Спосіб укладання бетонної суміші при виготовленні паль у водонасичених грунтах

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для изготовления свай в водонасыщенных грунтах. Известен способ изготовления свай, включающий погружение в грунт обсадной трубы с раскрывающимся башмаком, заполнение ее полости бетонной смесью и извлечение обсадной трубы с башмаком (А.с. СССР №1368386, кл. E02D5/38, 1986). Недостатком этого способа является то, что область его применения ограничивается сухими неводонасыщенными грунтами. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ укладки бетонной смеси при изготовлении свай, включающий: погружение в грунт на заданную глубину пустотелого элемента с открывающимся днищем и закрепленной в нем фильтрующей пробкой с пропущенным сквозь нее бетоноводом, подключение бетоновода к бетононасосу; подачу бетонной смеси в пространство между днищем и пробкой под давлением, обеспечивающим вытеснение из бетонной смеси воды; подъем обсадной трубы и удаление воды из полости над пробкой (А.с. СССР №654746, кл. E02D5/42). Недостатком известного способа является низкая производительность, обусловленная длительностью процесса удаления воды, поступающей в пространство между днищем и пробкой через неплотности в открывающемся днище, и сложность обеспечения качества бетона, так как при удалении грунтовой воды, смешавшейся с бетонной смесью, происходит вымывание цементного раствора и расслоение бетонной смеси. Кроме того, при изготовлении свай по данному способу возможны сужения и разрывы в стволе сваи, так как не предусмотрена взаимосвязь между скоростью подъема пустотелой формы, производительностью бетононасоса и давлением на выходе бетоновода. В основу изобретения положена задача создать способ укладки бетонной смеси при изготовлении свай в водонасыщенных грунтах, который за счет поддержания расчетных значений давления бетонной смеси и скорости подъема пустотелого элемента, повышает надежность и производительность изготовления свай. Технический результат изобретения, заключающийся в повышении надежности и производительности, обеспечивается тем, что способ укладки бетонной смеси при изготовлении свай в водонасыщенных грунтах, включающий погружение в грунт пустотелого элемента с открывающимся днищем и закрепленной в нем диафрагмой с пропущенным сквозь нее бетоноводом, подключение бетоновода к бетононасосу, подачу бетонной смеси в пространство между днищем и диафрагмой, подъем пустотелой формы и удаление воды из полости над диафрагмой, включает соединение пространства над диафрагмой и под ней путем открытия клапанов в диафрагме, в бетоновод перед его подключением к бетононасосу вставляют пыж и удаляют воду из бетоновода и пространства под диафрагмой путем подачи бетонной смеси в бетоновод в объеме, равном вместимости бетоновода, после чего клапаны в диафрагме закрывают перед подъемом пустотелого элемента в пространстве под диафрагмой создают давление бетонной смеси, удовлетворяющее зависимости где - давление бетонной смеси на выходе бетоновода, кПа; - средневзвешенное значение объемного веса грунтов, прорезаемых пустотелой формой, т/м3; - глубина погружения пустотелой формы, м. Скорость подъема пустотелого элемента где - производительность бетононасоса, м /мин; - площадь поперечного сечения нижнего конца пустотелого элемента по его наружному контуру, м2. Способ может быть реализован устройством, которое изображено на чертеже (фиг.). Устройство включает пустотелый элемент 1 с открывающимся днищем 2, закрепленную в нем диафрагму 3 с пропущенным сквозь нее бетоноводом 4 и выполненными в ней клапанами 5, соединенными посредством тяг 6 и пальца 7 с наголовником 8. В верхней части пустотелого элемента 1 установлена водоотводящая труба 9, а на выходе бетоновода 4 закреплен датчик давления бетоні,ой смеси 10. Устройство оснащено манометром 11, связанным с датчиком давления бетонной смеси 10, датчиком 12 глубины погружения пустотелого элемента 1, датчиком 13 - скорости подъема пустотелого элемента 1, датчиком 14 - расхода бетонной смеси, подаваемой бетононасосом 15, и управляющим устройством 16, в которое поступают сигналы от датчиков 11, 12, 13, 14, а управляющий сигнал в него поступает на привод 17 - рабочего органа подъема пустотелого элемента 1. Способ реализуется следующим образом. Под действием внешней нагрузки, передаваемой через наголовник 8, производят погружение в грунт пустотелого элемента 1 с открывающимся днищем 2 на заданную глубину. Открывают клапаны 5 в диафрагме 3 путем передачи на них вдавливающего усилия от наголовника 8 через палец 7 и тяги 6. Устанавливают пыж 18 в бетоновод 4, соединяют его с бетононасосом 15 и удаляют воду из бетоновода и пространства между диафрагмой 3 и днищем 2 путем подачи смеси, которая вытесняет воду, отжимая ее через открытые клапаны 5 в полость, расположенную над диафрагмой. После полного удаления воды из бетоновода и пространства между днищем 2 и диафрагмой 3, что контролируется по объему поданной бетонной смеси, закрывают клапана 5 в диафрагме 3 путем подъема наголовника 8, от которого направленное вверх усилие передается на клапана 5 через палец 1 и тяги 6, и продолжают нагнетать бетонную смесь в пространство между днищем 2 и диафрагмой 3 до получения в ней давления что контролируется датчиком давления 10, и как только указанная величина давления бетонной смеси будет достигнута, сигнал от датчика давления 10 через манометр 11 поступает в управляющее устройство 16, которое включает привод 17 подъема пустотелого элемента 1. В дальнейшем, одновременно с подъемом пустотелого элемента 1, через бетоновод 4 в пространство под диафрагмой 3 подается под давлением бетонная смесь, которая, через открывающееся днище 2, заполняет освобождающееся в грунте пространство. При этом в процессе подъема пустотелого элемента 1 по показаниям датчика давления бетонной смеси 10 и датчика глубины погружения.12 пустотелого элемента управляющим устройством 16 контролируется выполнение зависимости (1), а по показаниям датчика 13 скорости подъема пустотелого элемента 1 и датчика 14 производительности бетононасоса 15 зависимости (2). При нарушении зависимостей (1) или (2) по сигналу от управляющего устройства 16 скорость подъема пустотелого элемента 1 уменьшается или подъем прекращается до восстановления зависимостей (1) и (2).