RU2709873C2 - Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile - Google Patents
Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709873C2 RU2709873C2 RU2018122184A RU2018122184A RU2709873C2 RU 2709873 C2 RU2709873 C2 RU 2709873C2 RU 2018122184 A RU2018122184 A RU 2018122184A RU 2018122184 A RU2018122184 A RU 2018122184A RU 2709873 C2 RU2709873 C2 RU 2709873C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- rod
- profile
- hole
- flange
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000007654 immersion Methods 0.000 title description 15
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 16
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 12
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 17
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 5
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 3
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 241000826860 Trapezium Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 239000011083 cement mortar Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/52—Piles composed of separable parts, e.g. telescopic tubes ; Piles composed of segments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Группа изобретений относится к строительству и может быть использована для сооружения фундаментов, а также любых опор на открытом грунте, в помещениях и под водой (причалы, мосты и т.п.), служить усилением несущей способности винтовых свай с использованием отдельных опорных элементов наборной сваи.The group of inventions relates to construction and can be used to build foundations, as well as any supports on the open ground, indoors and under water (moorings, bridges, etc.), to serve as an enhancement of the bearing capacity of screw piles using separate supporting elements of a stacked pile .
Из уровня техники известны следующие технические решения.The following technical solutions are known from the prior art.
Известна свая (Патент РФ №2499100 опубликован 20.11.2013 г.), имеющая внутреннюю продольную полость, заполненную бетоном с арматурой. Тело сваи выполнено из последовательно установленных заостренного лидирующего, промежуточных с увеличением поперечных размеров и головного железобетонных элементов, имеющих внутренние продольные соосные цилиндрические каналы одинакового диаметра с образованием внутренней продольной полости сваи. Технический результат состоит в повышении удобства в возведении и несущей способности, снижении материалоемкости, уменьшении размеров и веса составных частей тела сваи.Known pile (RF Patent No. 2499100 published November 20, 2013), having an internal longitudinal cavity filled with concrete with reinforcement. The body of the pile is made of sequentially installed pointed leader, intermediate with an increase in the transverse dimensions and the head reinforced concrete elements having internal longitudinal coaxial cylindrical channels of the same diameter with the formation of an internal longitudinal cavity of the pile. The technical result consists in increasing the convenience in erection and bearing capacity, reducing material consumption, reducing the size and weight of the components of the pile body.
Известная свая является наиболее близким аналогом заявленного решения в части конструкции.Known pile is the closest analogue of the claimed solution in terms of design.
Недостатком конструкции данной сваи является то, что она обладает условным боковым сцеплением, последовательно установленные элементы не скрепляются с осью сваи, что может создавать трудности при ее монтаже в нестабильные грунты, а также отсутствует возможность сборки сваи на поверхности. Кроме того, несущая способность известной сваи имеет прямо-пропорциональную зависимость от поперечных размеров промежуточных элементов и может иметь ограничения границами участка для сооружения свайного фундамента. Погружение сваи не может производится без предварительно пробуренной лидерной скважины.The disadvantage of the design of this pile is that it has conditional lateral adhesion, sequentially installed elements are not fastened to the axis of the pile, which can create difficulties when it is installed in unstable soils, and there is no possibility of assembling the pile on the surface. In addition, the bearing capacity of the known piles has a directly proportional dependence on the transverse dimensions of the intermediate elements and may be limited by the boundaries of the site for the construction of the pile foundation. Piling cannot be done without a pre-drilled leader well.
Недостатком известного способа изготовления и погружения сваи, по сравнению с заявляемым, является то, что для изготовления сваи предварительно требуется лидирующая скважина, заполненная водоцементным раствором, для бурения которой из-за возможной низкой стабилизации грунтов требуется дополнительная обсадка стальными трубами или стабилизация стенок скважины цементно-глинистым раствором, который необходимо либо приготовить на месте, либо доставить спецтехникой, что ведет к увеличению материальных и временных затрат. Кроме того, последовательное насаживание внутренних продольных элементов в необходимом количестве может быть неосуществимо из-за оплывания стенок скважины, что исключено при поступательно-вращательном погружении свай. А также, глубина предварительно пробуренной скважины и, следовательно, несущая способность известной сваи имеет прямо-пропорциональную зависимость от поперечных размеров промежуточных элементов и может иметь ограничения размерами участка для сооружения свайного фундамента. Известна свая (Патент полезную модель РФ №83078 опубликован 20.05.09 г.),A disadvantage of the known method of manufacturing and immersing piles, compared with the claimed one, is that for the manufacture of piles a leading well is first required, filled with a water-cement mortar, for the drilling of which, due to possible low soil stabilization, additional casing with steel pipes or stabilization of the walls of the well with cement clay solution, which must either be prepared on site, or delivered with special equipment, which leads to an increase in material and time costs. In addition, the sequential insertion of internal longitudinal elements in the required amount may not be feasible due to the collapse of the walls of the well, which is excluded during translational-rotational immersion of piles. And also, the depth of the pre-drilled well and, therefore, the bearing capacity of the known piles has a directly proportional dependence on the transverse dimensions of the intermediate elements and may be limited by the size of the site for the construction of the pile foundation. Known pile (Patent utility model of the Russian Federation No. 83078 published 05/20/09),
1. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая, состоящая из железобетонного ствола переменного сечения с арматурным каркасом из продольных стержней и поперечной навивки арматуры, закрепленной на боковой поверхности ствола винтовой навивки и разрыхляющего наконечника, отличающаяся тем, что железобетонный ствол сваи имеет форму параболоида вращения, а винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена предварительно напряженной непрерывной или прерывистой с переменным шагом в соответствии с распределением усилий в стволе, возникающих при ввинчивании сваи в грунт, и зафиксирована на продольном стержне арматурного каркаса железобетонного ствола, причем винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена в направлении, противоположном поперечной навивке арматуры арматурного каркаса железобетонного ствола.1. Precast reinforced concrete screw-screw pile, consisting of a reinforced concrete trunk of variable cross-section with a reinforcing cage of longitudinal rods and transverse winding reinforcement, mounted on the side surface of the barrel of the helical winding and loosening tip, characterized in that the reinforced concrete trunk of the pile has the shape of a rotation paraboloid and the helical winding on the lateral surface of the barrel is pre-stressed continuous or intermittent with a variable pitch in accordance with the distribution of forces in the barrel, in which become visible when screwing the piles into the ground, and is fixed on the longitudinal stem of the reinforcing cage reinforcing cage, and the screw winding on the side surface of the trunk is made in the opposite direction to the transverse winding of the reinforcing cage reinforcing cage reinforcement.
2. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п. 1, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с переменным шагом, изменяемым прямо пропорционально диаметру сечения ствола.2. A precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a variable pitch, which is directly proportional to the diameter of the cross section of the trunk.
3. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п. 1, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с переменным шагом, изменяемым обратно пропорционально диаметру сечения ствола.3. A precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a variable pitch, which is inversely proportional to the diameter of the trunk section.
4. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п. 1, отличающаяся тем, что свая выполнена с постоянным коэффициентом армирования по длине ствола.4. Precast reinforced concrete screw-screw pile according to claim 1, characterized in that the pile is made with a constant coefficient of reinforcement along the length of the trunk.
5. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п. 1, отличающаяся тем, что ее бетонная поверхность выполнена волнистой, с глубиной впадин не более 1/3 диаметра.5. Precast reinforced concrete screw-screw pile according to claim 1, characterized in that its concrete surface is made wavy, with a depth of depressions of not more than 1/3 of the diameter.
Известная свая является также и близким аналогом заявленного решения в части конструкции.Known pile is also a close analogue of the claimed solution in terms of design.
Недостатком конструкции известной сваи является отсутствие возможности установки сваи в плотные грунты, так как свая не имеет породоразрушающий инструмент, у которого диаметр резца равен или и больше диаметра сваи, формирующий начальный ствол скважины.A disadvantage of the design of the known piles is the inability to install piles in dense soils, since the pile does not have a rock cutting tool, in which the diameter of the cutter is equal to or greater than the diameter of the pile, forming the initial wellbore.
Известная свая без предварительно пробуренной лидерной скважины погружается только до максимально уплотненного грунта, как и винтовая свая. Каждый отдельный составной элемент известной сваи, погружаемый в грунт, имеет большой вес, создавая сложность в доставке к месту фундамента и погружения сваи в грунт. Имеет один способ погружения, путем завинчивания.A well-known pile without a pre-drilled leader well sinks only to the most compacted soil, like a screw pile. Each individual component of a known pile, immersed in the ground, has a large weight, making it difficult to deliver to the place of foundation and immersion of the pile in the ground. Has one immersion method by screwing.
Известен способ погружения сваи, (Заявка на изобретение РФ№2011 144 146 Публикация заявки РСТ: WO 2010/112832 (07.10.2010),A known method of immersion piles, (Application for the invention of the Russian Federation No. 111 144 146 Publication of PCT application: WO 2010/112832 (07.10.2010),
1. Заключающийся в установке одной или более колонн/ сваи в вертикальном положении на опорной поверхности (3), образуемой озерным, морским или речным дном, содержащий этапы, на которых опускают устанавливаемую колонну/ сваю (4) со вспомогательного судна (1) до контакта с опорной поверхностью, с использованием нижнего конца/пятки колонны/ сваи (4) в качестве бурового инструмента таким образом, что при вращении колонны/ сваи образуется скважина в опорной поверхности, в которой размещают нижний участок колонны/ сваи (4), и оставляют колонну/ сваю на месте в скважине после завершения операция бурения.1. The installation of one or more columns / piles in a vertical position on a supporting surface (3) formed by a lake, sea or river bottom, comprising the steps of lowering the installed column / pile (4) from the auxiliary vessel (1) to contact with a supporting surface, using the lower end / heel of the column / pile (4) as a drilling tool so that when the column / pile rotates, a well is formed in the supporting surface in which the lower section of the column / pile is placed (4), and the column is left / pile on m natural in the well after completion of the drilling operation.
2. Способ по п. 1, включающий в себя этап, на котором используют обратную циркуляцию текучей среды во время операции бурения таким образом, что отходы бурового шлама отводятся в воду около головной части колонны/ сваи (4) с использованием потока сжатого воздуха, подводимого от вспомогательного судна (1) с помощью гибкого составного шланга (15, 16).2. The method according to claim 1, comprising the step of using reverse fluid circulation during the drilling operation so that drill cuttings waste is discharged into the water near the head of the column / pile (4) using a stream of compressed air supplied from the auxiliary vessel (1) using a flexible composite hose (15, 16).
3. Способ по п. 1, и включающий в себя этап, на котором используют прямую циркуляцию текучей среды во время операции бурения таким образом, что отходы бурового шлама отводятся в воду на дне (3) водоема, в котором бурение имеет место с использованием потока текучей среды, подаваемого со вспомогательного судна (1) с помощью гибкого составного шланга (15, 16).3. The method according to claim 1, and including a stage on which direct circulation of the fluid during the drilling operation is used so that waste cuttings are discharged into the water at the bottom (3) of the reservoir in which drilling takes place using a stream fluid supplied from the auxiliary vessel (1) using a flexible composite hose (15, 16).
Известный способ погружения сваи является наиболее близким аналогом заявленного решения в части способа погружения.The known method of immersion piles is the closest analogue of the claimed solution in terms of the method of immersion.
Недостатком вышеуказанного способа по сравнению с заявляемым, является погружение сваи методом бурения с промывкой, требующим принудительного давления на породоразрушающий инструмент, при помощи тяжелых буровых агрегатов с буровыми насосами, осложняющий установку сваи с плавающих платформ, имеющих ограничение по тоннажу и балансу на воде.The disadvantage of the above method compared to the claimed one is the immersion of piles by drilling with flushing, requiring forced pressure on the rock cutting tool, using heavy drilling units with mud pumps, which complicates the installation of piles from floating platforms that have a limit on tonnage and balance on water.
Так как бетонная составная свая не имеет спиралевидной реборды, то у нее отсутствует возможность шнекового бурения, позволяющего создавать давление на забой за счет конструкции бурового инструмента, которая бы устремляла сваю вниз, а также обеспечивала постоянное направление погружение сваи, в случаях бурения с плавающих платформ, которые при бурении с промывочной жидкостью нужно постоянно удерживать дополнительными опорами.Since the concrete composite pile does not have a spiral flange, it does not have the possibility of auger drilling, which allows to create pressure on the bottom due to the design of the drilling tool, which would push the pile down, and also provide a constant direction of immersion of the pile, in cases of drilling from floating platforms, which, when drilling with flushing fluid, must be constantly supported by additional supports.
Технические проблемы, решаемые группой изобретений заключаются в том, что изготовление железобетонных буровых свай имеет сложности при заливке бетона в нестабильные грунты - требует дополнительную обсадку скважин, применение габаритной спецтехники для изготовления бетонных растворов, использование специализированных методов закачивания бетона либо изготовление бетонного раствора непосредственно в условиях строительной площадки при различных температурах, что негативно сказывается на качестве бетонных растворов. Изготовление фундаментов из забивных бетонных свай также связано с применением габаритной спецтехники и тяжелого забивного оборудования, которое не всегда может разместиться на строительной площадке или выполнять маневрирование в стесненных условиях. При использовании стальных винтовых свай невозможно обеспечить их оптимальную несущую способность из-за слабых механических и антикоррозионных характеристик по сравнению с железобетонными сваями. А также стальные винтовые сваи имеют ограничения по глубине их установки.The technical problems solved by the group of inventions are that the manufacture of reinforced concrete drilling piles has difficulties when pouring concrete into unstable soils — it requires additional casing of wells, the use of large-sized special equipment for the manufacture of concrete solutions, the use of specialized methods for pumping concrete, or the production of concrete mortar directly under construction conditions sites at different temperatures, which negatively affects the quality of concrete solutions. The manufacture of foundations from driven concrete piles is also associated with the use of large-sized special equipment and heavy driving equipment, which can not always accommodate on a construction site or perform maneuvering in cramped conditions. When using steel screw piles, it is impossible to ensure their optimal bearing capacity due to weak mechanical and anti-corrosion characteristics compared to reinforced concrete piles. And also steel screw piles have restrictions on the depth of their installation.
Сущность изобретения состоит в том, что непосредственно на строительной площадке, собирается наборная свая из готовых чередующихся опорных элементов-блоков из железобетона или из любого другого прочного, твердого не коррозионного материала в виде объемной геометрической фигуры со сквозным отверстием любого профиля в центре оснований и эллипсовидных пластин - реборд со смещенным относительно центра отверстием и имеющих деформацию края реборды в виде лопасти винта, устанавливаемых на ось штанги любого геометрического профиля, на торце которой закреплен породоразрушающий инструмент, и фиксирующихся к штанге сваркой или любым механическим способом, причем, первым опорным элементом является эллипсовидная пластина - реборда, а последним - усиленная пластина - реборда. Готовая наборная свая доставляется до проектной глубины погружения методом бурения самой сваей. Это происходит за счет разрушения грунта породоразрушающим инструментом и за счет пластин-реборд, расположенных в виде спирали, и увлекающих за собой сваю вниз, что позволяет использовать сваю как буровой инструмент без создания осевой нагрузки на саму сваю. Так, наборные сваи Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6, Фиг. 7, Фиг. 8 погружаются способом вращения. Наборная свая Фиг. 2 -вибрационным либо забивным способом. Наборная свая Фиг. 4 после погружения может быть дополнительно усилена инъекциями отвердевающего раствора через перфорации.The essence of the invention lies in the fact that directly at the construction site, a stacked pile is assembled from ready-made alternating support elements-blocks of reinforced concrete or from any other durable, solid non-corrosive material in the form of a three-dimensional geometric figure with a through hole of any profile in the center of the bases and ellipsoid plates - a flange with a hole offset relative to the center and having a deformation of the flange edge in the form of a screw blade, mounted on the axis of the rod of any geometric profile, at the end which the rock-cutting tool is fixed, and fixed to the rod by welding or by any mechanical method, moreover, the first supporting element is an ellipsoidal plate - flange, and the last - reinforced plate - flange. The finished stacked pile is delivered to the design depth by diving by the pile itself. This occurs due to the destruction of the soil by a rock cutting tool and due to flange plates arranged in a spiral and carrying the pile down, which allows using the pile as a drilling tool without creating an axial load on the pile itself. Thus, the stacked piles of FIG. 1, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, FIG. 8 are immersed in a rotation manner. Stacked pile Fig. 2 -vibration or driving method. Stacked pile Fig. 4 after immersion can be further enhanced by injecting a curing solution through perforations.
Изобретение осуществляется следующим образом - для изготовления фундамента из наборных свай, в зависимости от геолого-технических условий, выбирается наборная свая определенной конструкции. Конструктивные особенности сваи - наличие породоразрушающего элемента и реборды шнека позволяют погружать сваю методом бурения, используя саму сваю как буровой инструмент, а опорные железобетонные элементы - блоки с инъекционными каналами и увеличение количества железобетонных опорных элементов-блоков позволяют увеличить несущую способность наборной сваи. Кроме того, готовые опорные блоки не требуют основных бетонных работ, что существенно сокращает сроки изготовления фундамента. Для изготовления наборной сваи необходимы следующие комплектующие: - опорные железобетонные элементы - блоки Фиг. 12, Фиг. 17, Фиг. 19, пластины -реборды Фиг. 11, Фиг.18 либо опорные железобетонные элементы - блоки со встроенной ребордой Фиг. 14, Фиг. 20, Фиг. 21, штанги - оси свай Фиг. 9, Фиг. 16, усиленные опорные элементы Фиг. 10, породоразрушающий инструмент Фиг. 13. Например - сборка наборной сваи Фиг. 1 производится путем нанизывания и чередования опорных элементов - железобетонных блоков Фиг. 12 и опорных пластин - реборд Фиг. 11 на штангу Фиг. 9 с установленным на ней породоразрушающим инструментом Фиг. 13, начиная с пластины-реборды Фиг. 11 и заканчивая усиленным опорным элементом Фиг. 10 с обязательной фиксацией элементов относительно друг друга. Далее, буровая машина, поднимая наборную сваю в собранном виде Фиг. 1 за штангу, направляет ее в место установки и начинает погружать сваю методом вращения, вибрационным или забивным методом (в зависимости от выбранных конструкций опорных элементов сваи). В случаях использования опорных элементов с инъекционными каналами Фиг. 17, производят закачку отвердевающего бурового раствора через штангу Фиг. 16 сваи.The invention is carried out as follows - for the manufacture of a foundation from stacked piles, depending on the geological and technical conditions, a stacked pile of a certain design is selected. Pile structural features - the presence of a rock cutting element and screw flanges allow you to immerse the pile by the drilling method, using the pile itself as a drilling tool, and supporting reinforced concrete elements - blocks with injection channels and an increase in the number of reinforced concrete supporting block elements - can increase the bearing capacity of a stacked pile. In addition, the finished support blocks do not require basic concrete work, which significantly reduces the time required for the manufacture of the foundation. The following components are required for the manufacture of stacked piles: - supporting reinforced concrete elements - blocks FIG. 12, FIG. 17, FIG. 19, flanges of FIG. 11, Fig. 18 or supporting reinforced concrete elements - blocks with an integrated flange Fig. 14, FIG. 20, FIG. 21, rods - piling axes FIG. 9, FIG. 16, reinforced support elements of FIG. 10, rock cutting tool FIG. 13. For example, an assembly of a stacked pile. FIG. 1 is made by stringing and alternating supporting elements - reinforced concrete blocks of FIG. 12 and support plates - flange of FIG. 11 to the bar of FIG. 9 with the rock cutting tool mounted on it; FIG. 13, starting from the flange plate of FIG. 11 and ending with the reinforced support element of FIG. 10 with mandatory fixation of elements relative to each other. Further, the drilling machine, lifting the stacked pile in the assembled form of FIG. 1 for the rod, directs it to the installation site and begins to immerse the pile by rotation, vibration or driving method (depending on the selected designs of supporting elements of the pile). In cases where support elements with injection channels are used, FIG. 17, the curing drilling fluid is injected through the boom of FIG. 16 piles.
Сборка сваи производится в следующем порядке:The pile is assembled in the following order:
- на ствол сваи-штангу Фиг. 9 с прикрепленным к нему породоразрушающим инструментом Фиг. 13 поочередно надеваются опорные элементы Фиг. 11, Фиг. 12, располагая их так, чтобы из выдающихся за пределы сваи пластин-реборд образовывалась спираль, т.е. условный буровой шнек с разорванной ребордой. Последний - усиленный опорный элемент Фиг. 10 обязательно скрепляют сваркой или иным способом со стволом сваи- штангой. Количество опорных элементов определяют, исходя из требуемой несущей способности сваи.- on the trunk of the pile-rod FIG. 9 with the rock cutting tool attached to it; FIG. 13, the supporting elements of FIG. 11, FIG. 12, positioning them so that a spiral forms from the protruding flanges outside the pile, i.e. conditional drilling auger with a torn flange. The latter is a reinforced support element of FIG. 10 must be fastened by welding or in any other way to the barrel with a barbell. The number of supporting elements is determined based on the required bearing capacity of the piles.
Погружение наборной сваи может осуществляться несколькими способами:Immersion of a stacked pile can be carried out in several ways:
- погружение с вращением - собранную сваю в вертикальном положении прикрепляют к буровому вращателю за верхний торец штанги Фиг. 9, начинают вращательное бурение, при этом свая погружается в грунт за счет его разрушения породоразрушающим инструментом Фиг. 13, прикрепленным к штанге снизу, и пластин-реборд Фиг. 11, расположенных на оси штаги в виде ступеней спирали шнека, выполняющих роль зацепляющей лопасти, увлекающей сваю вниз, при этом вынося лишний грунт, образовавшийся при бурении, на поверхность, а оставшийся грунт уплотняя, создавая боковое сцепление сваи со стенками скважины, далее продолжают погружение сваи до проектной глубины, после чего штангу сваи открепляют от бурового вращателя. При использовании опорных наборных элементов с инъекционными каналами Фиг. 17, а также полой штанги с перфорированной стенкой Фиг. 16 и пластины-реборды Фиг. 18, производят закачку твердеющего раствора через торец штанги буровым насосом высокого давления. Закачанный раствор, проникая между опорными элементами, фиксирует их друг с другом.- immersion with rotation - the assembled pile in a vertical position is attached to the drill rotator for the upper end of the rod of FIG. 9 begin rotary drilling, while the pile is immersed in the soil due to its destruction by the rock cutting tool of FIG. 13 attached to the rod from below and flange plates of FIG. 11, located on the axis of the headquarters in the form of steps of a spiral of auger, performing the role of an engaging blade that carries the pile down, while taking the excess soil formed during drilling to the surface, and compacting the remaining soil, creating lateral adhesion of the pile with the walls of the well, then continue to immerse piles to the design depth, after which the pile rod is unfastened from the drill rotator. When using supporting typesetting elements with injection channels FIG. 17, as well as a hollow rod with a perforated wall FIG. 16 and flanges of FIG. 18, hardening mortar is injected through the end of the rod with a high pressure mud pump. The injected solution, penetrating between the supporting elements, fixes them with each other.
- вибрационным способом;- vibration method;
- забивным способом.- in a driving way.
При использовании вибрационного и забивного способов установки свай применяют определенную конструкцию сваи - Фиг. 2 с использованием пластин-реборд, расположенных вертикально в опорных блоках.When using vibrating and driving methods for installing piles, a specific pile design is used - FIG. 2 using flange plates arranged vertically in support blocks.
Технический результат заключается в сокращении сроков возведения свайного фундамента в целом, удешевлении и упрощении изготовления сваи, а также улучшении технических характеристик сваи путем заявляемой конструкции наборной сваи, способа ее сборки и способа ее погружения.The technical result consists in reducing the time for construction of the pile foundation as a whole, reducing the cost and simplifying the manufacture of piles, as well as improving the technical characteristics of piles by the claimed design of a stacked pile, its assembly method and method of immersion.
Технический результат при применении наборной сваи достигается тем, что:The technical result when using type-setting piles is achieved by the fact that:
- позволяет изменять несущую способность сваи за счет увеличения либо уменьшения количества чередующихся опорных элементов, а также изменять их диаметры или габаритные размеры;- allows you to change the bearing capacity of piles by increasing or decreasing the number of alternating support elements, as well as changing their diameters or overall dimensions;
- в изготовлении сваи с высокими техническими показателями в различных геологических, полевых и погодных условиях, т.к. при изготовлении сваи используются готовые заводские опорные элементы, что исключает изготовление бетонного раствора на объекте или доставку раствора на объект с помощью спецтехники;- in the manufacture of piles with high technical indicators in various geological, field and weather conditions, because in the manufacture of piles, ready-made factory supporting elements are used, which excludes the production of concrete mortar at the facility or the delivery of mortar to the facility using special equipment;
- в скорости изготовления сваи и погружения ее в грунт за счет ее простой сборки из готовых наборных опорных элементов на поверхности строительной площадки с дальнейшим погружением сваи посредством бурения самой сваей либо погружения целостной конструкции сваи в лидерную скважину, либо установки штанги с нижним конечным элементом на забой лидерной скважины и нанизыванием на нее чередующихся опорных элементов, либо установки сваи с помощью ударной или вибрационной нагрузки;- in the speed of manufacture of the pile and its immersion in the soil due to its simple assembly from ready-made types of supporting elements on the surface of the construction site with further immersion of the pile by drilling the pile itself or by immersing the integral structure of the pile in the leader well, or by installing a rod with the lower end element on the bottom leader well and stringing on it alternating support elements, or installing piles using shock or vibration load;
- в установке сваи в не скальные грунты повышенной плотности без принудительной осевой нагрузки на торец сваи за счет конструкции сваи, которая в собранном состоянии выполнена в виде бурового шнека с направляющим буровым пером и наличия в конструкции сваи зацепляющихся за грунт эллиптических пластин-реборд, расположенными на штанге в виде ступеней спирали, производит полноценное бурение при ее вращении;- in the installation of piles in non-rocky soils of increased density without forced axial load on the pile end due to the construction of the pile, which in the assembled state is made in the form of a drill auger with a guiding drill pen and the presence in the pile structure of elliptical flanges that engage on the ground located on the rod in the form of spiral steps, produces full-fledged drilling during its rotation;
- в повышении срока службы по сравнению со сваями, выполненными только из металла, за счет применения для изготовления опорных элементов не коррозийных материалов, например, железобетона, полимеров и т.п., скрепляя их между собой твердеющим раствором для высокой степени надежности;- in increasing the service life compared to piles made only of metal, due to the use of non-corrosive materials, for example, reinforced concrete, polymers, etc., for fastening the supporting elements, fastening them together with a hardening solution for a high degree of reliability;
- в высокой стабилизации в грунтах, сравнимой с установкой сваи вибропогружателями, за счет того, что при погружении сваи методом вращения происходит уплотнение грунтов вокруг сваи, благодаря ее конструкции, которая работает, как шнек-раскатка, а также наличия эллипсовидных пластин-реборд, создающих эффект бокового сцепления со стенками скважины;- in high stabilization in soils, comparable to the installation of piles with vibro-loaders, due to the fact that when the pile is immersed by rotation, the soil is compacted around the pile, due to its design, which works like a rolling screw, as well as the presence of ellipsoid flanges, creating the effect of lateral adhesion to the walls of the well;
- в сокращении сроков строительства за счет быстрого изготовления фундамента, благодаря простой конструкции наборной сваи, а также комплектующих сваи к месту установки без применения негабаритной техники.- to reduce construction time due to the rapid manufacture of the foundation, thanks to the simple design of the stacked piles, as well as the component piles to the installation site without the use of oversized equipment.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено следующее:Further, the solution is illustrated by reference to the figures, which show the following:
Графические изображения, фигуры с 1 по 8 - разновидности наборных свай:Graphic images, figures 1 to 8 are varieties of stacked piles:
- Фиг. 1 - свая с накладными пластинами-ребордами;- FIG. 1 - pile with patch flanges;
- Фиг. 2 - свая с встроенными пластинами-ребордами, параллельными оси штанги;- FIG. 2 - pile with built-in flanges parallel to the axis of the rod;
- Фиг. 3 - свая по типу Фиг. 1 с несколькими штангами;- FIG. 3 - pile according to the type of FIG. 1 with multiple rods;
- Фиг. 4 - свая по типу Фиг. 1 с опорными элементами, имеющими инъекционные каналы;- FIG. 4 - pile according to the type of FIG. 1 with support elements having injection channels;
- Фиг. 5 - свая с опорными элементами с основаниями под углом к оси штанги;- FIG. 5 - pile with supporting elements with bases at an angle to the axis of the rod;
- Фиг. 6 - свая, в опорные элементы которой под углом встроена пластина-реборда;- FIG. 6 - pile, in the supporting elements of which an angled flange is integrated at an angle;
- Фиг. 7 - свая по типу Фиг. 6 с несколькими штангами;- FIG. 7 is a pile according to the type of FIG. 6 with several rods;
- Фиг. 8 - свая с опорным элементом, имеющим полный виток шнека.- FIG. 8 - pile with a support element having a full turn of the screw.
Графические изображения, фигуры с 9 по 21 - отдельные конструктивные элементы наборных свай:Graphic images, figures 9 to 21 are separate structural elements of stacked piles:
- Фиг. 9. Штанга сваи, выполненная из металла или твердого и прочного полимера, любого геометрического профиля. Для всех представленных свай- FIG. 9. Rod piles made of metal or solid and durable polymer, any geometric profile. For all piles presented
- Фиг. 1-8, кроме сваи Фиг. 4.- FIG. 1-8, except for the pile of FIG. 4.
- Фиг. 10 Усиленный опорный элемент в виде конструкции, состоящей из пластины с выступающими краями-ребордами, трубы любого профиля и ребер жесткости, соединенных между собой. Для всех представленных свай.- FIG. 10 Reinforced support element in the form of a structure consisting of a plate with protruding flanges, pipes of any profile and stiffeners interconnected. For all piles presented.
- Фиг. 11 Эллипсовидная пластина-реборда - пластина, выполненная из металла или полимера с деформированным в виде сегмента винта краем, выполняющем роль реборды, со смещенным относительно центра основания пластины сквозным отверстием любого профиля, соответствующим профилю используемой штанги. Для свай Фиг. 1, Фиг. 3, Фиг. 5.- FIG. 11 Ellipsoidal flange plate - a plate made of metal or polymer with a deformed edge in the form of a screw segment, acting as a flange, with a through hole of any profile offset from the center of the base of the plate, corresponding to the profile of the rod used. For piles FIG. 1, FIG. 3, FIG. 5.
- Фиг. 12 Опорный элемент, выполненный из железобетона или любого другого твердого прочного не коррозионного материала блок в виде объемной геометрической фигуры из прочного твердого материала со сквозным отверстием через основание, любого профиля. Для свай Фиг. 1, Фиг. 3.- FIG. 12 Supporting element made of reinforced concrete or any other solid durable non-corrosive material; block in the form of a three-dimensional geometric figure of durable solid material with a through hole through the base, of any profile. For piles FIG. 1, FIG. 3.
- Фиг. 13. Породоразрушающий инструмент любой конфигурации. Для свай Фиг. 1-8.- FIG. 13. Rock cutting tool of any configuration. For piles FIG. 1-8.
- Фиг. 14 Опорный элемент, выполненный из железобетона или любого другого твердого прочного не коррозионного материала в виде любой объемной геометрической фигуры со сквозным отверстием любого профиля в центре оснований, имеющий несколько встроенных пластин-реборд в виде трапеций, установленных длинным основанием вверх и расположенных параллельно оси штанги, выступающих за края боковых поверхностей опорного элемента. Для сваи Фиг. 2.- FIG. 14 A supporting element made of reinforced concrete or any other solid, durable, non-corrosive material in the form of any three-dimensional geometric figure with a through hole of any profile in the center of the bases, having several built-in flanges in the form of trapeziums installed with a long base up and parallel to the axis of the rod, protruding beyond the edges of the side surfaces of the support element. For the pile of FIG. 2.
- Фиг. 15 Реборда в виде трапеции, устанавливаемая длинным основанием вверх. Для сваи Фиг. 2.- FIG. 15 Trapezoidal ribs installed with the long base up. For the pile of FIG. 2.
- Фиг. 16 Полая штанга, выполненная из металла или твердого и прочного полимера, любого геометрического профиля, имеющая перфорацию стенки в виде любых геометрических отверстий. Для сваи Фиг. 4.- FIG. 16 A hollow rod made of metal or a solid and durable polymer of any geometric profile, having a perforation of the wall in the form of any geometric holes. For the pile of FIG. 4.
- Фиг. 17 Опорный элемент, выполненный из железобетона или любого другого твердого прочного не коррозионного материала в виде любой объемной геометрической фигуры со сквозным отверстием в центре оснований, любого геометрического профиля, имеющий инъекционные каналы от центра сквозного отверстия опорного элемента к краям оснований под произвольным углом. Для сваи Фиг. 4.- FIG. 17 A support element made of reinforced concrete or any other solid strong non-corrosive material in the form of any three-dimensional geometric figure with a through hole in the center of the bases, any geometric profile having injection channels from the center of the through hole of the supporting element to the edges of the bases at an arbitrary angle. For the pile of FIG. 4.
- Фиг. 18 Эллипсовидная пластина-реборда - пластина, выполненная из металла или полимера с деформированным в виде сегмента винта краем, выполняющем роль реборды, со смещенным относительно центра основания пластины сквозным отверстием любого профиля, соответствующим профилю используемой штанги, и перфорацией, выполняющей роль инъекционных каналов. Для сваи Фиг. 4.- FIG. 18 Ellipsoidal flange plate - a plate made of metal or polymer with a deformed edge segment acting as a flange, with a through hole of any profile offset from the center of the base of the plate, corresponding to the profile of the rod used, and perforation acting as injection channels. For the pile of FIG. 4.
- Фиг. 19 Опорный элемент, выполненный из железобетона или любого другого твердого прочного не коррозионного материала, в виде любой объемной геометрической фигуры со сквозным отверстием в центре оснований любого геометрического профиля, и имеющим основания, выполненные под некоторым углом менее 90 градусов к оси штанги и параллельными друг другу. Для сваи Фиг. 5.- FIG. 19 A supporting element made of reinforced concrete or any other solid strong non-corrosive material, in the form of any three-dimensional geometric figure with a through hole in the center of the bases of any geometric profile, and having bases made at an angle of less than 90 degrees to the axis of the rod and parallel to each other . For the pile of FIG. 5.
- Фиг. 20 Опорный элемент, выполненный из железобетона или любого другого твердого прочного не коррозионного материала в виде любой объемной геометрической фигуры со встроенной эллиптической пластиной-ребордой со сквозным отверстием в центре оснований любого профиля. Для свай Фиг. 6, Фиг. 7.- FIG. 20 Support element made of reinforced concrete or any other solid, durable, non-corrosive material in the form of any three-dimensional geometric figure with a built-in elliptical flange plate with a through hole in the center of the bases of any profile. For piles FIG. 6, FIG. 7.
- Фиг. 21 Опорный элемент в виде любой объемной геометрической фигуры, выполненный из железобетона или любого другого твердого и прочного материала со сквозным отверстием любого геометрического профиля, имеющий частично встроенную в него металлическую трубу, любого геометрического профиля с приваренным к ней витком реборды шнека, преходящим на объемный опорный элемент. Для сваи Фиг. 8.- FIG. 21 Support element in the form of any three-dimensional geometric figure, made of reinforced concrete or any other solid and durable material with a through hole of any geometric profile, having a metal pipe partially integrated into it, of any geometric profile with a screw flange welded to it, passing to the volume supporting element. For the pile of FIG. 8.
Заявителю не известны свая и способ сборки сваи, обладающие вышеуказанными отличительными существенными признаками, позволяющими явным образом достичь такого же технического результата, поэтому заявитель считает, что заявляемое изобретение (техническое решение) соответствует критерию «изобретательский уровень».The applicant is not aware of the pile and the method of assembling piles that have the above distinctive essential features, allowing explicitly achieve the same technical result, therefore, the applicant believes that the claimed invention (technical solution) meets the criterion of "inventive step".
Заявляемые свая и способ ее изготовления могут найти широкое применение в строительстве, в частности, в конструкциях свай, предназначенных для устройства свайных фундаментов и способах возведения таких свай, поэтому они соответствуют критерию «промышленная применимость».The inventive pile and the method of its manufacture can be widely used in construction, in particular, in the construction of piles intended for the construction of pile foundations and methods of construction of such piles, so they meet the criterion of "industrial applicability".
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122184A RU2709873C2 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018122184A RU2709873C2 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2018122184A3 RU2018122184A3 (en) | 2019-12-16 |
| RU2018122184A RU2018122184A (en) | 2019-12-16 |
| RU2709873C2 true RU2709873C2 (en) | 2019-12-23 |
Family
ID=69005114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018122184A RU2709873C2 (en) | 2018-06-15 | 2018-06-15 | Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709873C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU220815U1 (en) * | 2023-09-01 | 2023-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Глорус" | Lighting pole foundation |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU987031A1 (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-07 | Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" | Method of constructing sectionized hollow screw pile |
| SU1057624A1 (en) * | 1982-03-25 | 1983-11-30 | Брестский инженерно-строительный институт | Anchored support structure |
| US5096333A (en) * | 1990-04-27 | 1992-03-17 | Jeanne Bassett | Foundation repair method and apparatus |
| RU2499100C1 (en) * | 2012-06-19 | 2013-11-20 | Алексей Александрович Токарев | Pile and method of its erection |
-
2018
- 2018-06-15 RU RU2018122184A patent/RU2709873C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU987031A1 (en) * | 1981-07-10 | 1983-01-07 | Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" | Method of constructing sectionized hollow screw pile |
| SU1057624A1 (en) * | 1982-03-25 | 1983-11-30 | Брестский инженерно-строительный институт | Anchored support structure |
| US5096333A (en) * | 1990-04-27 | 1992-03-17 | Jeanne Bassett | Foundation repair method and apparatus |
| RU2499100C1 (en) * | 2012-06-19 | 2013-11-20 | Алексей Александрович Токарев | Pile and method of its erection |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU220815U1 (en) * | 2023-09-01 | 2023-10-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Глорус" | Lighting pole foundation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2018122184A3 (en) | 2019-12-16 |
| RU2018122184A (en) | 2019-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN207296871U (en) | The structure-improved of full-sleeve twist bit | |
| CN107023002A (en) | Down-the-hole impacts churning composite pile pile making method | |
| CN103993611A (en) | Anti-floating piled raft structure combining deep-layer jet-grouting cement-soil board and anchor and construction method | |
| CN109113566A (en) | The structure-improved and full-sleeve screw cast-in-place pile construction method of full-sleeve twist bit | |
| RU2270294C1 (en) | Bored pile and method for pile erection in karst or soft ground | |
| CN110130427B (en) | Method for reinforcing prefabricated hollow pipe pile | |
| CN107100164A (en) | A kind of long auger guncreting pile construction method | |
| CN216664100U (en) | Concrete building pile foundation preparation facilities | |
| CN111101510A (en) | Method for manufacturing stirring rock-entering precast pile and stirring rock-entering precast pile | |
| CN203866852U (en) | Anti-floating pile structure composited by deep spiral-spraying cement soil plate and anchor rod | |
| RU2709873C2 (en) | Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile | |
| CN211816208U (en) | Stirring rock-entering precast pile | |
| CN112942322A (en) | Anti-floating pile structure and construction method thereof | |
| US3438212A (en) | Apparatus for installing anchoring or supporting columns in situ | |
| EP1041240A2 (en) | Auger drill | |
| CN216920297U (en) | Construction device for long spiral drilling and pressure pouring concrete pile | |
| RU2492294C1 (en) | Pipe concrete pile with reinforced base and method of its erection | |
| CN108049401A (en) | A kind of screw thread rammed bulb pile and its construction method | |
| CN102031778B (en) | Screw pile used for seasonally frozen ground zone | |
| RU72986U1 (en) | PILE | |
| CN204780943U (en) | H type precast concrete pile and excavation supporting device | |
| CN208023566U (en) | A kind of screw thread rammed bulb pile | |
| CN206607581U (en) | One kind sprinkling irrigation extruding built pile | |
| RU207747U1 (en) | REINFORCEMENT FRAME FOR DRILL PILES WITH GROUND-CEMENT EXTENSIONS IN THE ZONE OF WEAK SOILS | |
| CN109518685B (en) | Underwater precast pile structure and construction method thereof |