RU63409U1

RU63409U1 - DEVICE FOR FORMING GROUND-CEMENT BODIES

Info

Publication number: RU63409U1
Application number: RU2007104956/22U
Authority: RU
Inventors: Олег Владимирович Алабушев; Андрей Юрьевич Дорцев; Игорь Андреевич Подкладок; Алексей Сергеевич Помпик; Анатолий Васильевич Семушкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Строймехсервис Метростроя" (ООО "Строймехсервис Метростроя")
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и предназначена для крепления ограждающих стен и котлованов в условиях слабых и неустойчивых грунтов.The utility model relates to the field of construction and is intended for fastening enclosing walls and pits in the conditions of weak and unstable soils.

Технической задачей создание конструкции устройства, обеспечивающего увеличение несущей способности грунтоцементных тел при одновременном сокращении срока выполняемых работ.The technical task is to create the design of the device, providing an increase in the bearing capacity of soil-cement bodies while reducing the term of work.

Устройство включает грунтовой анкер, состоящий из трубчатых винтовых штанг, соединенных между собой муфтами, инъектор, выполненный в виде корпуса с буровым наконечником, представляющим собой буровое долото с отверстиями для выхода бурового раствора и режущими зубьями из твердосплавного материала, в корпусе инъектора выполнены поперечные и/или наклонные форсунки, а внутри корпуса установлен шариковый клапан для прекращения подачи бурового раствора в буровое долото, на свободном конце грунтового анкера установлен опорный узел в виде гайки с шайбами конического и сферического профиля и пластины.The device includes a soil anchor, consisting of tubular screw rods connected by couplings, an injector made in the form of a housing with a drill bit, which is a drill bit with holes for the outlet of the drilling fluid and cutting teeth made of carbide material, transverse and / or inclined nozzles, and a ball valve is installed inside the casing to stop the flow of drilling fluid into the drill bit, a support unit in the form of ha is installed at the free end of the soil anchor balls with conical and spherical washers and plates.

Description

Полезная модель относится к области строительства и предназначена для крепления ограждающих стен котлованов в условиях слабых и неустойчивых грунтов.The utility model relates to the field of construction and is intended for fastening the enclosing walls of foundation pits in conditions of weak and unstable soils.

В большинстве случаев для формирования рабочего тела анкера и достижения проектных значений несущей способности анкера по грунту требуются специальные мероприятия, выполняемые на стадии установки анкеров. Для увеличения несущей способности анкера необходимо сформировать рабочее тело анкера (обеспечить заделку в виде «груши») и произвести доуплотнение рабочего тела. Известные технологии формирования рабочего тела и доуплотнения, использованные на различных объектах строительства в сложных инженерных гидрогеологических условиях строительства, разнообразны и требуют внесения в конструкцию анкера значительных изменений, что приводит к удорожанию выполняемых работ и используемых конструкций анкеров.In most cases, for the formation of the working medium of the anchor and the achievement of design values of the bearing capacity of the anchor on the ground, special measures are required that are performed at the stage of installation of the anchors. To increase the bearing capacity of the anchor, it is necessary to form the working body of the anchor (to ensure embedment in the form of a “pear”) and to make the sealing of the working fluid. Known technologies for the formation of a working fluid and compaction used at various construction sites in complex engineering hydrogeological conditions of construction are diverse and require significant changes to the design of the anchor, which leads to a rise in the cost of the work performed and the used designs of the anchors.

Наиболее близким по конструкции к предлагаемой полезной модели является устройство для формирования грунтоцементных тел (инъекционный анкер), состоящее из трубчатых винтовых анкеров, соединенных между собой муфтами, и буровой коронки, см. Рекламный проспект «Инъекторный анкер «ISCHEBECK» TITAN», ischebek 2000 год.The closest in design to the proposed utility model is a device for the formation of cement bodies (injection anchor), consisting of tubular screw anchors interconnected by couplings, and a drill bit, see the brochure "Injection anchor" ISCHEBECK "TITAN", ischebek 2000 .

Однако, известное устройство также позволяет сначала формирование рабочего тела, а затем доуплотнение. Создание грунтоцементного тела большого диаметра (объема) с применением известной конструкции неизбежно приведет к увеличению срока и удорожанию проводимых работ.However, the known device also allows first the formation of a working fluid, and then the compaction. The creation of a cementitious body of large diameter (volume) using a known design will inevitably lead to an increase in the duration and cost of the work performed.

Технической задачей полезной модели является создание конструкции устройства, обеспечивающего увеличение несущей способности грунтоцементных тел при одновременном сокращении срока выполняемых работ.The technical task of the utility model is to create a device design that provides an increase in the bearing capacity of soil-cement bodies while reducing the term of work performed.

Техническая задача достигается тем, что в устройстве для формирования грунтоцементных тел, включающем грунтовой анкер, состоящий из трубчатых винтовых штанг, соединенных между собой муфтами, инъектор выполнен в виде корпуса с буровым наконечником, представляющим собой буровое долото, при этом буровое долото выполнено с отверстиями для выхода бурового раствора и режущими зубьями из твердосплавного материала, в корпусе монитора выполнены поперечные и/или наклонные форсунки, а внутри корпуса установлен шариковый клапан для прекращения подачи бурового раствора в буровое долото, причем на свободном конце грунтового анкера установлен опорный узел в виде гайки с шайбами конического и сферического профиля и пластины.The technical problem is achieved by the fact that in the device for the formation of soil-cement bodies, including soil anchor, consisting of tubular screw rods connected by couplings, the injector is made in the form of a housing with a drill tip, which is a drill bit, while the drill bit is made with holes for mud and cutting teeth from carbide material, transverse and / or inclined nozzles are made in the monitor case, and a ball valve is installed inside the case to stop supplying the drilling fluid to the drill bit, and at the free end of the soil anchor a support unit is installed in the form of a nut with washers of a conical and spherical profile and plate.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - конструкция инъектора и схема разбуривания скважины с промывкой буровым раствором, на фиг.3 - конструкция инъектора и схема заполнения скважины тампонажным раствором.The proposed utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the device, Fig. 2 shows the design of an injector and a drilling scheme for a well with drilling mud, and Fig. 3 shows a design of an injector and a pattern for filling a well with grout.

Устройство представляет собой полый грунтовой анкер (анкерную тягу) 1, собранный до проектного размера из штанг трубчатого сечения, соединенных между собой с помощью муфт 2. Трубчатое сечение штанги, по сравнению с полнообъемным стержнем The device is a hollow soil anchor (anchor rod) 1, assembled to the design size from tubular rods connected to each other by means of couplings 2. The tubular section of the rod, compared with a full-volume rod

равновеликой площади сечения, является более рациональным при работе грунтового анкера 1 на изгиб, срез и боковое трение вместе с окружающим раствором запрессовки и грунтом. На поверхности трубчатых штанг нанесена крупная резьба, например, трапециевидного профиля, которая позволяет комплектовать грунтовые анкеры 1 с помощью цельных и резаных кусков трубчатых штанг. Соединительные муфты 2 снабжены внутренней резиновой кольцевой прокладкой-фиксатором (на чертеже не показано), обеспечивающей равномерность закручивания штанг. По свободной длине составляющие грунтовой анкер 1 штанги защищены пластиковой трубой 3. Для обеспечения процесса забуривания в грунт, выноса разбуриваемой породы и укрепления скважины грунтовой анкер снабжен инъектором 4, выполненным в виде корпуса, на рабочем конце которого рамещен буровой наконечник 5 в виде бурового долота. Буровое долото выполнено с отверстиями 6 для выхода бурового раствора и режущими зубьями 7 из твердосплавного материала. В корпусе инъектора 4 выполнены поперечные и/или наклонные форсунки 8. Внутри корпуса инъектора 4 установлен шариковый клапан 9, предназначенный для прекращения подачи бурового раствора в буровое долото. Закрепление грунтового анкера 1 на анкеруемом объекте 10 производится путем навинчивания до упора на свободный конец грунтового анкера 1 гайки 11 с предварительно установленными шайбами сферического и конического профиля 12 и 13. Подобное соединение образует шарнир, что уменьшает вероятность среза стали грунтового анкера 1 в узле крепления. Для равномерного распределения усилия в конструкции опорного узла используют пластину 14. В процессе работы устройства идет формирование грунтоцементного тела 15 (рабочая зона).equal cross-sectional area, it is more rational when the soil anchor 1 is used for bending, shear and lateral friction together with the surrounding pressing solution and soil. A large thread, for example, of a trapezoidal profile, is applied on the surface of the tubular rods, which makes it possible to complete soil anchors 1 with the help of solid and cut pieces of tubular rods. The couplings 2 are equipped with an internal rubber ring gasket-retainer (not shown in the drawing), ensuring uniformity of twisting of the rods. The free components of the soil anchor 1 of the rod are protected by a plastic pipe 3. To ensure the process of drilling into the soil, removal of the rock being drilled and strengthening the well, the soil anchor is equipped with an injector 4, made in the form of a housing, at the working end of which there is a drill bit 5 in the form of a drill bit. The drill bit is made with holes 6 for the exit of the drilling fluid and cutting teeth 7 of carbide material. A transverse and / or inclined nozzle 8 is made in the body of the injector 4. A ball valve 9 is installed inside the body of the injector 4, which is designed to stop the flow of drilling fluid into the drill bit. The soil anchor 1 is secured to the anchored object 10 by screwing the nuts 11 with the pre-installed spherical and conical profile washers 12 and 13 onto the free end of the soil anchor 1, and this connection forms a hinge, which reduces the likelihood of steel cutting of the soil anchor 1 in the attachment point. For a uniform distribution of effort in the design of the support node using the plate 14. In the process of the device is the formation of a cement body 15 (working area).

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом и включает ряд следующих последовательно выполняемых операций.The proposed device operates as follows and includes a number of the following sequentially performed operations.

Первоначально осуществляют формирование буровой скважины - промывка буровым раствором идет под давлением 0,4 МПа с линейной скоростью 0,6 м/мин. Забуривают в грунт трубчатую штангу с инъектором 4 и буровым наконечником 5. Через внутреннюю полость штанги подают буровой раствор под давлением 0,4 МПа. Буровой раствор (см. фиг.2) через отверстия 6 в буровом наконечнике 5 и через отверстия 8 в корпусе инъектора 4 проникает в грунт и размывает его с образованием буровой скважины. Продолжая бурение с промывкой буровым раствором наращивают грунтовой анкер 1 (наращивание производится присоединением через муфту 2 очередной полноразмерной штанги; количество штанг должно обеспечить длину, равную или превышающую длину рабочей зоны 15 анкера. После забуривания штанг, составляющих рабочую зону 15 грунтового анкера 1, продолжается бурение с промывкой и наращиванием трубчатых штанг, оснащенных по длине пластиковой трубой 3 с защитой муфтовых соединений кабельной изоляционной лентой.Initially, the formation of a borehole is carried out - drilling mud flushing is carried out under a pressure of 0.4 MPa with a linear velocity of 0.6 m / min. Drilled into the soil a tubular rod with an injector 4 and a drill bit 5. Through the inner cavity of the rod, drilling fluid is supplied under a pressure of 0.4 MPa. The drilling fluid (see figure 2) through the holes 6 in the drill bit 5 and through the holes 8 in the body of the injector 4 penetrates the soil and erodes it with the formation of a borehole. Continuing drilling with drilling mud flushing, build up soil anchor 1 (build-up is done by attaching another full-size boom through sleeve 2; the number of rods should provide a length equal to or greater than the length of the working area 15 of the anchor. After drilling the rods making up the working area 15 of the ground anchor 1, drilling continues with flushing and extension of tubular rods equipped with a plastic pipe 3 along the length with protection of the coupling joints with cable insulation tape.

Формирование зоны заделки грунтового анкера 1 с цементацией рабочей зоны начинается по достижении проектной длины. По достижении проектной длины повышается давление подачи цементного раствора (В/Ц=0,5-0,6 МПа) с одновременным включением в работу шарикового клапана 9. Шариковый клапан 9 перекрывает проходное отверстие и цементный раствор в буровой наконечник 5 не поступает, а поступает через отверстия 8 корпуса инъектора 4 в рабочую зону 15 грунтового анкера 1. Производится подъем трубчатых штанг с вращением при давлении цементного раствора 6,0-30,0 МПа высот от 2 до 8 м от низа скважины без демонтажа трубчатых штанг. По завершению цементации рабочей зоны 15 грунтового анкера 1 трубчатые штанги возвращаются в проектное положение.The formation of the embedment zone of soil anchor 1 with cementing of the working area begins when the design length is reached. Upon reaching the design length, the cement mortar supply pressure increases (W / C = 0.5-0.6 MPa) with the simultaneous inclusion of a ball valve 9. The ball valve 9 closes the passage hole and the cement does not enter the drill bit 5, but enters through the holes 8 of the injector 4 body into the working area 15 of the soil anchor 1. The tubular rods are raised with rotation at a cement mortar pressure of 6.0-30.0 MPa, heights from 2 to 8 m from the bottom of the well without dismantling the tubular rods. Upon completion of the cementation of the working area 15 of the soil anchor 1, the tubular rods are returned to the design position.

Предлагаемая конструкция устройства позволяет создать грунтоцементное тело большого диаметра за счет обеспечения подачи цементного раствора под более высоким давлением (это обеспечивается за счет установки инъектора с шариковым клапаном). Предлагаемая конструкция также позволяет проводить и процесс разбуривания буровой скважины. По-существу обе операции - разбуривание буровой скважины и доуплотнение - можно проводить одним устройством без дополнительных временных затрат на переоборудование, что значительно сокращает сроки проведения работ и при этом повышается несущая способность анкеров.The proposed design of the device allows you to create a cementitious body of large diameter due to the supply of cement mortar under higher pressure (this is achieved by installing an injector with a ball valve). The proposed design also allows for the drilling of a borehole. Essentially, both operations - drilling a borehole and re-sealing - can be carried out with one device without additional time costs for re-equipment, which significantly reduces the time of work and at the same time increases the bearing capacity of the anchors.

Claims

A device for forming cement bodies, including a soil anchor, consisting of tubular screw rods connected by couplings, an injector, characterized in that the injector is made in the form of a housing with a drill bit, which is a drill bit, while the drill bit is made with holes for mud and cutting teeth from carbide material, transverse and / or inclined nozzles are made in the monitor case, and a ball valve is installed inside the case to stop the drill flow Vågå solution in the drill bit, wherein the free end of ground anchor installed support assembly in the form of nuts and washers and conical and spherical profile plate.