RU74645U1

RU74645U1 - PILE

Info

Publication number: RU74645U1
Application number: RU2008107566/22U
Authority: RU
Inventors: Алексей Генрихович Малинин (RU); Алексей Генрихович Малинин; Павел Алексеевич Малинин (RU); Павел Алексеевич Малинин; Дмитрий Алексеевич Малинин (RU); Дмитрий Алексеевич Малинин
Original assignee: Алексей Генрихович Малинин
Priority date: 2008-02-27
Filing date: 2008-02-27
Publication date: 2008-07-10

Abstract

Свая, включающая составленную из фрагментов полую металлическую трубу и соединение фрагментов труб, внешнюю боковую поверхность концов фрагментов и внутреннюю поверхность соединительного элемента, имеющие резьбу, имеющая породоразрушающий инструмент, содержащий основу, режущие детали и сквозные осевой и радиальные отверстия в основе инструмента, полая труба, составленная из фрагментов труб, соединена с породоразрушающим инструментом резьбой, имеющая полый центратор с втулкой-каркасом, размещенной на поверхности полой металлической трубы с возможностью осевого перемещения вдоль трубы, отличающаяся тем, что составленная из фрагментов полая металлическая труба имеет внешнюю поверхность фрагментов переменного сечения: рабочая часть, т.е. контактирующая с внешней средой поверхность, выполнена гладкой или шероховатой, а концевая часть поверхности в месте закрепления его в соединительном элементе выполнена конической и суженой с края фрагмента трубы, фрагменты трубы соединены муфтой, внутренняя поверхность которой выполнена 2- конической, расширенной частью к центру муфты, породоразрушающий инструмент имеет сквозные отверстия с форсунками в них, выходящие под углом на нижнюю торцевую поверхность основы между режущими элементами (деталями), как и радиальные отверстия с форсунками в них - на боковую поверхность основы, породоразрушающий инструмент соединен непосредственно с полой металлической трубой резьбой по коническим поверхностям, в центраторе на поверхности втулке-каркасе имеется набор полых полусфер С-образной формы, берущих свое начало из верхней части втулки-каркаса и зафиксированных на ни�A pile comprising a hollow metal pipe made up of fragments and a connection of pipe fragments, an external lateral surface of the ends of the fragments and an internal surface of the connecting element having a thread having a rock cutting tool containing a base, cutting parts and through axial and radial holes in the tool base, a hollow pipe, composed of pipe fragments, connected to a rock cutting tool by a thread, having a hollow centralizer with a carcass sleeve placed on the surface of a hollow metal pipes with the possibility of axial movement along the pipe, characterized in that the hollow metal pipe composed of fragments has an outer surface of fragments of variable cross section: the working part, i.e. the surface in contact with the external environment is smooth or roughened, and the end part of the surface at the place of its fastening in the connecting element is tapered and tapered from the edge of the pipe fragment, pipe fragments are connected by a coupling, the inner surface of which is made of a 2-conical, expanded part to the center of the coupling, the rock cutting tool has through holes with nozzles in them, extending at an angle to the lower end surface of the base between the cutting elements (parts), as well as radial holes with with suckers in them - on the side surface of the base, the rock cutting tool is connected directly to the hollow metal pipe by threading on conical surfaces, in the centralizer on the surface of the sleeve-frame there is a set of hollow hemispheres of C-shape originating from the upper part of the sleeve-frame and fixed on neither

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям свай. Оно может быть использовано как полезная модель при закреплении строительных конструкций в грунте, используя бурильные сваи, которые закрепляются в грунте непосредственно в процессе бурения сваей грунта.The invention relates to the field of construction, namely to piling structures. It can be used as a utility model for fixing building structures in the soil using drill piles that are fixed in the soil directly during the process of drilling soil piles.

Известно устройство (а.с.№447481 МКИ Е02Д 5/54 от 03.08.72 г.), [1], относящиеся к винтовым сваям, содержащим полый ствол с винтовыми лопастями, полый ствол выполнен составным из концентрически расположенных оболочек, каждая из которых снабжена на нижнем конце винтовой лопастью и установлена с возможностью автономного вращения вокруг вертикальной оси и продольного перемещения относительно другой лопасти, а с целью фиксации оболочек, их верхние концы снабжены направляющими упорами.A device is known (AS No. 447481 MKI E02D 5/54 dated 03.08.72), [1] relating to screw piles containing a hollow shaft with screw blades, the hollow shaft is made up of concentric shells, each of which equipped with a screw blade at the lower end and mounted with the possibility of autonomous rotation around the vertical axis and longitudinal movement relative to the other blade, and for the purpose of fixing the shells, their upper ends are provided with guide stops.

Недостатками известного устройства являются недостаточная несущая способность сваи из-за слабой адгезии с грунтом (преимущественно со слабым грунтом), отсутствие гарантии от незапланированного воздействия на сваю выдергивающих расшатывающих (изгибающих) нагрузок или вращательных действий в направлении обратном первоначальному (при завинчивании сваи в грунт). Усилия завинчивания свай в грунт большие, не смотря на расширяющий эффект от действия лопастей, так как тело сваи формируется полым стволом с раствором внутри него.The disadvantages of the known device are the lack of bearing capacity of the pile due to poor adhesion to the ground (mainly with weak soil), the lack of guarantees against unplanned exposure to the pile pulling shaking (bending) loads or rotational actions in the direction opposite to the original (when screwing the pile into the ground). The efforts of screwing piles into the ground are large, despite the expanding effect of the action of the blades, since the body of the pile is formed by a hollow shaft with a solution inside it.

Известно устройство (а.с.№746038, МКИ Е02Д 5/54 от 13.02.78 г.) [2]. Устройство содержит ствол с нишей и размещенными в ней выдвижными элементами, и приспособление для выдвижения этих элементов. Ниша расположена по винтовой линии, выдвижной элемент выполнен трубчатым овального поперечного сечения из эластичного материала, а приспособление для выдвижения выполнено в виде расширителя и фиксатора, расположенных внутри трубчатого элемента. Расширитель может быть выполнен в виде пластичного многокомпонентного раствора, а фиксатор - в виде V-образной трубки с наружной химически активной оболочкой и внутренней перфорированной инертной оболочкой, заполненной жидким реактивом.A device is known (AS No. 746038, MKI E02D 5/54 of February 13, 78) [2]. The device comprises a trunk with a niche and retractable elements located in it, and a device for extending these elements. The niche is located along a helical line, the retractable element is made of tubular oval cross-section of elastic material, and the extension device is made in the form of an expander and a retainer located inside the tubular element. The expander can be made in the form of a plastic multicomponent solution, and the retainer can be in the form of a V-shaped tube with an outer chemically active shell and an inner perforated inert shell filled with a liquid reagent.

Недостатки известного устройства: свая является «пассивным» устройством при погружении в грунт, так как конструкция не имеет породоразрушающего инструмента и погружается в предварительно приготовленный ствол скважины путем установки металлического трубчатого ствола на подготовленную основу грунта (на забой). Поэтому требуется большое количество предварительных усилий и времени для установки сваи. Свая представляет собой металлоемкое устройство, так как на стволе и в стволе должны размещаться элементы из разных материалов и реактивов, которые функционируют после установки сваи в подготовленном стволе скважины, а после порообразования и увеличения объема расширителя свая упирается в стенки ствола, при этом не гарантируя достаточной прочности сцепления с грунтом и соответственно в дальнейшем высокой несущей способности устройства.The disadvantages of the known device: the pile is a "passive" device when immersed in the soil, since the design does not have a rock cutting tool and is immersed in a pre-prepared wellbore by installing a metal tubular trunk on the prepared soil base (on the bottom). Therefore, a large amount of preliminary effort and time is required to install the pile. The pile is a metal-intensive device, since elements from different materials and reagents that function after installing the pile in the prepared wellbore must be placed on the trunk and in the barrel, and after pore formation and increase in the volume of the expander, the pile rests against the barrel walls, while not guaranteeing sufficient adhesion to the ground and, accordingly, in the future high bearing capacity of the device.

Известно устройство (пат.2281997, МКИ Е02Д 5/38 от 29.11.2004 г.) [3] - буроинъекционная свая, содержащая бетонный ствол, изготовленный непосредственно в скважине, содержащий арматурный каркас в виде металлической трубы-инъектора, которая погружена в скважину с зазором до проектного отказа и снабжена перфорированным участком с боковыми инъекционными отверстиями, расположенными ярусами от нижнего конца трубы-инъектора. При этом диаметр скважины составляет не более 3d, где d - наружный диаметр трубы-инъектора. Длина перфорированного участка составляет более 3d и составляет (0,2-0,7)h, где h - глубина скважины.A device is known (Pat.2281997, MKI E02D 5/38 dated November 29, 2004) [3] - a drill-injection pile containing a concrete shaft made directly in the well, containing a reinforcing cage in the form of a metal pipe-injector, which is immersed in the well with a gap to the design failure and is equipped with a perforated section with lateral injection holes located in tiers from the lower end of the injector pipe. The diameter of the well is not more than 3d, where d is the outer diameter of the injector pipe. The length of the perforated section is more than 3d and is (0.2-0.7) h, where h is the depth of the well.

Но такую сваю непосредственно закрепить в грунт невозможно, так как необходимо предварительно пробурить и выбирать грунт на поверхность, затем приготовить ствол скважины путем бетонирования его стенок, затем вставить трубу-инъектор в ствол скважины, удерживая его дополнительными средствами в центре ствола и подать раствор (цементный или песчано-цементный клей) через все отверстия сразу в боковой поверхности трубы-инъектора в зазор между забетонированными стенками ствола скважины и трубой-инъектором. Таким образом закрепление сваи в грунте дорого, непроизводительно и не гарантирует прочную связь между элементами сваи (бетонированная стенка - раствор отвержденный в зазоре - труба - инъектор). А так как закрепляющий раствор выпускается одновременно из всех отверстий в скважину и его распределение по всему объему сопровождается образованием смеси закрепляющего раствора с воздушной средой, то в результате образуется пористый закрепитель сваи.But it is impossible to directly fix such a pile into the soil, since it is necessary to pre-drill and select the soil to the surface, then prepare the wellbore by concreting its walls, then insert the injector pipe into the wellbore, holding it with additional means in the center of the wellbore and apply the mortar (cement or sand-cement glue) through all openings immediately in the lateral surface of the injector pipe into the gap between the concreted walls of the wellbore and the injector pipe. Thus, fixing the piles in the soil is expensive, unproductive and does not guarantee a strong bond between the elements of the pile (concrete wall - mortar cured in the gap - pipe - injector). And since the fixing solution is discharged simultaneously from all holes into the well and its distribution throughout the volume is accompanied by the formation of a mixture of fixing solution with the air, a porous pile fixer is formed as a result.

А это приводит к снижению прочности закрепления сваи в грунте, способствует появлению трещин и снижает несущую способность изделия.And this leads to a decrease in the strength of fixing piles in the soil, contributes to the appearance of cracks and reduces the bearing capacity of the product.

В качестве прототипа выбрано устройство близкое по положительному эффекту, техническим данным к заявляемому устройству полезной модели (пат. Германии №3828335, МПК Е2/Д20/02 от 20.08.88 г.) [4]. Инжекторный анкер содержит полую металлическую трубу, на боковой поверхности которой по всей ее длине выполнен винтовой ход (резьба), называемый веретеном. По центру и по всей длине анкера-сваи выполнена полость - продувочный канал для подачи закрепляющего раствора из него в грунт. К переднему краю (к торцу) полой металлической трубы присоединена буровая коронка, то есть породоразрушающий инструмент, состоящий из режущей основы и трех радиально к нему прикрепленных и расположенных под одинаковым друг к другу углом режущих деталей. Имеется пустотелая деталь, образованная как патрубок, защищающий стенку скважины от обвала и размывания. Режущая основа породоразрушающего инструмента посредством оцинкованного зажимного устройства, которое имеет внутреннюю резьбу, навинчивается на часть винтового хода, находящегося на конце полой металлической трубы. Зажимное устройство на переднем крае закрывается образующей острие бурава и головкой режущей основы. На обращенной к зажимному устройству стороне режущей основы выполнено кольцевое пространство - полость, из которой отходят три радиально расположенных промывочных отверстия. Породоразрушающий инструмент имеет кроме торцевых боковые элементы, как продолжение инструмента. Кроме радиальных промывочных отверстий имеются радиальные каналы, идущие из кольцевого пространства - полости, пересекающие режущую основу, продолженные в режущих деталях и заканчивающиеся у боковой скважины, выступая за патрубок под ним. Патрубок сваркой связан с боковыми деталями в породоразрушающем инструменте, служащим как дистантные детали. Диаметр патрубка равен диаметру буровой головки. Полая труба-инъектор составная. Она состоит из отдельных фрагментов, которые торцами соединены встык через муфту с внешней и внутренней цилиндрическими поверхностями, изготовленную из износостойкого синтетического материала. Под муфтой с цилиндрической внутренней поверхностью размещена на резьбе трубы с возможностью свободного перемещения промежуточная деталь, состоящая из внутренней крепежной части в виде втулки и наружной кольцевой детали, соединенных между собой радиальными под одним и тем же углом друг к другу поперечинами. Наружный диаметр крепежной втулки соответствует наружному диаметру As a prototype, a device is selected that is close in its positive effect, technical data to the claimed device of a utility model (US Pat. Germany No. 3828335, IPC E2 / D20 / 02 of 08.20.88) [4]. The injection anchor contains a hollow metal pipe, on the lateral surface of which a helical stroke (thread), called a spindle, is made along its entire length. A cavity is made in the center and along the entire length of the pile anchor — a purge channel for supplying a fixing solution from it to the ground. A drill bit is attached to the front edge (to the end) of the hollow metal pipe, that is, a rock cutting tool consisting of a cutting base and three cutting parts radially attached to it and arranged at the same angle to each other. There is a hollow part formed as a pipe protecting the well wall from collapse and erosion. The cutting base of the rock cutting tool, by means of a galvanized clamping device, which has an internal thread, is screwed onto a part of the screw stroke located at the end of the hollow metal pipe. The clamping device at the leading edge is closed by the forming point of the drill and the head of the cutting base. On the side of the cutting base facing the clamping device, an annular space is made - a cavity from which three radially located washing holes extend. The rock-destroying tool has, in addition to the end face, side elements, as a continuation of the tool. In addition to radial flushing holes, there are radial channels extending from the annular space — cavities crossing the cutting base, continued in the cutting parts and ending at the side well, protruding beyond the pipe beneath it. The pipe is welded to the side parts in a rock cutting tool serving as distant parts. The diameter of the nozzle is equal to the diameter of the drill head. Hollow pipe injector composite. It consists of individual fragments, which are butt-joined end-to-end through a sleeve with external and internal cylindrical surfaces, made of wear-resistant synthetic material. Under the coupling with a cylindrical inner surface, an intermediate part is placed on the pipe thread with the possibility of free movement, consisting of an internal fastening part in the form of a sleeve and an outer ring part interconnected by radial cross members at the same angle to each other. The outer diameter of the mounting sleeve corresponds to the outer diameter

соединительной муфты, а наружный диаметр кольцевой части промежуточной детали равен диаметру пустотелой детали-патрубка.the coupling, and the outer diameter of the annular part of the intermediate part is equal to the diameter of the hollow part-pipe.

Устройство многоэлементно, сложно в исполнении и требует многооперационных работ по изготовлению частей его. Так, для получения трубы с винтовым ходом (винтовой нарезкой) поверхности, требуется специальный способ формирования его, поэтому описан отдельно [3] - в патенте Германии №3400182, МПК Е02Д 5/54 от 04.01.84 г., с более ранним приоритетом, чем патент-прототип. Соединение частей трубы-инъектора выполнено встык и резьбой по цилиндрической поверхности, что не гарантирует прочность соединения, требуется применение уплотнителей, такая резьба не обеспечивает полного контакта соединяемых поверхностей по всей ее резьбовой длине. Центратор, он же промежуточная деталь под муфтой в процессе бурения создает дополнительные усилия сопротивления продвижению в грунт породоразрушающему инструменту, а в случае каменистых пород или хотя бы слоя такой породы в грунте, может застопорить продвижение или замедлить вращение устройства. Полая деталь-патрубок с зажимным устройсвом создают в процессе бурения сложный лабиринт для заполнения закрепляющим раствором зазора между стенкой ствола скважины и трубой-инъектором. Лабиринт замедляет скорость заполнения раствором полого патрубка по сравнению со скоростью заполнения зазора, снижая эффект пропитки ствола скважины закрепляющим сваю раствором. Это соответственно скажется на снижении эксплуатационных свойств устройства, снизив его несущую способность. Режущие детали породоразрушающего инструмента имеют полости - дополнительные каналы для выходящего цементного раствора из полой трубы-инъектора в скважину. Выполнение отверстий в виде каналов в режущих деталях удорожает технологию их изготовления и приводит к их ослаблению, так как в процессе бурения режущие кромки истираются быстрее под действием абразивного раствора, выходящего из каналов и приводит к расширению стенок каналов, ослаблению режущей способности породоразрушающего инструмента. Выполнение и отверстий и каналов в радиальном направлении предполагает продвижение закрепляющего сваю раствора в основном по поверхности стенки грунта, образовывающегося ствола скважины, что приводит к уменьшению толщины зоны укрепления грунта вокруг сваи и ослаблению адгезионной прочности образующегося «тела» сваи.The device is multi-element, difficult to perform and requires multi-operation work on the manufacture of parts of it. So, to obtain a pipe with a screw stroke (screw thread) of the surface, a special method of forming it is required, therefore it is described separately [3] in German patent No. 3400182, IPC E02D 5/54 of January 4, 1984, with an earlier priority, than a patent prototype. The parts of the injector pipe are joined end-to-end and are threaded along a cylindrical surface, which does not guarantee the strength of the joint, the use of gaskets is required, such a thread does not provide full contact of the surfaces to be joined along its entire threaded length. The centralizer, which is also an intermediate part under the sleeve during drilling, creates additional resistance forces to the rock cutting tool moving into the ground, and in the case of stony rocks or at least a layer of such rock in the soil, it can stall the movement or slow down the rotation of the device. A hollow nozzle piece with a clamping device creates a complex maze during drilling to fill the gap between the wall of the wellbore and the injector pipe with the fixing solution. The labyrinth slows down the rate of filling the hollow nozzle with a solution as compared to the speed of filling the gap, reducing the effect of impregnation of the wellbore with a fixing pile. This will accordingly affect the reduction of the operational properties of the device, reducing its bearing capacity. The cutting parts of the rock cutting tool have cavities - additional channels for the outgoing cement mortar from the hollow injector pipe into the well. Making holes in the form of channels in cutting parts increases the cost of their manufacturing technology and leads to their weakening, since during drilling the cutting edges are worn out faster by the abrasive solution exiting the channels and leads to expansion of the channel walls, weakening the cutting ability of the rock cutting tool. The implementation of both holes and channels in the radial direction involves the advancement of the mortar fixing the pile mainly along the surface of the soil wall that forms the wellbore, which leads to a decrease in the thickness of the soil reinforcement zone around the pile and weakening the adhesive strength of the formed "body" of the pile.

Задачей настоящего изобретения является упрощение конструкции, удешевление изготовления и сборки, повышение адгезионной прочности заявляемой буровой сваи с грунтом.The objective of the present invention is to simplify the design, reduce the cost of manufacture and assembly, increase the adhesive strength of the inventive drilling pile with soil.

Предлагаемая полезная модель промышленно выполнима. Имеются опытные образцы, проверенные в эксплуатационных условиях и удовлетворяющие эксплуатационным требованиям, задача решена за счет того, что свая, включающая составленную из фрагментов полую металлическую трубу и соединительный элемент для соединения фрагментов труб, внешнюю боковую поверхность концов фрагментов и внутреннюю поверхность соединительного элемента, имеющих резьбу, имеющая породоразрушающий инструмент, содержащий основу, режущие детали и сквозные отверстия в основе в осевом и радиальном направлении, полая металлическая труба соединенная с породоразрушающим инструментом, имеющая центратор, размещенный на поверхности полой металлической трубы с возможностью осевого перемещения вдоль трубы, согласно изобретению полая металлическая труба имеет внешнюю поверхность фрагментов переменного сечения: рабочая часть поверхности, то есть поверхность контактирующая с внешней средой, выполнена гладкой или шероховатой, а концевая часть поверхности в месте закрепления его в соединительном элементе выполнена конической, суженой к краю фрагмента трубы, фрагменты трубы соединены муфтой, внутренняя поверхность которой выполнена 2^x-кoничecкoй, расширенной частью к центру муфты, породоразрушающий инструмент имеет сквозные отверстия с форсунками в них, выходящие под углом на нижнюю, торцевую, поверхность основы между режущими элементами или деталями и сквозные радиальные отверстия, с форсунками в них, выходящие на боковую поверхность между режущими элементами. Внутренняя поверхность основы породоразрушающего инструмента и внешняя часть поверхности попой металлической трубы в месте их соединения резьбой выполнены коническими, породоразрушающий инструмент соединен непосредственно с полой металлической трубой резьбой по коническим поверхностям, в центраторе на поверхности втулкикаркасе имеется набор полых полусфер С-образной формы, берущих свое начало из верхней части втулки-каркаса и зафиксированных на нижней внешней поверхности концов полусфер или в виде муфты, имеющей 2^x - коническую внутреннюю поверхность, на которой закреплена полая втулка с ребрами жесткости, размещенными между ними вдоль оси полой металлической трубы.The proposed utility model is industrially feasible. There are prototypes tested under operating conditions and satisfying operational requirements, the problem is solved due to the fact that the pile, including a hollow metal pipe made up of fragments and a connecting element for connecting pipe fragments, the outer side surface of the ends of the fragments and the inner surface of the connecting element having a thread having a rock cutting tool containing a base, cutting parts and through holes in the base in the axial and radial direction, hollow metallic According to the invention, the hollow metal pipe has an outer surface of fragments of variable cross section: the working part of the surface, that is, the surface in contact with the external medium, is made smooth or rough, and the end part of the surface in the place of fixing it in the connecting element is made conical, narrowed to the edge of the pipe fragment, fragment The pipe elements are connected by a coupling, the inner surface of which is made 2 ^x -nipped, with an extended part to the center of the coupling, the rock cutting tool has through holes with nozzles in them, angled at the bottom, end, base surface between the cutting elements or parts and through radial holes, with nozzles in them, facing the side surface between the cutting elements. The inner surface of the base of the rock cutting tool and the outer part of the surface of the booty metal pipe at the point of their connection are threaded, the rock cutting tool is connected directly to the hollow metal pipe by thread on the conical surfaces, in the centralizer on the surface of the frame sleeve there is a set of C-shaped hollow hemispheres originating from from the top of-the carcass sleeve and fixed on the lower outer surface of the hemispherical ends or as a sleeve having a 2 ^x - a conical corolla friction surface on which it is secured a hollow sleeve with ribs arranged between them along the axis of a hollow metal tube.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что устройство заявляемое отличается использованием вместо полых металлических труб с резьбовой нарезкой (винтовым ходом) полых металлических труб с гладкой или шероховатой поверхностью; полая металлическая труба имеет внешнюю поверхность переменного сечения; в месте соединения частей фрагментов труб поверхность имеет коническое сечение, как и внутренняя поверхность муфты, соединяющая эти фрагменты; породоразрушающий элемент имеет резьбовое конусное соединение непосредственно с полой металлической трубой; отверстия выполненные радиально и под углом к торцевой поверхности основы породоразрушающего инструмента снабжены форсунками и размещены в ней между режущими элементами или деталями; центраторы выполнены в виде сферического металлического каркаса с набором полусфер на нем или в виде муфты соединения концов фрагментов полой металлической трубы, на поверхности которой дополнительно закреплена ребрами жесткости полая втулка. В отличии от прототипа полая металлическая труба в заявляемом изобретении составленая из фрагментов полых труб, имеющих гладкую или шероховатую поверхность с конической концевой частью поверхности в месте соединения их муфтой. Такие фрагменты труб с муфтой производят и широко используются, но по-другому назначению. Это НКТ - насосно-компрессорные трубы. В заявляемом изобретении они использованы, в результате длительного поиска замены импортных труб с винтовым ходом на их поверхности, из-за сложности воспроизведения специального рельефа в виде этой винтовой резьбы и дороговизны их приобретения. В заявляемом изобретении использование НКТ было реализовано в результате неожиданно полученного высокого эффекта несущей способности при использовании разрабатываемой и заявляемой в изобретении буровой сваи. Таким образом, в принципе при подборе других труб, как и НКТ, удовлетворяющих по уровню прочности и деформируемости несущей способности заявляемой сваи, имеющих заявляемое переменное сечение внешней поверхности, появляется возможность значительно упростить ранее известные конструкции и соответственно удешевить их использование в отечественном исполнении. В заявляемом изобретении с использованием готовых, как НКТ фрагментов полых металлических труб, значительно упростилась связь породоразрушающего инструмента с полой металлической трубой, так как фрагменты труб имеют с двух сторон концевые внешние части - конические поверхности, что приводит к усилению резьбового соединения по сравнению с «цилиндрическим» и не требует специальных зажимных устройств и сварки для закрепления (как в прототипе). Экспериментально доказано, что гладкая или шероховатая рабочая поверхность полой металлической трубы, контактируя A comparative analysis of the claimed invention with the prototype showed that the claimed device is characterized by the use of hollow metal pipes with a smooth or rough surface instead of hollow metal pipes with a threaded thread (helical motion); a hollow metal pipe has an outer surface of variable cross-section; at the junction of parts of pipe fragments, the surface has a conical section, as well as the inner surface of the coupling connecting these fragments; the rock cutting element has a threaded conical connection directly with a hollow metal pipe; holes made radially and at an angle to the end surface of the base of the rock cutting tool are equipped with nozzles and placed in it between the cutting elements or parts; centralizers are made in the form of a spherical metal frame with a set of hemispheres on it or in the form of a coupling for connecting the ends of fragments of a hollow metal pipe, on the surface of which a hollow sleeve is additionally fixed with stiffening ribs. Unlike the prototype, the hollow metal pipe in the claimed invention is composed of fragments of hollow pipes having a smooth or rough surface with a conical end part of the surface at the junction of their coupling. Such pipe pieces with a sleeve are produced and widely used, but for a different purpose. This is tubing - tubing. In the claimed invention they are used, as a result of a long search for the replacement of imported pipes with a screw stroke on their surface, due to the difficulty of reproducing a special relief in the form of this screw thread and the high cost of their acquisition. In the claimed invention, the use of tubing was realized as a result of an unexpectedly obtained high load-bearing effect when using a drill pile developed and claimed in the invention. Thus, in principle, when selecting other pipes, like tubing, satisfying the level of strength and deformability of the bearing capacity of the claimed pile, with the claimed variable cross-section of the outer surface, it becomes possible to significantly simplify previously known designs and accordingly reduce the cost of their use in domestic design. In the claimed invention, using fragments of hollow metal pipes prepared as tubing, the connection of the rock cutting tool with the hollow metal pipe was greatly simplified, since the pipe fragments have end outer parts on both sides — conical surfaces, which leads to an increase in the threaded connection compared to the “cylindrical” "And does not require special clamping devices and welding for fixing (as in the prototype). It has been experimentally proven that a smooth or rough working surface of a hollow metal pipe by contacting

непрерывно с закрепляющим раствором в процессе бурения, за счет консистенции этого раствора, его абразивных качеств, не нуждается в резьбовой нарезке, что явилось важным для использования известного изделия - НКТ в новом качестве. Исполнение конусного резьбового соединения муфтой и с основой породоразрушающего инструмента не ослабляет суженую часть трубы и не приводит к нежелательному, незапланированному изгибу, кручению, вывинчиванию в процессе бурения грунта частей заявляемой конструкции, так как такая резьба не требует уплотнителей, работает она по всей длине поверхности резьбы, а муфта, выполненная 2^x - конуснои и утолщенная часть основы породоразрушающего инструмента значительно уменьшают напряжения в этой части трубы.continuously with a fixing solution during drilling, due to the consistency of this solution, its abrasive qualities, it does not need threading, which was important for using the well-known product - tubing in a new quality. The execution of the conical threaded connection with the coupling and with the base of the rock cutting tool does not weaken the narrowed part of the pipe and does not lead to undesirable, unplanned bending, torsion, unscrewing of the claimed design parts during the drilling process, since such a thread does not require seals, it works along the entire length of the thread surface and the coupling made 2 ^x - conical and thickened part of the base of the rock cutting tool significantly reduce stresses in this part of the pipe.

В отличии от прототипа, где породоразрушающий инструмент имеет между режущими деталями (элементами) радиально выполненные сквозные отверстия и каналы в твердосплавных пластинах и тоже в радиальном направлении, в заявляемой полезной модели из осевого центрального отверстия выходят отверстия под углом к нему в направлении торца основы породоразрушающего инструмента, что позволяет более оперативно смачивать выходящим из них раствором начальную зону бурения, значительно уменьшая усилия резания грунта с первого же момента контактирования их, но с опережением начала разрыхления грунта режущей частью. Поскольку закрепляющий грунт раствор обладает абразивными свойствами, то в процессе врезки в грунт острых режущих деталей (элементов) осуществляется режуще-истирающее действие на грунт. В заявляемом устройстве в породоразрушающем инструменте в радиальном направлении выполнены сквозные отверстия в боковой части основы, в которых могут быть вставлены различные форсунки, в зависимости от свойств грунта, заданной скорости подачи раствора к боковой поверхности - стенке грунта и т.д. В прототипе радиальные каналы не меняют сечение по длине сваей и следовательно не могут осуществлять заданный высокий уровень или меняющийся уровень давления на выходе раствора, при заполнении зазора между грунтом и устройством в пробуриваемой части скважины. В заявленном устройстве породоразрушающий инструмент имеет радиальные отверстия, выполненные между режущими деталями (элементами), что способствует усилению режуще способности инструмента и лучшему перемешиванию выходящего из отверстий раствора, значительно уменьшает порообразование в растворе в этот период, так как более интенсивно охлопываются газовые пузырьки, образующиеся при захвате воздуха поднимающимся по стволу скважины и пропитывающим стенки закрепляющим раствором и в результате реакции между контактирующимися средами (раствор In contrast to the prototype, where the rock cutting tool has radially made through holes and channels between the cutting parts (elements) in carbide inserts and also in the radial direction, in the claimed utility model, holes form an axial central hole at an angle to it in the direction of the end face of the base of the rock cutting tool that allows you to more quickly wet out the initial drilling zone emerging from them, significantly reducing the cutting force of the soil from the first moment it is in contact I have them, but ahead of the start loosening the soil cutting part. Since the soil-fixing solution has abrasive properties, a cutting-abrasive effect on the soil is carried out during the insertion into the soil of sharp cutting parts (elements). In the inventive device in the rock cutting tool in the radial direction, through holes are made in the side of the base, in which various nozzles can be inserted, depending on the properties of the soil, a given rate of mortar feed to the side surface - the soil wall, etc. In the prototype, the radial channels do not change the cross section along the length of the piles and therefore can not carry out a given high level or a changing level of pressure at the outlet of the solution when filling the gap between the soil and the device in the drilled part of the well. In the inventive device, the rock cutting tool has radial holes made between the cutting parts (elements), which helps to enhance the cutting ability of the tool and better mixing of the solution emerging from the holes, significantly reduces pore formation in the solution during this period, since gas bubbles formed during air entrainment with a fixing solution that rises along the wellbore and impregnates the walls and as a result of the reaction between the contacting media ( astvor

закрепляющий - грунт). По сравнению с прототипом, где в качестве центратора используют и патрубок, размещаемый в нижней части устройства на породоразрушающем инструменте и полый упор цилиндрической формы под соединительным элементом муфтой, в заявляемой полезной модели, имеющийся центратор размещен, как и в прототипе, на поверхности металлической трубы с возможностью осевого перемещения вдоль нее, но в отличие от прототипа он выполнен на поверхности в виде втулки-каркаса с набором полых полусфер С-образной формы, берущих свое начало из верхней части втулки-каркаса с зафиксированными на нижней внешней поверхности ее концами, или выполнен в виде муфты, имеющей 2^x-кoничecкyю внутреннюю поверхность на которой закреплена полая втулка с ребрами жесткости, размещенными между ними вдоль оси полой металлической трубы. Центратор с набором полусфер на втулке-каркасе при его свободном перемещении вдоль трубы в процессе бурения, благодаря своей форме, упрощает конструкцию устройства и улучшает защитные и центрирующие функции. Набор из полусфер способен центрировать полую трубу и породоразрушающий инструмент не только при формировании прямого ствола скважины, но и более точно корректировать направление устройства в криволинейных стволах скважины. Сферическая форма делает центратор обтекаемьм элементом при встрече с крупными частицами грунта. В связи с тем, что центратор осуществляет точечный контакт со стенками грунта, он является элементом устройства, не создающим сопротивление процессу бурения сваей любого грунта, облегчает пропитку закрепляющим раствором грунта и прохождение его в зазор между устройством и грунтом. В случае бурения слабого грунта он не мешает пропитке и отверждению раствора и способствует уплотнению закрепленной раствором стенки. В случае каменистого грунта и попадания породы в зазор в виде крупных кусков, куски, скользя в смазке закрепляющего скважину и грунт раствора, проскальзывают по поверхности полой сферы, не создавая препятствие бурению сваей грунта. При прямом вертикальном стволе скважины преимущество за центратором в виде муфты-центратора, способного кроме центрирующей функции осуществлять и калибрующие действия. Причем он не требует больших затрат на его выполнение, так как внешняя поверхность предлагаемой муфты в узле закрепления труб дополнена втулкой с ребрами. При криволинейном стволе скважины или под углом к вертикали - преимущество за центратором из набора полых полусфер на втулке-каркасе.fixing - soil). Compared with the prototype, where a pipe is used as a centralizer, placed at the bottom of the device on a rock cutting tool and a hollow stop of a cylindrical shape under the coupling element of the coupling, in the claimed utility model, the existing centralizer is placed, as in the prototype, on the surface of a metal pipe with the possibility of axial movement along it, but unlike the prototype, it is made on the surface in the form of a sleeve-frame with a set of hollow hemispheres of a C-shape, originating from the upper part of the sleeve a cage with its ends fixed on the lower external surface, or made in the form of a coupling having a 2 ^x -bounded inner surface on which a hollow sleeve with stiffening ribs placed between them along the axis of the hollow metal pipe is fixed. The centralizer with a set of hemispheres on the frame sleeve during its free movement along the pipe during drilling, due to its shape, simplifies the design of the device and improves the protective and centering functions. A set of hemispheres is able to center a hollow pipe and a rock cutting tool not only when forming a direct wellbore, but also to more accurately adjust the direction of the device in curved wellbores. The spherical shape makes the centralizer a streamlined element when meeting large particles of soil. Due to the fact that the centralizer makes point contact with the walls of the soil, it is an element of the device that does not create resistance to the process of drilling piles of any soil, facilitates the impregnation of the fixing solution of the soil and its passage into the gap between the device and the soil. In the case of drilling soft soil, it does not interfere with the impregnation and curing of the solution and helps to seal the wall fixed with the solution. In the case of stony soil and the rock falling into the gap in the form of large pieces, the pieces, sliding in the lubricant of the fixing well and the soil of the solution, slip along the surface of the hollow sphere without creating an obstacle to the drilling of soil piles. With a straight vertical wellbore, the advantage over the centralizer is in the form of a centralizer coupling, capable of performing calibrating actions in addition to the centering function. Moreover, it does not require large expenses for its implementation, since the outer surface of the proposed coupling in the pipe fixing unit is supplemented with a sleeve with ribs. With a curved borehole or at an angle to the vertical, an advantage is given to the centralizer from a set of hollow hemispheres on a frame sleeve.

Сравнение заявляемой полезной модели с другими техническими решениями того же назначения показывает, что известны устройства, содержащие полые трубы [6-10], с породоразрушающим инструментом [6-7] и без породоразрушающего инструмента, A comparison of the claimed utility model with other technical solutions of the same purpose shows that devices containing hollow pipes [6-10] are known with a rock cutting tool [6-7] and without a rock cutting tool,

используемые в качестве свай. Однако при введении их в указанной связи элементов и конструктивном исполнении в заявляемое устройство - сваю самоустанавливающуюся и закрепляющуюся в процессе бурения грунта, известные технические решения не позволяют решить поставленную задачу. Это позволяет сделать вывод, что заявляемая полезная модель имеет «изобретательский уровень», является техническим решением. Оно промышленно применимо, так как кроме завершения конструкторской проработки устройства, оно прошло проверку в реальных эксплуатационных условиях на новых площадках, строящихся жилых и производственных помещений и показало, что оно удовлетворяет всем техническим условиям эксплуатации изделия. Устройство предполагается внедрить в г.Чусовом Пермского края, Москве, Тюмени, Ижевске и других городах РФ.used as piles. However, when introducing them in the indicated connection of the elements and the design into the inventive device - pile self-aligning and fixed in the process of drilling the soil, the known technical solutions do not allow to solve the problem. This allows us to conclude that the claimed utility model has an "inventive step", is a technical solution. It is industrially applicable, since in addition to completing the design study of the device, it has been tested in real operating conditions at new sites under construction in residential and industrial premises and has shown that it meets all the technical conditions for the operation of the product. The device is supposed to be introduced in Chusovoy, Perm Territory, Moscow, Tyumen, Izhevsk and other cities of the Russian Federation.

На фиг.1 показан схематично общий вид устройства, в разрезе.Figure 1 shows a schematic General view of the device, in section.

На фиг.2 показан узел соединения муфтой фрагментов полых труб, в разрезе.Figure 2 shows the connection node by the coupling of fragments of hollow pipes, in section.

На фиг.3 показан схематично породоразрушающий инструмент, в разрезе.Figure 3 shows schematically a rock cutting tool, in section.

На фиг.4 сечение А-А на фиг.1.In Fig. 4, section AA in Fig. 1.

На фиг.5 показан центратор в виде полусфер на втулке-каркасе, в разрезе.Figure 5 shows a centralizer in the form of hemispheres on a sleeve-frame, in section.

На фиг.6 показан схематично центратор-муфта, в разрезе.Figure 6 shows schematically a centralizer coupling, in section.

На фиг.7 показано устройство в момент бурения сваей грунта с использованием в качестве центратора набора полусфер, в разрезе.Figure 7 shows the device at the time of drilling piles of soil using as a centralizer a set of hemispheres, in a section.

На фиг.8 показано устройство в момент бурения сваей грунта с использованием в качестве центратора муфты, в разрезе.On Fig shows the device at the time of drilling a pile of soil using a coupling as a centralizer, in section.

Устройство, заявляемое как полезная модель, (фиг.1) содержит трубу 1, составленную из фрагментов 1', 1", в которых имеется полость 2, выполненная сквозной. Рабочая поверхность, составленной из фрагментов трубы, то есть поверхность контактная с внешней средой, гладкая или шероховатая, цилиндрической формы, а в месте закрепления соединительным элементом - коническая 3 с резьбой. Фрагменты 1' и 1" трубы 1 соединены муфтой 4, внутренняя поверхность которой выполнена 2^x-кoничecкoй 5, с резьбой (фиг.2). под полой металлической трубой 1 закреплен резьбой съемный породоразрушающий инструмент (фиг.3), содержащий основу 6 и режущие элементы. В основе 6 выполнен осевой канал 7, от которого между режущими элементами 8 отходят сквозные отверстия с форсунками в них 9 под углом к нижней торцевой поверхности и в радиальном направлении, выходя на боковую поверхность основы 6 (фиг.4). На рабочих поверхностях 1' и 1" с возможностью перемещения вдоль оси трубы 1 The device, claimed as a utility model, (Fig. 1) contains a pipe 1 made up of fragments 1 ', 1 ", in which there is a cavity 2 made through. A working surface composed of pipe fragments, that is, a contact surface with the external environment, smooth or rough, cylindrical in shape, and in the place of fastening with a connecting element, a conical 3 with a thread. Fragments 1 'and 1 "of the pipe 1 are connected by a sleeve 4, the inner surface of which is made 2 ^x -bone 5, with a thread (figure 2). under the hollow metal pipe 1, a removable rock cutting tool (Fig. 3) is fixed by thread, comprising a base 6 and cutting elements. At the base 6, an axial channel 7 is made, from which through holes with nozzles 9 extend at an angle to the lower end surface and in the radial direction between the cutting elements 8, going out to the side surface of the base 6 (Fig. 4). On the working surfaces 1 'and 1 "with the possibility of movement along the axis of the pipe 1

размещен центратор, содержащий втулку 11 и набор полусфер 12 с полостью 13 на поверхности втулки-каркасе (фиг.5), образующих собой вокруг трубы сфероид. Центратор выполнен из пружинящей стали, полусфера имеет С-образную форму, берущую начало из верхней части втулки-каркаса и зафиксирована на нижней части внешней поверхности ее. Для муфты в качестве центратора (фиг.6) используют предлагаемую муфту узла соединения фрагментов полых металлических труб 1 и 1, на которую закрепляют дополнительно полую втулку 14 ребрами 15 жесткости, выполненными в направлении вдоль оси полой металлической трубы.placed a centralizer containing a sleeve 11 and a set of hemispheres 12 with a cavity 13 on the surface of the sleeve-frame (figure 5), forming a spheroid around the pipe. The centralizer is made of spring steel, the hemisphere has a C-shape, originating from the upper part of the sleeve-frame and is fixed on the lower part of its outer surface. For the coupling as a centralizer (Fig.6) use the proposed coupling node connection fragments of hollow metal pipes 1 and 1, on which an additional hollow sleeve 14 is attached with stiffening ribs 15 made in the direction along the axis of the hollow metal pipe.

Устройство заявляемое как полезная модель работает следующим образом.The device claimed as a utility model works as follows.

Для возведения нового фундамента с использованием предлагаемой сваи, а точнее буроинъекционной сваи, на поверхности компонуют устройство. Берут трубы, например насосно-компрессорные, заданного типа по прочности и деформируемости для обеспечения требуемого уровня несущей способности. Трубы насосно-компрессорные оптимально подходят для изготовления заявляемого устройства, так как обеспечивают заданный уровень несущей способности, несмотря на отсутствие винтового хода, то есть специальной резьбы, как в прототипе, за счет суммарного воздействия на грунт компонентов (элементов) устройства. Устройство полезной модели, устанавливают вертикально в заданном участке возведения свай в буровом станке и при оптимальной скорости вращения породоразрушающий инструмент 6 начинает бурение грунта. При этом действия режущих деталей 8 сопровождается выходом закрепляющего цементного раствора 17 под давлением (близким к 0.5-1.5 МПа), при подаче инструмента в грунт со скоростью (~0.3-0.5 м/мин) и вращении его в пределах 45-50 об/мин, (то есть инъекцией) через полую 2 металлическую трубу 1 и выпускные форсунки 9 и 10 породоразрушающего инструмента. Закрепляющий раствор в зависимости от свойств и типа грунта, за счет подачи его из выпускных форсунок 9, перед режущими деталями (элементами) 8 образует в грунте диффузионную зону его внедрения, а затем закрепляется в порах и капиллярах частиц грунта. Из выпускных форсунок 10 закрепляющий раствор поступает на боковую поверхность ствола скважины и смачивая его проходит в зазор 16 между стенкой ствола и поверхностью вращающейся полой металлической трубы, одновременно проникая внутрь грунта, в дальнейшем формируя в результате отверждения цемента «тело» сваи, содержащее уже и зону закрепленного грунта. Образующийся зазор 16 имеет толщину, зависящую от диаметра породоразрушающего инструмента (6, 8). Закрепляющий раствор, окончательно формируя «тело» сваи 1, 17, 18 в процессе, по мере внедрения породоразрушающего инструмента в грунт, является и направляющим To erect a new foundation using the proposed piles, or rather, injection piles, the device is mounted on the surface. They take pipes, for example, tubing, of a given type for strength and deformability to provide the required level of bearing capacity. Tubing is optimally suitable for the manufacture of the inventive device, as it provides a given level of bearing capacity, despite the absence of a screw stroke, that is, a special thread, as in the prototype, due to the total impact on the soil of the components (elements) of the device. The utility model device is installed vertically in a predetermined section of pile construction in a drilling rig and, at an optimum rotation speed, the rock cutting tool 6 starts drilling the soil. In this case, the action of the cutting parts 8 is accompanied by the release of cementitious cement mortar 17 under pressure (close to 0.5-1.5 MPa), when the tool is fed into the ground at a speed (~ 0.3-0.5 m / min) and rotates within 45-50 rpm , (i.e., injection) through the hollow 2 metal pipe 1 and the exhaust nozzles 9 and 10 of the rock cutting tool. The fixing solution, depending on the properties and type of soil, by supplying it from the exhaust nozzles 9, forms a diffusion zone in the soil in front of the cutting parts (elements) 8, and then it is fixed in the pores and capillaries of the soil particles. From the exhaust nozzles 10, the fixing solution enters the lateral surface of the wellbore and wetting it passes into the gap 16 between the borehole wall and the surface of the rotating hollow metal pipe, penetrating into the soil at the same time, subsequently forming as a result of cement hardening the piles containing already the zone fixed soil. The resulting gap 16 has a thickness depending on the diameter of the rock cutting tool (6, 8). The fixing solution, finally forming the “body” of piles 1, 17, 18 in the process, as the rock-cutting tool is introduced into the soil, is also a guide

инструментом совместно с центратором, так как давление, создаваемое в форсунках 9 и 10 на выходе, обеспечивает в закрепляющем растворе по всей окружности образующегося ствола скважины давление, которое и оказывает дополнительно центрирующее действие на устройство в целом (фиг.7), (фиг.8). Центраторы в процессе бурения перемещаются пружиняще вверх центрируя устройство вдоль ствола скважин, не оказывая больших сопротивлений перемещению, как закрепляющему раствору, так и устройству вглубь скважины. Это положительно сказывается на увеличении производительности в процессе возведения сваи. Действие центраторов усиливает адгезионную связь с устройством закрепляющего раствора. Муфта узла соединения заявляемой формы с 2^x-кoничecкoй поверхностью, соответственно коническим поверхностям концевой части соединенных фрагментов полых металлических труб, обеспечивает соединение не требующее уплотнителей, а резьба, работающая эффективно по всей длине равномерно гарантирует исключение незапланированного вывинчивания, работу на изгиб или кручение полой металлической трубы при бурении. Таким образом, при простоте конструкции, удешевлении изготовления изделия и что очень важно возможности отечественного производства заявляемого изделия, эксплуатационная характеристика его находится на высоком уровне. Свая забуривается в грунт на заданную глубину. Производя динамическую опрессовку заделки сразу после окончания забуривания, сопровождая ее вращением колонны буровых несущих штанг. Густой цементный раствор полностью вытесняет промывочную жидкость. Нагнетание ведут до тех пор, пока густой раствор не начнет вытекать из устья скважины. Формирование заделки сваи в скважине заканчивается повышением давления с целью повышения качества уплотнения затвердевающего раствора. Такая работа устройства полезной модели по заделке его в грунт усиливает несущую способность. Поскольку «тело» сваи это еще и цементное тело в зазоре и самом грунте, то нагрузка на заявленную сваю значительно снижается.tool together with a centralizer, since the pressure created in the nozzles 9 and 10 at the outlet provides pressure in the fixing solution around the entire circumference of the wellbore that has an additional centering effect on the device as a whole (Fig. 7), (Fig. 8 ) Centralizers in the process of drilling move springy upward centering the device along the wellbore, without exerting much resistance to movement, both the fixing solution and the device deep into the well. This has a positive effect on increasing productivity in the process of pile construction. The action of centralizers enhances the adhesive bond with the fixing solution device. The coupling of the connection node of the claimed form with a 2 ^x- taper surface, respectively, of the conical surfaces of the end part of the connected fragments of the hollow metal pipes, provides a connection that does not require seals, and a thread working efficiently along the entire length uniformly guarantees the elimination of unplanned unscrewing, bending or torsion of a hollow metal pipes when drilling. Thus, with the simplicity of the design, the cost of manufacturing the product and, what is very important, the possibility of domestic production of the claimed product, its performance is at a high level. The pile is drilled into the soil to a predetermined depth. Performing dynamic crimping of the termination immediately after the completion of drilling, accompanying it with rotation of the drill string. Thick cement slurry completely displaces the flushing fluid. The injection is carried out until a thick solution begins to flow out of the wellhead. The formation of pile embedment in the well ends with an increase in pressure in order to improve the quality of compaction of the hardening solution. Such operation of the utility model device by incorporating it into the ground enhances the bearing capacity. Since the “body” of the pile is also a cement body in the gap and in the soil itself, the load on the declared pile is significantly reduced.

Для изготовления устройства полезной модели используют, например, НКТ - насосно-компрессорные составные полые трубы (ГОСТ 633-80). Фрагменты труб выполнены из труб группы прочности А или Б, имеющих временное сопротивление не менее 500-600 кг/мм². Муфты на концы фрагментов труб закрепляются на концевых конических поверхностях фрагментов полых металлических труб муфтонаверточным станком. Внутренняя поверхность этих труб уже покрыта защитным антикоррозионным покрытием. При необходимости поверхность полых металлических труб предварительно шероховатят (ошкуривают) или на нее наносят цементный раствор (цементный клей), который после отверждения служит переходным слоем, границей неярковыраженного For the manufacture of a device of a utility model, for example, tubing is used - tubing composite hollow pipes (GOST 633-80). Pipe fragments are made of pipes of strength group A or B having a temporary resistance of at least 500-600 kg / mm ² . The couplings at the ends of the pipe fragments are fixed on the end conical surfaces of the fragments of the hollow metal pipes with a coupling screwdriver. The inner surface of these pipes is already coated with a protective anti-corrosion coating. If necessary, the surface of the hollow metal pipes is pre-roughened (sanded) or cement mortar (cement glue) is applied to it, which, after curing, serves as a transition layer, the boundary of a non-pronounced

раздела между поверхностью металла трубы и цементным раствором. При свинчивании фрагментов труб с муфтами нет необходимости использовать уплотнители. В качестве породоразрушающего инструмента используют лопастные или перьевые долота с основой изгстали 45 или 45Х, а режущие детали в торцевой части - твердосплавные пластины, тип которых зависит от свойств грунта. Закрепляющий раствор - это может быть цементный клей, то есть цементный раствор с В/Ц=0,4. центратор 11, 12, из набора полусфер на втулке-каркасе выполнен из листовой пружинящей стали 65 Г, с толщиной, обеспечивающей сохранность сфероидальной формы в процессе бурения.separation between the surface of the pipe metal and the cement mortar. When screwing pipe pieces with couplings, there is no need to use gaskets. As a rock cutting tool, blade or feather bits with a base of 45 or 45X steel are used, and the cutting parts in the end part are carbide inserts, the type of which depends on the properties of the soil. Fixing mortar - it can be cement glue, that is, cement mortar with W / C = 0.4. centralizer 11, 12, from a set of hemispheres on a sleeve-frame made of sheet spring steel 65 G, with a thickness that ensures the safety of the spheroidal shape during drilling.

Заявляемая полезная модель имеет преимущества. По сравнению с прототипом устройство значительно проще в изготовлении; процесс установки сваи в грунт более производителен; после закрепления сваи в грунте, за счет того, что грунт упрочнен вокруг сваи не только за счет заполнения зазора между стенкой грунта и сваей, но и за счет образования более широкой зоны закрепления грунта вокруг заявляемого устройства увеличивая тело сваи, и тем самым обеспечивая более высокая несущая способность устройства; снижается напряжение в зоне размещения центратора за счет оптимизации формообразования его, уменьшая сопротивляемость устройства процессу бурения. По сравнению с известными устройствами и прототипом использование сплошной с гладкой или шероховатой поверхностью полой трубы, с заданным типом прочности, упростилось за счет неожиданного решения использовать НКТ готовые составные трубы, применяемые ранее по другому назначению. Такое решение оказалось и оптимальным, так как результаты превзошли ожидания, решив поставленную задачу на более высоком уровне при совместном участии всей компоновки устройства в процессе бурения сваей грунта и закрепления сваи в нем. Заявляемое устройство успешно заменяет импортные буровые сваи, удешевляя их изготовление в 3 раза за счет того, что полые металлические трубы - НКТ изготовляют в большом объеме в связи с развитой в отечестве инфраструктурой изготовления буровой техники. НКТ таким образом, благодаря заявляемому изобретению, получает новое направление использования.The inventive utility model has advantages. Compared with the prototype, the device is much easier to manufacture; the process of installing piles in the soil is more productive; after fixing the pile in the soil, due to the fact that the soil is hardened around the pile, not only by filling the gap between the soil wall and the pile, but also due to the formation of a wider zone of soil fixing around the inventive device, increasing the body of the pile, and thereby providing a higher bearing capacity of the device; the voltage in the area of the centralizer is reduced by optimizing its shaping, reducing the resistance of the device to the drilling process. Compared with the known devices and the prototype, the use of a hollow pipe, continuous with a smooth or rough surface, with a given type of strength, was simplified due to the unexpected decision to use tubing ready-made composite pipes, previously used for a different purpose. This solution turned out to be optimal, as the results exceeded expectations, having solved the task at a higher level with the joint participation of the entire arrangement of the device in the process of drilling pile of soil and fixing the pile in it. The inventive device successfully replaces imported drilling piles, reducing the cost of their manufacture by 3 times due to the fact that hollow metal pipes - tubing are produced in large volumes in connection with the developed infrastructure for the manufacture of drilling equipment in Russia. Thus, thanks to the claimed invention, the tubing receives a new direction of use.

Источники информацииInformation sources

1. а.с.№447481, МКИ Е02Д 5/54, от 03.08.72 г.(аналог)1. A.S.No. 447481, MKI E02D 5/54, dated 03.08.72, (analogue)

2. а.с.№746038, МКИ Е02Д 5/54, от 13.02.78 г.(аналог)2. A.S.No. 746038, MKI E02D 5/54, dated February 13, 1978 (analog)

3. пат.2281997, МКИ Е02Д 5/38, от 29.11.2004 г.(аналог)3. Pat.2281997, MKI E02D 5/38, dated November 29, 2004 (analogue)

4. пат. Германии №3828335, МПК Е21Д 20/02, от 20.08.88 г. (прототип)4. pat. Germany No. 3828335, IPC E21D 20/02, from 08.20.88, (prototype)

5. пат. Германии №3400182, МПК Е02Д 5/54, от 04.01.84 г.5. pat. Germany No. 3400182, IPC E02D 5/54, dated January 4, 1984

6. Ж. «Метро и тоннели», №2, 2004 г.6. J. “Metro and Tunnels”, No. 2, 2004

7. а.с.№555201, МПК Е02Д 5/54, от 25.07.73 г.7. A.S.№555201, IPC E02D 5/54, dated July 25, 73

8. а.с.№732446, МПК Е02Д 5/54, от 14.11.77 г.8. A.S.No. 732446, IPC E02D 5/54, dated 14.11.77.

9. пат.№2103443, МПК Е02Д 5/36, от 08.11.99 г.9. Pat. No. 2103443, IPC E02D 5/36, dated 08/08/99.

10. пат.№2188904, МПК Е02Д 5/62, от 14.02.01 г.10. Pat. No. 2188904, IPC E02D 5/62, dated 14.02.01.

Claims

A pile including a hollow metal pipe made up of fragments and a connection of pipe fragments, an outer side surface of the ends of the fragments and an inner surface of the connecting element having a thread having a rock cutting tool containing a base, cutting parts and through axial and radial holes in the tool base, a hollow pipe, composed of pipe fragments, connected to a rock cutting tool by a thread, having a hollow centralizer with a carcass sleeve placed on the surface of a hollow metal pipes with the possibility of axial movement along the pipe, characterized in that the hollow metal pipe composed of fragments has an outer surface of fragments of variable cross section: the working part, i.e. the surface in contact with the external environment is made smooth or rough, and the end part of the surface at the place of its fastening in the connecting element is conical and tapered from the edge of the pipe fragment, pipe fragments are connected by a coupling, the inner surface of which is made of a 2-conical, expanded part to the center of the coupling, the rock cutting tool has through holes with nozzles in them, extending at an angle to the lower end surface of the base between the cutting elements (parts), as well as radial holes with with suckers in them - on the side surface of the base, the rock cutting tool is connected directly to the hollow metal pipe by threading on the conical surfaces, in the centralizer on the surface of the sleeve-frame there is a set of hollow hemispheres of C-shape originating from the upper part of the sleeve-frame and fixed on the lower outer surface of its hemispherical ends, a centralizer in the form of a coupling having a 2-conical inner surface on which a hollow sleeve with stiffening ribs located between the sleeve and the sleeve is fixed The axis of the hollow metal pipe.