RU2126072C1 - Device for forming cast-in-place pile in ground - Google Patents
Device for forming cast-in-place pile in ground Download PDFInfo
- Publication number
- RU2126072C1 RU2126072C1 RU96117171A RU96117171A RU2126072C1 RU 2126072 C1 RU2126072 C1 RU 2126072C1 RU 96117171 A RU96117171 A RU 96117171A RU 96117171 A RU96117171 A RU 96117171A RU 2126072 C1 RU2126072 C1 RU 2126072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- working body
- former
- elements
- pile
- shaper
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительной техники и предназначено для формования набивных свай, устройства свайных фундаментов, создания подпорных стенок, укрепления откосов, создания оснований под полы по грунту. The invention relates to the field of construction equipment and is intended for forming printed piles, piling foundations, creating retaining walls, reinforcing slopes, creating bases for floors on the ground.
Известны спиралевидные снаряды для образования продавливанием скважины и при последующей проходке после заполнения скважины бетонной смесью изготовляется набивная свая с продольной полостью на всю ее глубину (см., например, Т. М.Шмаль, В.И.Теличенко, В.И.Феклин "Технология возведения подземной части зданий и сооружений", М., Стройиздат, 1990, с.171-173). Устройство состоит из спиралевидного снаряда с заостренной передней частью, привода вращения в виде штанги с закрепленным на ней двигателем типа БУК-600 и подъемного крана. Spiral-shaped shells are known for the formation by forcing a well and during subsequent penetration after filling a well with concrete, a stuffed pile is made with a longitudinal cavity to its entire depth (see, for example, T. M. Shmal, V. I. Telichenko, V. I. Feklin " The technology of the construction of the underground part of buildings and structures ", M., Stroyizdat, 1990, p.171-173). The device consists of a spiral projectile with a pointed front part, a rotation drive in the form of a rod with an engine of the BUK-600 type mounted on it and a crane.
Недостатками известного устройства для формования набивных свай являются: а) ограниченная область его применения - формование свай, в продольном сечении имеющих форму вращения; б) большие энергозатраты, связанные с вращением рабочего органа - спиралевидного снаряда и перелопачиванием бетонной смеси; в) большая металлоемкость из-за наличия подъемного крана и штанги; г) небольшая производительность процесса из-за статического режима работы. The disadvantages of the known device for forming printed piles are: a) a limited area of its application is the formation of piles in a longitudinal section having the form of rotation; b) high energy costs associated with the rotation of the working body - a spiral projectile and shoveling of the concrete mixture; c) high metal consumption due to the presence of a crane and a rod; d) low productivity of the process due to the static mode of operation.
Известно устройство для формования набивных свай, содержащее вибропогружатель, подвешенный на тросе к крану, и вибротрамбовку (см., например, "Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов (к СНиП 3.02.01-83)). За счет создания вибрации сначала в грунт погружают обсадную трубу, образуя скважину, а затем уже в скважину (обсадную трубу) погружают вибротрамбовку, которая в свою очередь состоит из вибратора, трамбовки, башмака и фланца, посредством которого трамбовка закреплена к тросу крана. A device is known for forming stuffed piles, containing a vibrator, suspended on a cable from a crane, and a rammer (see, for example, "Manual for the production of work when arranging foundations and foundations (to SNiP 3.02.01-83)). By creating vibration first A casing pipe is immersed in the soil, forming a well, and then a vibratory rammer is immersed in the well (casing), which in turn consists of a vibrator, rammer, shoe and flange, by which the rammer is fixed to the crane cable.
Недостатками этого устройства являются: а) сложность конструкции из-за наличия крана, обсадной трубы; б) низкая производительность процесса, т.к. сначала производят скважину одним приспособлением - обсадной трубой, а затем необходим демонтаж ее и закрепление вибротрамбовки к тросу крана; в) скорость вибропогружения существенно зависит от типа грунта. The disadvantages of this device are: a) the complexity of the design due to the presence of a crane, casing; b) low productivity of the process, because first, a well is produced with one device - a casing, and then it is necessary to dismantle it and secure the rammer to the crane cable; c) the rate of vibration immersion substantially depends on the type of soil.
Наиболее близким аналогом является устройство для формования в грунте набивной сваи, содержащее ударный узел с рабочим органом-формообразователем, смонтированным в передней части ударного узла в виде заостренного цилиндрического тела (см. например, "Инструкцию по устройству набивных свай при помощи пневмопробойников" ВСН 6610-78, М. Минстрой СССР, 1978). The closest analogue is a device for molding a stuffed pile in the soil, containing a shock assembly with a working body-shaper mounted in the front of the shock assembly in the form of a pointed cylindrical body (see, for example, “Instructions on the construction of rammed piles using pneumatic punches” VSN 6610- 78, M. Ministry of Construction of the USSR, 1978).
В известном решении ударный узел-пневмопробойник, являясь ударной машиной, создает большие нагрузки, что обеспечивает повышенную производительность и возможность формования набивной сваи повышенного диаметра и сложной конфигурации. Являясь самоходным, он движется вниз и вверх без использования крана (только на выходе из грунта необходима лебедка для его поддержки), что обеспечивает: а) мобильность; б) малую металлоемкость конструкции; в) универсальность (используется один механизм для проходки скважин и для формования набивной сваи). In the known solution, the impact node-pneumatic punch, being a percussion machine, creates large loads, which provides increased productivity and the possibility of forming a printed pile of increased diameter and complex configuration. Being self-propelled, it moves up and down without using a crane (only at the exit from the ground a winch is needed to support it), which provides: a) mobility; b) low metal consumption of the structure; c) universality (one mechanism is used for drilling holes and for forming a stuffed pile).
Недостатками известного устройства является сложность конструкции, высокая энергоемкость процесса формования набивной сваи, большие затраты бетона, сложность процесса формования и получение сваи недостаточной несущей способности. The disadvantages of the known device are the design complexity, high energy consumption of the process of forming a printed pile, the high cost of concrete, the complexity of the molding process and obtaining piles of insufficient bearing capacity.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности выполнения в грунте набивной сваи повышенной несущей способности при одновременном упрощении изготовления устройства, особенно его рабочего органа, формующего в грунте полость определенной требуемой формы при постоянстве этой формы сечения в начале и конце проходки, снижение энергоемкости за счет передачи ударного импульса одновременно на все элементы формообразователя, уменьшение количества концентраторов напряжений в грунте, а также расширение области использования устройства для разных типов грунта, в том числе и в неустойчивых грунтах. The objective of the present invention is to provide the ability to perform in the soil of a printed pile of increased bearing capacity while simplifying the manufacture of the device, especially its working body, forming in the soil a cavity of a certain desired shape with a constant shape of the section at the beginning and end of penetration, reducing energy consumption by transmitting a shock pulse simultaneously on all elements of the former, reducing the number of stress concentrators in the soil, as well as expanding the area used I devices for different types of soil, including in unstable soils.
Задача решается за счет того, что в устройстве для формования в грунте набивной сваи, содержащем ударный узел с рабочим органом-формообразователем, смонтированным в передней части ударного узла в виде заостренного цилиндрического тела, согласно изобретению рабочий орган-формообразователь выполнен звездообразной формы, контур которого имеет чередующиеся участки с вогнутой и выпуклой поверхностью. The problem is solved due to the fact that in the device for molding in the soil a stuffed pile containing an impact assembly with a working body-shaper mounted in front of the shock assembly in the form of a pointed cylindrical body, according to the invention, the working body-shaper is made star-shaped, the contour of which has alternating sections with a concave and convex surface.
При этом рабочий орган-формообразователь может быть выполнен составным, состоящим из элементов, установленных друг над другом и смещенных один относительно другого по окружности, при этом периферийные торцевые их поверхности выполнены выпуклыми, повторяющими форму выпуклого элемента набивной сваи, причем элементы формообразователя закреплены между собой. Такое выполнение конструкций упрощает изготовление устройства, особенно его рабочего органа, формующего звездообразную полость. In this case, the working body-shaper can be made integral, consisting of elements mounted on top of each other and offset one from another around the circumference, while the peripheral end surfaces of them are made convex, repeating the shape of the convex element of the printed pile, and the elements of the shaper are fixed to each other. Such a design simplifies the manufacture of the device, especially its working body, forming a star-shaped cavity.
Целесообразно элементы рабочего органа-формообразователя закреплять между собой сваркой. Такое выполнение конструкций исключает разворот одного элемента формообразователя относительно другого, т.е. обеспечивает постоянство формы сечения в начале и конце проходки продольной полости в грунте. It is advisable to fix the elements of the working body of the former with welding. Such a construction execution excludes the reversal of one element of the former relative to another, i.e. provides a constant cross-sectional shape at the beginning and end of the penetration of a longitudinal cavity in the soil.
Целесообразно элементы рабочего органа-формообразователя выполнять с коническим отверстием, размещенным в центральной части, с вершиной для всех элементов, размещенной в направлении передней части сваи, причем внутри общего конического отверстия размещена коническая поверхность ударного узла. Такое выполнение конструкции обеспечивает монтаж всех элементов рабочего органа-формообразователя на ударный узел и передачу ударного импульса одновременно на все элементы формообразователя. It is advisable to carry out the elements of the working body of the former with a conical hole located in the central part, with a vertex for all elements placed in the direction of the front part of the pile, and the conical surface of the shock assembly is placed inside the common conical hole. This design provides the installation of all elements of the working body of the former on the shock node and the transmission of the shock pulse simultaneously to all elements of the former.
Целесообразно каждый из элементов рабочего органа-формообразователя выполнять с пазом на торцевой поверхности, сопрягаемой с соседним торцевым элементом формообразователя, при этом ось паза повернута относительно поперечной оси формообразователя по окружности, при этом торцевая поверхность соседнего элемента формообразователя, контактирующая с описанной выше, выполнена с продольным выступом, ось которого смещена на тот же угол по окружности, что и ось паза. Такое выполнение конструкции обеспечивает после сборки рабочего органа необходимую форму. It is advisable that each of the elements of the working body of the former is performed with a groove on the end surface mating with the adjacent end element of the former, while the axis of the groove is rotated relative to the transverse axis of the former, and the end surface of the adjacent former is in contact with the above, is made with a longitudinal a protrusion, the axis of which is offset by the same angle around the circumference as the axis of the groove. This design provides after assembly of the working body the necessary shape.
Целесообразно каждый из элементов рабочего органа-формообразователя выполнять с симметрично расположенными относительно продольной оси заостренными выступами, а соседние элементы совместно имеют плавную вогнутую поверхность с формой тела вращения. Такая конструкция обеспечивает уменьшение количества концентраторов напряжений в грунте (до одного на выступе), который, с другой стороны, позволяет снизить силу при образовании в грунте полости (создается плоскость скольжения, способствующая радиальному сдвигу грунта). Первый эффект проявляется при эксплуатации сваи, второй - при ее изготовлении. It is advisable that each of the elements of the working body of the former is performed with pointed protrusions symmetrically located relative to the longitudinal axis, and the neighboring elements together have a smooth concave surface with the shape of a body of revolution. This design provides a reduction in the number of stress concentrators in the soil (to one on the ledge), which, on the other hand, allows to reduce the force when a cavity is formed in the soil (a slip plane is created that contributes to the radial shift of the soil). The first effect is manifested during the operation of piles, the second - during its manufacture.
Целесообразно элементы рабочего органа-формообразователя выполнять плоскими, такое выполнение обеспечивает упрощение конструкции, способствуя широкому внедрению, т.к. любая механическая мастерская в состоянии ее изготовить. It is advisable that the elements of the working body of the former are flat, such an implementation simplifies the design, contributing to widespread adoption, because any mechanical workshop is able to make it.
Целесообразно элементы рабочего органа-формообразователя выполнять изогнутыми по винтовой линии. Такое выполнение конструкции уменьшает затраты энергии при проходке полости и одновременно позволяет получить винтообразную сваю с звездообразным сечением. It is advisable that the elements of the working body of the former are curved along a helical line. This design reduces the energy consumption during the passage of the cavity and at the same time allows you to get a helical pile with a star-shaped cross section.
Целесообразно элементы рабочего органа-формообразователя располагать со смещением друг относительно друга по винтовой линии. Такое конструктивное исполнение дополнительно повышает несущую способность сваи при упрощении конструкции. It is advisable to arrange the elements of the working body of the former with displacement relative to each other along a helical line. This design further increases the bearing capacity of the piles while simplifying the design.
Целесообразно рабочий орган-формообразователь прикреплять к трубе, диаметр которой соответствует вписанному диаметру вогнутых поверхностей контура сваи, причем в верхнем элементе рабочего органа-формообразователя имеется кольцевой выступ, соответствующий внутреннему диаметру трубы. Такое выполнение конструкции позволяет проходить полости в неустойчивых грунтах и извлекать трубу из полости с одновременным заполнением ее бетонной смесью (раствором). It is advisable to attach the working tool to the pipe, the diameter of which corresponds to the inscribed diameter of the concave surfaces of the contour of the pile, and in the upper element of the working tool, there is an annular protrusion corresponding to the inner diameter of the pipe. This design allows you to go through the cavity in unstable soils and remove the pipe from the cavity while filling it with concrete mixture (mortar).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана операция по проходке продольной полости в грунте; фиг.2 - заполнение продольной полости бетонной смесью (раствором); фиг.3 - сечение I-I фиг.2; фиг.4 - операция по радиальному уплотнению бетонной смеси (раствора) одновременной проходкой продольной полости вдоль продольной оси сваи; фиг.5 - сечение II-II фиг. 4; фиг.6 - устройство для реализации способа формования набивной сваи с составным разборным органом из плоских элементов; фиг.7 - вид по стр.А; фиг. 8 -вариант рабочего органа с периферийными выступами в сторону передней части устройства; фиг.9 - устройство с обсадной трубой; фиг.10 - конфигурация одного из элементов формообразователя; фиг.11 - вид по стр.Б фиг.10; фиг.12 - вариант конфигурации формообразователя, образующего забой в грунте в виде уступов и имеющего периферийные конические поверхности; фиг.13 - сечение III-III фиг.9 с острыми выпуклыми элементами и закругленными вогнутыми элементами; фиг.14 - устройство с рабочими элементами, размещенными по винтовой линии. The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the operation for sinking a longitudinal cavity in the ground; figure 2 - filling the longitudinal cavity with concrete mixture (solution); figure 3 is a section I-I of figure 2; figure 4 - operation for radial compaction of the concrete mixture (mortar) by simultaneous sinking of the longitudinal cavity along the longitudinal axis of the pile; 5 is a section II-II of FIG. 4; 6 is a device for implementing the method of forming a printed pile with a composite collapsible body of flat elements; Fig.7 is a view on page A; FIG. 8 is a variant of the working body with peripheral protrusions towards the front of the device; Fig.9 is a device with a casing; figure 10 - configuration of one of the elements of the former; 11 is a view on page B of figure 10; Fig - configuration of the mold, forming a face in the ground in the form of ledges and having peripheral conical surfaces; Fig.13 is a section III-III of Fig.9 with sharp convex elements and rounded concave elements; Fig - device with work items placed along a helical line.
Для изготовления набивной сваи проходят в грунте 1 продольную полость 2 (фиг. 1) рабочим органом-формообразователем 3, имеющим форму периферии, соответствующую форме создаваемой сваи. Продольная полость 2 может быть вертикальной или наклонной. Ее проходят радиальным уплотнением грунта специальной конструкцией рабочего органа-формообразователя 3, обеспечивающим изготовление сваи, имеющей по периферии в поперечном сечении звездообразную форму 4 (фиг.3). Передняя часть 5 рабочего органа 3 выполнена конической, в силу чего происходит сдвиг грунта в радиальном направлении. Периферийная торцевая поверхность рабочего органа-формообразователя 3 имеет контур с вогнутой 6 и выпуклой 7 поверхностями (фиг.1-5), что и образует звездообразную форму рабочего органа-формообразователя. Передняя коническая часть 5 рабочего органа 3 имеет размер (основание конуса), равный диаметру вписанной окружности вогнутых 6 поверхностей (фиг.1) или вписанной окружности выпуклых 7 поверхностей (фиг.2). For the manufacture of printed piles pass in the ground 1 longitudinal cavity 2 (Fig. 1) by the working body-shaper 3, having the shape of the periphery, corresponding to the shape of the created piles. The longitudinal cavity 2 may be vertical or inclined. It passes radial soil compaction with a special design of the working body of the former 3, providing the manufacture of piles having a star-shaped shape 4 around the periphery in cross section (Fig. 3). The front part 5 of the working body 3 is made conical, due to which there is a shift of the soil in the radial direction. The peripheral end surface of the working body of the former 3 has a contour with a concave 6 and convex 7 surfaces (Fig.1-5), which forms a star-shaped form of the working body of the former. The front conical part 5 of the working body 3 has a size (the base of the cone) equal to the diameter of the inscribed circle of the concave 6 surfaces (figure 1) or the inscribed circle of the
Проходка продольной полости 2 в грунте осуществляется с одновременным формованием ее контура поперечного сечения в локальной области у дневной поверхности с последующим углублением ее. В качестве привода целесообразно использовать пневмопробойник 8 (фиг.4,6,9), который погружается вместе с рабочим органом 3 в образуемую полость 2, либо навесной ударный механизм, например дизель-молот (на чертежах не показан). В последнем случае ударный импульс передается через трубу-штангу 9 (фиг.1). Грунт при проходке смещается в радиальном направлении в массив, уплотняя последний в зоне, прилегающей к полости 2. После проходки продольная полость 2 приобретает по всей длине звездообразную форму, соответствующую форме рабочего органа-формообразователя 3. The passage of the longitudinal cavity 2 in the soil is carried out with the simultaneous formation of its cross-section contour in the local area near the day surface with its subsequent deepening. As a drive, it is advisable to use a pneumatic punch 8 (Figs. 4, 6, 9), which is immersed together with the working body 3 in the cavity 2 being formed, or a mounted impact mechanism, for example, a diesel hammer (not shown in the drawings). In the latter case, the shock pulse is transmitted through the pipe-rod 9 (figure 1). During penetration, the soil shifts radially to the array, compacting the latter in the area adjacent to cavity 2. After penetration, the longitudinal cavity 2 acquires a star-shaped shape along the entire length corresponding to the shape of the working body-shaper 3.
Следующей операцией извлекают из продольной полости 2 ударный узел (пневмопробойник или трубу-штангу 9). При этом рабочий орган-формообразователь может быть извлечен из полости 2 или оставлен внизу (фиг.2). Следующей операцией является заполнение продольной полости 2 бетонной смесью (раствором), после чего пневмопробойником 8, имеющим цилиндрическую поверхность с коническим заострением в передней части, осуществляют повторную проходку, образуют продольную полость 10 (фиг.4). Площадь поперечного сечения продольной полости 10 должна быть равной или превышать площадь поперечного сечения выпуклых поверхностей 7. В этом случае бетонная смесь заполнит все отдаленные и труднодоступные участки выпуклых поверхностей 7 в каждом поперечном сечении продольной полости 2. При этом, если площадь сечения полости 10 больше сечения выпуклых поверхностей 7, будет осуществляться уплотнение бетонной смеси. Подбирая соотношение площадей этих сечений, можно управлять как прочностью самой сваи, так и контактным сцеплением между поверхностью сваи и грунтом. После извлечения ударного узла (8, 9) из полости 10 последнюю заполняют бетоном (возможно использование и полой сваи). The next operation removes the shock assembly from the longitudinal cavity 2 (pneumatic punch or rod-pipe 9). In this case, the working body-former can be removed from the cavity 2 or left below (figure 2). The next operation is to fill the longitudinal cavity 2 with concrete mixture (mortar), after which the
Использованные выше операции позволяют формовать набивную сваю с дополнительным уплотнением грунта в зоне сваи, с гарантируемым контактом по поверхности сваи с грунтом; с повышенной несущей способностью за счет увеличения площади боковой поверхности (более чем в 2 раза по отношению к цилиндрической свае); с уменьшением объема затрачиваемого бетона на производство сваи (без уменьшения ее несущей способности). The operations used above allow forming a stuffed pile with additional soil compaction in the pile zone, with guaranteed contact on the surface of the pile with soil; with increased bearing capacity due to an increase in the lateral surface area (more than 2 times in relation to a cylindrical pile); with a decrease in the amount of concrete spent on the production of piles (without reducing its bearing capacity).
Устройство для формования звездообразной сваи содержит ударный узел, выполненный погружным (с использованием пневмопробойника 8 фиг.4) или навесным (на чертежах не показан), передающим ударный импульс через трубу-штангу 9 (фиг.1, 9). A device for forming a star-shaped pile contains a shock assembly made submersible (using a
Если основание передней части 5 рабочего органа-формообразователя равно площади вписанной окружности выпуклых 7 поверхностей рабочего органа-формообразователя 3, коническая поверхность передней части 5 рабочего органа 3 имеет цилиндрические прорези 11, соответствующие вогнутым поверхностям 6 (фиг. 2, 4). Рабочий орган-формообразователь 3 может быть закреплен на конической поверхности 12 пневмопробойника 8 (фиг.6), для чего в рабочем органе-формообразователе 3 по центру выполнено конической формы отверстие 13 (фиг. 10), при этом коническая поверхность выполнена с углом трения, меньшим угла трения металла о металл, что обеспечивает самозаклинивание рабочего органа-формообразователя 3 на пневмопробойнике 8. При использовании навесных ударных узлов ударный импульс передается через трубу-штангу 9 (фиг.1). В этом случае рабочий орган-формообразователь 3 может не крепиться к трубе-штанге 9, а последней проталкиваться вперед. Для центрирования трубы 9 на верхнем элементе 14 рабочего органа-формообразователя 3 может быть выполнена кольцевая проточка 15 (фиг.9). Диаметр трубы-штанги 9 (фиг.9, 13) не должен превышать диаметра вписанной окружности вогнутых поверхностей 6. Контур рабочего органа-формообразователя 3 выполнен из чередующихся участков с вогнутой 6 и выпуклой 7 поверхностями. При этом выпуклые 7 поверхности могут быть острыми (фиг.13) или закругленными (фиг.3, 5). Рабочий орган-формообразователь 3 может быть выполнен из отдельных элементов 16, 17, 18, установленных друг над другом и скрепленных между собой. Элементы 16, 17, 18 могут скрепляться между собой сваркой или при монтаже на конической поверхности пневмопробойника 8 (фиг. 2, 6) они удерживаются силой трения, элементы 16, 17, 18 развернуты между собой по окружности (фиг.7), что, в итоге, создает звездообразную форму из простых конструктивных элементов. Элементы 16, 17, 18 могут быть выполненными плоскими (фиг.6), изогнутыми, например, по винтовой линии или с выступами 19, 20 (фиг.10), размещенными по краям. Элементы 16, 17, 18 имеют одинаковые размеры, а их количество определяется количеством выпуклых поверхностей 7 в сечении сваи (каждый элемент обеспечивает образование двух выпуклостей, размещенных по обе стороны от оси симметрии). В случае закрепления элементов 16, 17, 18 на конической поверхности передней части корпуса пневмопробойника 8 (фиг.6,8), они отличаются между собой размером (диаметрами) конического отверстия 13 (чем элемент размещен выше, тем отверстие 13 имеет большие размеры). Кроме того, если элементы снабжены выступами 19, 20 (фиг.9), то осевой их размер может иметь разную длину. На фиг. 8 показаны элементы 16, 17, 18 с цилиндрическими выступами 19, 20, 21, длина которых разная, но, в итоге, все их передние поверхности создают плоский забой. На фиг.9, 10 показана конструкция рабочего органа-формообразователя 3, у которого выступы 19, 20, 21 имеют коническую внешнюю поверхность 22 по периферии и, кроме того, длины соседних элементов 16, 17, 18 разные, создающие конической формы забой (уступ). If the base of the front part 5 of the working body of the former is equal to the inscribed circle area of the convex 7 surfaces of the working body of the former 3, the conical surface of the front part 5 of the working body 3 has cylindrical slots 11 corresponding to the concave surfaces 6 (Fig. 2, 4). The working body-shaper 3 can be fixed on the
Для исключения разворота одного элемента 16 относительно другого 17 или 18 (фиг. 7) на контактирующих торцевых их поверхностях выполнены соответственно паз 23 (фиг.12) и выступ 24 (фиг.10), причем их оси повернуты относительно поперечной оси элементов 16, 17, 18. При сборке рабочего органа-формообразователя 3 выступ 24 одного элемента устанавливается в пазу 23 другого элемента и тем самым фиксируются все элементы 16,17,18 между собой, что позволяет получить одинаковую конфигурацию формы сваи на всей ее длине. Периферийные выпуклые поверхности 7 могут быть выполнены закругленными (фиг. 3) или заостренными (фиг.12, 13). Возможно прикрепление элементов 16, 17, 18 на передней части пневмопробойника 8 по винтовой линии (фиг.14), при этом сами элементы 16, 17, 18 могут быть выполнены плоскими или изогнутыми, в частности, по винтовой линии. To exclude the reversal of one
Рабочий орган может быть выполнен литым в соответствии с конфигурациями, представленными на фиг.1, 4, 6, 8, 9. В этом случае все элементы конструкции выполнены за одно целое (в случае, например, выполнения конструкции на фиг. 6, 7 конфигурация будет той же, однако штриховка сечения будет в одну сторону). The working body can be molded in accordance with the configurations shown in figures 1, 4, 6, 8, 9. In this case, all the structural elements are made in one piece (in the case, for example, of the construction in Fig. 6, 7 configuration will be the same, but cross-section hatching will be in one direction).
Принцип работы устройства
Сначала осуществляют сборку рабочего органа-формообразователя 3, для чего элементы 16, 17, 18 устанавливают друг над другом, а их торцевые выступы 24 (фиг. 10) монтируют в пазах 23 (фиг.12). Элементы 16, 17, 18 закрепляют между собой сваркой, либо трением по конической поверхности отверстия 13 (после монтажа формообразователя 4 на переднюю поверхность пневмопробойника 8). Затем ударными импульсами, создаваемыми пневмопробойником 8 или иным ударным узлом (на чертежах не показан) через трубу-штангу 9, рабочий орган-формообразователь 3 внедряется в грунт. Коническая передняя часть 5 рабочего органа-формообразователя 3, закрепленная, например, сваркой к нижнему элементу 16 рабочего органа-формообразователя 3, раздвигает в радиальном направлении грунт. Если диаметр конической поверхности передней части 5 рабочего органа-формообразователя 3 соответствует диаметру вписанной окружности вогнутых 6 поверхностей элементов рабочего органа-формообразователя 3, то образование выпуклых 7 поверхностей осуществляется элементами 16, 17, 18. Если диаметр конической поверхности передней части 5 рабочего органа 3 соответствует диаметру выпуклых поверхностей рабочего органа-формообразователя 3 (фиг. 2), то радиальное смещение грунта при проходке продольной полости 2 сверху вниз осуществляется конической поверхностью передней части 5 рабочего органа-формообразователя 3. В последнем случае вогнутые поверхности 6 продольной полости 2 образуются за счет прорезей 11 в передней части конической поверхности (фиг. 4). После проходки продольной звездообразной полости 3 за счет реверсирования хода пневмопробойника 8 рабочий орган-формообразователь 3 освобождается от прочной связи с грунтом, при этом ударный узел может отключаться, а затем извлекается из полости 2 посредством троса 25. Возможен вариант с оставлением рабочего органа-формообразователя 3 на дне полости 2, когда принимается нереверсивный ударный узел, установленный на поверхности. При использовании элементов 16, 17, 18 с закругленными периферийными выпуклыми 7 поверхностями (фиг. 5, 7) образуется полость 2, а значит, и свая с плавно закругленными лучами в сечении (фиг.3, 5). При использовании элементов 16, 17, 18 с заостренными периферийными выпуклыми 7 поверхностями (фиг. 12) образуется и соответствующее сечение сваи (фиг.13). В первом случае отсутствуют концентраторы напряжений в грунте, что способствует повышению несущей способности сваи, но несколько увеличивает усилие при внедрении рабочего органа-формообразователя 3 в грунт. Во втором случае острые периферийные выпуклые 7 поверхности рабочего органа-формообразователя 3 создают трещину (поверхность скольжения) в грунте, вдоль которой происходит сдвиг грунта в радиальном направлении, что в определенной степени снижает затраты энергии при внедрении рабочего органа-формообразователя 3 в грунт. Однако в этом случае при эксплуатации сваи часть ее поверхности, прилегающая к заостренным поверхностям 7, создает в грунте напряжения, превышающие допустимые, что снижает в определенной мере несущую способность сваи. При использовании рабочего органа-формообразователя 3 с элементами 16, 17, 18, имеющими выступы 19,20, обращенные к передней части, можно варьировать с формой забоя. Так при выполнении выступов 19, 20 одинаковой длины забой принимает форму уступа (фиг. 9), возможно выполнение забоя конической (фиг.1) или плоской формы (фиг. 8). Коническая форма передней части сваи предопределяет затраты меньших усилий при проходке полости 2, а плоская - повышает ее несущую способность. Выполнение выступов 19,20 с коническими внешними поверхностями 23 также уменьшает силу внедрения и способствует образованию выпуклых поверхностей 7 с меньшими напряжениями в грунте, т.е. стенки полости 2 более устойчивы.The principle of operation of the device
First, the working body of the former 3 is assembled, for which the
После извлечения рабочего органа-формообразователя 3 из продольной полости 2 последнюю заполняют бетонной смесью (раствором). В неустойчивых грунтах заполнение продольной полости 2 бетоном осуществляется одновременно с извлечением трубы-штанги 9. В этом случае бетонная смесь проходит между элементами 16, 17, 18. При использовании рабочего органа-формообразователя 3 с элементами 16, 17, 18, установленными по винтовой линии, образуется продольная полость 2 с винтовой нарезкой, точнее выпуклые поверхности 7 в поперечном сечении сваи еще образуют винтовую поверхность вдоль длины сваи. After removing the working body of the former 3 from the longitudinal cavity 2, the latter is filled with concrete mixture (solution). In unstable soils, the longitudinal cavity 2 is filled with concrete at the same time as the rod-
При использовании литого рабочего органа-формообразователя 3 возможно оставление его в скважине 2 или извлечение на дневную поверхность. В последнем случае он должен быть закреплен к ударному механизму - пневмопробойнику 8 (обычно в таких случаях используется гайка, навинчивающаяся на резьбу, выполненную на корпусе или пике). When using the cast working body of the former 3, it is possible to leave it in the well 2 or to remove it to the surface. In the latter case, it must be fixed to the percussion mechanism — a pneumatic punch 8 (usually in such cases a nut is used that is screwed onto a thread made on the body or peak).
После заполнения продольной звездообразной полости 2 бетоном осуществляют повторную проходку полости 10 (фиг.4). Площадь S2 сечения продольной полости 10 равна или больше площади S1 выпуклых поверхностей. В случае равенства площадей S1=S2, бетонная смесь заполняет выпуклые поверхности 7 сваи. При ином соотношении площадей S1>S2 будет происходить уплотнение бетонной смеси и в определенной степени уплотнение окружающего грунта. Последнее способствует улучшению сцепления тела сваи по боковой поверхности с грунтом, что повышает несущую способность набивной сваи.After filling the longitudinal star-shaped cavity 2 with concrete, re-penetration of the
При использовании арматуры, укладываемой в продольную полость 2 перед заполнением ее бетоном, формируется железобетонная свая. When using reinforcement laid in the longitudinal cavity 2 before filling it with concrete, a reinforced concrete pile is formed.
Применение изобретения позволяет образовывать в грунте звездообразную сваю с повышенной несущей способностью и при этом уменьшить объем затрачиваемого бетона для формования сваи. The application of the invention allows the formation of a star-shaped pile in the soil with increased bearing capacity and at the same time reduce the amount of expended concrete for forming the pile.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117171A RU2126072C1 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Device for forming cast-in-place pile in ground |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96117171A RU2126072C1 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Device for forming cast-in-place pile in ground |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU96117171A RU96117171A (en) | 1998-11-20 |
| RU2126072C1 true RU2126072C1 (en) | 1999-02-10 |
Family
ID=20184826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96117171A RU2126072C1 (en) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | Device for forming cast-in-place pile in ground |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2126072C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2236506C2 (en) * | 2002-08-05 | 2004-09-20 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет | Method and device for cast-in-place pile forming |
| RU2250959C2 (en) * | 2000-12-13 | 2005-04-27 | Сибирский государственный университет путей сообщения | Device for cast-in-place pile forming in ground |
| RU2266368C2 (en) * | 2003-04-08 | 2005-12-20 | Шогенов Тимур Султанович | Method for cast-in-place pile building in collapsible ground |
| CN102304916A (en) * | 2011-06-21 | 2012-01-04 | 北京航空航天大学 | Construction method of anchor bolt static-pressure extruded and expanded cast-in-place pile and implementation devices thereof |
| RU2811153C1 (en) * | 2023-05-25 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method for forming wells in soil mass using pneumatic punch |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2512831A (en) * | 1947-02-26 | 1950-06-27 | Holmes Arthur Brannam | Production of concrete piles |
| GB1500835A (en) * | 1976-01-23 | 1978-02-15 | Inst Gor Dela Sibir Otdel An S | Concrete pile construction |
| WO1990010755A1 (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-20 | Roxbury Limited | Improvements in or relating to piles |
| SU1604924A1 (en) * | 1988-07-12 | 1990-11-07 | Саратовский политехнический институт | Device for errecting cast-in-place cased pile |
| SU1634759A1 (en) * | 1988-06-21 | 1991-03-15 | Ю.М. Орлов | Cast-in-place cased pile, method of sinking pile, and machine for sinking pile |
-
1996
- 1996-08-23 RU RU96117171A patent/RU2126072C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2512831A (en) * | 1947-02-26 | 1950-06-27 | Holmes Arthur Brannam | Production of concrete piles |
| GB1500835A (en) * | 1976-01-23 | 1978-02-15 | Inst Gor Dela Sibir Otdel An S | Concrete pile construction |
| SU1634759A1 (en) * | 1988-06-21 | 1991-03-15 | Ю.М. Орлов | Cast-in-place cased pile, method of sinking pile, and machine for sinking pile |
| SU1604924A1 (en) * | 1988-07-12 | 1990-11-07 | Саратовский политехнический институт | Device for errecting cast-in-place cased pile |
| WO1990010755A1 (en) * | 1989-03-15 | 1990-09-20 | Roxbury Limited | Improvements in or relating to piles |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Инструкция по устройству набивных свай при помощи пневмопробойников, ВСН 6610-78. -М.: Минстрой СССР, 1978. Шмаль Т.М., Теличенко В.И., Феклин В.И. Технология возведения подземной части зданий и сооружений. -М.: Стройиздат, 1990, с.171-173. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов. к СНиП 3.02.01-83. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2250959C2 (en) * | 2000-12-13 | 2005-04-27 | Сибирский государственный университет путей сообщения | Device for cast-in-place pile forming in ground |
| RU2236506C2 (en) * | 2002-08-05 | 2004-09-20 | Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет | Method and device for cast-in-place pile forming |
| RU2266368C2 (en) * | 2003-04-08 | 2005-12-20 | Шогенов Тимур Султанович | Method for cast-in-place pile building in collapsible ground |
| CN102304916A (en) * | 2011-06-21 | 2012-01-04 | 北京航空航天大学 | Construction method of anchor bolt static-pressure extruded and expanded cast-in-place pile and implementation devices thereof |
| CN102304916B (en) * | 2011-06-21 | 2013-08-14 | 北京航空航天大学 | Construction method of anchor bolt static-pressure extruded and expanded cast-in-place pile and implementation devices thereof |
| RU2811153C1 (en) * | 2023-05-25 | 2024-01-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) | Method for forming wells in soil mass using pneumatic punch |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4239419A (en) | Precast concrete threaded pilings | |
| US6814525B1 (en) | Piling apparatus and method of installation | |
| US5320453A (en) | Composite sectional concrete piles | |
| US12091830B2 (en) | Construction method and device for execution of a cast in-situ pile with multiple diameters decreasing with depth | |
| US20090116910A1 (en) | Piling apparatus and method of installation | |
| AU587381B2 (en) | Laterally spreading pile | |
| EP0197456A2 (en) | A process and apparatus to move and form underground passages in soil | |
| CA2309589A1 (en) | Improved methods and apparatus for boring and piling | |
| EP0954645A1 (en) | Pile and method of driving a pile | |
| RU2126072C1 (en) | Device for forming cast-in-place pile in ground | |
| GB1595432A (en) | Precast concrete piling | |
| EP1041240B1 (en) | Auger drill | |
| KR102746033B1 (en) | PHC pile assembly with auger and construction method thereof | |
| US4588327A (en) | Precast concrete pile and method of placing it in the ground | |
| RU72986U1 (en) | PILE | |
| IE46432B1 (en) | Precast concrete piling | |
| GB2132667A (en) | Method of installing precast concrete piles | |
| JP3561228B2 (en) | Construction method of steel pipe for concrete composite pile and steel pipe concrete composite pile | |
| WO2001020083A1 (en) | Drilling tool and method of installing a foundation pile | |
| RU2236506C2 (en) | Method and device for cast-in-place pile forming | |
| CN222614231U (en) | Short pile rock anchor rod composite foundation | |
| JPH02213515A (en) | Device for applying base pile | |
| JPS6110624A (en) | Pile erecting method | |
| JPH0672517B2 (en) | How to build a shaft | |
| JPH01244015A (en) | Anchor casting for foundation pile |