Спосіб виготовлення паль в структурно-нестійких ґрунтах

Реферат: Спосіб виготовлення паль в структурно-нестійких ґрунтах, який полягає в проходці свердловини наконечником, заповненні її бетоном через з'єднану з вібратором бетонолітну трубу, ущільненні бетону вібратором, видаленні труби із свердловини. Проходку свердловини виконують наконечником, з'єднаним захватом з бетонолітною трубою і жорстко з вініловою трубою, яка охоплює бетонолітну трубу, під дією вібратора, що працює в режимі занурювання, після чого наконечник з вініловою трубою залишають в свердловині. UA 108648 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ПАЛЬ В СТРУКТУРНО-НЕСТІЙКИХ ҐРУНТАХ UA 108648 U UA 108648 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва і може бути використана на будівельних майданчиках зі структурно-нестійкими ґрунтами, що мають мулові, торф'яні і т.п. прошарки. Відомий спосіб виготовлення паль, який полягає в проходці свердловини наконечником, заповненні її бетоном через бетонолітну трубу, видаленні труби із свердловини [1]. В даному способі проходку свердловини виконують наконечником, приєднаним до обсадної труби за допомогою обертово-утискуючих зусиль, які створюють приводом обертальної дії бурової установки. Заповнення бурової труби бетоном виконують через приймальну лійку, при цьому бурова труба виконує роль бетонолітної труби. Після заповнення бетоном труби до проектної мітки виконують видалення труби із свердловини методом регульованого в межах ±180° знакозмінного обертання з одночасним прикладанням витягуючого осьового зусилля. Додаткову подачу бетону в бурову трубу подають в необхідній кількості у міру видалення труби із свердловини. Недоліком аналога є те, що при даному способі виготовлення виникають труднощі при роботі зі структурно-нестійкими ґрунтами, так як контакт бетон-ґрунт виникає ще при незатверділому бетоні, можливе зміщення тіла палі в сторону нестійкого ґрунту, що впливає на форму і якість палі. Залишення обсадної труби в свердловині (для контролю цілісності її стінок) значно підвищує вартість будівництва в цілому, так як для цього використовують товстостінні стальні труби (16-20 мм) при зовнішніх діаметрах 368, 457 мм. Крім того, спосіб не передбачає ущільнення маси бетону, що значно впливає на якість виготовленої палі. Відомий спосіб виготовлення паль, який полягає в проходці свердловини і заповненні її бетоном за допомогою бетонолітної труби, з'єднаної з вібратором, ущільненні бетону вібратором, видаленні труби із свердловини [2]. В даному способі проходку свердловини виконують методом подачі води або глинистого розчину в бетонолітну трубу з одночасним її зануренням в ґрунт. Після проходки в бетонолітну трубу подають бетонну будівельну суміш, вібратором ущільнюють її і видаляють бетонолітну трубу із свердловини. Недоліком прототипу є те, що даний спосіб, як і аналог, не забезпечує виготовлення якісних паль в структурно-нестійких ґрунтах, що важливо при щільному розміщенні будівельних майданчиків. В основу корисної моделі поставлена задача спрощення способу виготовлення паль в структурно-нестійких ґрунтах. Поставлену задачу вирішують тим, що у способі виготовлення паль в структурно-нестійких ґрунтах, який полягає в проходці свердловини наконечником, заповненні її бетоном через з'єднану з вібратором бетонолітну трубу, ущільненні бетону вібратором, видаленні труби із свердловини, проходку свердловини виконують наконечником, з'єднаним захватом з бетонолітною трубою і жорстко з вініловою трубою, яка охоплює бетонолітну трубу, під дією вібратора, що працює в режимі занурювання, після чого наконечник з вініловою трубою залишають в свердловині. В порівнянні з прототипом, запропонований спосіб виготовлення паль в структурнонестійких ґрунтах відрізняється наявністю таких ознак: проходку свердловини виконують наконечником під дією вібратора; з'єднання наконечника з бетонолітною трубою виконують за допомогою захвату; наконечник з'єднують з вініловою трубою; з'єднання наконечника з вініловою трубою виконують жорстко; вініловою трубою охоплюють бетонолітну трубу; при проходці свердловини вібратор включають в режим занурювання; після проходки свердловини наконечник з вініловою трубою залишають в свердловині. Всі вищезгадані ознаки є суттєвими, кожна окремо і в сукупності забезпечують вирішення поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де показано бурову установку, на якій реалізується запропонований спосіб виготовлення паль. Основою даної установки є копер 1, на якому монтують вантажопідйомний механізм 2 і вібратор 3. Копер 1 може бути як самохідним на базі трактора, екскаватора, автомобілі та ін., так і несамохідним (башеним). Вантажопідйомний механізм 2 встановлюють нерухомо, а вібратор 3 з можливістю переміщення по напрямних 4. Між собою вантажопідйомний механізм 2 і вібратор 3 з'єднують за допомогою троса 5, який розміщують в системі роликових блоків 6. Як вантажопідйомний механізм 2 використовують лебідку з системою гальмування, яка може працювати в режимі "підйом" і "опускания". В першому режимі електропривод лебідки обертає барабан, намотує на нього трос 5, який через систему роликових блоків 6 підіймає вверх по напрямних 4 вібратор 3. В режимі "опускання" вмикають систему гальмування лебідки, 1 UA 108648 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 барабан розгальмовується і вібратор 3 під своєю вагою по напрямних 4 вільно опускається вниз. Як вібратор 3 використовують магнітоелектричний коаксіально-лінійний резонансний пристрій конструкції Київського національного університету будівництва і архітектура (КНУБА), що має електромагнітну систему, встановлену нерухомо, і магнітну систему, встановлену на рухомому елементі. Даний вібратор може працювати в режимах "ущільнення" і "занурювання". В режимі "ущільнення" на обмотки електромагнітної системи від джерела живлення подають напругу заданої частоти і форми, при якій амплітуда і частота коливань однакові як при переміщенні рухомого елементу вниз, так і вгору. При цьому виникають умови для максимального ущільнення бетону. В режимі занурення на обмотку електромагнітної системи подають напругу від блока керування енергією, при якій амплітуда коливань рухомого елемента вниз більша за амплітуду коливань рухомого елемента вгору. Це може бути досягнуто за рахунок зміни кількості включених обмоток електромагнітної системи, під дією струму в яких виникають зусилля [3], або зміною амплітуди струму в обмотках електромагнітної системи [4]. На місці розміщення палі до наконечника 7 за допомогою захвату 8 приєднують бетонолітну трубу 9. Після цього бетонолітну трубу 9 з зовнішньої сторони охоплюють вініловою трубою 10, яку жорстко за допомогою кріпильних елементів приєднують до наконечника 7. Між бетонолітною трубою 9 і вініловою трубою 10, при необхідності, встановлюють арматурний каркас 11. Наконечник 7, як правило, виготовлюють із чавуну певної форми і розміру, який при проходці слугує пробійником свердловини, а в майбутньому - п'ятою виготовленої палі. Бетонолітна труба 9 в нижній частині має отвори 12 для подачі бетону, а також захват 8 для з'єднання її з наконечником 7. Захват 8 дозволяє роз'єднувати бетонолітну трубу 9 і наконечник 7 під дією тиску бетону в трубі або при піднятті бетонолітної труби вверх з свердловини. У верхній частині до бетонолітної труби 9 приєднують патрубок 13 для підключення бетононасосу. Патрубок 13 при виконанні робіт стаціонарно може бути приєднаним і до вібратора 3. Подовження бетонолітної труби 9, вінілової труби 10, каркаса 11 для різних висот паль виконується відомими в будівництві методами (муфти, з'єднувачі, зварка і т.п.). Для проходки свердловини копер 1 з змонтованим на ньому вантажопідйомним механізмом 2, вібратором 3, а також приєднаними до нього бетонолітною трубою 9, наконечником 7 і вініловою трубою 10 встановлюють вертикально в двох площинах, наконечник 7 встановлюють по координатах розміщення майбутньої палі. Розгальмовують лебідку вантажопідйомного механізму 2, а вібратор 3 включають в режим "занурювання". При цьому на наконечник 7 діє маса приєднаних до нього елементів, а також вібраційні зусилля, що діють на нього через бетонолітну трубу 9. Під їх дією наконечник 7 з приєднаними до нього елементами опускається вниз, розсовуючи ґрунт в радіальному напрямі від осі свердловини з одночасним його ущільненням. Так як послідовно за наконечником занурюють в свердловину вінілову трубу 10, то вона в структурно-нестійкому ґрунті стримує його зміщення. Вібратор 3 по напрямних 4 опускається вниз. При досягненні наконечником 7 заданої глибини, вібратор 3 переключають в режим "ущільнення", в патрубок 13 під тиском подають бетонну суміш, а лебідку включають в режим "підйом". Захват 8 роз'єднує бетонолітну трубу 9 з наконечником 7, який і залишається в свердловині разом з вініловою трубою 10. Через отвори 12 і центральний отвір бетонолітної труби 9 бетоном заповнюють внутрішній об'єм вінілової труби 10 з одночасним його ущільненням і видаленням бетонолітної труби 9 із свердловини. При цьому формується контактна зона паля (зовнішня поверхня вінілової труби) - структурно-нестійкий ґрунт. Після заповнення свердловини бетоном бурова установка переміщують по будівельному майданчику і підготовлюють для виготовлення наступної палі. Таким чином, виготовлення паль запропонованим способом дає можливість значно спростити їх виготовлення в структурно-нестійких грунтах, цілісність і прямолінійність форми палі контролюється дешевою вініловою трубою, а після виготовлення паль відпадає необхідність у вивозі ґрунту, так як він ущільняється в процесі проходки свердловини. Запропонований спосіб знаходиться на стадії технічної пропозиції в КНУБА Джерела інформації: 1. http://gruendungstechnik.martiag.ch/go/Vollverdrangungsbohфfahl-System-FUNDEX. 2. Авторське свідоцтво СРСР №1568607, кл. E02D 15/04, 1990. 3. Патент України на Корисна модель №103718 С2, МПК E02D 7/26, E02D 7/18, E02D 7/20, 07.08.2012, Бюл. №21, 2013. 4. Деклараційний патент на корисну модель. Україна. №79980 МПК E02D 7/26, E02D 7/18, 07.11.2012, Бюл. №9, 2013. 2 UA 108648 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 Спосіб виготовлення паль в структурно-нестійких ґрунтах, який полягає в проходці свердловини наконечником, заповненні її бетоном через з'єднану з вібратором бетонолітну трубу, ущільненні бетону вібратором, видаленні труби із свердловини, який відрізняється тим, що проходку свердловини виконують наконечником, з'єднаним захватом з бетонолітною трубою і жорстко з вініловою трубою, яка охоплює бетонолітну трубу, під дією вібратора, що працює в режимі занурювання, після чого наконечник з вініловою трубою залишають в свердловині. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3