Спосіб спорудження анкерної палі і пристрій для його здійснення

Винахід належить до будівництва і може бути використаний для кріплення до грунту підпірних стін (паль) і інших підземних конструкцій. Відомий спосіб спорудження анкера і пристрій для його здійснення, що включає буріння свердловини, занурення в неї анкерного пристрою з наступним закріпленням його в грунті. Буріння свердловини при цьому способі виконують спеціальними верстатами з застосуванням промивання або під захистом обсадної труби, що не витягується (Машини і обладнання для устаткування підвалин фундаментів. - М.: Машиностроение, 1985. - С.216, 217). Недоліками наданого способу і пристрою є багатоступінчаста технологія спорудження анкера, а також складність устаткування і технології буріння свердловин. Найбільш близьким по технічній сутності до результату, що отримується, є спосіб спорудження гвинтового анкера і пристрій для його здійснення у вигляді рами, на якій укріплений привід з механізмом переміщення і буровою колоною, яка з'єднується із наконечником (Проспект фірми "Зальцгіттер"). Недоліком цього способу є необхідність залишати в грунті колону як анкерну тягу, а також складність конструкції бурового верстату і особливо його гідроланцюжного механізму переміщення приводу обертання колони. В основу винаходу поставлене завдання спрощення способу спорудження анкерної палі і обладнання для її встановлення шляхом, одноступінчастої технології спорудження палі і за рахунок оснащення колони наконечником з тягою, а приводу - канатним механізмом переміщення, що дає можливість спрощувати процес спорудження палі. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що в способі спорудження анкерної палі, що включає занурення в грунт колони із гвинтовим наконечником, перед встановленням наконечника на колону до нього прикріплюють тягу, яку вставляють всередину колони і після цього з'єднують наконечник з нею, потім проводиться занурення колони в грунт з обертанням, далі до неї під'єднують насос і нагнітають всередину в'яжучу рідину по мірі витягання колони на поверхню без обертання. В пристрої для спорудження анкерної палі, що складається із базової машини з рамою, на якій рухомо закріплений привід з механізмом його переміщення, сполучений з колоною в люнеті та наконечником на ній, до наконечника прикріплена тяга, що розміщена всередині колони, а механізм переміщення приводу має два канати, кожний із яких з'єднаний з приводом і лебідками на базовій машині, при цьому один із канатів прикріплений до верхньої частини приводу, а другий - знизу приводу і з'єднаний з блоком, що розміщений на нижньому кінці рами. На наконечнику укріплений виступ, що взаємодіє із пазом на торці колони. Між відмітними ознаками та технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. При спорудженні палі способом, що заявляється, в колону вставляють наконечник, до якого прикріплюють тягу, після чого колону з обертанням занурюють в грунт, далі витягують на поверхню без обертання і одночасно з цим всередину колони нагнітають під тиском в'яжучу рідину, що заповнює простір, який звільняється колоною. Внаслідок цього формується армоване тягою тіло палі з впровадженням рідини в стінки свердловини, що збільшує діаметр палі та, відповідно, спроможність, яку вона несе. Крім цього, процес спорудження палі проходить за один цикл занурення в грунт та витягування з нього колони без попереднього буріння свердловини, що взагалі підвищує продуктивність та здешевлює спорудження паль в цілому. Досягнення цих та інших переваг забезпечується пристроєм для здійснення наданого способу, де головним є наконечник з тягою в колоні, а також канатний механізм переміщення приводу за допомогою канатів з лебідками, що забезпечують зворотнопоступальний рух приводу при зануренні колони в грунт та її витяганні. Канатний механізм переміщення приводу не тільки спрощує пристрій в цілому, але і надає можливість застосовувати як базову машину крани, які серійно випускаються промисловістю, що прискорює реалізацію способу і розширює область його застосування. Сукупність істотних ознак, що характеризують сутність винаходу, який пропонується, не відома з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність винаходу критерію "новизна". За поглядом співавторів, сутність винаходу, що пропонується, не походить для фахівця явним чином з відомого рівня техніки, тому що з нього не виявляється вплив, який зазначений вище, на технічний результат, що одержується, - нова властивість об'єкту - сукупність ознак, які відрізняють від прототипу винахід, що пропонується, це дозволяє зробити висновок про його відповідність критерію "винахідницький рівень". Винахід пояснюється кресленнями, де на фіг.1 зображений загальний вид пристрою; на фіг.2 - вид на пристрій зверху; на фіг.3 - продольний переріз від Б по колоні і хвостовику наконечника; на фіг.4 поперечний переріз В - В хвостовика наконечника та колони. Пристрій для спорудження анкерної палі містить раму 1, на якій рухомо закріплений привід 2 з механізмом переміщення і колоною 3, сполученою із люнетом 4 і гвинтовим наконечником 5. До нього прикріплена тяга 6. Механізм переміщення приводу 2 має два канати 7 і 8, кожний із яких з'єднаний з приводом 2 і лебідками 9 і 10 на базовій машині 11. При цьому канат 7 прикріплений до верхньої частини приводу 2 і з'єднаний з блоком 12, що укріплений на нижньому кінці рами 1. Наконечник 5 з'єднаний з колоною 3 за допомогою хвостовика 13 і виступу 14, що взаємодіє з пазом "в" на торці колони 3. У верхній частині колони 3 укріплений патрубок 15. Рама 1 прикріплена до базової машини 11 в двох місцях - на осі блоків стрілової лебідки і до платформи - за допомогою гідроциліндра 16. Пристрій працює таким чином. Спочатку його приводять в робоче положення, як показано на фіг.1 і 2 і влаштовують раму 1 з приводом 2 за допомогою гідроциліндра 16, який укріплений на базовій машині 11, під заданим кутом нахилу. Після цього вмикають обертання колони 3 з наконечником 5 і занурюють в грунт за допомогою лебідки 10, що натягує канат 8, сполучений з блоком 12 на рамі 1. Внаслідок цього колона 3 занурюється на задану глибину. Після занурення її витягають за допомогою лебідки 9 з канатом 7 на поверхню. Фіксація колони 3 від вигину при її зануренні в грунт і витяганні забезпечується люнетом 4, що розміщується на нижньому кінці рами 1. Наконечник 5 з тягою 6 роз'єднуються з колоною 3 при її витяганні автоматично за рахунок рухомого з'єднання з нею за допомогою хвостовика 13, виступу 14 і паза "в", що мають вільну посадку у поздовжньому та поперечному напрямках (фіг.3 і 4). Спорудження анкерної палі з застосуванням пристрою, що вказаний вище, здійснюють в такій послідовності. Спочатку раму 1 з приводом 2 встановлюють горизонтально і вміщують всередину колони 3 тягу 6 із гвинтовим наконечником 5. Після цього переводять раму 1 в похиле положення (фіг.1) і здійснюють занурення колони 3 до заданої глибини в грунт з обертанням. Далі обертання вимикають і під'єднують до патрубка 15 шланг від насосу для розчину. Після цього без обертання колону 3 витягають на поверхню і одночасно з цим нагнітають в неї в'яжучу рідину до тих пір, доки вона не з'явиться на поверхні в зоні контакту колони 3 з грунтом. Після цього подачу рідини припиняють, колону 3 витягують і випускають рідину, що залишилася в ній, в ємкість для наступного використання. При цьому наконечник 5 з тягою 6 залишаються в свердловині. Після затвердіння рідини здійснюють з'єднання тяги 6 з об'єктом анкерного кріплення (палею, залізобетонною стінкою та інше). При спорудженні анкерної палі в нестійкому грунті в'яжучу рідину можна не нагнітати, бо по мірі витягування колони 3 свердловина заповнюється грунтом і, таким чином, здійснюється її тампонування, при якому наконечник 5 з тягою 6 фіксуються непорушно в грунті. Таким чином, використання винаходу дозволить забезпечити спорудження анкерної палі з більш високою продуктивністю та найменшими витратами здійснення робіт, матеріалів і найнижчою вартістю обладнання для встановлення паль, що може бути виготовлене на заводі без постачання базової машини і монтувати його на ній безпосередньо на місці виконання робіт.