RU142255U1

RU142255U1 - BORING INJECTION REVERSE COMPENSATION PIL

Info

Publication number: RU142255U1
Application number: RU2013155962/03U
Authority: RU
Inventors: Иван Константинович Попсуенко; Олег Александрович Шулятьев
Original assignee: Иван Константинович Попсуенко; Олег Александрович Шулятьев
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-06-27

Abstract

Буроинъекционная реверсивная компенсационная свая, выполненная в пробуренной полым герметичным шнеком скважине, заполненной под давлением мелкозернистым бетоном через полость полого герметичного шнека и отверстие сдвижного золотника, расположенного в его нижней части, и снабженная арматурным каркасом, отличающаяся тем, что скважина заполнена мелкозернистым бетоном под давлением не менее 0,5 МПа в несколько этапов, определяемых количеством утечек мелкозернистого бетона в зазор между ребордой полого герметичного шнека и стенкой скважины, при этом на месте каждой из утечек мелкозернистого бетона, снаружи в зазоре между ребордой полого герметичного шнека и стенкой скважины выполнены грунтопесчано-цементные сальники из сухой смеси песка и цемента в соотношении 1:1 и расположены последовательно снизу вверх на теле сваи по мере подъема полого герметичного шнека вверх, при этом объем каждого из грунтопесчано-цементного сальника составляет не менее 5-10% от объема скважины.Brown injection reversible compensation pile made in a borehole drilled by a hollow sealed screw auger, filled with fine-grained concrete under pressure through a cavity of a hollow sealed screw and a hole of a movable spool located in its lower part, and equipped with a reinforcing cage, characterized in that the well is filled with fine-grained concrete under pressure less than 0.5 MPa in several stages, determined by the number of leaks of fine-grained concrete in the gap between the flange of the hollow sealed screw and the wall of the wells otherwise, at the place of each of the leaks of fine-grained concrete, outside in the gap between the flange of the hollow airtight screw and the wall of the well, soil-sand-cement seals are made of a dry mixture of sand and cement in a 1: 1 ratio and are arranged sequentially from the bottom up on the pile body as it rises hollow airtight screw up, while the volume of each of the soil-cement-oil seal is at least 5-10% of the volume of the well.

Description

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при возведении фундаментов и для усиления существующих фундаментов зданий и сооружений в промышленном и гражданском строительстве.The utility model relates to construction and can be used in the construction of foundations and to strengthen the existing foundations of buildings and structures in industrial and civil construction.

Известна буроинъекционная свая (1), выполненная (обычно вблизи усиливаемого фундамента) путем бурения скважины полым герметичным шнеком, оснащенным сдвижным золотником для закачивания мелкозернистого бетона в нижней части полого герметичного шнека. После достижения заданной глубины, производят опрессовку скважины путем открывания сдвижного золотника и закачивания в пробуренную скважину мелкозернистого бетона под давлением сверху через полость шнека и отверстие сдвижного золотника в его нижней части. Давление опрессовки в скважине в этом случае не удается поднять выше гидростатического давления (из-за пробивки мелкозернистого бетона через зазор между шнеком и стенкой скважины), которое обычно не превышает 0,15-0.2 МПа. При бурении скважины происходит разуплотнение грунта за счет выбуривания фунта из скважины и заполнения образовавшейся полости окружающим фунтом. За счет разуплотнения грунта напряжения в грунте снижаются в результате чего происходит, так называемая, технологическая осадка усиливаемого фундамента. Прочность сцепления сваи с фунтом и ее несущая способность также зависит от величины давления, которым инъецируется мелкозернистый бетон в скважину. Чем выше создается давление на стенки скважины, тем шире раздвигается скважина и больше уплотняется грунт вокруг нее. Чем больше плотность грунта вокруг скважины и чем больше ее диаметр, тем выше несущая способность и прочность буроинъекционной сваи, тем выше напряжения в грунте и тем меньше технологическая осадка. Технологическая осадка будет отсутствовать полностью, если опрессовку проводить давлением, необходимым для компенсации падения напряжений от выбуривания фунта. Для компенсации необходимо приложить давление порядка 0,5 МПа. Опрессовку сваи обычно производят избыточным давлением не превышающем 0,15-0,2 МПа, чего недостаточно для существенного расширения скважины и уплотнения фунта. В результате происходит технологическая осадка усиливаемых фундаментов и материал сваи недоиспользуется из-за низкого значения несущей способности сваи по фунту основания. Опрессовку скважины производят на всю длину сваи при извлечении полого герметичного шнека. При этом при приближении шнека к дневной поверхности грунта давление опрессовки неизбежно дополнительно снижается в результате естественной разгерметизации скважины из-за ее развальцевания вращающимися с неизбежным биением бурового шнека в устье скважины. Следовательно, увеличивается свободный зазор между ребордой шнека и стенкой скважины. После заполнения скважины мелкозернистым бетоном в нее устанавливают арматурный каркас.Known injection piles (1), made (usually near a reinforced foundation) by drilling a hole with a hollow airtight screw equipped with a movable spool for pumping fine-grained concrete in the lower part of the hollow airtight screw. After reaching the specified depth, the well is tested by opening the movable spool and pumping fine-grained concrete into the drilled well under pressure from above through the cavity of the screw and the opening of the movable spool in its lower part. In this case, the pressure of pressure testing in the well cannot be raised above hydrostatic pressure (due to punching of fine-grained concrete through the gap between the screw and the wall of the well), which usually does not exceed 0.15-0.2 MPa. When drilling a well, soil decompression occurs due to drilling a pound from the well and filling the formed cavity with a surrounding pound. Due to decompression of the soil, stresses in the soil are reduced, as a result of which the so-called technological settlement of the reinforced foundation occurs. The adhesion strength of a pile to a pound and its bearing capacity also depends on the magnitude of the pressure by which fine-grained concrete is injected into the well. The higher the pressure is created on the walls of the well, the wider the well moves apart and the more soil is compacted around it. The higher the density of the soil around the well and the larger its diameter, the higher the bearing capacity and strength of the injection piles, the higher the stress in the soil and the less technological settlement. Process sludge will be completely absent if pressure testing is carried out with the pressure necessary to compensate for the voltage drop from drilling pounds. To compensate, it is necessary to apply a pressure of the order of 0.5 MPa. Pile crimping is usually carried out with an overpressure not exceeding 0.15-0.2 MPa, which is insufficient for a substantial expansion of the well and compaction of a pound. As a result, technological settlement of reinforced foundations occurs and the material of the pile is underutilized due to the low value of the bearing capacity of the pile per pound of base. Pressure testing of the well is carried out for the entire length of the pile while removing the hollow airtight screw. In this case, when the screw approaches the day surface of the soil, the pressure of the test will inevitably additionally decrease as a result of the natural depressurization of the well due to its expansion by rotating with the inevitable beating of the drill screw at the wellhead. Consequently, the free gap between the auger flange and the borehole wall increases. After filling the well with fine-grained concrete, a reinforcing cage is installed in it.

К недостаткам данной буроинъекционной сваи можно отнести неизбежную технологическую осадку усиливаемых фундаментов из-за отсутствия компенсации падения напряжений в фунте и низкую несущую способность сваи по фунту основания.The disadvantages of this injection piles are the inevitable technological settlement of reinforced foundations due to the lack of compensation for the voltage drop in pounds and the low bearing capacity of the piles on a pound base.

Технической задачей полезной модели является устранение технологической осадки и повышение несущей способности и качества буроинъекционной сваи.The technical task of the utility model is to eliminate technological precipitation and increase the bearing capacity and quality of the injection piles.

Поставленная задача решаются тем, что в буроиъекционной реверсивной компенсационной свае, выполненной в пробуренной полым герметичным шнеком скважине, заполненной под давлением мелкозернистым бетоном через полость полого герметичного шнека и отверстие сдвижного золотника, расположенного в его нижней части, и снабженной арматурным каркасом, согласно полезной модели, скважина заполнена мелкозернистым бетоном под давлением не менее 0,5 МПа в несколько этапов, определяемых количеством утечек мелкозернистого бетона в зазор между ребордой полого герметичного шнека и стенкой скважины, при этом, на месте каждой из утечек мелкозернистого бетона, снаружи в зазоре между ребордой полого герметичного шнека и стенкой скважины выполнены фунто-песчано-цементные сальники из сухой смеси песка и цемента в соотношении 1:1, при этом объем каждого из грунто-песчано-цементного сальника составляет не менее 5-10% от объема скважины.The problem is solved in that in a borejection reversible compensation pile, made in a drilled hollow sealed screw auger, filled with fine-grained concrete under pressure through a cavity of a hollow sealed screw and an opening of a movable spool located in its lower part, and equipped with a reinforcing cage, according to a utility model, the well is filled with fine-grained concrete under a pressure of at least 0.5 MPa in several stages, determined by the number of leaks of fine-grained concrete into the gap between the flange a hollow airtight screw and the wall of the well, at the same time, at the place of each of the leaks of fine-grained concrete, outside the gap between the flange of the airtight screw and the wall of the well, pound-sand-cement glands are made of a dry mixture of sand and cement in a ratio of 1: 1, while the volume of each of the soil-sand-cement gland is at least 5-10% of the volume of the well.

Техническое решение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема буроинъекционной реверсивной компенсационной сваи.The technical solution is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a diagram of a bored-injection reversible compensation pile.

Буроинъекционная реверсивная компенсационная свая выполнена следующим образом. Вначале производят бурение скважины 1 до заданной глубины полым герметичным шнеком 2, оснащенным сдвижным золотником 3 для закачивания мелкозернистого бетона и расположенного в нижней части полого герметичного шнека 2. Для устройства буроинъекционной реверсивной компенсационной сваи через полый герметичный шнек 2 и сдвижной золотник 3 в скважину 1 закачивают мелкозернистый бетон 4. Вращение полого герметичного шнека 2 производят по часовой стрелке. Мелкозернистый бетон 4 в пробуренную скважину 1 закачивают под давлением не менее 0,5 МПа. После неизбежной пробивки (утечки) мелкозернистого бетона 4 в зазор между ребордой полого герметичного шнека 2 и стенкой скважины 1, что сопровождается падением давления до 0,05-0,1 МПа, не извлекая полого герметичного шнека 2, в устье скважины 1 насыпают сухую смесь песка и цемента в соотношении 1:1 объемом не менее 5-10% от объема скважины и производят обратное - реверсивное вращение полого герметичного шнека 2 до полного поглощения сухой смеси из песка и цемента скважиной 1, формируя таким образом грунто-песчано-цементный сальник 5. Реверсивное вращение приводит к принудительному перемещению вниз сухой смеси из песка и цемента, в результате чего происходит закупорка скважины и формирование грунто-песчано-цементного сальника 5. Затем производят подъем полого герметичного шнека 2 на 0,5 метра и возобновляют закачку мелкозернистого бетона 4 в скважину 1 с поднятием давления до 0,5 МПа. При повторении пробивки (утечки) мелкозернистого бетона 4, отсыпку сухой смеси из песка и цемента, и реверсивное вращение повторяют до достижения эффекта закупорки скважины 1 и возможности поднятия давления опрессовки не менее 0,5МПа. Поглощение сухой смеси происходит за счет действия на ее частицы сил, направленных вниз по реборде при обратном вращении полого герметичного шнека 2. За счет наличия на реборде полого герметичного шнека 2 грунта и сухой смеси из песка и цемента происходит образование грунтово-цементно-песчаной пробки (сальника) 5 в том месте на шнековой колонне, где происходит наибольшее уплотнение, обеспечивающее возможность поднятия давления опрессовки до 0,5 МПа. При поднятии полого герметичного шнека 2 на 0,5 метра за счет вязкости грунта не происходит разрушение грунтово-цементно-песчаной пробки (сальника) 5, а происходит уплотнения ее материала, повышающее эффективность герметизации грунтово-цементно-песчаного сальника 5. В случае повторения пробивки мелкозернистого бетона отсыпку сухой смеси из песка и цемента и реверсивное вращение повторяют до достижения эффекта закупорки скважины 1 и возможности поднятия давления не менее 0,5 МПа. Таким образом, на теле буроинъекционной реверсивной компенсационной свае последовательно снизу вверх, по мере подъема полого герметичного шнека 2, образовались грунтово-цементно-песчаной пробки (сальники) 5. После заполнения скважины 1 мелкозернистым бетоном 4 и окончания опрессовки скважины 1 в нее устанавливают арматурный каркас (на рис. не показан) и буроинъекционная реверсивная компенсационная свая готова. За счет создания повышенного давления опрессовки не менее 0,5 МПа и тем самым эффективного уплотнения стенок скважины 1 исключается технологическая осадка усиливаемого фундамента 6 и происходит увеличение диаметра буроинъекционной реверсивной компенсационной сваи и повышение ее несущей способности за счет увеличения уплотненной зоны грунта вокруг нее.Brown injection reversible compensation pile made as follows. First, the well 1 is drilled to a predetermined depth with a hollow airtight screw 2 equipped with a movable spool 3 for pumping fine-grained concrete and located in the lower part of the hollow airtight screw 2. For the device to be used for injection and reverse compensation piles through the hollow airtight screw 2 and the movable spool 3, they are pumped into well 1 fine-grained concrete 4. The rotation of the hollow airtight screw 2 is produced clockwise. Fine-grained concrete 4 is pumped into a drilled well 1 under a pressure of at least 0.5 MPa. After the inevitable punching (leakage) of fine-grained concrete 4 into the gap between the flange of the hollow tight screw 2 and the wall of the well 1, which is accompanied by a pressure drop to 0.05-0.1 MPa, without removing the hollow tight screw 2, a dry mixture is poured into the mouth of the well 1 sand and cement in a ratio of 1: 1 with a volume of at least 5-10% of the volume of the well and reverse - reverse rotation of the hollow airtight screw 2 until the dry mixture of sand and cement is completely absorbed by the well 1, thereby forming a soil-sand-cement gland 5 Reversible Thief jointing leads to a forced downward movement of the dry mixture of sand and cement, resulting in a blockage of the well and the formation of a soil-sand-cement gland 5. Then, the hollow airtight screw 2 is raised by 0.5 meters and the fine-grained concrete 4 is again pumped into well 1 with pressure increase up to 0.5 MPa. When repeating the punching (leakage) of fine-grained concrete 4, the pouring of a dry mixture of sand and cement, and the reverse rotation are repeated until the effect of blockage of the well 1 and the possibility of raising the pressure of the pressure of at least 0.5 MPa are achieved. The absorption of the dry mixture occurs due to the action of forces on its particles directed down the flange during the reverse rotation of the hollow airtight screw 2. Due to the presence on the flange of the airtight screw auger 2 of soil and a dry mixture of sand and cement, a ground-cement-sand cork is formed ( gland) 5 in that place on the screw column, where the greatest compaction occurs, providing the possibility of raising the pressure of the crimping to 0.5 MPa. When lifting a hollow airtight screw 2 by 0.5 meters due to the viscosity of the soil, the soil-cement-sand plug (gland) 5 is not destroyed, but its material is compacted, increasing the effectiveness of sealing the soil-cement-sand gland 5. In case of repeated punching fine-grained concrete, pouring a dry mixture of sand and cement and reverse rotation is repeated until the effect of blockage of the well 1 and the possibility of raising the pressure of at least 0.5 MPa are achieved. Thus, on the body of the reverse injection compensating pile sequentially from the bottom up, as the hollow airtight screw 2 rises, soil-cement-sand plugs (glands) are formed 5. After filling the well 1 with fine-grained concrete 4 and completing the crimping of the well 1, a reinforcing cage is installed in it (not shown in the figure) and the brown injection reversible compensation pile is ready. Due to the creation of an increased pressure of the crimping of at least 0.5 MPa and thereby effective compaction of the walls of the well 1, technological precipitation of the reinforced foundation 6 is eliminated and the diameter of the brown injection reverse compensation pile increases and its bearing capacity increases due to the increase in the compacted soil zone around it.

Источники информации:Information sources:

1. Каталог изделий ООО "Современная буровая техника", СП 24.13339.2011, (п. 6.4 д.)1. Product catalog of LLC Modern Drilling Equipment, SP 24.13339.2011, (clause 6.4 d.)

Claims

Буроинъекционная реверсивная компенсационная свая, выполненная в пробуренной полым герметичным шнеком скважине, заполненной под давлением мелкозернистым бетоном через полость полого герметичного шнека и отверстие сдвижного золотника, расположенного в его нижней части, и снабженная арматурным каркасом, отличающаяся тем, что скважина заполнена мелкозернистым бетоном под давлением не менее 0,5 МПа в несколько этапов, определяемых количеством утечек мелкозернистого бетона в зазор между ребордой полого герметичного шнека и стенкой скважины, при этом на месте каждой из утечек мелкозернистого бетона, снаружи в зазоре между ребордой полого герметичного шнека и стенкой скважины выполнены грунтопесчано-цементные сальники из сухой смеси песка и цемента в соотношении 1:1 и расположены последовательно снизу вверх на теле сваи по мере подъема полого герметичного шнека вверх, при этом объем каждого из грунтопесчано-цементного сальника составляет не менее 5-10% от объема скважины.

Brown injection reversible compensation pile made in a borehole drilled by a hollow sealed screw auger, filled with fine-grained concrete under pressure through a cavity of a hollow sealed screw and a hole of a movable spool located in its lower part, and equipped with a reinforcing cage, characterized in that the well is filled with fine-grained concrete under pressure less than 0.5 MPa in several stages, determined by the number of leaks of fine-grained concrete in the gap between the flange of the hollow sealed screw and the wall of the wells otherwise, at the place of each of the leaks of fine-grained concrete, outside in the gap between the flange of the hollow airtight screw and the wall of the well, soil-sand-cement seals are made of a dry mixture of sand and cement in a 1: 1 ratio and are arranged sequentially from the bottom up on the pile body as it rises hollow airtight screw up, while the volume of each of the soil-cement-oil seal is at least 5-10% of the volume of the well.