RU2602535C1 - Method of making rubbly ramming pile - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to construction, in particular, to methods of bored piles arrangement. Method consists in formation of well, its layer by layer filling with crushed stone with further compaction of each layer by immersion of rotating cylindrical-conical die with axial force, defined by enclosed formula.

EFFECT: technical result is increase of soil bearing capacity.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к способам устройства буронабивных свай.The invention relates to the construction, in particular, to methods for bored piles.

Известен способ изготовления буроинъекционной сваи в сезоннопромерзающем грунте (Патент на изобретение РФ №2150550), включающий образование скважины, заполнение скважины цементно-песчаным раствором до уровня промерзания грунта.A known method for the manufacture of injection piles in seasonally frozen ground (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2150550), including the formation of a well, filling the well with cement-sand mortar to the level of freezing of the soil.

Недостатком способа является существенно меньшая несущая способность буровых свай по сравнению с буронабивными.The disadvantage of this method is significantly lower bearing capacity of drilling piles compared to bored.

Известен способ изготовления щебенистой набивной сваи, выбранный в качестве прототипа (Патент на изобретение РФ №2338032). Способ состоит в образовании скважины без выемки грунта, послойном заполнении скважины жесткой сыпучей смесью с последующим уплотнением каждого слоя. Уплотнение производится при полном продольном усилии на раскатчике скважины. Насыщение сыпучей смесью производят до наступления равновесия, возникающего между осевым усилием на раскатчике и отпором насыщенного смесью грунта.A known method of manufacturing a gravelly stuffed pile, selected as a prototype (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2338032). The method consists in the formation of a well without excavation, layer-by-layer filling of the well with a rigid loose mixture, followed by compaction of each layer. Compaction is performed with full longitudinal force on the breech. The saturation of the bulk mixture is carried out until equilibrium occurs between the axial force on the pickup and the repulsion of the soil saturated with the mixture.

Недостатком способа является неопределенность связи между диаметром раскатчика и продольным усилием на нем. При малом продольном усилии уплотнение сыпучей смеси может оказаться недостаточным для передачи осевых нагрузок от здания на грунт, что приведет к чрезмерным просадкам фундамента. При завышенном продольном усилии в окружающем грунте могут возникнуть зоны разуплотнения (трещины), что также может привести к снижению несущей способности основания здания.The disadvantage of this method is the uncertainty of the relationship between the diameter of the roll and the longitudinal force on it. With a small longitudinal force, compaction of the granular mixture may not be sufficient to transfer axial loads from the building to the ground, which will lead to excessive subsidence of the foundation. With an overestimated longitudinal force in the surrounding soil, decompression zones (cracks) may occur, which can also lead to a decrease in the bearing capacity of the base of the building.

Задачей изобретения является стабилизация свойств усиленных грунтовых оснований, обладающих просадочными, набухающими, плывунными и другими свойствами, при изменении диаметра раскатчика или осевой нагрузки на нем.The objective of the invention is to stabilize the properties of reinforced soil foundations with subsidence, swelling, quicksand and other properties, with a change in the diameter of the roll or axial load on it.

Задача решается путем образования скважины, насыщения скважины щебнем с его послойным уплотнением. Скважина может быть получена методами выемки грунта, например шнековым методом, или без извлечения грунта, например методом раскатки. Затем скважину порционно насыщают щебнем. Объем каждой порции смеси определяют из соотношенияThe problem is solved by well formation, saturation of the well with crushed stone with its layer-by-layer compaction. The well can be obtained by methods of excavation, for example by auger method, or without excavation, for example by rolling. Then the well is portioned saturated with crushed stone. The volume of each portion of the mixture is determined from the ratio

V_смеси=(0,5÷1,5)·V_штампа·k,V _mixture = (0.5 ÷ 1.5) · V _stamp · k,

где V_смеси - объем порции жесткой сыпучей смеси;where V of the _mixture is the volume of the portion of the hard loose mixture;

V_штампа - объем цилиндрическо-конического штампа;V _stamp - the volume of a cylindrical-conical stamp;

k - коэффициент уплотнения смеси.k is the coefficient of compaction of the mixture.

Щебень уплотняют погружением вращающегося конического штампа с осевым усилием, при котором удельное сопротивление погружению конуса будет в пределах от 1 до 4 МПа. Осевое усилие рассчитывают по формулеCrushed stone is compacted by immersion of a rotating conical stamp with an axial force at which the specific resistance to immersion of the cone will be in the range from 1 to 4 MPa. The axial force is calculated by the formula

где F_осевое - осевое усилие, Н;where F _axial - axial force, N;

R_уд - удельное сопротивление погружению конуса в пределах от 1 до 4 МПа;R _beats - specific resistance to immersion of the cone in the range from 1 to 4 MPa;

d_штампа - диаметр цилиндрической части штампа, м.d _stamp - the diameter of the cylindrical part of the stamp, m

Насыщение сыпучей смесью производят до проектной отметки. Изготовленные предложенным способом сваи обеспечивают стабильное увеличение несущей способности грунтов за счет соответствия диаметров штампов осевым нагрузкам, передаваемым на них.The saturation of the bulk mixture is produced to the design level. Piles made by the proposed method provide a stable increase in the bearing capacity of soils due to the correspondence of the diameters of the dies to the axial loads transferred to them.

Предложенное техническое решение поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана конструктивная схема щебенистой набивной сваи.The proposed technical solution is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 shows a structural diagram of a gravelly stuffed pile.

Способ изготовления щебенистой набивной сваи показан на примере буровой машины на базе экскаватора массой 18 т при усилении просадочного грунта в интервале глубин от 3 до 5 м. Вначале буровая машина проходит скважину методом выемки грунта, например шнековым методом, диаметром 200 мм на глубину 6 м. Затем меняют шнек на цилиндрическо-конический штамп (раскатчик) диаметром 200 мм. После этого порционно (от 30 до 40 л) насыщают шлаковым щебнем фракции 20-40 мм забой и нижний участок скважины. При этом каждую порцию щебня уплотняют погружением вращающегося штампа (раскатчика) с осевой нагрузкой от 60 до 65 кН. Насыщение щебнем производят до дневной поверхности за период от 6 до 12 циклов уплотнения.A method of manufacturing a crushed stone stuffed pile is shown as an example of a drilling machine based on an excavator weighing 18 tons with reinforcement of subsidence soil in the depth range from 3 to 5 m. First, the drilling machine passes the well by excavating, for example, by a screw method, with a diameter of 200 mm to a depth of 6 m. Then the screw is changed to a cylindrical-conical stamp (roll) with a diameter of 200 mm. After that, portionwise (from 30 to 40 l), 20–40 mm fractions of the bottom face and bottom section of the well are saturated with slag crushed stone. At the same time, each portion of crushed stone is compacted by immersion of a rotating stamp (rolling machine) with an axial load of 60 to 65 kN. Crushed stone is saturated to the surface during a period of 6 to 12 compaction cycles.

Claims (1)

Способ изготовления щебенистой набивной сваи, включающий образование скважины методом выемки грунта или без извлечения грунта, заполнение скважины послойно жесткой сыпучей смесью с последующим уплотнением каждого слоя, отличающийся тем, что объем порций щебня рассчитывают по формуле
V_смеси=(0,5÷1,5)·V_штампа·k,
где V_смеси - объем порции жесткой сыпучей смеси;
V_штампа - объем цилиндрическо-конического штампа;
k - коэффициент уплотнения смеси,
уплотняют погружением вращающегося цилиндрическо-конического штампа с осевым усилием, выбранным из расчета

где F_осевое - осевое усилие, Н;
R_уд - удельное сопротивление погружению конуса в пределах от 1 до 4 МПа;
d_штампа - диаметр цилиндрической части штампа, м,
а насыщение щебнем производят до проектной отметки. A method of manufacturing a crushed stone stuffed pile, including the formation of a well by excavation or without excavation, filling the well with a stiff, loose granular mixture, followed by compaction of each layer, characterized in that the volume of the gravel is calculated by the formula
V _mixture = (0.5 ÷ 1.5) · V _stamp · k,
where V of the _mixture is the volume of the portion of the hard loose mixture;
V _stamp - the volume of a cylindrical-conical stamp;
k is the coefficient of compaction of the mixture,
compacted by immersion of a rotating cylindrical-conical stamp with an axial force selected from the calculation

where F _axial - axial force, N;
R _beats - specific resistance to immersion of the cone in the range from 1 to 4 MPa;
d _stamp - the diameter of the cylindrical part of the stamp, m,
and saturation with crushed stone is carried out to the design level.

Images