Спосіб влаштування буронабивної палі з антифрикційною “сорочкою”

Винахід відноситься до сфери будівництва, точніше до способу влаштування буронабивної палі бетонованої у просідаючих, набухаючи х та мерзлих грунта х. Відомий спосіб влаштування буронабивної палі, де для зменшення негативного впливу сил тертя, виникаючих при переміщенні під впливом зміни фізичного стану, при обводенні чи морозному пучінні грунту, оточуючого палю, використовують проміжні поверхні з матеріалів, маючих більш низькі показники тертя по грунту ніж бетонні, для чого використовуються, наприклад, поліетіленові труби, з достатньою довговічністю та відносно низьким показником тертя. Спосіб влаштування такої палі аналогічно відомому, Із сталевою обсадною трубою, в якій антифрикційні функції у роботі палі, виконує обсадна поліетиленова труба, встановлена в зоні просідаючих або набухаючих грунтів [Ермошин П.М. Устройство буронабивных свай. - М.: С тройиздат, - 1982]. Недоліки вказаного способу влаштування буронабивної палі є недостатня антифрикційна якість та велика вартість обсадних труб. Відомий спосіб влаштування буронабивної палі, коли протипучиністна оболонка формується частиною обсадної труби з полімерним покриттям по внутрішній поверхні [Авт. св. СРСР № 881254, кл. Е 02 D 5/38,15.11.19811 Недоліки цього способу - аналогічні попередньому. Відомий спосіб влаштування палі з двухслойною протипучиністною оболонкою, поміж слоями якої укладено набивку з пенькової вірьовки [Авт. св. СРСР № 903472, кл. Е02 5/22,07.02.82}. Недоліки способу - складність та трудомісткість влаштування оболонки та можливість зміни ЇЇ антифрикційної якості при лотрапленні води у набивку, при її замерзанні. Відомі способи виконання буро-набивних паль [Авт. св. СРСР № 711233, кл. Е 02 D 5/38, 5/6, 1977; Авт. св. СРСР № 1265241, кл. Е 02 D 5/38, 5/60, 23.10.86], де, з ціллю підвищення ефективності захисту ствола палі від дій сил тертя або морозного кучіння грунту, в останній занурюють сталеву обсадну трубу з обіймаючою її з зазором еластичною оболонкою з пластмаси, яка має на зовнішній поверхні анкеруючі елементи та прикріпленої до втрачаємого башмаку, при чому, одночасно з підогрівом обсадної труби та її вилученням із свердловини, в зазор поміж оболонкою та слоем термопластичного матеріалу нагнітають антифрикційний матеріал. Недоліками цього способу влаштування набивної палі є складність створення антифрикційної поверхні навколо палі; потреба у спеціальній (спеціально формованій) еластичній оболонці; розігрів електрострумом сталевої обсадної труби до 60-70°С, щоб розтопити бітум (зайві витрати електроенергії); нагнітання антифрикційного матеріалу (солідолу), що досить проблематично, особливо для того щоб вдавити анкеруючі елементи еластичної оболонки у ґрунтову поверхню свердловини. Відомий спосіб влаштування буронабивної палі з захисною оболонкою Із незмачуванного матеріалу, яка встановлюється у свердловину у вигляді скрученого у циліндр полотнища з зведенням його в упруге кільце, з'єднане з зовнішнім витком полотнища та з тросами, при чому в ході встановлення оболонки, внутрішній виток піднімають, розкручуючи полотнище [Авт. св. СРСР №715711]. Недоліками цього способу є складність технології встановлення оболонки у свердловину та трудомісткість операцій: скручування - розкручування полотнища у циліндричну оболонку, заведення її в упруге кільце, об'єднане з зовнішнім витком полотнища та з тросами; наявність механізму фіксації оболонки з підпружиненим приводом; використання бурового механізму для розкручування оболонки та переобладнання його бурової коронки. Найбільш близьким з запропонованого з технічної суті є спосіб влаштування буронабивної палі у просідаючих та набухаючи х грунта х [Авт. св. СРСР № 715711, кл. Е 02 D 5/38, 15.02.801. Мета винаходу - спрощення встановлення у свердловину та підвищення антифрикційної якості "антифрикційної сорочки", поняття "антифрикційна сорочка", як назва частини палі найбільш відповідає характеру роботи палі з оточуючим її грунтом, на відміну від захисна оболонка, протипучиністна оболонка та Інше. Ціль досягається тим, що "антифрикційна сорочка" з плівкового незмачу-ваного матеріалу, наприклад з поліетилену, встановлюється у попередньо пробурену свердловину, одночасно з арматурним каркасом, одягнена на нього послойно, з укладкою між слоями нетвердіючої антифрикційної змазки, наприклад, графітової при чому, вертикальний стик кожного слою виконано з перехльостом по окружності та зміщено відносно стику попереднього, наприклад, діаметрально при бетонуванні, під тиском бетону, розширюється у радіальному напрямі, за рахунок довжини перехльосту, притискується по поверхні свердловини. На фіг. 1 показано січення по свердловині з встановленим арматурним каркасом та "антифрикційною сорочкою" (до бетонування); на фіг. 2 - січення А-А на фіг. 1; на фіг. 3 - січення Б-Б на фіг. 2; на фіг. 4 - січення по палі (забетованої); на фіг. 5 -січення В-В на фіг. 4; на фіг. 6 - січення Д-Д на фіг. 5. Буронабивна паля 1 включає арматурний каркас 2, багатослойну "антифрикційну сорочку" 3 з плівкового незмачуваного матеріалу, з зовнішнім слоем 4 та внутрішнім слоем 5, антифрикційну змазку 6, між слоями "антифрикційної сорочки" 3, пробурену свердловину 7. Конструкція палі зрозуміла з прикладенних до цього креслень. Спосіб виконання робіт слідуючий. На арматурний каркас 2 палі 1 "одягається" багатослойна (не менше двох слоїв) "антифрикційна сорочка" 3, внутрішнім слоєм 5 торкається арматури, по між слоями 4, 5 укладено антифрикційну нетвердіючу змазку 6. Кожен з слоїв - зовнішній 4, внутрішній 5, "антифрикційної сорочки" 3 одягнену на арматурний каркас 2 з перехльостом на вертикальному стику по довжині окружності зі зміщенням відносно стику сусідніх слоїв, наприклад, діаметрально. Кожен послідуючий слой виконується з укладенням на попередній, нетверді ючої антифрикційної змазки 6. Арматурний каркас 2 з "антифрикційною сорочкою" 3 встановлюється у попередньо пробурену свердловину 7. Бетонування палі здійснюється відомими способами. Наявність "антифрикційної сорочки" не виключає застосування при вибурюванні свердловини обсадних вилучни х труб, "антифрикційна сорочка" 3 в цьому разі закріплюється до нижньої частини арматурного каркасу 2, для утримання її при вилученні труби. При бетонуванні, підтиском бетону, "антифрикційна сорочка" розширюється у радіальному напрямі до розмірів ствола свердловини 7, притискується до її поверхні, створюючи у межах просідаючої (набухаючої) товщи поверхню скольжіння. Зростання по довжині окружності кожного слою "антифрикційної сорочки" З здійснюється за рахунок перехльосту її по вертикальному стику. Суттєвими ознаками, відрізняючими замовлений спосіб влаштування буронабивної палі з "антифрикційною сорочкою" від прототипу, та обумовлюючих відповідність критерію "новизна" є слідуюче: 1. У прототипі захисна оболонка у вигляді звернутого у рулон захисного плівкового матеріалу встановлюється (опускається) у свердловину, фіксується з подальшим розгортанням рулону (розкручуванням з підйомом) у циліндричну оболонку. У замовленому способі влаштування, на відзнаку від прототипу, "антифрикційна сорочка" з плівкового незмачуваного матеріалу встановлюється у свердловину одночасно з арматурним каркасом палі, одягненою на нього на висоту просідаючої (набухаючої) товщи, що суттєво спрощує її встановлення у свердловину, а влаштування "сорочки" на поверхні (не у свердловині), дозволяє контролювати її якість, що виключено у прототипі» 2. У прототипі, рулон захисної оболонки, опущений у свердловину, з боку зовнішнього витка, у нижній частині, закріплено у сталеве (з пружинної сталі) кільце, оздоблене системою тросів, пружин та фіксаторів, якими кільце утримується у напруженому стан! І які при належному обертанні рулону, висвободжують стиснуте кільце, що розжимаючись фіксує рулон на заданій глибині у свердловині, для цього кільце оздоблено шипами, що утискаючись у гр унт свердловини (поверхню свердловини), утримають рулон при його підйомі та розкручуванні у захисну оболонку. Окрім цього, для маніпулювання у свердловині при розкручуванні-підйомі рулону у циліндричну захисну оболонку, в середині нього розміщено відрізок сталевої труби, до якої з допомогою тросів підвишеного рулона. Означений відрізок труби закріплюється болтами на реконструйованому буровому механізмі - шнековій колонці, яким виконуються усі означені дії. У замовленому способі влаштування буронабивної палі з "антифрикційною сорочкою" перелічені оздоблення для влаштування палі не застосовуються, що суттєво свідчить про простоту замовленого способу. Одночасно з цим слід відзначити, що влаштування захисної оболонки у свердловині, як це зумовлено у прототипі, практично не підлягає контролю. 3. У прототипі захисна оболонка однослойна, спірально розгорнена по висоті свердловини. У замовленому способі, на відзнаку від прототипу, "антифрикційна сорочка" бага-тослойна (не менше двох слоїв), одягнена на арматурний каркас послойно, при ньому вертикальний стик кожного слою виконано з перехльостом по окружності та зміщено відносно стику попереднього слою. 4. У замовленому способі влаштування буронабивної палі з "антифрикційною сорочкою" для підвищення антифрикційної якості її, поміж слоями "сорочки" укладається антифрикційна нетвердіюча змазка. У прототипі антифрикційна змазка відсутня. 5. У прототипі захисна оболонка притискується до поверхні свердловини тиском бетонної суміші, при цьому спірально розгорнута захисна оболонка не у всякому разі розширюючись (займаючи об'єм свердловини у діаметральному напрямі) забезпечить герметичність (нерозривність плівки, особливо з рубероїду) оболонки. У замовленому способі багатослойна "антифрикційна сорочка" виконана з перехльостом по вертикальним стикам кожного слою, одягненого на арматурний каркас з можливістю зміни її розмірів у радіальному напрямі, під час бетонування, притискаючись до поверхні свердловини, забезпечує її герметичність. 6. У прототипі захисна оболонка не залежить, від арматурного каркасу палі, формується у свердловині до його розміщення, що при встановленні останнього у свердловину оздоблену захисною оболонкою може негативно вплинути на її цілісність. У запропонованому способі "антифрикційна сорочка" у свердловину встановлюється разом з арматурним каркасом; буронабивна паля має багатоповерхневий шов скольжіння, що значно впливає на антифрикційну якість та на несучу здатність палі. На підставі запропонованого способу влаштування та конструкції буронабивноТ палі з "антифрикційною сорочкою", розроблено робочі проекти фундаментів, проведено натурні іспити вертикальними вдавлюючими та висмикаючими навантаженнями буронабивних паль, якими підтверджено досягнення цілей, обумоале-5 них цим поданням. Критерієм спроможності буронабивної палі з "антифрикційною сорочкою" є спорудження Двох учбових корпусів Сумського сільськогосподарського Інституту (будівництво триває).