган вдавливающей установки сваи, которую устанавливают вертикально и зажимают в механизме зажима. Сваю погружают на величину хода поршня гидродомкратов механизма вдавливания (до 1,0 м), осуществляют разжим сваи в рабочем органе установки, поднимают штоки гидродомкратов механизма вдавливания в верхнее положение (холостой ход), вновь зажимают сваю и цикл повторяется сначала до погружения сваи на проектную глубину. При наличии в геологическом разрезе слоев плотных грунтов увеличивают усилие вдавливания до значения, равного сумме лобового сопротивления сваи в этих слоях грунтов и бокового сопротивления в пределах всей глубины погружения сваи по разрезу, а также уменьшают скорость вдавливания сваи до минимального значения.The closest in technical essence and the achieved technical result to the proposed technical solution is a method of immersing piles by indentation (prototype, RF patent No. 2500007), which includes loading into a working body an pressing installation of piles, which are installed vertically and clamped in the clamping mechanism. The pile is immersed by the size of the piston stroke of the hydraulic jacks of the indentation mechanism (up to 1.0 m), the piles are expanded in the working body of the installation, the stocks of the hydraulic jacks of the indentation mechanism are raised to the upper position (idle), the pile is clamped again and the cycle is repeated first until the pile is immersed on the design depth. If there are layers of dense soils in the geological section, the indentation force is increased to a value equal to the sum of the frontal resistance of the piles in these soil layers and lateral resistance within the entire depth of immersion of the piles along the section, as well as the rate of indentation of the piles is reduced to a minimum value.

Недостатком данного способа является его низкая производительность, обусловленная периодичным использованием гидроцилиндров из-за ограниченной длины их штоков, а также уменьшение скорости вдавливания сваи при прохождении плотных слоев грунта. Кроме того, недостатком является существенное воздействие на материал погружаемой сваи, так как вдавливающая нагрузка передается не на металлический наголовник по центру сваи, а с помощью механизма зажима.The disadvantage of this method is its low productivity, due to the periodic use of hydraulic cylinders due to the limited length of their rods, as well as a decrease in the rate of indentation of piles during the passage of dense layers of soil. In addition, the disadvantage is a significant effect on the material of the immersed pile, since the pressing load is transferred not to the metal headgear in the center of the pile, but using the clamping mechanism.

Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение производительности выполняемых работ, а также обеспечение несущей способности погруженных свай путем сохранения прочностных характеристик материала железобетонных свай при их вдавливании.The technical result of the claimed invention is to increase the productivity of the work performed, as well as providing the bearing capacity of the immersed piles by maintaining the strength characteristics of the material of reinforced concrete piles when pressed.

Технический результат достигается тем, что в способе погружения сваи, включающем ее загрузку в рабочий элемент сваевдавливающей установки, погружение сваи при помощи гидравлической системы и пригруза из железобетонных элементов до проектной отметки, согласно изобретению, сначала выполняют вдавливание сваи в грунт, затем по достижению плотных слоев грунта осуществляют погружение сваи комбинированным способом, сочетающим одновременное и непрерывное действие статической вдавливающей и динамической вибрационной нагрузок, а после прохождения плотных слоев грунта применяют вдавливание сваи до проектной отметки.The technical result is achieved by the fact that in the method of immersing piles, including loading it into the working element of the pile-crushing plant, immersing the piles with a hydraulic system and a load of reinforced concrete elements to the design mark, according to the invention, the piles are pressed into the ground first, then upon reaching dense layers piles are immersed in a combined way, combining the simultaneous and continuous action of static pressing and dynamic vibration loads, and after passing REPRESENTATIONS dense layers of the soil piles indentation applied to the design level.

Вдавливание сваи с помощью гидравлической системы и пригруза из железобетонных элементов позволяет производить ее непрерывное погружение. Использованием гидравлического вибропогружателя свай в конструкции рабочего элемента сваевдавливающей установки достигается возможность прохождения плотных слоев грунта и сохранения несущей способности железобетонных свай за счет приложения нагрузки по центру наголовника, используемого для загрузки сваи и установки ее в вертикальное положение. Комбинированный способ погружения сваи, включающий непрерывное и одновременное действие вдавливающей и вибрационной нагрузок, позволяет проходить плотные слои грунта, уменьшая общую трудоемкость работ.Indenting piles using a hydraulic system and a load of reinforced concrete elements allows it to be continuously immersed. Using a hydraulic vibratory pile driver in the construction of the pile driving unit, it is possible to pass dense layers of soil and maintain the load-bearing capacity of reinforced concrete piles by applying a load to the center of the headrest used to load the pile and place it in a vertical position. The combined method of pile immersion, including continuous and simultaneous action of pressing and vibration loads, allows dense layers of soil to pass, reducing the overall complexity of the work.

При анализе известных технических решений в данной области техники, отличающие заявленное изобретение от признаков прототипа, не были выявлены, в связи с чем, они сообщают заявленному техническому решению новизну и изобретательский уровень.When analyzing well-known technical solutions in this technical field, distinguishing the claimed invention from the features of the prototype, were not identified, and therefore, they inform the claimed technical solution of the novelty and inventive step.

Способ осуществляют следующим образом. Производят загрузку сваи в рабочий элемент сваевдавливающей установки. Выполняют вдавливание с помощью гидравлической системы и пригруза из железобетонных элементов. Для прохождения плотных слоев грунта используют гидравлический вибропогружатель свай, создающий кратковременные вибрационные нагрузки, одновременно с вдавливанием. После прохождения плотных слоев грунта отключают гидравлический вибропогружатель, выполняют вдавливание сваи до проектной отметки.The method is as follows. Piles are loaded into the working element of the pile-cutting installation. Indentation is performed using a hydraulic system and a load of reinforced concrete elements. To pass dense layers of soil, a hydraulic vibratory pile driver is used, creating short-term vibration loads, simultaneously with indentation. After passing through the dense layers of soil, the hydraulic vibrator is switched off, the piles are pressed in to the design level.

Пример осуществления способа. Сваю вертикально устанавливают в рабочий элемент сваевдавливающей установки. С поверхности грунта производят вдавливание сваи с помощью гидравлической системы и пригруза из железобетонных элементов, смонтированных на платформе установке. При обнаружении в грунтовой толще малосжимаемых прослоек более плотного грунта (песок, супесь) одновременно с вдавливанием применяют вибропогружение при помощи гидравлического вибропогружателя свай, вмонтированного в корпус подъема, и опускания рабочего элемента установки. Шток силового гидроцилиндра, соединенный с пригрузом из металлических пластин (10-12 шт.) общим весом около 250-300 кг, втягивают в верхнее положение, поднимая на высоту около 1,0-1,1 м. При достижении максимально верхнего положения штока силового гидроцилиндра производят сброс давления в гидравлической системе устройства, из-за чего происходит свободное падение пригруза на наголовник с погружаемой сваей. Далее цикл повторяют, создавая тем самым вибрационное воздействие на сваю. Частота подобных ударов при работе гидравлического вибропогружателя достигает 20-25 уд/мин. После прохождении плотных слоев грунта производят отключение гидравлического вибропогружателя свай, после чего, сваю вдавливают до проектной отметки.An example implementation of the method. The pile is vertically installed in the working element of the pile-pressing installation. Piles are pressed into the ground using a hydraulic system and a load of reinforced concrete elements mounted on the installation platform. If less compressible layers of denser soil (sand, sandy loam) are found in the soil stratum, simultaneously with indentation, vibration immersion is applied using a hydraulic vibratory pile driver mounted in the lifting case and lowering the working element of the installation. The power cylinder rod, connected to a load of metal plates (10-12 pcs.) With a total weight of about 250-300 kg, is pulled into the upper position, lifting to a height of about 1.0-1.1 m. When the maximum power rod position is reached hydraulic cylinders release pressure in the hydraulic system of the device, due to which there is a free fall of the load on the headgear with an immersed pile. Next, the cycle is repeated, thereby creating a vibrational effect on the pile. The frequency of such shocks during the operation of the hydraulic vibrator is 20-25 beats / min. After passing through the dense layers of soil, the hydraulic pile vibrator is switched off, after which the pile is pressed to the design level.

Использование предлагаемого изобретения позволяет увеличить производительность работ, обеспечить несущую способность погруженных свай путем сохранения прочностных характеристик материала железобетонных свай при их вдавливании, а также проходить плотные слои грунтов путем сочетания вдавливающей и вибрационной нагрузок.The use of the present invention allows to increase the productivity of work, to ensure the bearing capacity of submerged piles by maintaining the strength characteristics of the material of reinforced concrete piles when they are pressed in, and also to pass dense layers of soil by combining pressing and vibration loads.

Claims

The combined method of pile immersion, including loading it into the working element of the pile-pressing installation, immersion of the pile using a hydraulic system and a load of reinforced concrete elements, characterized in that the pile is pressed into the ground, then, after reaching the dense layers of the soil, the pile is immersed in a combined way, combining simultaneous and continuous action of static pressing and dynamic vibrational loads, and after passing through dense layers of soil, pressing is applied piles to the design level.