RU2706848C1 - Bored pile manufacturing method - Google Patents
Bored pile manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2706848C1 RU2706848C1 RU2019121865A RU2019121865A RU2706848C1 RU 2706848 C1 RU2706848 C1 RU 2706848C1 RU 2019121865 A RU2019121865 A RU 2019121865A RU 2019121865 A RU2019121865 A RU 2019121865A RU 2706848 C1 RU2706848 C1 RU 2706848C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- concrete
- pile
- zones
- tubes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления буронабивных свай.The invention relates to the construction, and in particular to the technology of manufacturing bored piles.
Основной проблемой, возникающей при изготовлении свай в грунте, является обеспечение сплошности ствола сваи. При бетонировании буронабивных свай возникают дефекты в стволе сваи, например, из-за превышения допустимой скорости подъема бетонолитной трубы, в результате чего создается вакуум в скважине и образование непрогнозируемых воздушных и водных прослоек в стволе сваи, вывала грунта из стенок в полость скважины и попадания грунта в бетонное «тело» сваи и других неблагоприятных технологических факторов, приводящих к образованию в бетонном «теле» сваи разуплотненных зон, пустот и участков с пониженной прочностью бетона, что, в свою очередь, приводит к снижению общей прочности и надежности сваи. Обычно контроль буронабивных свай на наличие в них дефектов выполняют, например, сейсмоакустическими или ультразвуковыми методами после схватывания бетонной смеси, уложенной в скважину, и набора твердеющим бетоном определенной прочности, когда ликвидировать эти дефекты (пустоты) уже не возможно. В результате свая с дефектами выбраковывается и вместо нее выполняют новую дублирующую сваю, что приводит к существенному увеличению материальных и трудовых затрат на устройство свайного фундамента.The main problem encountered in the manufacture of piles in the ground is to ensure the integrity of the pile shaft. Concreting of bored piles causes defects in the pile shaft, for example, due to exceeding the permissible rate of rise of the concrete pipe, which creates a vacuum in the well and the formation of unpredictable air and water interlayers in the pile shaft, soil dumping from the walls into the cavity of the well and soil penetration into the concrete “body” of the pile and other unfavorable technological factors leading to the formation in the concrete “body” of the pile of decompressed zones, voids and sections with reduced concrete strength, which, in turn, leads to a decrease in the overall strength and reliability of the pile. Typically, bored piles are checked for defects in them, for example, by seismoacoustic or ultrasonic methods after setting concrete mix laid in the well and gaining hardened concrete of a certain strength when it is no longer possible to eliminate these defects (voids). As a result, the pile with defects is rejected and a new duplicate pile is performed instead, which leads to a significant increase in material and labor costs for the construction of the pile foundation.
С целью снижения материальных и трудовых затрат на изготовление свай качество бетонирования в стволе сваи и наличие дефектов целесообразно определять сразу после заполнения скважины бетонной смесью, то есть до начала твердения (формирования жесткой пространственной структуры) бетона. Гелеобразное состояние бетона сохраняется, в зависимости от состава бетонной смеси, в течение непродолжительного отрезка времени - от 1 часа до 4-5 часов после ее укладки скважину. Сваи обычно бетонируют бетонами с высокими марками цемента и бетона. Как правило, применяют цементы с высоким содержанием трехкальциевых силиката и алюмината. При гидратации таких цементов выделяется значительное количество тепла. Причем тепла выделяется тем больше, чем выше класс (прочность) бетона. Измеряя температуру схватывающейся бетонной смеси, уже на этой стадии можно оценить зоны пониженной прочности по пониженной температуре по сравнению с остальной массой бетона.In order to reduce material and labor costs for the manufacture of piles, the quality of concreting in the pile shaft and the presence of defects should be determined immediately after filling the well with concrete mixture, that is, before hardening (formation of a rigid spatial structure) of concrete begins. The gel state of the concrete is maintained, depending on the composition of the concrete mixture, for a short period of time - from 1 hour to 4-5 hours after it is laid in the well. Piles are usually concreted with concrete with high grades of cement and concrete. As a rule, cements with a high content of tricalcium silicate and aluminate are used. Hydration of such cements produces a significant amount of heat. Moreover, the more heat is generated, the higher the class (strength) of concrete. By measuring the temperature of the set concrete mixture, already at this stage it is possible to evaluate the zones of reduced strength at a lower temperature in comparison with the rest of the concrete mass.
Известен, например, способ контроля изготовления свай, включающий формирование скважины, установку в ней арматурного каркаса с закрепленными на нем температурными датчиками, прокладку линий связи, подачу в скважину отверждаемого материала и мониторинга его температуры с помощью системы установленных датчиков (Патент РФ №2538362, МПК G01K 13/00, E02D 5/34, опубл. 10.01.2015, бюл. №1). Однако арматурный каркас с отличными от бетона значениями теплоемкости и теплопроводности может оказать существенное влияние на показания закрепленных на нем датчиков.For example, there is a known method for controlling the manufacture of piles, including forming a well, installing a reinforcing cage in it with temperature sensors mounted on it, laying communication lines, supplying a cured material to the well and monitoring its temperature using a system of installed sensors (RF Patent No. 2538362, IPC G01K 13/00, E02D 5/34, published 01/10/2015, bull. No. 1). However, a reinforcing cage with values of heat capacity and thermal conductivity that are different from concrete can have a significant effect on the readings of sensors mounted on it.
Известен способ оценки сплошности бетонной сваи, включающий бурение скважины, спуска арматурного каркаса и установку измерительных трубок внутри и снаружи арматурного каркаса вдоль продольной оси сваи, подачу бетона в скважину и измерение температуры бетона в процессе заливки путем перемещения измерительного устройства внутри измерительных трубок. Далее в режиме реального времени строится температурный профиль тела сваи, который сравнивают с профилем, построенным для идеальных условий, и по аномальным значениям температур определяют наличие и положение дефектов сваи. В качестве ликвидационных мер, авторы известного способа предлагают извлечение бетона из зоны аномальных температур, промывку водой и повторную заливку бетоном (Патент США №6,783,273, МПК G01N 25/00, 25/72, G01K 3/00, опубл. 31.08.2004). Данное известное решение взято за прототип.A known method for assessing the continuity of a concrete pile, including drilling a well, lowering the reinforcing cage and installing measuring tubes inside and outside the reinforcing cage along the longitudinal axis of the pile, supplying concrete to the well and measuring the temperature of the concrete during pouring by moving the measuring device inside the measuring tubes. Then, in real time, the temperature profile of the pile body is built, which is compared with the profile built for ideal conditions, and the presence and position of pile defects are determined by anomalous temperatures. As a remedial measure, the authors of the known method propose the extraction of concrete from the zone of abnormal temperatures, washing with water and re-pouring concrete (US Patent No. 6,783,273, IPC G01N 25/00, 25/72,
Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является повышение надежности буронабивных свай за счет обеспечения возможности контроля сплошности ствола сваи и устранения выявленных дефектов в процессе производства работ, а также снижение материальных и трудовых затрат.The technical result, to which the proposed technical solution is aimed, is to increase the reliability of bored piles by providing the ability to control the integrity of the pile shaft and eliminate identified defects during the work process, as well as reducing material and labor costs.
Заявленный технический результат достигается тем, что в способе, включающем бурение скважины, установку в нее арматурного каркаса с закрепленными на нем измерительными трубками, подачу в скважину бетонного раствора и выдерживание его до затвердевания, согласно изобретению, к внутренней стороне арматурного каркаса заранее, с заданным шагом в поперечном сечении и на всю длину сваи закрепляют, по крайней мере, три трубки-инъектора, выполненные с щелевыми отверстиями закрытыми эластичными манжетами, выполняющими роль обратных клапанов, в которых, после подачи в скважину бетонного раствора и достижения им 5-10% прочности, измерительным устройством, опуская его вниз по всему стволу сваи, с шагом не более 300 мм замеряют температуру бетона сваи, строят пространственные графики распределения температур и определяют зоны минимальных температур, после чего, не вынимая измерительного устройства из одной из трубок-инъекторов, через свободные трубки-инъекторы в зоны минимальных температур последовательно инъектируют укрепляющий раствор под давлением не менее 50-70% от достигнутой к моменту инъектирования прочности бетона и с температурой выше температуры зон минимальных температур до выравнивания температуры в этих зонах, затем сваю выдерживают в течение 15-60 минут, замеряют температуру и в случае понижения температуры инъекцию раствора повторяют.The claimed technical result is achieved in that in a method including drilling a well, installing a reinforcing cage in it with measuring tubes fixed to it, supplying a concrete mortar to the well and holding it until it hardens, according to the invention, to the inner side of the reinforcing cage in advance, with a given step at least three injector tubes made with slotted openings closed by elastic cuffs acting as check valves in the cross section and the entire length of the piles are secured to which, after supplying concrete mortar to the well and achieving 5-10% strength, using a measuring device, lowering it down the entire pile shaft, measure the temperature of concrete piles with a step of no more than 300 mm, build spatial temperature distribution graphs and determine the minimum temperature zones, then, without removing the measuring device from one of the injection tubes, through the free injection tubes into the zones of minimum temperatures, the strengthening solution is sequentially injected under a pressure of at least 50-70% of that reached to the moment of injection of concrete strength and with a temperature above the temperature of the zones of minimum temperatures until the temperature is even in these zones, then the pile is kept for 15-60 minutes, the temperature is measured and, if the temperature drops, the solution is repeated.
Трубки-инъекторы выполняют с щелевыми отверстиями длиной не менее 100 мм и расположенными с шагом равным шагу определения температуры бетона в теле сваи.Injection tubes are made with slotted holes with a length of at least 100 mm and arranged in increments equal to the step of determining the temperature of concrete in the pile body.
В качестве инъектируемого раствора применяют быстротвердеющие цементы с повышенной экзотермической способностью.As an injectable solution, quick-hardening cements with increased exothermic ability are used.
Сущность предлагаемого способа поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан вертикальный разрез сваи и горизонтальное сечение сваи с установленными измерительными трубками-инъекторами.The essence of the proposed method is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a vertical section of a pile and a horizontal section of a pile with installed measuring tubes-injectors.
Способ изготовления буронабивной сваи реализуется следующим образом.A method of manufacturing a bored pile is implemented as follows.
В массиве грунта одним из известных способов формируют скважину 1. На внутренней стороне арматурного каркаса 2 параллельно его продольной оси, на всю длину, равномерно, с заданным шагом в поперечном сечении прикрепляют, по меньшей мере, 3 специальные трубки - 3а, 3б, 3в, предназначенные для измерения температуры в теле сваи и инъектирования укрепляющего раствора. Трубки выполнены перфорированными, с щелевыми отверстиями длиной не менее 100 м, расположенными с шагом равным шагу определения температуры бетона в теле сваи и закрытыми эластичными манжетами 4, выполняющими роль обратных клапанов. Далее арматурный каркас опускают в скважину и заливают скважину раствором бетона. После заполнения скважины, раствор выдерживают в течение 1-6 часов до достижения им 5-10% прочности. После этого, последовательно во все три измерительные трубки-инъекторы 3а, 3б и 3в опускают измерительный прибор 5, например, термометрический зонд, подключенный к регистрирующему устройству-анализатору 8 и позволяющий определять температуру бетона с точностью не менее 0,1 град. Затем по высоте по всему сечению сваи с шагом не более 300 мм производят замеры температур. Результаты замеров автоматически поступают на регистрирующее устройство 8 и по результатам измерений в режиме реального времени строят пространственные графики распределения температуры в теле сваи, по которым определяют местоположение дефектов сваи - зон бетона с пониженной температурой по сравнению с остальной массой бетона. Такое выделение зон пониженной прочности уже можно производить при отличии в них температуры от остальной массы бетона на 2-3 град. После определения зон пониженной температуры, не вынимая температурного зонда 1 из последней скважины (3в) его устанавливают на уровне ослабленной зоны для контроля температуры в процессе ликвидации зон пониженной прочности бетона. Для ликвидации зоны пониженной прочности бетона в нее адресно последовательно закачивают специальный укрепляющий раствора бетона 7 через две другие свободные трубки-инъекторы (3а и 3б). Укрепляющий раствор нагнетают с помощью специального пакера 6 в зону минимальных температур, при этом пакер устанавливают на уровне не менее чем на 0,9 м ниже и на 0,9 м выше ослабленной зоны. Специальный укрепляющий раствор, представляющий собой раствор цемента с высоким содержанием трехкальциевого силиката и алюмината, подогретый до температуры выше температуры ослабленной зоны бетона на 1 град, нагнетают до повышения температуры в зонде не менее чем на 0,5 град. Затем пакер переставляют во вторую трубку-инъектор и в таком же порядке производят нагнетание укрепляющего раствора, подогретого до температуры на 1 град выше достигнутой в предыдущей инъекции, до повышения температуры в зонде также на 0,5 град. Затем обе трубки-инъекторы промывают водой при температуре равной температуре раствора и замеряют температуру в ослабленной зоне. Считают, что ослабленная зона укреплена достаточно, если ее температура не понижается в течение 30 минут. Если температура ослабленной зоны понижается в течение 30 минут, описанную выше операцию закачки повторяют. После достижения значений температуры в ослабленных зонах бетона соответствующих основному температурному фону бетона, в свае производят контрольное измерение температуры по всей ее длине.At least one of the known methods forms a
В качестве инъектируемого укрепляющего раствора применяют быстротвердеющие цементы с повышенной экзотермической способностью.As an injectable hardening solution, quick hardening cements with increased exothermic ability are used.
По окончании инъектирования трубки-инъекторы освобождают от раствора, например, путем промывки или бурения с промывкой. В процессе твердения бетона сваи трубки-инъекторы можно использовать для контроля прочности бетона, например, ультразвуковым методом.At the end of the injection, the injection tubes are freed from the solution, for example, by flushing or drilling with flushing. In the process of hardening concrete, pile-injectors can be used to control the strength of concrete, for example, by the ultrasonic method.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121865A RU2706848C1 (en) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Bored pile manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019121865A RU2706848C1 (en) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Bored pile manufacturing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2706848C1 true RU2706848C1 (en) | 2019-11-21 |
Family
ID=68652979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019121865A RU2706848C1 (en) | 2019-07-11 | 2019-07-11 | Bored pile manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2706848C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1231141A1 (en) * | 1983-11-24 | 1986-05-15 | Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.М.А.Суслова | Method of erecting cast-in-place pile |
JPH01131717A (en) * | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Mitani Sekisan Co Ltd | Construction of in-situ pile |
RU2260093C2 (en) * | 2003-04-29 | 2005-09-10 | Гринько Сергей Григорьевич | Method for bored injection pile erection |
RU2332540C2 (en) * | 2006-08-08 | 2008-08-27 | Николай Федорович Буланкин | Method of erection of armco pile-injector |
RU2538362C2 (en) * | 2010-02-17 | 2015-01-10 | Пайл Дайнемикс, Инк. | Device for control of piles and method of its use |
-
2019
- 2019-07-11 RU RU2019121865A patent/RU2706848C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1231141A1 (en) * | 1983-11-24 | 1986-05-15 | Ростовский Ордена Трудового Красного Знамени Государственный Университет Им.М.А.Суслова | Method of erecting cast-in-place pile |
JPH01131717A (en) * | 1987-11-17 | 1989-05-24 | Mitani Sekisan Co Ltd | Construction of in-situ pile |
RU2260093C2 (en) * | 2003-04-29 | 2005-09-10 | Гринько Сергей Григорьевич | Method for bored injection pile erection |
RU2332540C2 (en) * | 2006-08-08 | 2008-08-27 | Николай Федорович Буланкин | Method of erection of armco pile-injector |
RU2538362C2 (en) * | 2010-02-17 | 2015-01-10 | Пайл Дайнемикс, Инк. | Device for control of piles and method of its use |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bustamante et al. | Installation parameters and capacity of screwed piles | |
CN109856143B (en) | Method for detecting grouting quality of sleeve of fabricated concrete structure | |
KR102190604B1 (en) | A curing method of concrete specimens and an evaluation method of early concrete solidity that is using thereof | |
Thagunna | Building cracks–causes and remedies | |
CN112483121B (en) | Anti-loosening supporting method for columnar joint surrounding rock of underground cavern | |
CN109269955B (en) | In-situ testing device and method for permeability of coal stratum | |
Chen et al. | Interface behavior of tensioned bars embedded in cement-soil mixtures | |
RU2706848C1 (en) | Bored pile manufacturing method | |
KR101082737B1 (en) | Evaluation method of compressive strength for structural concrete | |
Hu et al. | Experimental study on bond properties between early-age concrete and deformed steel bars | |
Santilli et al. | Influence of temperature and concrete reinforcement on vertical formwork design | |
Chen et al. | Element nail pullout tests for prediction of soil nail pullout resistance in expansive clays | |
Lu et al. | Full-scale load testing of 75–90-m-long post-grouted drilled shafts in Suzhou stiff clay | |
CN105970980A (en) | Weak surrounding rock four-wire super large section railway tunnel construction method | |
CN108265996A (en) | A kind of masonry structure break wall punch it is pre- top restore construction | |
CN113670723B (en) | Performance degradation acceleration test method for service rock-soil anchoring structure engineering | |
CN110565493B (en) | Highway subgrade disease treatment method | |
JP6055695B2 (en) | Lining concrete filling management method | |
Badenes et al. | Thermal characterization of a geothermal precast pile in Valencia (Spain) | |
KR20070068006A (en) | Concrete compaction pile grouting method | |
JP2019015126A (en) | Estimation method of strength of improved soil | |
Calderón Díaz | Experimental and numerical study of partially grouted reinforced masonry shear walls subject to in-plane loading | |
RU2809481C1 (en) | Method for monitoring deformation characteristics of weak soil reinforced with vertical elements | |
Cirone | Geotechnical modelling of CPR Grouting | |
RU2782675C1 (en) | Device for determining the rheological properties of concrete mix |