RU2692394C1 - Method of erecting piles in permafrost soils - Google Patents

Method of erecting piles in permafrost soils Download PDF

Info

Publication number
RU2692394C1
RU2692394C1 RU2018146724A RU2018146724A RU2692394C1 RU 2692394 C1 RU2692394 C1 RU 2692394C1 RU 2018146724 A RU2018146724 A RU 2018146724A RU 2018146724 A RU2018146724 A RU 2018146724A RU 2692394 C1 RU2692394 C1 RU 2692394C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
soil
well
permafrost
construction
Prior art date
Application number
RU2018146724A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Михайлович Преснов
Алла Николаевна Левченко
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
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 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет"
Priority to RU2018146724A priority Critical patent/RU2692394C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2692394C1 publication Critical patent/RU2692394C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D27/00Foundations as substructures
    • E02D27/32Foundations for special purposes
    • E02D27/35Foundations formed in frozen ground, e.g. in permafrost soil

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)
  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: invention relates to construction and can be used in construction of pile foundations on permafrost soils. Method of erecting piles in permafrost soil involves drilling a well, installing a pile in the face, filling the space between the pile and walls of the well and splitting part of the soil with a steam needle. Some part of the soil is thinned after the well is drilled in the bottomhole zone. Steam needle is installed in the well bottom and thaws the soil till the depth required for unobstructed installation of the pile, the steam needle is removed and the pile shaft is lowered into the stepped part of the ground with the help of the vibration loader. Space between pile and well walls is filled with hot clay solution with cement.EFFECT: technical result consists in improvement of bearing capacity of pile and its resistance to tilting, as well as in maintaining stability during sudden thawing.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайных фундаментов на вечномерзлых грунтах.The invention relates to the construction and can be used in the construction of pile foundations on permafrost soils.

Известен способ возведения фундамента при отрицательной температуре наружного воздуха на вечномерзлом основании, включающий разработку котлована, возведение тела фундамента и обратную засыпку котлована грунтом с одновременной подачей воды до полного насыщения грунта засыпки с последующим промораживанием водонасыщенного грунта при температуре окружающего воздуха (Авторское свидетельство СССР №487206, дата приоритета 24.09.1973, дата публикации 05.10.1975, авторы: Цалюк И.Г. и др., RU).There is a method of building a foundation with a negative ambient temperature on a permafrost base, which includes the development of the pit, the construction of the foundation body and the backfilling of the pit with soil with simultaneous water supply until the ground is completely saturated and backfilled with saturated soil at room temperature (USSR Authorization Certificate No. 487206, priority date 24.09.1973, publication date 10.10.1975, authors: Tsalyuk IG, et al., RU).

Недостатками известного способа являются: ограниченная область использования из-за необходимости выполнения работ только в зимнее время при отрицательной температуре окружающего воздуха, а также неоднородность состава грунта засыпки, не позволяющая получить монолит смерзшегося грунта высокой прочности с необходимой силой сцепления с боковой поверхностью тела фундамента.The disadvantages of this method are: limited scope due to the need to perform work only in winter at negative ambient temperatures, as well as heterogeneity of the composition of the backfill soil, which does not allow to obtain a monolith of frozen soil of high strength with the necessary adhesion force with the lateral surface of the basement body.

Известен способ возведения сваи в вечномерзлом грунте, принятый в качестве прототипа, включающий пробуривание скважины, установку в нее ствола сваи, заполнение пространства между стволом сваи и стенками скважины кусками мерзлого водонасыщенного грунта, после чего с помощью паровой иглы производят оттаивание верхней части пространства до превышения уровня образующейся при оттаивании грунтовой массы над кусками мерзлого грунта (Патент РФ №2039158 С1, дата приоритета 06.01.1993, дата публикации 09.07.1995, автор Хафизов P.М., RU, прототип).There is a method of erecting a pile in the permafrost soil, adopted as a prototype, including drilling a hole, installing a pile shaft in it, filling the space between the pile shaft and the well walls with frozen water-saturated ground pieces, then using the steam needle to thaw the upper part of the space to exceed the level formed during the thawing of ground mass over pieces of frozen soil (Patent RF №2039158 C1, priority date 01/06/1993, publication date 07/09/1995, author Khafizov P.M., RU, prototype).

Недостатком прототипа является малая сопротивляемость сваи от действия крутящего момента, потеря устойчивости при внезапном оттаивании.The disadvantage of the prototype is the low resistance of the pile from the action of torque, loss of stability during sudden thawing.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является повышение несущей способности сваи, возводимой в вечномерзлом грунте, путем обеспечения сопротивляемости сваи крутящему моменту при оттаивании.The technical problem solved by the invention is to increase the bearing capacity of the pile, erected in permafrost soil, by ensuring the resistance of the pile to thawing torque.

Для решения технической проблемы предложен способ возведения сваи в вечномерзлом грунте, включающий пробуривание скважины, установку сваи в забой, заполнение пространства между сваей и стенками скважины и растепление части грунта с помощью паровой иглы. Согласно изобретению, новым является то, что растепление части грунта осуществляют после пробуривания скважины в призабойной зоне, при этом паровую иглу устанавливают в забой скважины и оттаивают грунт до необходимой для беспрепятственной установки сваи глубины, извлекают паровую иглу, и в растопленную часть грунта с помощью вибропогружателя опускают ствол сваи, а заполнение пространства между сваей и стенками скважины осуществляют горячим раствором глины с цементом.To solve a technical problem, a method for erecting a pile in permafrost soil was proposed, including drilling a hole, installing a pile in the face, filling the space between the pile and the walls of the well and thawing a part of the soil with a steam needle. According to the invention, a new part of the soil is thawed out after drilling a well in the wellbore zone, the steam needle is installed in the well bottom and the ground is thawed to the depth necessary for unimpeded installation of the pile, and the melted part of the soil is removed using a vibrator. the pile shaft is lowered, and the space between the pile and the walls of the well is filled with a hot solution of clay and cement.

Согласно изобретению, в способе осуществляют ступенчатое пробуривание скважины с уменьшением диаметра каждой последующей полости.According to the invention, in the method, step drilling of a well is carried out with a decrease in the diameter of each subsequent cavity.

На фиг. 1 схематично изображена трехступенчатая скважина с паровой иглой в забое скважины, продольный разрез, этап растепления части грунта; на фиг. 2 изображена возведенная в трехступенчатой скважине свая, продольный разрез, завершающий этап.FIG. 1 schematically shows a three-stage well with a steam needle in the bottom of a well, a longitudinal section, a stage of thawing of a part of the soil; in fig. 2 shows a pile erected in a three-stage well, a longitudinal section, and the final stage.

Способ возведения сваи в вечномерзлом грунте осуществляют следующим образом. На поверхности грунта 1 бурят скважину 2 диаметром, значительно большим, чем диаметр сваи, глубиной 0,5-1 м, причем соотношение диаметров скважины и сваи принято равным, например, 1:0,4. Ниже получившейся полости бурят скважину 3 глубиной 0,5-1 м от первоначальной скважины при соотношении диаметров скважины и сваи, например, 1:0,6. Далее бурят третью скважину 4 глубиной 0,5-1 м при соотношении диаметров скважины и сваи, например, 1:0,7. В забой полученной трехступенчатой скважины опускают паровую иглу 5 (фиг. 1). После прогрева грунта на глубину, необходимую для беспрепятственной установки сваи, вибропогружателем устанавливают ствол сваи 6 в растепленный грунт. Далее заполняют полость между сваей и стенками скважины горячим раствором глины с цементом 7 (фиг. 2). При этом повышается несущая способность сваи, ее сопротивляемость опрокидыванию, сохраняется устойчивость при внезапном оттаивании за счет увеличенного диаметра устья скважины.The method of construction of piles in permafrost soil is as follows. On the surface of the soil 1, a well 2 is drilled with a diameter much larger than the pile diameter, 0.5-1 m deep, and the ratio of the diameter of the well and the pile is assumed to be, for example, 1: 0.4. Below the resulting cavity, a well 3 is drilled with a depth of 0.5-1 m from the original well with a ratio of well and pile diameters, for example, 1: 0.6. Next, drill the third well 4 with a depth of 0.5-1 m with a ratio of borehole and pile diameters, for example, 1: 0.7. A steam needle 5 is lowered into the bottom of the obtained three-stage well (Fig. 1). After the soil is heated to the depth necessary for the free installation of the pile, the pile driver 6 is installed in the thawed soil by the vibratory pile driver. Next, fill the cavity between the pile and the walls of the well with a hot solution of clay with cement 7 (Fig. 2). This increases the bearing capacity of the pile, its resistance to tilting, maintains stability during sudden thawing due to the increased diameter of the wellhead.

Таким образом, технический результат, достигаемый при реализации способа возведения сваи в вечномерзлом грунте, заключается в повышении несущей способности сваи и ее сопротивляемости опрокидыванию, а также в сохранении устойчивости при внезапном оттаивании.Thus, the technical result achieved when implementing the method of erecting a pile in permafrost soil is to increase the bearing capacity of the pile and its resistance to tilting, as well as to maintain stability during sudden thawing.

Claims (2)

1. Способ возведения сваи в вечномерзлом грунте, включающий пробуривание скважины, установку сваи в забой, заполнение пространства между сваей и стенками скважины и растепление части грунта с помощью паровой иглы, отличающийся тем, что растепление части грунта осуществляют после пробуривания скважины в призабойной зоне, при этом паровую иглу устанавливают в забой скважины и оттаивают грунт до необходимой для беспрепятственной установки сваи глубины, извлекают паровую иглу и в растепленную часть грунта с помощью вибропогружателя опускают ствол сваи, а заполнение пространства между сваей и стенками скважины осуществляют горячим раствором глины с цементом.1. The method of erecting a pile in the permafrost soil, including drilling a hole, installing a pile in the bottomhole, filling the space between the pile and the walls of the well and thawing a part of the soil with a steam needle, characterized in that the thawing of a part of the soil is carried out after drilling a hole in the bottomhole zone This steam needle is installed in the bottom hole and thawed soil to the required depth for free installation of the pile, remove the steam needle and into the thawed part of the soil using a lowering vibratory pile driver The pile shaft is filled, and the space between the pile and the borehole walls is filled with a hot clay mortar with cement. 2. Способ возведения сваи в вечномерзлом грунте по п. 1, отличающийся тем, что осуществляют ступенчатое пробуривание скважины с уменьшением диаметра каждой последующей полости.2. The method of erection of a pile in the permafrost soil of claim 1, characterized in that they carry out stepwise drilling of the well with a decrease in the diameter of each subsequent cavity.
RU2018146724A 2018-12-25 2018-12-25 Method of erecting piles in permafrost soils RU2692394C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018146724A RU2692394C1 (en) 2018-12-25 2018-12-25 Method of erecting piles in permafrost soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018146724A RU2692394C1 (en) 2018-12-25 2018-12-25 Method of erecting piles in permafrost soils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692394C1 true RU2692394C1 (en) 2019-06-24

Family

ID=67038287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018146724A RU2692394C1 (en) 2018-12-25 2018-12-25 Method of erecting piles in permafrost soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692394C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724651C1 (en) * 2020-03-08 2020-06-25 Максим Анатольевич Козлов Method for construction of piles in rock and permafrost soils
RU2813086C1 (en) * 2023-03-21 2024-02-06 Алексей Игоревич Харченко Method for construction of pile and columnar foundations in permafrost zone

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630037A (en) * 1970-07-15 1971-12-28 Amoco Prod Co Arctic piles
SU1144439A1 (en) * 1984-01-11 1994-03-15 Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова Method of erecting pile foundation in permafrost
RU2039158C1 (en) * 1993-01-06 1995-07-09 Роберт Мияссарович Хафизов Method for erecting piles in permafrost ground
SU1619765A1 (en) * 1989-06-29 1995-11-27 Бюро внедрения новых видов оснований и фундаментов Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова Method for ground consolidation
RU2128270C1 (en) * 1997-04-22 1999-03-27 Научно-технологический центр "Надымгазпром" Method of driving tubular pile into permafrost
RU2194124C1 (en) * 2001-09-12 2002-12-10 ООО "Ямбурггаздобыча" Method of installing pipe pile into permafrost ground
RU2320821C1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-изыскательский институт "Фундаментпроект" Drilling-and-driving method for pile foundation erection in permafrost ground

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3630037A (en) * 1970-07-15 1971-12-28 Amoco Prod Co Arctic piles
SU1144439A1 (en) * 1984-01-11 1994-03-15 Научно-исследовательский институт оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова Method of erecting pile foundation in permafrost
SU1619765A1 (en) * 1989-06-29 1995-11-27 Бюро внедрения новых видов оснований и фундаментов Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений им.Н.М.Герсеванова Method for ground consolidation
RU2039158C1 (en) * 1993-01-06 1995-07-09 Роберт Мияссарович Хафизов Method for erecting piles in permafrost ground
RU2128270C1 (en) * 1997-04-22 1999-03-27 Научно-технологический центр "Надымгазпром" Method of driving tubular pile into permafrost
RU2194124C1 (en) * 2001-09-12 2002-12-10 ООО "Ямбурггаздобыча" Method of installing pipe pile into permafrost ground
RU2320821C1 (en) * 2006-09-21 2008-03-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-изыскательский институт "Фундаментпроект" Drilling-and-driving method for pile foundation erection in permafrost ground

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2724651C1 (en) * 2020-03-08 2020-06-25 Максим Анатольевич Козлов Method for construction of piles in rock and permafrost soils
RU2813086C1 (en) * 2023-03-21 2024-02-06 Алексей Игоревич Харченко Method for construction of pile and columnar foundations in permafrost zone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112021004781A2 (en) GROUTING CONSOLIDATION METHOD FOR PREFABRICATED POLE OF FULL ENVELOPE WELL GUIDE AND PREFABRICATED POLE FOR THE SAME
CN105464074B (en) A kind of artificial digging pile high polymer grouting safeguard structure and its construction method
CN105714772A (en) Re-drilling concrete wall protecting method for hole formation of rock-socketed pile in karst region
CN105672307A (en) Expanded-base combination end pile bearing foundation
CN103061341B (en) Middle pick pile sinking construction method
CN106638547A (en) Pile-forming method for cast-in-place pile in coral sand foundation
RU2692394C1 (en) Method of erecting piles in permafrost soils
CN105019431B (en) Crush and complete alternate steep dip stratified rock masses Large Diameter Super-long Bored Piles construction method
RU2739880C1 (en) Method of inclined tunnels construction in weak water-saturated soils
RU2039158C1 (en) Method for erecting piles in permafrost ground
CN109056747A (en) A kind of efficient mini steel-pipe pile constructing structure, method
RU2238366C1 (en) Method of injection pile building
KR101024257B1 (en) The earth anchor operate method which reinforces a soft ground and the device
RU2491387C1 (en) Method to erect recessed structures and underground structures of buildings
RU2150550C1 (en) Method for manufacture of bore-injection pile in season frozen ground
RU2089706C1 (en) Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost
CN215211008U (en) Pile foundation construction device for treating waste air-raid shelter and pile foundation thereof
RU2686788C1 (en) Method of piled construction in transient soils under conditions of dense urban building
CN108643179A (en) A kind of anchor pole and construction method using the construction of hand air drill in loose media stratum
KR200373276Y1 (en) Steel pipe pile of support structure
RU2263787C1 (en) Method for deep tunnel opening and repairing
RU2813086C1 (en) Method for construction of pile and columnar foundations in permafrost zone
RU2712976C1 (en) Combined method of arrangement of pile foundations in permafrost soils
RU2637002C1 (en) Method of arranging injection pile
RU2244780C1 (en) Method for building shallow foundation post having camouflet widened part