RU2550620C1 - Method for construction of injection pile - Google Patents

Method for construction of injection pile Download PDF

Info

Publication number
RU2550620C1
RU2550620C1 RU2014100541/03A RU2014100541A RU2550620C1 RU 2550620 C1 RU2550620 C1 RU 2550620C1 RU 2014100541/03 A RU2014100541/03 A RU 2014100541/03A RU 2014100541 A RU2014100541 A RU 2014100541A RU 2550620 C1 RU2550620 C1 RU 2550620C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injection
injection pipe
pile
pipe
soil
Prior art date
Application number
RU2014100541/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Иванович Полищук
Аркадий Александрович Петухов
Дмитрий Сергеевич Назин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ)
Анатолий Иванович Полищук
Аркадий Александрович Петухов
Дмитрий Сергеевич Назин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ), Анатолий Иванович Полищук, Аркадий Александрович Петухов, Дмитрий Сергеевич Назин filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ)
Priority to RU2014100541/03A priority Critical patent/RU2550620C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2550620C1 publication Critical patent/RU2550620C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction.SUBSTANCE: method for construction of injection pile, in accordance with which the well construction is carried out without removing the soil by forcing the perforated injection pipe with conical tip fixed below into the soil, consisting of disk, the diameter of which exceeds the diameter of injection pipe and cutting plates. Hardening solution is injected under pressure into the injection pipe by filling the constructed well, the wellhead is plugged up, and upon the achievement of the conical tip of design mark and at the end of injection, the injection pipe with conical tip is left in the well. Injection pipe with perforated bottom part is impressed into the soil, injection of solidifying solution is carried out simultaneously with impression of injection pipe, besides gradually from top to bottom as the perforated bottom part of injection pipe is immersed when pressing in. The wellhead is plugged up prior to injecting the hardening solution immediately after impression of conical tip of injection pipe into the soil. In the first stage protection against outflow outside of injected hardening solution is provided additionally, for example, via the case put on the perforated portion of injection pipe and mounted above the plugging device, and after immersion in the first stage of perforated part of injection pipe into the soil and filling of well with hardening solution to height of perforation zone, extension of the obtained pile shaft is carried out additionally via the additional injection under pressure of hardening solution. Then, the injection pipe is impressed again to height of perforation zone with simultaneous injection of solidifying solution and subsequent additional expansion of the obtained pile shaft. Then, operations on forming the pile shaft at each subsequent immersion stage of injection pipe to the height of perforation zone is repeated again in the same sequence until the achievement of conical tip of design mark.EFFECT: ensuring the formation of solid section of pile shaft, increasing the load-bearing capacity and production effectiveness in soft soils.6 cl, 12 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к способам возведения свайных оснований и фундаментов преимущественно в слабых грунтах, и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, как при усилении фундаментов старых, поврежденных или требующих реконструкции зданий, так и при возведении новых зданий и сооружений.The invention relates to construction, in particular to methods of construction of pile foundations and foundations mainly in soft soils, and can be used in industrial and civil construction, both when reinforcing the foundations of old, damaged or requiring reconstruction of buildings, and in the construction of new buildings and structures.

Известен способ устройства буроинъекционной сваи, в котором устройство скважины производят без извлечения грунта. Согласно этому способу устройство скважины осуществляют путем вдавливания с вращением наконечника, жестко установленного на штанге бурового станка и имеющего диаметр, равный диаметру скважины, при этом на штанге бурового станка установлен пневмоударник, к которому прикреплен наконечник. Затем в скважину устанавливают арматуру и производят инъецирование твердеющего материала (Заявка RU №2000117934/03, МКИ 7 E02D 5/34, 5/44).A known method of device injection piles, in which the device wells are produced without extracting soil. According to this method, the device of the well is carried out by pressing with the rotation of the tip, rigidly mounted on the rod of the drilling rig and having a diameter equal to the diameter of the borehole, while on the rod of the drilling rig is installed a hammer to which the tip is attached. Then fittings are installed in the well and hardened material is injected (Application RU No.2000117934 / 03, MKI 7 E02D 5/34, 5/44).

Преимуществом этого способа является то, что скважину устраивают без извлечения грунта - установленный на штанге буровой установки наконечник с вращением вдавливают в грунт, обеспечивая уплотнение грунта в основании скважины. Однако предварительное образование скважины при этом не исключается. Эта дополнительная технологическая операция приводит к увеличению срока возведения буроинъекционной сваи и, как следствие, к увеличению ее стоимости. При этом в слабых водонасыщенных грунтах не обеспечивается устойчивость стенок скважины после ее устройства. Кроме того, уплотнение грунта вокруг устроенной таким образом сваи недостаточно велико, что отражается на несущей способности сваи - она в свою очередь также не велика.The advantage of this method is that the well is arranged without soil extraction - the tip mounted on the rod of the drilling rig is pressed into the soil with rotation, providing compaction of the soil at the base of the well. However, preliminary well formation is not excluded. This additional technological operation leads to an increase in the construction time of the injection pile and, as a result, to an increase in its cost. Moreover, in weak water-saturated soils, stability of the walls of the well after its construction is not ensured. In addition, the compaction of the soil around the pile arranged in such a way is not large enough, which affects the bearing capacity of the pile - it, in turn, is also not large.

Известны другие два способа возведения набивной сваи (пат. 1280084, E02D 5/34, опубл. 30.12.86; пат. 1656928, E02D 5/34, опубл. 15.12.93), в которых формирование ствола сваи осуществляется при вдавливании сначала трубы с кольцевым уширительным наконечником с одновременным заполнением образующегося кольцевого пространства между трубой и стенкой скважины бетонной смесью. Затем труба поднимается, и кольцевое пространство внутри трубы дополнительно заполняется бетонной смесью по пат. №1656928 и песком по пат. №1280084. Таким образом заполняется все кольцевое поперечное сечение сваи.There are other two methods of erecting a stuffed pile (US Pat. 1280084, E02D 5/34, publ. 30.12.86; US Pat. 1656928, E02D 5/34, publ. 15.12.93), in which the pile shaft is formed by first pressing the pipe with annular extension tip while filling the resulting annular space between the pipe and the wall of the well with concrete mixture. Then the pipe rises, and the annular space inside the pipe is additionally filled with concrete mixture according to US Pat. No. 1656928 and sand according to US Pat. No. 1280084. Thus, the entire annular cross section of the pile is filled.

Недостатками этих двух способов являются отсутствие последующего расширения ствола сваи (увеличения диаметра) по ее длине, а также формирование сваи кольцевого сечения с внутренним включением грунта, что не обеспечивает высокую несущую способность сваи по грунту и по материалу. Преимуществом является то, что устойчивость стенок скважины обеспечивается одновременным заполнением образуемого при вдавливании кольцевого пространства вокруг трубы бетонной смесью.The disadvantages of these two methods are the lack of subsequent expansion of the pile shaft (increase in diameter) along its length, as well as the formation of piles of annular cross-section with internal inclusion of soil, which does not provide high load-bearing capacity of the pile on the ground and on the material. The advantage is that the stability of the walls of the well is ensured by the simultaneous filling of the annular space around the pipe formed by pressing concrete mixture.

Из уровня техники известны два варианта способа возведения инъекционной сваи по патенту RU 2263745, МПК E02D 5/34, E02D 5/46, опубл. 10.11.2005. Способ используется преимущественно для слабых грунтов и включает погружение в грунт обсадной трубы с теряемым наконечником и установленной внутри нее инъекторной трубой. Согласно этому способу проводят поэтапное по длине сваи инъектирование твердеющего раствора снизу вверх, сначала в зону скважины между наконечником и нижним упором, установленным в обсадной трубе. Затем обсадную трубу вместе с инъекторной трубой приподнимают и фиксируют. При этом на инъекторную трубу устанавливают дополнительный упор выше нижнего упора и между упорами эту часть инъекторной трубы в одном из вариантов выполняют перфорированной. Инъектируют новую зону, нагнетая под давлением твердеющий раствор, и операции повторяют до извлечения обсадной трубы из грунта. Зону инъектирования устанавливают в пределах однородного грунта, а твердеющую смесь подают с давлением, определяемым для грунта этой зоны. При достижении дополнительным упором поверхности грунта обсадную трубу убирают, а перфорированную часть инъекторной трубы оставляют в скважине. Она выполняет функцию арматуры. Во втором варианте инъекторную трубу выполняют без перфорации, и ее извлекают полностью из скважины. Подачу твердеющего раствора осуществляют только через торцевое отверстие инъекторной трубы. В этом варианте арматурный каркас размещают между упорами и по мере извлечения обсадной и инъекторной труб оставляют в скважине на проектной отметке. Подача твердеющей смеси с давлением, учитывающим характеристики грунта, позволяет получить плотную, однородную по всей высоте сваю и тем самым повысить ее несущую способность.Two variants of the method for erecting injection piles according to patent RU 2263745, IPC E02D 5/34, E02D 5/46, publ. 11/10/2005. The method is used mainly for soft soils and includes immersion of casing with a lost tip and an injector pipe installed inside it. According to this method, the hardened mortar is injected stepwise along the length of the pile from bottom to top, first into the well zone between the tip and the lower stop installed in the casing. Then the casing together with the injector pipe is lifted and fixed. At the same time, an additional stop is installed on the injector pipe above the lower stop and, between the stops, this part of the injector pipe is perforated in one embodiment. A new zone is injected by injecting a hardening solution under pressure, and the operations are repeated until the casing is removed from the ground. The injection zone is set within a homogeneous soil, and the hardening mixture is supplied with a pressure determined for the soil of this zone. When the surface of the soil is additionally emphasized, the casing is removed and the perforated part of the injector pipe is left in the well. It performs the function of reinforcement. In the second embodiment, the injection pipe is performed without perforation, and it is removed completely from the well. The hardening solution is supplied only through the end hole of the injection pipe. In this embodiment, the reinforcing cage is placed between the stops and as the casing and injector pipes are removed, they are left in the well at the design level. The supply of a hardening mixture with a pressure that takes into account the characteristics of the soil, allows you to get a dense, uniform throughout the height of the pile and thereby increase its bearing capacity.

Недостатком способа является его нетехнологичность ввиду наличия множества операций: погружение обсадной трубы с установленной внутри нее инъекторной трубой, их поэтапный подъем, обрезка перфорированной части (1 вариант), установка дополнительной арматуры (2 вариант). На все это требуется время и дополнительные трудозатраты. Кроме того, в стесненных условиях реконструкции погружение и последующее извлечение обсадной и инъекторной труб является труднодостижимой, практически невыполнимой задачей.The disadvantage of this method is its low technology due to the many operations: immersion of the casing with the injector pipe installed inside it, their phased lifting, trimming the perforated part (1 option), installation of additional fittings (2 option). All this takes time and additional labor. In addition, in the cramped conditions of reconstruction, immersion and subsequent extraction of casing and injector pipes is an elusive, almost impossible task.

Известен другой способ устройства инъекционной сваи, включающий устройство скважины без извлечения грунта путем вдавливания в грунт инъекторной трубы с наконечником и инъектирование под давлением твердеющего раствора через инъекторную трубу после достижения ею проектной отметки и тампонирования устья скважины. Инъекторная труба перфорирована отверстиями по всей длине с закрепленным на нижнем конце конусным наконечником, состоящим из диска, диаметром большим диаметра инъекторной трубы и режущих пластин, края которых выступают за основание диска. При вдавливании инъектора с наконечником такой конструкции на стенках скважины нарезаются продольные пазы и между стенкой скважины и инъекторной трубой образуется зазор. Зазор необходим для снижения усилия вдавливания при погружении инъекторной трубы и дальнейшего равномерного расширения стенок скважины при инъектировании твердеющей смеси. Инъекторная труба после инъекции твердеющего раствора и формирования ствола сваи остается в теле сваи и выполняет роль арматуры. Ствол сваи при инъекции формируется в виде вертикального стержня с волнообразной боковой поверхностью (пат. RU 2238366, МПК E02D 5/34, опубл. 20.10.04). Указанный способ наиболее близок к заявляемому и принят за прототип.There is another method for installing an injection pile, including a well without extracting the soil by pressing an injection pipe with a tip into the soil and injecting a hardening solution under pressure through the injection pipe after it reaches the design mark and plugs the wellhead. The injection tube is perforated with holes along the entire length with a conical tip fixed at the lower end, consisting of a disk with a diameter larger than the diameter of the injection pipe and cutting inserts, the edges of which protrude beyond the base of the disk. When an injector with a tip of this design is pressed in, longitudinal grooves are cut on the walls of the well and a gap is formed between the wall of the well and the injector pipe. The gap is necessary to reduce the force of the indentation when immersing the injection pipe and further uniform expansion of the walls of the well when injecting a hardening mixture. The injection pipe after the injection of the hardening solution and the formation of the pile shaft remains in the pile body and acts as a reinforcement. The pile shaft during injection is formed in the form of a vertical rod with a wavy side surface (US Pat. RU 2238366, IPC E02D 5/34, publ. 20.10.04). The specified method is closest to the claimed and adopted for the prototype.

Недостатком этого способа является возможность оплывания (обрушения) стенок скважины в слабых грунтах на этапе между образованием скважины и инъекцией твердеющей смеси, что сказывается на формировании сплошного сечения устроенной сваи, ее несущей способности и технологичности в процессе выполнения.The disadvantage of this method is the ability to melt (collapse) the walls of the well in soft soils at the stage between the formation of the well and the injection of the hardening mixture, which affects the formation of a continuous section of the constructed pile, its bearing capacity and manufacturability during execution.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение формирования сплошного сечения ствола сваи с повышением ее несущей способности и технологичности изготовления в слабых грунтах.The task of the invention is to ensure the formation of a continuous section of the pile shaft with an increase in its bearing capacity and manufacturability in soft soils.

По заявляемому способу устройства инъекционной сваи, как и по способу, принятому за прототип, устройство скважины производят без извлечения грунта путем вдавливания в грунт перфорированной инъекторной трубы с закрепленным снизу конусным наконечником, состоящим из диска, диаметр которого превышает диаметр инъекторной трубы и режущих пластин. В инъекторную трубу нагнетают под давлением твердеющий раствор, заполняя им устроенную скважину. Как и в прототипе, устье скважины тампонируют, а по достижению конусного наконечника проектной отметки и окончанию инъектирования инъекторную трубу с конусным наконечником оставляют в скважине.According to the claimed method of the injection pile device, as well as according to the method adopted for the prototype, the device of the well is produced without extracting soil by pressing a perforated injection pipe into the soil with a conical tip fixed from below, consisting of a disk whose diameter exceeds the diameter of the injection pipe and cutting inserts. A hardening solution is injected into the injection pipe under pressure, filling it with a well. As in the prototype, the wellhead is plugged, and upon reaching the conical tip of the design elevation and the end of the injection, the injector pipe with the conical tip is left in the well.

В отличие от прототипа согласно заявляемому способу в грунт вдавливают инъекторную трубу, у которой перфорирована только нижняя часть. Нагнетание твердеющего раствора для заполнения устраиваемой скважины производят одновременно с вдавливанием инъекторной трубы, при этом нагнетание твердеющего раствора производят поэтапно сверху вниз по мере погружения нижней перфорированной части инъекторной трубы в процессе вдавливания. В отличие от прототипа устье скважины тампонируют перед нагнетанием твердеющего раствора сразу после вдавливания в грунт конусного наконечника инъекторной трубы. Помимо этого, на первом этапе дополнительно обеспечивают защиту от выхода наружу нагнетаемого твердеющего раствора, например, с помощью кожуха, надетого на перфорированную часть инъекторной трубы и установленного над тампонирующим устройством. После погружения на первом этапе перфорированной части инъекторной трубы в грунт с заполнением скважины твердеющим раствором на высоту зоны перфорации дополнительно проводят расширение ствола сваи путем дополнительного нагнетания под давлением твердеющего раствора. Затем продолжают вдавливание инъекторной трубы на высоту зоны перфорации с одновременным нагнетанием твердеющего раствора для заполнения скважины и расширяют ствол сваи в этой зоне. Все указанные операции на каждом последующем этапе погружения инъекторной трубы повторяют вновь в той же последовательности до достижения конусного наконечника инъекторной трубы проектной отметки.In contrast to the prototype according to the claimed method, an injection pipe is pressed into the ground, in which only the lower part is perforated. The hardening solution is injected to fill the well being constructed at the same time as the injection pipe is pressed, while the hardening solution is injected in stages from top to bottom as the lower perforated part of the injection pipe is immersed in the process of pressing. Unlike the prototype, the wellhead is plugged before the hardening solution is injected immediately after the conical tip of the injection pipe is pressed into the soil. In addition, at the first stage, they additionally provide protection against the outward injection of the hardening solution, for example, by means of a casing, worn on the perforated part of the injection pipe and installed over the plugging device. After immersing in the first stage the perforated part of the injection pipe into the soil with filling the well with a hardening solution to the height of the perforation zone, the pile shaft is further expanded by additional injection of a hardening solution under pressure. Then, the injection pipe is pressed further to the height of the perforation zone with the simultaneous injection of a hardening solution to fill the well and the pile shaft is expanded in this zone. All these operations at each subsequent stage of immersion of the injection pipe are repeated again in the same sequence until the conical tip of the injection pipe of the design mark is reached.

Для инъектирования твердеющего раствора может быть использована сплошная труба с перфорированной нижней частью. Но более целесообразным, особенно в стесненных условиях реконструкции, является вариант использования инъекторной трубы, состоящей из нескольких сваренных друг с другом секций одинакового диаметра. В этом случае нижняя секция выполняется перфорированной, а верхние секции, которыми наращивают инъекторную трубу в процессе вдавливания ее в грунт - неперфорированные (глухие). Длина секции выбирается в зависимости от условий погружения трубы (применяемого оборудования) и разнородности напластования грунтов по глубине ее погружения. Наращивание инъекторной трубы выполняют с помощью патрубков, концы которых вставляют в отверстия соединяемых секций, после чего соединяемые секции сваривают по кругу.A solid pipe with a perforated bottom can be used to inject the hardening solution. But more appropriate, especially in the cramped conditions of reconstruction, is the option of using an injector pipe consisting of several sections of the same diameter welded to each other. In this case, the lower section is perforated, and the upper sections, which build up the injector pipe in the process of pressing it into the ground, are non-perforated (deaf). The length of the section is selected depending on the conditions of immersion of the pipe (equipment used) and the heterogeneity of the bedding over the depth of its immersion. The extension of the injector pipe is performed using pipes, the ends of which are inserted into the holes of the connected sections, after which the connected sections are welded in a circle.

При необходимости дополнительно для уплотнения твердеющего раствора и улучшения свойств грунта в окружающем сваю массиве после окончания работы по формированию сваи по всей ее длине проводят опрессовку околосвайного массива грунта высоким давлением.If necessary, in addition to compacting the hardening mortar and improving the properties of the soil in the array surrounding the pile, after the completion of the formation of the pile along its entire length, a high-pressure crimping of the near-pile soil mass is carried out.

Расширение ствола сваи на каждом этапе погружения инъекторной трубы возможно путем повышения давления нагнетания твердеющего раствора, или, например, путем увеличения времени нагнетания твердеющего раствора в конкретной зоне.The expansion of the pile shaft at each stage of immersion of the injection pipe is possible by increasing the injection pressure of the hardening solution, or, for example, by increasing the time of injection of the hardening solution in a specific area.

Свая по заявляемому способу формируется в виде вертикального стержня с волнообразной боковой поверхностью с уширением ствола по всей длине сваи. Путем регулирования объема нагнетаемого твердеющего раствора можно обеспечивать уширения разного диаметра по длине ствола сваи с учетом свойств грунтов.Pile according to the claimed method is formed in the form of a vertical rod with a wavy side surface with a broadening of the trunk along the entire length of the pile. By adjusting the volume of injected hardening mortar, it is possible to provide broadening of different diameters along the length of the pile shaft, taking into account the properties of soils.

Применение совокупности заявленных признаков при изготовлении инъекционной сваи обеспечивает решение поставленной задачи по обеспечению формирования сплошного сечения ствола сваи, повышению ее несущей способности и технологичности изготовления в слабых грунтах.The use of the totality of the claimed features in the manufacture of injection piles provides a solution to the problem of ensuring the formation of a continuous section of the pile shaft, increasing its bearing capacity and manufacturability in weak soils.

Обеспечение формирования сплошного сечения ствола сваи обеспечивается одновременным заполнением формирующейся скважины твердеющим раствором (бетонной смесью) по мере погружения инъекторной трубы сверху вниз. Такая технология исключает обрушение стенок скважины. Повышение несущей способности сваи обеспечивается формированием дополнительного уширения ствола по длине сваи сверх диаметра конусного наконечника с одновременным уплотнением грунта. Совмещение всех операций по устройству сваи производится одним оборудованием, исключаются операции по его перестановке и смене, что повышает технологичность изготовления сваи.The formation of a continuous section of the pile shaft is ensured by the simultaneous filling of the forming well with a hardening mortar (concrete mix) as the injector pipe is immersed from top to bottom. This technology eliminates the collapse of the walls of the well. The increase in the bearing capacity of the piles is ensured by the formation of additional broadening of the trunk along the length of the pile above the diameter of the conical tip with simultaneous compaction of the soil. The combination of all operations on the pile device is made by one equipment, operations for its rearrangement and change are excluded, which increases the manufacturability of the manufacture of piles.

Заявителю не известны способы устройства инъекционных свай, содержащие совокупность всех заявляемых признаков и характеризующих изобретение. Это подтверждает новизну изобретения. Из уровня техники не выявлено поэтапное инъектирование твердеющего раствора через инъекторную трубу сверху вниз с одновременным расширением ствола сваи на каждом этапе. Явным образом способ не следует из уровня техники, что подтверждает наличие изобретательского уровня.The applicant does not know the methods of device injection piles containing the totality of all the claimed features and characterizing the invention. This confirms the novelty of the invention. The prior art has not revealed a phased injection of a hardening solution through an injector pipe from top to bottom with simultaneous expansion of the pile shaft at each stage. Explicitly, the method does not follow from the prior art, which confirms the presence of an inventive step.

Далее способ устройства инъекционной сваи поясняется примером конкретного выполнения.Next, the method of device injection piles is illustrated by an example of a specific implementation.

На фиг.1 показана нижняя (пилотная) перфорированная секция инъекторной трубы с наконечником; на фиг.2 показаны наращиваемые глухие секции инъекторной трубы; на фиг.3 показан узел стыковки секций инъекторной трубы; на фиг.4-11 - технологические схемы поэтапного устройства инъекционной свай по предлагаемому способу (поэтапное инъектирование); на фиг.12 показана инъекционная свая, устроенная предлагаемым способом.Figure 1 shows the lower (pilot) perforated section of the injection pipe with a tip; figure 2 shows the stackable deaf sections of the injector pipe; figure 3 shows the node docking sections of the injector pipe; figure 4-11 - technological diagrams of a phased device for injection piles according to the proposed method (phased injection); on Fig shows an injection pile arranged by the proposed method.

Способ устройства инъекционной сваи осуществляют следующим образом.The method of device injection piles is as follows.

На поверхность грунта устанавливают нижнюю секцию инъекторной трубы 1, на конце которой закреплен конусный наконечник, состоящий из круглого диска 2 и режущих пластин 3. Диаметр диска 2 больше диаметра инъекторной трубы 1. Нижняя секция инъекторной трубы 1 перфорирована отверстиями 4 (фиг.1). Длина нижней перфорированной секции 1 и рядовых неперфорированных секций 7 инъекторной трубы назначаются исходя из возможностей их погружения в стесненных условиях, а также грунтовых условий площадки (последующего послойного расширения ствола сваи). Погружение трубы 1 с наконечником в грунт производят с помощью вдавливающего оборудования или вибропогружателя (на фигуре не показано), через соединительное устройство 11 с усилием вдавливания N. Так как диаметр трубы 1 меньше диаметра диска 2, в процессе погружения трубы образуется зазор 5 между трубой 1 и стенкой скважины 6, который препятствует засорению отверстий 4 трубы 1 грунтом (фиг.4-11). После погружения наконечника (части инъекторной трубы) и формирования устья скважины производят тампонирование устья скважины одним из известных способов. Например, вдавливая в скважину пробку 9 и удерживая ее нагрузкой. Одновременно с погружением инъекторной трубы 1, производится нагнетание твердеющего раствора в инъекторную трубу с обеспечением заполнения формирующегося зазора 5 и устойчивости стенки скважины 6 (фиг.4-9). Для исключения выхода твердеющего раствора за контур инъекторной трубы над тампонирующим устройством (пробкой 9) в период его нагнетания при погружении нижней перфорированной секции инъекторной трубы 1 над пробкой 9 устанавливается защитное устройство, например кожух 10. По мере увеличения глубины погружения вплоть до проектной отметки для обеспечения устойчивости стенки скважины и равномерного заполнения формирующегося зазора давление нагнетания P1 твердеющего раствора может увеличиваться. В качестве твердеющего раствора может применяться подвижная мелкозернистая бетонная смесь с необходимыми добавками, а при малых размерах формируемого зазора литая бетонная смесь. После погружения нижней секции инъекторной трубы 1 производят дополнительное расширение ствола сваи (сверх диаметра диска 2) путем дополнительного нагнетания твердеющего раствора под давлением P2. Давление нагнетания P2 может превышать давление нагнетания P1. Давление нагнетания P2 на каждом этапе расширения ствола по длине сваи может быть различным и назначается в зависимости от грунтовых условий площадки (свойств грунта в нагнетаемой зоне), глубины расположения нижней секции инъекторной трубы 1 с исключением гидроразрыва, неконтролируемой утечки твердеющего раствора в массив грунта и на поверхность. После погружения нижней секции инъекторной трубы 1 производят ее наращивание, например, приваривая к верхнему торцу инъекторной трубы 1 следующей секции неперфорированной трубы 7 с патрубком 8 (фиг.2, 3) меньшего диаметра, и продолжают погружение с нагнетанием твердеющего раствора с давлением P1. Погружение нижней секции инъекторной трубы 1 с заполнением зазора 5 твердеющей смесью, наращиванием инъекторной трубы неперфорированными секциями 7 и послойное дополнительное расширение ствола сваи (сверх диаметра диска 2) осуществляют до момента достижения наконечником инъекторной трубы проектной отметки. При этом за счет регулирования объема нагнетаемого твердеющего раствора в каждой зоне по длине ствола сваи могут быть выполнены уширения разного диаметра с учетом свойств грунтов. После расширения ствола сваи давлением P2 последней зоны на проектной отметке расположения наконечника инъекторной трубы при необходимости производят опрессовку системы «свая-грунт» (выдержку во времени) давления P3 (фиг.11), что позволяет произвести уплотнение бетонной смеси, а также дополнительно улучшить свойства грунта в окружающем сваю массиве. Давление P3 назначается исходя из грунтовых условий площадки (свойств грунтов), используемых при расширении ствола сваи по глубине давлений P2, а также из условий исключения гидроразрыва и неконтролируемой утечки твердеющего раствора в массив грунта. Из этих условий давление P3 может быть выше, чем наибольшее из давлений P2, а может быть меньше. Инъекторную трубу с наконечником оставляют в скважине, и она выполняет функцию армирования в созданной предлагаемым способом свае.On the soil surface, the lower section of the injection pipe 1 is installed, at the end of which a conical tip is fixed, consisting of a circular disk 2 and cutting plates 3. The diameter of the disk 2 is larger than the diameter of the injection pipe 1. The lower section of the injection pipe 1 is perforated with holes 4 (Fig. 1). The length of the lower perforated section 1 and the ordinary non-perforated sections 7 of the injector pipe are assigned based on the possibilities of their immersion in cramped conditions, as well as the ground conditions of the site (subsequent layer-by-layer expansion of the pile shaft). The immersion of the pipe 1 with the tip into the soil is carried out using pressing equipment or a vibratory driver (not shown in the figure), through the connecting device 11 with a pressing force N. Since the diameter of the pipe 1 is less than the diameter of the disk 2, a gap 5 between the pipe 1 is formed during the immersion of the pipe and the wall of the well 6, which prevents clogging of the holes 4 of the pipe 1 with soil (Figs. 4-11). After immersion of the tip (part of the injector pipe) and formation of the wellhead, the wellhead is plugged using one of the known methods. For example, pressing a plug 9 into a well and holding it with a load. Simultaneously with the immersion of the injector pipe 1, a hardening solution is injected into the injector pipe to ensure filling of the forming gap 5 and stability of the borehole wall 6 (Figs. 4-9). To exclude the hardening of the solution beyond the injector pipe circuit above the plugging device (plug 9) during its injection, a lower protective device, for example, a casing 10, is installed above the plug 9 when the lower perforated section of the injector pipe is immersed. As the depth of immersion increases up to the design mark, the stability of the borehole wall and the uniform filling of the forming gap, the injection pressure P 1 of the hardening solution may increase. As the hardening mortar, a mobile fine-grained concrete mixture with the necessary additives can be used, and with a small size of the formed gap, the cast concrete mixture. After immersion of the lower section of the injection pipe 1, an additional expansion of the pile shaft (in excess of the diameter of the disk 2) is performed by additional injection of the hardening solution under pressure P 2 . The discharge pressure P 2 may exceed the discharge pressure P 1 . The injection pressure P 2 at each stage of the expansion of the trunk along the length of the pile can be different and is assigned depending on the soil conditions of the site (soil properties in the injection zone), the depth of the lower section of the injection pipe 1 with the exception of hydraulic fracturing, uncontrolled leakage of the hardening mortar into the soil mass and to the surface. After immersion of the lower section of the injection pipe 1, it is built up, for example, welding to the upper end of the injection pipe 1 of the next section of the non-perforated pipe 7 with a smaller diameter pipe 8 (Fig. 2, 3), and continue immersion with the injection of a hardening solution with pressure P 1 . The immersion of the lower section of the injector pipe 1 with filling of the gap 5 with a hardening mixture, extension of the injector pipe with non-perforated sections 7 and additional layer-by-layer expansion of the pile shaft (over the diameter of the disk 2) is carried out until the tip of the injector pipe reaches the design mark. Moreover, by adjusting the volume of injected hardening mortar in each zone along the length of the pile shaft, broadening of different diameters can be performed taking into account the properties of soils. After expanding the pile shaft with a pressure P 2 of the last zone at the design mark of the location of the tip of the injector pipe, if necessary, pressurize the pile-soil system (time delay) of pressure P 3 (Fig. 11), which allows the concrete mixture to be compacted, and also improve soil properties in the surrounding pile. Pressure P 3 is assigned based on the ground conditions of the site (soil properties) used when expanding the pile shaft along the pressure depth P 2 , as well as on conditions for eliminating hydraulic fracturing and uncontrolled leakage of the hardening mortar into the soil mass. Of these conditions, the pressure P 3 may be higher than the largest of the pressures P 2 , and may be less. An injection pipe with a tip is left in the well, and it performs the function of reinforcing in the pile created by the proposed method.

Предлагаемый способ обеспечивает формирование сплошного сечения ствола сваи путем одновременного заполнения формирующейся скважины твердеющей (бетонной) смесью. Повышение несущей способности сваи обеспечивается формированием по длине ствола сваи дополнительного уширения сверх диаметра скважины с уплотнением грунта. Совмещение всех операций по устройству сваи производятся одним оборудованием, исключается операции по его перестановке и смене, что повышает технологичность изготовления сваи.The proposed method provides the formation of a continuous section of the pile shaft by simultaneously filling the forming well with a hardening (concrete) mixture. The increase in the bearing capacity of the piles is provided by the formation along the length of the shaft of the pile of additional broadening over the diameter of the well with soil compaction. The combination of all operations on the device piles are made by one equipment, excludes operations on its rearrangement and change, which increases the manufacturability of the manufacture of piles.

Claims (6)

1. Способ устройства инъекционной сваи, согласно которому устройство скважины производят без извлечения грунта путем вдавливания в грунт перфорированной инъекторной трубы с закрепленным снизу конусным наконечником, состоящим из диска, диаметр которого превышает диаметр инъекторной трубы, и режущих пластин, в инъекторную трубу нагнетают под давлением твердеющий раствор, заполняя устроенную скважину, устье скважины тампонируют, а по достижению конусного наконечника проектной отметки и окончанию инъектирования инъекторную трубу с конусным наконечником оставляют в скважине, отличающийся тем, что в грунт вдавливают инъекторную трубу с перфорированной нижней частью, нагнетание твердеющего раствора производят одновременно с вдавливанием инъекторной трубы, причем поэтапно сверху вниз по мере погружения нижней перфорированной части инъекторной трубы в процессе вдавливания, кроме этого, устье скважины тампонируют перед нагнетанием твердеющего раствора сразу после вдавливания в грунт конусного наконечника инъекторной трубы, помимо этого, на первом этапе дополнительно обеспечивают защиту от выхода наружу нагнетаемого твердеющего раствора, например, с помощью кожуха, надетого на перфорированную часть инъекторной трубы и установленного над тампонирующим устройством, а после погружения на первом этапе перфорированной части инъекторной трубы в грунт и заполнения скважины твердеющим раствором на высоту зоны перфорации дополнительно проводят расширение полученного ствола сваи путем дополнительного нагнетания под давлением твердеющего раствора, затем инъекторную трубу вновь вдавливают на высоту зоны перфорации с одновременным нагнетанием твердеющего раствора и последующим дополнительным расширением полученного ствола сваи, затем операции по формированию ствола сваи на каждом последующем этапе погружения инъекторной трубы на высоту зоны перфорации повторяют вновь в той же последовательности до достижения конусного наконечника проектной отметки.1. A method of injecting pile device, according to which a well device is produced without extracting soil by pressing a perforated injection pipe into the soil with a conical tip fixed from below, consisting of a disk whose diameter exceeds the diameter of the injection pipe, and cutting inserts, which harden under pressure in the injection pipe solution, filling the well, the wellhead is plugged, and upon reaching the conical tip of the design mark and the end of the injection, the injector pipe a clear tip is left in the well, characterized in that the injection pipe with the perforated lower part is pressed into the ground, the hardening solution is injected simultaneously with the injection pipe being pressed, and stepwise from top to bottom as the lower perforated part of the injection pipe is immersed during the pressing, in addition to the mouth the wells are plugged before injection of the hardening solution immediately after the cone tip of the injection pipe is pressed into the soil, in addition, in the first stage, additionally they provide protection against the outward injection of the hardening mortar, for example, using a casing worn on the perforated part of the injection pipe and installed above the plugging device, and after immersing the perforated part of the injection pipe in the ground at the first stage and filling the well with the hardening solution to the height of the perforation zone the expansion of the resulting pile shaft by additional injection under pressure of a hardening solution, then the injection pipe is again pressed to the height of the zone erforatsii with simultaneous injection of hardenable solution and followed by further expansion of the resulting pile shaft, then the steps of forming the pile shaft at each subsequent stage inektornoy immersion tube to a height of the perforations is repeated again in the same sequence until the conical tip design elevation. 2. Способ устройства инъекционной сваи по п.1, отличающийся тем, что по длине ствола сваи выполняют уширения разного диаметра путем регулирования объема нагнетаемого твердеющего раствора.2. The method of injection piling device according to claim 1, characterized in that along the length of the shaft of the pile, broadenings of different diameters are performed by adjusting the volume of injected hardening solution. 3. Способ устройства инъекционной сваи по п.1, отличающийся тем, что используют инъекторную трубу, состоящую из нескольких сваренных друг с другом секций одинакового диаметра, нижняя из которых выполнена перфорированной, а верхние секции, неперфорированные, наращивают в процессе вдавливания в грунт инъекторной трубы.3. The method of injection piles according to claim 1, characterized in that they use an injection pipe consisting of several sections of the same diameter welded to each other, the lower of which is made perforated, and the upper sections, non-perforated, are built up by pressing the injection pipe into the ground . 4. Способ устройства инъекционной сваи по п.3, отличающийся тем, что наращивание инъекторной трубы выполняют с помощью патрубков, концы которых вставляют в отверстия соединяемых секций, после чего состыкованные секции сваривают по кругу.4. The method of device injection piles according to claim 3, characterized in that the extension of the injector pipe is performed using pipes, the ends of which are inserted into the holes of the connected sections, after which the joined sections are welded in a circle. 5. Способ устройства инъекционной сваи по п.1, отличающийся тем, что дополнительное расширение ствола сваи на каждом этапе погружения инъекторной трубы выполняют путем повышения давления нагнетания твердеющего раствора относительно давления, используемого для заполнения скважины.5. The method of injection piling device according to claim 1, characterized in that the additional expansion of the pile shaft at each stage of immersion of the injection pipe is performed by increasing the injection pressure of the hardening solution relative to the pressure used to fill the well. 6. Способ устройства инъекционной сваи по п.1, отличающийся тем, что дополнительно для уплотнения твердеющего раствора и улучшения свойств грунта в окружающем сваю массиве после окончания работы по формированию сваи по всей ее длине проводят опрессовку околосвайного массива грунта высоким давлением. 6. The method of injection piling device according to claim 1, characterized in that, in addition to compacting the hardening mortar and improving the soil properties in the array surrounding the pile, after the completion of the formation of the pile along its entire length, a high-pressure ground pile is pressed.
RU2014100541/03A 2014-01-09 2014-01-09 Method for construction of injection pile RU2550620C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100541/03A RU2550620C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method for construction of injection pile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014100541/03A RU2550620C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method for construction of injection pile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2550620C1 true RU2550620C1 (en) 2015-05-10

Family

ID=53294039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014100541/03A RU2550620C1 (en) 2014-01-09 2014-01-09 Method for construction of injection pile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2550620C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637002C1 (en) * 2016-11-30 2017-11-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) Method of arranging injection pile
CN113774903A (en) * 2021-09-18 2021-12-10 湖南省通和工程有限公司 Composite treatment construction method for miniature grouting steel pipe pile
RU2771363C1 (en) * 2021-07-15 2022-05-04 Николай Сергеевич Мальцев Injection pile and the method for its installation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU806813A1 (en) * 1979-04-25 1981-02-23 Специализированный Проектно-Изы-Скательский И Экспериментально- Конструкторский Институт "Гидро-Спецпроект" Injected pile
EP0264998A1 (en) * 1986-10-06 1988-04-27 Ballast-Nedam Groep N.V. Method of manufacturing a foundation
RU2238366C1 (en) * 2003-03-04 2004-10-20 Полищук Анатолий Иванович Method of injection pile building
RU49029U1 (en) * 2005-06-01 2005-11-10 Полищук Анатолий Иванович STACKED PILES
RU87718U1 (en) * 2009-01-11 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") Injection Pile
RU108052U1 (en) * 2011-04-13 2011-09-10 Александр Яковлевич Аболтынь DEVICE FOR FIXING SOIL

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU806813A1 (en) * 1979-04-25 1981-02-23 Специализированный Проектно-Изы-Скательский И Экспериментально- Конструкторский Институт "Гидро-Спецпроект" Injected pile
EP0264998A1 (en) * 1986-10-06 1988-04-27 Ballast-Nedam Groep N.V. Method of manufacturing a foundation
RU2238366C1 (en) * 2003-03-04 2004-10-20 Полищук Анатолий Иванович Method of injection pile building
RU49029U1 (en) * 2005-06-01 2005-11-10 Полищук Анатолий Иванович STACKED PILES
RU87718U1 (en) * 2009-01-11 2009-10-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ГОУВПО "ТГАСУ") Injection Pile
RU108052U1 (en) * 2011-04-13 2011-09-10 Александр Яковлевич Аболтынь DEVICE FOR FIXING SOIL

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2637002C1 (en) * 2016-11-30 2017-11-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный архитектурно-строительный университет" (ТГАСУ) Method of arranging injection pile
RU2771363C1 (en) * 2021-07-15 2022-05-04 Николай Сергеевич Мальцев Injection pile and the method for its installation
CN113774903A (en) * 2021-09-18 2021-12-10 湖南省通和工程有限公司 Composite treatment construction method for miniature grouting steel pipe pile
CN113774903B (en) * 2021-09-18 2023-09-15 湖南省通和工程有限公司 Composite treatment construction method for miniature grouting steel pipe pile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107417182B (en) Expansion type high polymer cement slurry, grouting reinforcement device and grouting reinforcement method
KR101332848B1 (en) Method for constructing micro pile using deformed or screw steel pipe and pressure grouting
KR101793037B1 (en) Construction method of permanent wall with retaining wall combined PHC pile and steel pipe
EP2611968B1 (en) Method and apparatus for making an expanded base pier
RU2550620C1 (en) Method for construction of injection pile
CN104404956A (en) Construction method for pedestal piles
RU2582530C2 (en) Drive pile device in punched well with wider base
KR101081343B1 (en) Compaction grouting system
US20120163923A1 (en) Structure supporting system
RU2324788C2 (en) Method of compressing soil and device for its implementation
CN104532832A (en) Steel retaining cylinder and application method thereof
RU2238366C1 (en) Method of injection pile building
US3269126A (en) Methods for stabilizing and raising foundation structures
CN104294817B (en) The construction method of concrete-pile
CN204370413U (en) A kind of steel pile casting
JP2019100083A (en) Ground reinforcing method and injection pipe device
RU2551590C1 (en) Method to produce root piles
JP6431193B2 (en) C. capable of seismic reinforcement and quality control G. S method
RU129522U1 (en) INJECTION PILING FOR WEAK CLAY SOILS
KR101951684B1 (en) Expandable cast-in-place pile construction method
RU2263745C1 (en) Method for injection pile building (variants)
CN208857813U (en) Ram vibration base expanding and base expanding post jacking hollow preformed pile
RU2637002C1 (en) Method of arranging injection pile
KR101024257B1 (en) The earth anchor operate method which reinforces a soft ground and the device
RU2643396C1 (en) Method of lifting and leveling of buildings/constructions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170110