UA19875U - Drill-injection suspended piles with cement widening - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель відноситься до області будівництва і стосується спорудження пальовик фундаментів. 2 При будівництві будинків і споруджень на слабких і хитливих грунтах - суглинки, супіски, пилуваті суглинки, піски і т.д. часто передбачають спорудження пальових фундаментів. Вид і кількість паль визначаються проектом, у якому розраховується несуча здатність паль, тобто величина вертикального навантаження, що може витримати паля без руйнування чи вертикального зсуву щодо глибини її спорудження за рахунок взаємодії з грунтом. Відомі наступні види паль. 70 За умовами взаємодії з грунтом палі розділяють на палі-стійки і висячі (1). Палі-стійки споруджуються до глибини залягання міцного грунту, що має модуль деформації Е »50Мпа. Несуча здатність таких паль визначається несучою здатністю грунту в основі палі і міцністю затверділої цементної суміші, якою наповнюється свердловина. У даному випадку не розглядаються.

По способу заглиблювання в грунт розрізняють наступні види паль |11: 12 а) забивні, що занурюються в грунт без його виїмки за допомогою молотів і ін. У даному випадку не розглядаються. г) бурові, що влаштовуються в грунті шляхом заповнення пробурених свердловин бетонною (буронабивні) чи цементною (буроін'єкційні) сумішшю;

Бурові палі по способу спорудження розділяються на: а) буронабивні суцільного перетину з розширеннями і без них, що бетонуються в свердловинах, пробурених у пилувато-глинистих грунтах вище рівня підземних вод без кріплення стінок свердловин, а в будь-яких грунтах нижче рівня підземних вод - із закріпленням стінок свердловин глинистим розчином чи інвентарними трубами, що витягаються; б) буронабивні порожні круглого перетину, що влаштовуються з застосуванням багатосекційного сердечника; в) буронабивні з ущільненим вибоєм, установлювані шляхом втрамбовування в вибій свердловини щебеню; шо г) буронабивні з камуфлетною п'ятою, що влаштовуються шляхом буріння свердловин з наступним утворенням розширення вибухом і заповненням свердловини бетонною сумішшю; д) буроін'єкційні діаметром 0,15-0,25м, що влаштовуються шляхом нагнітання (ін'єкції) дрібнозернистої бетонної суміші чи цементно-піщаного розчину в пробурені свердловини; о е) палі-стовпи, що влаштовуються шляхом буріння свердловин з розширенням чи без нього, укладання в них ча цементно-піщаного розчину й опускання в свердловини циліндричних чи призматичних елементів суцільного перетину з сторонами діаметром 0,8м і більш; со ж) буроопускні палі з камуфлетною п'ятою, що відрізняються від буронабивних паль з камуфлетною п'ятою Ге») (див. подп. "г") тим, що після утворення камуфлетного розширення в шпару опускають залізобетонну палю. 3о Буроін'єкційні палі-стійки споруджуються до глибини залягання міцного грунту, що має модуль деформації --

Е»5ОМпа. Несуча здатність таких паль визначається несучою здатністю грунту в основі палі і міцністю затверділої цементної суміші, що нагнітається в свердловину. У даному випадку не розглядуються.

Буроін'єкційні палі висячі спираються на стисливі грунти і передають навантаження на грунти основи бічною « поверхнею і нижнім кінцем. Несуча здатність висячої буроін'єкційної палі визначається вираженням: 79 вже хоста тих усі, що с де: ур,жов, уся 7 коефіцієнти умови роботи; )» КЕ - розрахунковий опір грунту під нижнім кінцем палі;

А - площа обпирання палі; и - периметр поперечного переріза стовбура палі; - Ї;- розрахунковий опір і-го шару грунту на бічній поверхні стовбура палі; со А; - потужність і-го шару грунту.

Найбільш близькими до конструкції, що заявляється є висячі буроін'єкційні палі, що влаштовуються шляхом (ее) нагнітання (ін'єкції) цементного чи цементно-піщаного розчину в пробурені свердловини |1) (Прототип). - 50 Регулювання несучої здатності буроін'єкційної палі можливо шляхом збільшення глибини чи діаметра свердловини, а також збільшення кількості паль. Перераховані способи приводять до значного подорожчання сл будівництва.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення несучої здатності висячої буроін'єкційної палі.

Зазначена мета досягається тим, що навколо буроін'єкційних паль створюють цементні розширення, що утворяться при ін'єкції цементного чи цементно-піщаного розчину в грунт, що вміщує, через бічні поверхні паль.

Цементні розширення створюються шляхом ін'єкції цементного чи цементно-піщаного розчину в грунт через с спеціальні ін'єктори, встановлені в свердловину. Конструктивно ін'єктор (Фіг.1) являє собою перфоровану трубу 1, де перфорація 2 закрита гумовими манжетами 3. Торцевий отвір труби закривають ковпаком 4, що запобігає влучення грунту в ін'єктор при зануренні його в свердловину. Для збереження сталості зазору між трубою та 60 стінками свердловини ін'єктор забезпечується центратором 5. Матеріал ін'єктора, кількість, розташування і геометрична форма визначається проектом.

При необхідності, якщо свердловина глибиною більш 6 м, ін'єктор може бути складеним з декількох частин і мати зварювальне чи муфтове з'єднання.

Створення цементного розширення з одного рівня перфорації висячої буроін'єкційної палі здійснюють у такий 65 спосіб: 1) Виготовляють ін'єктор проектного діаметра 4, і довжини Ї, з перфорацією на глибині, обумовленій проектом (Фіг.1, Фіг.2). Діаметр ін'єктора д;,, повинний бути менше діаметра свердловини дев на 4-бсм. 2) Споруджують свердловину проектного діаметра дсв-150-250мм без кріплення стінок свердловини, якщо дозволяє стійкість грунтів, чи з кріпленням стінок інвентарними трубами, якщо цього вимагають умови, на проектну глибину. 3) У свердловину занурюють ін'єктор і центрують за допомогою центраторів. 4) Виконують цементацію ін'єктора (Фіг.2), тобто заповнюють затрубний простір б (кільцевий зазор) цементною сумішшю, склад якої обумовлений проектом. Цементна суміш затрубного простору повинна мати той же склад, що і цементна суміш, що буде застосовуватися для створення розширень. Інвентарні труби, якщо вони 7/0 були застосовані, витягають.

Спосіб заповнення кільцевого зазору - будь-який, що забезпечує якісне заповнення.

Роблять витримку, достатню для закінчення схоплювання цементуючої суміші у кільцевому зазорі. 7. За допомогою подвійного тампона 7 (Фіг.3) (2) виділяють зону перфорації, призначену для створення цементного розширення. 8. Руйнують цементуюче кільце 6 нагнітанням через подвійний тампон цементного розчину. Тиск руйнування цементуючого кільця не нормується і може досягати 4-6МПа. 9. Після руйнування цементного кільця продовжують нагнітання цементного розчину з витратою 6-12л/хв (0,1-0,2л/с) до досягнення проектного тиску. Це сприяє створенню у грунті, що вміщує свердловину, цементного кільця 8, яке грає роль цементного поширення і після затвердження цементного розчину сприяє підвищенню несучої здібності палі. 10. Припиняють нагнітання, розкріплюють подвійний тампон і витягають з свердловини. 11. Заповнюють внутрішню ємність ін'єктора 9 (Фіг.7, Фіг.8) цементним розчином, чим остаточно завершують спорудження палі.

Товщина цементного розширення визначається відомим співвідношенням (3):

Е

Ан- Е! шо де ДП - величина деформації грунту під дією тиску нагнітання, м;

Р - тиск нагнітання, Па;

Е - модуль загальної деформації грунту, Па; ю

АН - глибина від поверхності землі зони перфорації.

Несучу здатність цементного розширення визначають по міцністі зрізу (зламу) цементного розширення на в контакті з цементом обойми ін'єктора, що має діаметр, що дорівнює діаметру свердловини. с

Е ета З ло ск ААДН), Ф де т - міцність цементної суміші на вигин. Па; 5 - площа контакту, м; -

Оскв - діаметр свердловини; дп - товщина цементного розширення, рівного величині деформації грунту під дією тиску нагнітання цементної суміші через перфорацію, м; «

Е - граничне навантаження, що може витримати цементне розширення з однієї зони перфорації. шо 70 При створенні декількох розширень загальна несуча здатність визначається як сума граничних навантажень, с що витримує кожне розширення.

Із» Література: 1. Строительнье нормь и правила СНИП 2.02.03-85. Свайнье фундаментні. 2. Строительнье нормь и правила СниП 3.02.01-83. Основания и фундаменть. -з 75 3. Цьітович Н.А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для строительньїх вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Вьісш. шк., 1983. - 288с., ил. се) (ее)

Claims (1)

1. Формула винаходу

   Палі буроін'єкційні висячі з цементним розширенням, які складаються з свердловини та цементної суміші, сл якою заповнюється свердловина (з армокаркасом чи без нього), які відрізняються тим, що навколо свердловини розташовують цементні розширення.

   с 60 б5