L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИ
| Название | СПОСОБ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Преснов Олег Михайлович, Толочко Ольга Романовна |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2717554 |
| Дата регистрации | 24.03.2020 |
| Правообладатель | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" |
| Область применения (класс МПК) | E02D 5/56 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам. Способ устройства буронабивной сваи включает образование скважины в грунте путем бурения, размещение металлического каркаса в полости трубы и подачу в нее бетонной смеси. В пробуренную скважину путем ввинчивания опускают трубу со шнековой навивкой на нижнем конце трубы, причем навивка имеет больший диаметр по отношению к диаметру скважины для образования контакта кромки шнековой навивки со стенками скважины. После размещения каркаса в полости этой трубы через нее осуществляют подачу бетонной смеси в скважину под давлением и одновременно вывинчивают трубу, при этом уплотняют стенки скважины и формируют сваю бетонной смесью под шнековой навивкой по мере перемещения трубы. Технический результат состоит в расширении арсенала технических средств, используемых при устройстве буронабивных свай, обеспечивающих повышение несущей способности буронабивной сваи за счет уплотнения стенок скважины при формировании сваи, упрощении технологии возведения, снижении энергозатрат. 5 ил.
Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам.
Известен способ возведения буронабивной винтовой сваи в грунте, включающий образование скважины в грунте путем бурения и выдачи разрушенного грунта на поверхность посредством полого шнекового бурового снаряда с породоразрушающим инструментом, извлечение бурового снаряда из скважины и заполнение бетоном скважины по мере поднятия бурового снаряда, размещение в скважине металлического каркаса после полного выхода бурового снаряда из скважины и заполнения ее бетонной смесью (Патент РФ №2317373 С1, дата приоритета 30.01.2007, дата публикации 20.02.2008, авторы: Бей Ю.Н. и др., RU).
Недостатком аналога является высокая трудоемкость реализации способа, обусловленная необходимостью погружения каркаса в заполненную бетонной смесью скважину, причем на всю ее глубину для обеспечения несущей способности.
Известен способ возведения буронабивной сваи в грунте, принятый в качестве прототипа, включающий образование скважины в грунте путем бурения и выдачи разрушенного грунта на поверхность посредством обсадной трубы с винтовой навивкой на внешней поверхности и с породоразрушающим коническим наконечником, размещение металлического каркаса в полости трубы и заполнение ее бетонной смесью, а затем до затвердения бетона трубу вывинчивают из грунта или оставляют в грунте (Патент РФ №2208088 С2, дата приоритета 28.08.2001, дата публикации 10.07.2003, авторы: Басиев А.Н. и др., RU, прототип).
Недостатки прототипа: завинчивание в грунт под давлением обсадной трубы с винтовой навивкой из арматуры круглого сечения по всей длине трубы (шнековая спираль) и с коническим разрыхлителем требует применения тяжелых буровых установок большой мощности со значительным крутящим моментом, что не всегда возможно вблизи существующих фундаментов из-за их больших габаритов, а тот факт, что обсадная труба, заполненная бетонной смесью, остается в грунте в составе сваи, приводит к удорожанию строительства фундамента, кроме того, возведенная буронабивная свая обладает низкой несущей способностью из-за неуплотненных стенок скважины.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является необходимость расширения арсенала технических средств, обеспечивающих повышение несущей способности буронабивной сваи посредством уплотнения стенок скважины и упрощение способа при снижении энергозатрат.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложен способ устройства буронабивной сваи, включающий образование скважины в грунте путем бурения, размещение металлического каркаса в полости трубы и подачу в нее бетонной смеси. Новым является то, что в пробуренную скважину путем ввинчивания опускают трубу со шнековой навивкой на нижнем конце трубы, причем навивка имеет больший диаметр по отношению к диаметру скважины для образования контакта кромки шнековой навивки со стенками скважины. После размещения каркаса в полости этой трубы через нее осуществляют подачу бетонной смеси в скважину под давлением и одновременно вывинчивают трубу, при этом уплотняют стенки скважины и формируют сваю бетонной смесью под шнековой навивкой по мере перемещения трубы.
Сущность способа устройства буронабивной сваи поясняется графической схемой, где:
- на фиг. 1 изображена пробуренная скважина 1;
- на фиг. 2 - ввинченная в пробуренную скважину труба 2 со шнековой навивкой на конце трубы;
- на фиг. 3 - монтаж металлического каркаса 3 в полость трубы 2;
- на фиг. 4 - подача бетонной смеси 4 через полость трубы 2 в скважину 1 под шнековую полосу при одновременном вывинчивании трубы 2;
- на фиг. 5 - готовая буронабивная свая 5, сформированная в скважине с уплотненным грунтом стенок.
Согласно приведенной схеме, способ устройства буронабивной сваи осуществляют следующим образом.
В пробуренную скважину 1 ввинчивают трубу 2 со шнековой навивкой на нижнем конце трубы, причем навивка выполнена с большим диаметром по отношению к диаметру скважины 1 для образования контакта кромки шнековой навивки со стенками скважины, а верхний конец трубы 2 снабжен элементом связи с вращателем буровой установки (на фиг. 2, 3, 4 условно не показано). В полость трубы 2 опускают металлический каркас 3. После размещения каркаса 3 в полости трубы через нее осуществляют подачу под давлением бетонной смеси в скважину под шнековую полосу и одновременно вывинчивают трубу. Наличие шнековой полосы, контактирующей со стенками скважины, не позволяет бетонной смеси 4, подаваемой под давлением, подниматься вверх по скважине 1, способствуя уплотнению стенок скважины при формировании сваи 5 от давления, оказываемого нагнетаемой смесью 4. В результате этого получается готовая буронабивная свая 5, сформированная в скважине с уплотненным грунтом стенок и обладающая повышенной несущей способностью.
Таким образом, технический результат, достигаемый при реализации изобретения, заключается в расширении арсенала технических средств, используемых при устройстве буронабивных свай, обеспечивающих повышение несущей способности буронабивной сваи за счет уплотнения стенок скважины при формировании сваи и упрощение технологии возведения.
Формула изобретения
Способ устройства буронабивной сваи, включающий образование скважины в грунте путем бурения, размещение металлического каркаса в полости трубы и подачу в нее бетонной смеси, отличающийся тем, что в пробуренную скважину путем ввинчивания опускают трубу со шнековой навивкой на нижнем конце трубы, причем навивка имеет больший диаметр по отношению к диаметру скважины для образования контакта кромки шнековой навивки со стенками скважины, а после размещения каркаса в полости этой трубы через нее осуществляют подачу бетонной смеси в скважину под давлением и одновременно вывинчивают трубу, при этом уплотняют стенки скважины и формируют сваю бетонной смесью под шнековой навивкой по мере перемещения трубы.
Медаль Альфреда Нобеля