RU2753295C1 - Method for pile construction in macro-porous soils - Google Patents

Method for pile construction in macro-porous soils Download PDF

Info

Publication number
RU2753295C1
RU2753295C1 RU2020137122A RU2020137122A RU2753295C1 RU 2753295 C1 RU2753295 C1 RU 2753295C1 RU 2020137122 A RU2020137122 A RU 2020137122A RU 2020137122 A RU2020137122 A RU 2020137122A RU 2753295 C1 RU2753295 C1 RU 2753295C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
soil
reinforced concrete
shell
trunk
Prior art date
Application number
RU2020137122A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Михайлович Преснов
Мария Вячеславовна Драница
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 RU2020137122A priority Critical patent/RU2753295C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2753295C1 publication Critical patent/RU2753295C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to the field of construction, it can be used in the construction of pile foundations on macro-porous soils. The method for a pile construction in macro-porous soils includes immersion of the shell with a tip in the soil, strengthening the near-pile soil by introducing a strengthening solution into it and formation of the pile trunk. The pile is formed from the shell and the composite trunk in it, and the near-pile soil is strengthened during the formation of the composite trunk. A hollow reinforced concrete pile with a pointed tip and holes in the tip and in the walls along the length of the hollow reinforced concrete pile, which is the shell of the constructed pile, is immersed in the soil to the design mark. A step-by-step strengthening of the near-pile soil and the formation of a composite pile trunk are carried out. The near-pile soil is strengthened under the pivot and around the shell of the constructed pile along its length. A part of the strengthening solution is introduced into the cavity of the reinforced concrete pile, which is forced into the ground through holes in the tip and in the walls by a hydraulic shock of piston or by means of a cylindrical trunk inserted into the cavity. After the removal of a cylindrical trunk, the lower fiber-concrete block is lowered into the cavity of the reinforced concrete pile by free fall. Part of the space above the lower block is filled with a strengthening solution. The processes of displacing the strengthening solution into the soil and lowering the next fiber-concrete block are performed. These cycles are repeated until the trunk is completely formed from fiber-concrete blocks covered by a hollow reinforced concrete pile located in the fixed soil.
EFFECT: increasing the load-bearing capacity of piles and pile foundations, reducing the complexity of its construction process, expanding the arsenal of technical means used in the construction of piles in macro-porous soils.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении свайных фундаментов на макропористых грунтах.The invention relates to the field of construction and can be used in the construction of pile foundations on macroporous soils.

Известен способ возведения свайного фундамента, включающий установку свай и укрепление околосвайного грунта путем армирования его раствором твердеющего материала, при этом перед установкой сваи бурят скважину диаметром не более 1/3 диаметра сваи, заполняют скважину закрепляющим раствором, в частности жидким стеклом, погружают сваю в заполненную закрепляющим раствором скважину с образованием под пятой и вокруг ствола сваи закрепленной и уплотненной зон в форме полусферы снизу и усеченного конуса над ней, причем к свае примыкает закрепленная зона, армированная закрепляющим раствором и расположенная в объеме уплотненной зоны (Патент РФ №2456408 С1, дата приоритета 17.02.2011, дата публикации 20.07.2012, авторы: Преснов О.М. и др., RU).There is a known method of erecting a pile foundation, including the installation of piles and strengthening of the near-pile soil by reinforcing it with a solution of hardening material, while before installing the pile, a well is drilled with a diameter of no more than 1/3 of the pile diameter, the well is filled with a fixing solution, in particular with liquid glass, the pile is immersed in a filled with a fixing solution a well with the formation under the heel and around the pile shaft of fixed and compacted zones in the form of a hemisphere below and a truncated cone above it, and a fixed zone reinforced with a fixing solution and located in the volume of the compacted zone adjoins the pile (RF Patent No. 2456408 C1, priority date 02/17/2011, publication date 07/20/2012, authors: Presnov O.M. et al., RU).

Недостатками аналога являются: повышенные трудозатраты, связанные с бурением скважины и необходимостью установки центрирующей шайбы, используемой при погружении сваи и для предотвращения вытекания закрепляющего раствора из скважины, а также большой расход материалов и продолжительность возведения сваи, повышающие стоимость технологического процесса.The disadvantages of the analogue are: increased labor costs associated with drilling a well and the need to install a centering washer used when driving the pile and to prevent the outflow of the fixing solution from the well, as well as a high consumption of materials and the duration of the construction of the pile, which increases the cost of the technological process.

В качестве прототипа принят способ устройства свай в основании с пропластками слабого грунта, включающий погружение в грунт извлекаемой оболочки с теряемым металлическим наконечником, имеющим на верхнем торце обойму с перфорацией, заведенную в полость оболочки, при достижении пропластка слабого грунта наконечник погружают посредством введенного в полость оболочки ствола до вывода из оболочки перфорации нижнего ряда обоймы, затем заменяют ствол трубой с пакером, посредством которой закачивают закрепитель в слабый грунт, трубу с пакером извлекают, а оболочку погружают до следующего пропластка слабого грунта и повторяют указанные операции последовательного выведения перфорации следующего ряда обоймы и закачивания закрепителя, после чего оболочку погружают до достижения проектной отметки, заполняют скважину бетоном и извлекают оболочку (Патент РФ №2272867 С1, дата приоритета 15.09.2004, дата публикации 27.03.2006, автор Шадунц К.Ш., RU, прототип).As a prototype, a method of piling at the base with interlayers of soft soil is adopted, including immersion into the soil of a retrieved shell with a lost metal tip having a perforated clip on the upper end, inserted into the cavity of the shell; until the bottom row of the cage perforation is removed from the shell, then the barrel is replaced with a pipe with a packer, by means of which the fixer is pumped into the soft soil, the pipe with the packer is removed, and the shell is immersed until the next layer of soft soil and the specified operations of sequential withdrawal of the perforation of the next row of the cage and pumping are repeated fixer, after which the shell is immersed until the design mark is reached, the well is filled with concrete and the shell is removed (RF Patent No. 2272867 C1, priority date 09/15/2004, publication date 03/27/2006, author Shadunts K.Sh., RU, prototype).

Недостатками прототипа являются: ограниченное применение и низкая эффективность из-за образования малого объема несущего грунта и недостаточного обеспечения несущей способности сваи в целиком сложенных макропористых грунтах, а также трудоемкость, связанная с процессами бетонирования скважины и извлечением оболочки, влияющими на продолжительность технологии возведения сваи.The disadvantages of the prototype are: limited use and low efficiency due to the formation of a small volume of bearing soil and insufficient provision of the bearing capacity of the pile in completely folded macroporous soils, as well as the laboriousness associated with the processes of concreting the well and the extraction of the shell, affecting the duration of the technology for erecting the pile.

Технической проблемой, решаемой изобретением, является необходимость расширения арсенала эффективных технологий для возведения свайных фундаментов в макропористых грунтах, основанных на закреплении околосвайного грунта и обеспечивающих достаточную несущую способность сваи при низкой трудоемкости процесса ее возведения.The technical problem solved by the invention is the need to expand the arsenal of effective technologies for the construction of pile foundations in macroporous soils, based on fixing the near-pile soil and providing sufficient bearing capacity of the pile with low labor intensity of the process of its erection.

Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложен способ возведения сваи в макропористых грунтах, включающий погружение в грунт оболочки с наконечником, укрепление околосвайного грунта путем введения в него укрепляющего раствора и формирование ствола сваи. Новым является то, что сваю формируют из оболочки и составного ствола в ней, а околосвайный грунт укрепляют при формировании составного ствола. При этом в грунт погружают до проектной отметки полую железобетонную сваю с заостренным наконечником и с отверстиями в наконечнике и в стенках по длине полой железобетонной сваи, являющейся оболочкой возводимой сваи, и осуществляют поэтапное укрепление околосвайного грунта и формирование составного ствола сваи, причем околосвайный грунт укрепляют под пятой и вокруг оболочки возводимой сваи по ее длине. При этом в полость железобетонной сваи вводят часть укрепляющего раствора, который вытесняют в грунт через отверстия в наконечнике и в стенках гидроударом поршня или с помощью введенного в полость цилиндрического ствола, после извлечения которого в полость железобетонной сваи опускают свободным падением нижний фибробетонный блок, заполняют часть пространства над ним укрепляющим раствором и осуществляют процессы вытеснения укрепляющего раствора в грунт и опускания следующего фибробетонного блока. Указанные циклы повторяют до полного формирования ствола из фибробетонных блоков, охватываемых полой железобетонной сваей, располагаемой в закрепленном грунте.To solve a technical problem and achieve a technical result, a method is proposed for erecting a pile in macroporous soils, including immersing a shell with a tip in the soil, strengthening the near-pile soil by introducing a reinforcing solution into it and forming a pile shaft. What is new is that the pile is formed from a shell and a composite shaft in it, and the near-pile soil is strengthened when the composite shaft is formed. At the same time, a hollow reinforced concrete pile with a pointed tip and with holes in the tip and in the walls along the length of the hollow reinforced concrete pile, which is the shell of the pile being erected, is immersed in the soil up to the design level, and a step-by-step strengthening of the near-pile soil and the formation of a composite pile shaft is carried out, and the near-pile soil is strengthened under the fifth and around the shell of the pile being erected along its length. At the same time, a part of the reinforcing mortar is introduced into the cavity of the reinforced concrete pile, which is forced into the ground through the holes in the tip and in the walls by a hydraulic shock of the piston or with the help of a cylindrical barrel introduced into the cavity, after which the lower fiber-reinforced concrete block is lowered into the cavity of the reinforced concrete pile by free falling, filling part of the space above it with a reinforcing mortar and carry out the processes of displacing the reinforcing mortar into the ground and lowering the next fiber-reinforced concrete block. These cycles are repeated until the trunk is completely formed from fiber-reinforced concrete blocks, covered by a hollow reinforced concrete pile located in the fixed soil.

Согласно изобретению, в качестве укрепляющего раствора используют раствор жидкого стекла.According to the invention, a water glass solution is used as a strengthening solution.

Согласно изобретению, отверстия в стенках полой железобетонной сваи могут располагаться на 2/3 длины от низа сваи.According to the invention, the holes in the walls of a hollow reinforced concrete pile can be located 2/3 of the length from the bottom of the pile.

На чертеже схематично показаны этапы возведения сваи в макропористых грунтах.The drawing schematically shows the stages of pile erection in macroporous soils.

Согласно приведенной схеме, способ возведения сваи в макропористых грунтах осуществляют следующим образом.According to the above scheme, the method for erecting a pile in macroporous soils is as follows.

Полую железобетонную сваю 1 квадратного сечения с заостренным наконечником и с отверстиями, выполненными в наконечнике и в стенках по всей длине (или на 2/3 длины от низа полой железобетонной сваи), погружают до проектной отметки в макропористый грунт вибропогружением или забивкой с помощью навесного оборудования сваебойной машины (рис. а).A hollow reinforced concrete pile of 1 square section with a pointed tip and with holes made in the tip and in the walls along the entire length (or 2/3 of the length from the bottom of the hollow reinforced concrete pile) is immersed to the design mark in macroporous soil by vibratory immersion or hammering using attachments pile driving machine (Fig. a).

Нижнюю часть полости железобетонной сваи 1 заполняют укрепляющим раствором, в частности раствором жидкого стекла 2 с плотностью 1,05-1,32 г/см3 (рис. б).The lower part of the cavity of the reinforced concrete pile 1 is filled with a reinforcing solution, in particular, a solution of liquid glass 2 with a density of 1.05-1.32 g / cm 3 (Fig. B).

Гидроударом поршня или с помощью цилиндрического ствола 3, введенного в полость железобетонной сваи 1, вытесняют раствор жидкого стекла 2 в грунт через отверстия в наконечнике и в стенках сваи 1. При этом раствор жидкого стекла 2 проникает в нижнюю часть околосвайного грунта под пятой и вокруг сваи 1 (рис. в).Water hammer of the piston or with the help of a cylindrical barrel 3, introduced into the cavity of a reinforced concrete pile 1, displace the liquid glass solution 2 into the soil through the holes in the tip and in the walls of the pile 1. In this case, the liquid glass solution 2 penetrates into the lower part of the near-pile soil under the heel and around the pile 1 (Fig. C).

После извлечения цилиндрического ствола 3 в полость железобетонной сваи 1 опускают свободным падением нижний фибробетонный блок 4, заполняют часть пространства над ним раствором жидкого стекла 2 и осуществляют процесс его вытеснения в грунт с помощью цилиндрического ствола 3 (рис. г).After extracting the cylindrical shaft 3 into the cavity of the reinforced concrete pile 1, the lower fiber-reinforced concrete block 4 is lowered by free fall, part of the space above it is filled with a solution of liquid glass 2 and the process of its displacement into the ground is carried out using the cylindrical barrel 3 (Fig. D).

В полость железобетонной сваи 1 опускают следующий фибробетонный блок и повторяют этапы укрепления грунта до полного формирования ствола из фибробетонных блоков (рис. д).The next fiber-reinforced concrete block is lowered into the cavity of the reinforced concrete pile 1 and the stages of soil strengthening are repeated until the trunk is completely formed from fiber-reinforced concrete blocks (Fig. E).

Раствор жидкого стекла 2 заполняет макропоры в грунте и склеивает частицы грунта, создавая закрепленный сферический объем 5 околосвайного грунта, обеспечивающий несущую способность возведенной составной сваи, содержащей полую железобетонную сваю 1, являющуюся оболочкой, и сформированный в ее полости ствол из фибробетонных блоков 4, скрепленных раствором жидкого стекла (рис. е).A solution of liquid glass 2 fills macropores in the soil and sticks together soil particles, creating a fixed spherical volume 5 of the near-pile soil, which provides the bearing capacity of the erected composite pile containing a hollow reinforced concrete pile 1, which is a shell, and a trunk formed in its cavity from fiber-reinforced concrete blocks 4, fastened with mortar liquid glass (Fig. e).

Преимуществом заявляемой технологии является сокращение трудозатрат при возведении сваи в макропористых грунтах, обусловленное менее трудоемким формированием ствола составной сваи из фибробетонных блоков по сравнению с процессом его бетонирования.The advantage of the claimed technology is a reduction in labor costs when erecting a pile in macroporous soils, due to the less laborious formation of a composite pile shaft from fiber-reinforced concrete blocks compared to the process of its concreting.

Таким образом, при реализации изобретения достигается технический результат, который заключается в расширении арсенала технических средств, используемых при возведении свай в макропористых грунтах, и в увеличении несущей способности свай и свайных фундаментов.Thus, when implementing the invention, a technical result is achieved, which consists in expanding the arsenal of technical means used in the construction of piles in macroporous soils, and in increasing the bearing capacity of piles and pile foundations.

Claims (3)

1. Способ возведения сваи в макропористых грунтах, включающий погружение в грунт оболочки с наконечником, укрепление околосвайного грунта путем введения в него укрепляющего раствора и формирование ствола сваи, отличающийся тем, что сваю формируют из оболочки и составного ствола в ней, а околосвайный грунт укрепляют при формировании составного ствола, при этом в грунт погружают до проектной отметки полую железобетонную сваю с заостренным наконечником и с отверстиями в наконечнике и в стенках по длине полой железобетонной сваи, являющейся оболочкой возводимой сваи, и осуществляют поэтапное укрепление околосвайного грунта и формирование составного ствола сваи, причем околосвайный грунт укрепляют под пятой и вокруг оболочки возводимой сваи по ее длине, при этом в полость железобетонной сваи вводят часть укрепляющего раствора, который вытесняют в грунт через отверстия в наконечнике и в стенках гидроударом поршня или с помощью введенного в полость цилиндрического ствола, после извлечения которого в полость железобетонной сваи опускают свободным падением нижний фибробетонный блок, заполняют часть пространства над ним укрепляющим раствором и осуществляют процессы вытеснения укрепляющего раствора в грунт и опускания следующего фибробетонного блока, указанные циклы повторяют до полного формирования ствола из фибробетонных блоков, охватываемых полой железобетонной сваей, располагаемой в закрепленном грунте.1. A method of erecting a pile in macroporous soils, including immersing a shell with a tip in the soil, strengthening the near-pile soil by introducing a reinforcing solution into it and forming a pile shaft, characterized in that the pile is formed from the shell and a composite shaft in it, and the near-pile soil is strengthened when the formation of a composite shaft, while a hollow reinforced concrete pile with a pointed tip and holes in the tip and in the walls along the length of the hollow reinforced concrete pile, which is the shell of the pile being erected, is immersed in the soil to the design level, and a step-by-step strengthening of the near-pile soil and the formation of a composite pile shaft is carried out, and the near-pile soil is strengthened under the heel and around the shell of the pile being erected along its length, while part of the reinforcing solution is introduced into the cavity of the reinforced concrete pile, which is displaced into the ground through the holes in the tip and in the walls by a hydraulic shock of a piston or using a cylindrical barrel inserted into the cavity, after removing the cat The lower fiber-concrete block is lowered into the cavity of the reinforced concrete pile, part of the space above it is filled with a reinforcing solution and the processes of displacing the reinforcing solution into the ground and lowering the next fiber-reinforced concrete block are carried out, these cycles are repeated until the trunk is completely formed from fiber-reinforced concrete blocks covered by a hollow reinforced concrete pile located in fixed ground. 2. Способ возведения сваи в макропористых грунтах по п. 1, отличающийся тем, что в качестве укрепляющего раствора используют раствор жидкого стекла.2. A method of erecting a pile in macroporous soils according to claim 1, characterized in that a liquid glass solution is used as a reinforcing solution. 3. Способ возведения сваи в макропористых грунтах по п. 1, отличающийся тем, что отверстия в стенках полой железобетонной сваи могут располагаться на 2/3 длины от низа сваи.3. A method of erecting a pile in macroporous soils according to claim 1, characterized in that the holes in the walls of a hollow reinforced concrete pile can be located 2/3 of the length from the bottom of the pile.
RU2020137122A 2020-11-10 2020-11-10 Method for pile construction in macro-porous soils RU2753295C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137122A RU2753295C1 (en) 2020-11-10 2020-11-10 Method for pile construction in macro-porous soils

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020137122A RU2753295C1 (en) 2020-11-10 2020-11-10 Method for pile construction in macro-porous soils

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2753295C1 true RU2753295C1 (en) 2021-08-12

Family

ID=77349169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020137122A RU2753295C1 (en) 2020-11-10 2020-11-10 Method for pile construction in macro-porous soils

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2753295C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1170044A1 (en) * 1983-08-01 1985-07-30 Всесоюзный центральный научно-исследовательский и проектный институт "Гипронисельпром" Pile
US5096333A (en) * 1990-04-27 1992-03-17 Jeanne Bassett Foundation repair method and apparatus
RU2272867C1 (en) * 2004-09-15 2006-03-27 Кубанский государственный аграрный университет Method for pile forming in base having weak ground interlayers
RU2456408C1 (en) * 2011-02-17 2012-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method to erect pile foundation
RU118649U1 (en) * 2011-12-26 2012-07-27 Иосиф Генрихович Ладыженский PILE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1170044A1 (en) * 1983-08-01 1985-07-30 Всесоюзный центральный научно-исследовательский и проектный институт "Гипронисельпром" Pile
US5096333A (en) * 1990-04-27 1992-03-17 Jeanne Bassett Foundation repair method and apparatus
RU2272867C1 (en) * 2004-09-15 2006-03-27 Кубанский государственный аграрный университет Method for pile forming in base having weak ground interlayers
RU2456408C1 (en) * 2011-02-17 2012-07-20 Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" Method to erect pile foundation
RU118649U1 (en) * 2011-12-26 2012-07-27 Иосиф Генрихович Ладыженский PILE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107023002A (en) Down-the-hole impacts churning composite pile pile making method
CN106759295B (en) The quiet combined pile and its construction method for boring extruding-enlarging branch tray and tubular pole
RU2331736C1 (en) Method for improving massive of loessial collapsible soil in base of buildings and structures
RU2753295C1 (en) Method for pile construction in macro-porous soils
RU2492294C1 (en) Pipe concrete pile with reinforced base and method of its erection
RU2456408C1 (en) Method to erect pile foundation
CN209243732U (en) A kind of efficient mini steel-pipe pile constructing structure
CN110206053A (en) The construction method of building pile foundation
RU2382850C1 (en) Method for fixation of overwetted clayey and collapsing soils
CN108049401A (en) A kind of screw thread rammed bulb pile and its construction method
RU2800801C1 (en) Method of installation of piles on macroporous soils
RU2499100C1 (en) Pile and method of its erection
RU2491387C1 (en) Method to erect recessed structures and underground structures of buildings
CN109056747A (en) A kind of efficient mini steel-pipe pile constructing structure, method
RU2272867C1 (en) Method for pile forming in base having weak ground interlayers
CN208023566U (en) A kind of screw thread rammed bulb pile
RU2266368C2 (en) Method for cast-in-place pile building in collapsible ground
RU2535556C1 (en) Pile and its erection method
RU2091541C1 (en) Method of construction of piles foundation close to existing building
RU2089706C1 (en) Pile frozen into permafrost and method of erection of pile frozen into permafrost
RU2263745C1 (en) Method for injection pile building (variants)
RU197035U1 (en) DRILLING GROUND PILES
RU2793053C1 (en) Method for construction of vertical shafts and construction of launch complexes for launching rocket vehicles in them
RU2278212C1 (en) Cast-in-place pile forming method
RU2364683C2 (en) Method for erection of bored pile