RU1819309C - Method for construction of cast-in-place pile and reinforcing cage of cast-in-place pile - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : уплотнение бетонной смеси осуществл ют одновременно с уплотнением окружающего грунта путем воздействи  на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой, а часть бетонной смеси укладывают в скважину до установки арматурного каркаса. Арматурный каркас включает продольную и поперечную арматуры . Часть поперечной арматуры выполнена в виде радиальных ребер и размещена в диаметральных плоскост х  русами по длине каркаса. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.SUMMARY OF THE INVENTION: The concrete mixture is compacted simultaneously with the compaction of the surrounding soil by subjecting the reinforcement cage to axial vibration shock, and part of the concrete mixture is laid in the well before the reinforcement cage is installed. Reinforcing frame includes longitudinal and transverse reinforcement. Part of the transverse reinforcement is made in the form of radial ribs and placed in diametrical planes with ruses along the length of the frame. 2 sec and 2 z.p. f-ly, 4 ill.

Description

Изобретение относитс  к области строительной техники и может быть использовано дл  создани  свайных оснований при строительстве и реконструкции зданий и сооружений преимущественно в стесненных услови х и неустойчивых грунтах.The invention relates to the field of construction equipment and can be used to create pile foundations in the construction and reconstruction of buildings and structures, mainly in cramped conditions and unstable soils.

Целью изобретени   вл етс  повышение несущей способности сваи.The aim of the invention is to increase the bearing capacity of piles.

Цель изобретени  достигаетс  также тем, что в арматурном каркасе набивной сваи, включающем продольную и поперечную арматуры, часть поперечной арматуры выполнена в виде радиальных ребер, размещенных в диаметральных плоскост х  русами по длине каркаса. Наличие радиальных ребер ограничивает радиальную вибрацию арматурного каркаса, что повышает интенсивность ударных воздействий на грунт вThe object of the invention is also achieved by the fact that in the reinforcing cage of a printed pile, including longitudinal and transverse reinforcement, part of the transverse reinforcement is made in the form of radial ribs placed in diametrical planes with beds along the length of the carcass. The presence of radial ribs limits the radial vibration of the reinforcing cage, which increases the intensity of impact on the ground

основании сваи, а следовательно, и его уплотнение .the base of the pile, and therefore its compaction.

На фиг. 1 показан разрез сваи в процессе ее формовани ; на фиг. 2 - то же, в процессе втрамбовывани  части бетонной смеси в грунт скважины; на фиг. 3 - то же, после окончани  формовани  ствола сваи; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3 (бетонна  смесь условно не показана).In FIG. 1 shows a section through a pile during molding; in FIG. 2 - the same, in the process of tamping part of the concrete mixture into the soil of the well; in FIG. 3 - the same, after the completion of the formation of the pile shaft; in FIG. 4 is a section AA in FIG. 3 (concrete mix conditionally not shown).

Реализуетс  за вленный способ следующим образом .The claimed method is implemented as follows.

В грунте любым из известных способов создаетс  скважина с укрепленными стенками . Стенки скважины могут быть укреплены обжигом либо (как в рассматриваемом случае) обсадной трубой 1 (фиг. 1). Труба погружаетс  в грунт открытым концом любым известным способом. Периодически поA well with reinforced walls is created in the soil by any of the known methods. The walls of the well can be strengthened by firing or (as in the case under consideration) casing 1 (Fig. 1). The pipe is dipped into the ground with an open end in any known manner. Periodically by

0000

чэche

СА) ОCA) O

юYu

CJCj

мере погружени  либо после погружени  до отметки подошвы сваи труба очищаетс  от грунта. При этом в забое остаетс  слой 2 разрыхленного при очистке грунта, а под ним - неуплотненный грунт основани . Арматурный каркас 4 устанавливаетс  в скважину (обсадную трубу). Установка арматурного каркаса 4 осуществл етс  при помощи виброударного механизма, присоединенного к каркасу 4 при помощи переходного устройства 12. После установки арматурного каркаса 4 обсадную трубу 1 полностью заполн ют бетонной смесью 10 и воздействуют на арматурный каркас 4 осевой виброударной нагрузкой. Под действием виброударной нагрузки бетонна  смесь 10 уплотн етс  и втрамбовываетс  в грунт основани .as it is immersed, or after immersion to the level of the pile sole, the pipe is cleared of soil. At the same time, layer 2 of the soil loosened during cleaning remains in the face, and underneath is the unconsolidated soil of the base. The reinforcing cage 4 is installed in the well (casing). The installation of the reinforcing cage 4 is carried out by means of a vibro-shock mechanism attached to the frame 4 by means of a transition device 12. After the installation of the reinforcing casing 4, the casing 1 is completely filled with concrete mixture 10 and the axial vibration impact is applied to the reinforcing casing 4. Under vibration, the concrete mixture 10 is compacted and rammed into the soil of the base.

На фиг. 2 показано погружение арматурного каркаса 4 в порцию бетонной смеси 3 высотой 2-3 диаметра обсадной трубы 1, уложенную до установки арматурного каркаса 4,In FIG. 2 shows the immersion of the reinforcing cage 4 in a portion of concrete mixture 3 with a height of 2-3 diameters of the casing 1, laid before installing the reinforcing cage 4,

При создании свай в водонасыщенных грунтах и интенсивном поступлении воды в обсадную трубу суха  бетонна  смесь загружаетс  под воду на высоту 2-3 диаметра обсадной трубы в герметичной м гкой оболочке до установки арматурного каркаса. При погружении арматурного каркаса под действием виброударной нагрузки м гка  оболочка разрушаетс , а суха  бетонна  смесь увлажн етс  окружающей водой. При дальнейшем воздействии на арматурный каркас виброударной нагрузкой бетонна  смесь втрамбовываетс  в грунт основани , в результате чего образуетс  бетонна  пробка, преп тствующа  дальнейшему проникновению в обсадную трубу грунтовых вод. Оставша с  вода откачиваетс  из трубы , ствольсваи бетонируетс .When creating piles in water-saturated soils and intensive water flow into the casing, the dry concrete mixture is loaded under water to a height of 2-3 casing diameters in a sealed soft shell before installing the reinforcing cage. When the reinforcing cage is submerged under the influence of a vibro-shock load, the soft shell collapses and the dry concrete mix is moistened with surrounding water. Upon further exposure to the reinforcing cage by vibro-impact loading, the concrete mixture is rammed into the soil of the base, as a result of which a concrete plug is formed, which prevents further penetration of groundwater into the casing pipe. The remaining water is pumped out of the pipe, the trunk and concrete.

Арматурный каркас 4 может состо ть из центральной перфорированной трубы 5 (фиг. 3), оголовка 6, перекрывающего часть сечени  обсадной трубы 1 и выполненного, например, в виде кольцевой шайбы, коакси- ально размещенной на нижнем конце трубы 5, и радиальных ребер 7, размещенных в -диаметральных плоскост х  русами по длине центральной трубы 5. Центральна  труба 5 дл  удобства монтажа в стесненных услови х может быть выполнена из отдельных секций. В этом случае ребра 7 располагаютс  в уровне стыка 8 секций трубы 5, усилива  его. Отверсти  9 в стенке трубы 5 размещены равномерно по ее поверхности и могут иметь круглую или овальную выт нутую по продольной оси трубы 5 форму. Рассто ние между ребрами 7, размещенными в одной плоскости, выбираетс  так, чтобы обеспечить устойчивость центральной трубы 5 при воздействии на нее ударной нагрузкой. Величина зазора между ребрами 7 и внутренней поверхностью трубы 1 определ етThe reinforcing cage 4 may consist of a central perforated pipe 5 (Fig. 3), a head 6, overlapping part of the cross section of the casing 1 and made, for example, in the form of an annular washer, coaxially placed on the lower end of the pipe 5, and radial ribs 7 placed in the ди -diameter planes along the length of the central pipe 5. The central pipe 5 can be made of separate sections for ease of installation in cramped conditions. In this case, the ribs 7 are located at the joint level 8 of the pipe sections 5, reinforcing it. The holes 9 in the wall of the pipe 5 are evenly distributed over its surface and can have a round or oval shape elongated along the longitudinal axis of the pipe 5. The distance between the ribs 7 located in the same plane is selected so as to ensure the stability of the central pipe 5 when subjected to an impact load. The gap between the ribs 7 and the inner surface of the pipe 1 determines

амплитуду поперечных колебаний арматурного каркаса 4. После установки арматурного каркаса 4 и втрамбовывани , где это необходимо, части бетонной смеси 3 (фиг. 2) в грунт основани  трубу 1 полностью заполн ют бетонной смесью 10 и воздействуют на арматурный каркас 4 осевой виброударной нагрузкой.the amplitude of the transverse vibrations of the reinforcing cage 4. After installing the reinforcing cage 4 and ramming, where necessary, parts of the concrete mixture 3 (Fig. 2) into the soil of the base pipe 1 are completely filled with concrete mix 10 and act on the reinforcing cage 4 with axial vibration.

Под воздействием ударной нагрузки возникают осевые и поперечные колебани Shock loading causes axial and lateral vibrations

арматурного каркаса 4. Амплитуда поперечных колебаний каркаса 4 определ етс  зазорами между ребрами 7 и внутренней поверхностью трубы 1 и рассто нием между ребрами 7 по оси сваи.reinforcement cage 4. The amplitude of the transverse vibrations of the cage 4 is determined by the gaps between the ribs 7 and the inner surface of the pipe 1 and the distance between the ribs 7 along the axis of the pile.

Осевые и поперечные колебани  каркаса 4 уплотн ют бетонную смесь 10. Наличие отверстий 9 в центральной трубе 5 повышает интенсивность динамических воздействий на бетонную смесь, увеличиваетAxial and transverse vibrations of the frame 4 compact the concrete mixture 10. The presence of holes 9 in the central pipe 5 increases the intensity of dynamic effects on the concrete mixture, increases

однородность и плотность бетонной смеси. Одновременно под действием ударной нагрузки арматурный каркас 4 воздействует на порцию бетонной смеси 3, наход щуюс  под оголовком 6. Наличие оголовка 6, пере (срывающего часть сечени  обсадной трубы 1, увеличивает сопротивление внедрению каркаса 4 в порцию бетонной смеси 3, приводит к тому, что часть бетонной смеси 3 вытесн етс  в пространство над оголовком ,uniformity and density of concrete mix. At the same time, under the influence of the shock load, the reinforcing cage 4 acts on the portion of the concrete mixture 3 located under the head 6. The presence of the tip 6, which breaks off part of the cross-section of the casing 1, increases the resistance to the introduction of the frame 4 into the portion of the concrete mixture 3, which leads to part of the concrete mixture 3 is pushed into the space above the head,

под давлением, превышающим давление столба бетонной смеси 10, а оставша с  часть бетонной смеси 3 уплотн етс  и втрамбовываетс  в разрыхленный грунт 2, уплотн   его, а также прилегающий массивat a pressure exceeding the pressure of the column of concrete mixture 10, and the remaining part of the concrete mixture 3 is compacted and rammed into loosened soil 2, compacted, as well as the adjacent massif

грунта естественного сложени .natural soil.

В основании сваи образуетс  уплотненное  дро 11, что повышает ее несущую способность .At the base of the pile, a compacted core 11 is formed, which increases its bearing capacity.

Один из возможных вариантов реализации предлагаемого способа в слабых водонасыщенных грунтах, опирающихс  на рыхлый крупнообломочный грунт.One possible implementation of the proposed method in weak water-saturated soils based on loose coarse soil.

Обсадна  труба 0325 мм и длиной 14,0 м погружаетс  в грунт пневмолробойникомA casing pipe of 0325 mm and a length of 14.0 m is immersed in the ground with a pneumatic hammer

СО-166 (энерги  единичного удара 1000 Дж). После погружени  трубы до наступлени  отказа (прекращени  остаточных перемещений ) она очищаетс  от грунта пневмопробойником И П-4603 (энерги  еди ичного удара 250 Дж). Труба очищаетс  на высоту 13,5 м, т.е. в трубе оставл етс  грунтова  пробка высотой 0,5 м. После заполнени  трубы на высоту 0,6 м сухой бетонной смесью, загружаемой в герметичных пла стиковых пакетах под воду, поступающую вСО-166 (energy of a single blow of 1000 J). After the pipe is immersed before failure (the cessation of residual movements), it is cleaned of the soil by the pneumatic punch I P-4603 (energy of a single impact of 250 J). The pipe is cleaned to a height of 13.5 m, i.e. A soil plug 0.5 m high is left in the pipe. After filling the pipe to a height of 0.6 m with dry concrete mix, loaded in sealed plastic bags under the water entering

трубу, устанавливаетс  арматурный каркас в виде центральной перфорированной трубы 0159 мм с ребрами и оголовком.pipe, a reinforcing cage is installed in the form of a central perforated pipe 0159 mm with ribs and a head.

Пневмопробойником СО-134 (энерги  единичного удара 500 Дж) арматурный кар- кас погружаетс  до наступлени  отказа и дальнейшее воздействие на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой позвол ет втрамбовать часть бетона в грунт и уплотнить грунтовую пробку. После этого производитс  откачка воды из трубы.With a СО-134 pneumatic punch (unit impact energy of 500 J), the reinforcing cage is immersed until failure occurs and further exposure of the reinforcing cage with axial vibration shock allows the concrete to be rammed into the ground and compacted with a dirt plug. After that, water is pumped out of the pipe.

Обсадна  труба и центральна  перфорированна  труба арматурного каркаса заполн ютс  бетонной смесью. После укладки бетонной смеси пневмопробойник включа- етс  в работу на 5-10 мин.The casing and central perforated reinforcing cage pipe are filled with concrete. After laying the concrete mixture, the pneumatic punch is turned on for 5-10 minutes.

Воздействие осевой виброударной нагрузкой на арматурный каркас, а через него и на бетонную смесь, позвол ет равномерно и качественно уплотнить весь столб бе- тона, заполн ющий обсадную трубу, и уплотнить грунт в основании сваи.The impact of the axial vibrational load on the reinforcing cage, and through it on the concrete mix, makes it possible to uniformly and efficiently compact the entire concrete column filling the casing and compact the soil at the base of the pile.

Данный способ обеспечивает сокращение объемов и сроков производства работ, что особенно существенно при реконструк- ции действующих предпри тий и эксплуатируемых жилых домов.This method provides a reduction in the volume and timing of work, which is especially important when reconstructing existing enterprises and operating residential buildings.

Применение предлагаемого способа позвол ет повысить несущую способность свай на 20-40%.Application of the proposed method allows to increase the bearing capacity of piles by 20-40%.

Claims (4)

1. Способ возведени  набивной сваи, включающий образование скважины с укрепленными стенками, установку арматурного каркаса, укладку и уплотнение бетонной смеси, отличающийс  тем, что, с целью повышени  несущей способности сваи, уплотнение бетонной смеси осуществл ют одновременно с уплотнением окружающего грунта путем воздействи  на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой.1. A method of erecting a stuffed pile, including forming a well with reinforced walls, installing a reinforcing cage, laying and compacting the concrete mixture, characterized in that, in order to increase the bearing capacity of the pile, the concrete mixture is compacted simultaneously with the compaction of the surrounding soil by acting on the reinforcing frame axial vibration shock. 2. Способ по п. 1,отличающийс  тем, что часть бетонной смеси укладывают в скважину до установки арматурного каркаса .2. A method according to claim 1, characterized in that part of the concrete mixture is laid in the well prior to the installation of the reinforcing cage. 3. Способ по п. 2, отличающийс  тем. что в качестве бетонной смеси используют жесткую смесь.3. The method according to claim 2, characterized in that. that a rigid mixture is used as a concrete mixture. 4. Арматурный каркас набивной сваи, включающий продольную и поперечную арматуры , отличающийс  тем, что, с целью повышени  несущей способности сваи, часть поперечной арматуры выполнена в виде радиальных ребер, размещенных в диаметральных плоскост х  русами по длине каркаса.4. Reinforcing frame of a stuffed pile, including longitudinal and transverse reinforcement, characterized in that, in order to increase the bearing capacity of the pile, part of the transverse reinforcement is made in the form of radial ribs placed in diametrical planes along the length of the frame. 77772 7777777772 77777 Фиг.1Figure 1 Фиг. 2FIG. 2 11eleven Фиг.ЗFig.Z А-АAa Фиг ЛFig L