Пристрій для формування трубчастих бетонних паль

Реферат: Пристрій для формування трубчастих бетонних паль містить перфорований порожній сердечник, що витягується, з розміщеними усередині вібраторами, а також вакуум-фільтр, який закріплений на сердечнику зовні, При формуванні палі через перфорований сердечник з вакуум-фільтром виконано ущільнення бетонної суміші вібровакуумуванням, а сердечник для безперешкодного витягання виконаний у вигляді січеного конуса. UA 117459 U (12) UA 117459 U UA 117459 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до будівництва і може бути використана при виготовленні трубчастих бетонних і залізобетонних паль. Відомим є пристрій для формування трубчастих паль, що включає циліндричну головку, яка закріплена на приводному валу з можливістю обертання і вертикального переміщення, і розташовану на головці ущільнюючу спіралевидну лопать [1]. Циліндрична головка, обертаючись, рівномірно розподіляє бетонну суміш по окружності форми, тим самим виключаючи можливість утворення розривів у стінках труби. Спіралевидна лопать, опираючись на бетон, що укладається, пошарово його ущільнює, при цьому забезпечує самопідйом головки по мірі бетонування труби. У зв'язку з тим, що спіралевидна лопать розташована на циліндричній головці таким чином, що робоча поверхня та утворююча головки в поздовжньому перетині становлять кут 100135 град., то тиск пресування спрямований по осі форми, тому й ущільнення бетонної суміші переважно виконується у поздовжньому напрямку і забезпечує незначне ущільнення в радіальному. Недоліком такого пристрою є те, що не гарантується висока якість сформованих паль. В одній і тій же палі можуть бути ділянки високої якості ущільнення поряд з недостатньо ущільненими. Причиною цього є неоднорідність зон ущільнення, що створюються і неможливість підтримки постійного шару рухливої бетонної суміші над спіральною лопаттю. Найближчим аналогом є пристрій для зведення набивної палі-оболонки, що включає бетонну трубу із прорізами для подачі бетонної суміші і формователь у вигляді порожнього конуса, котрий вершиною заведений в порожнину бетонолитної труби. Конус прикріплений до труби на рівні нижньої границі прорізів. Формувач виконаний у вигляді порожнього конуса з розташованим у його порожнині вібратором [2]. При виконанні робіт по мірі витягання пристрою зі свердловини бетонна суміш ущільнюється за допомогою вібратора і за рахунок формувач розсовується в сторони стінок свердловини. Недоліками даного пристрою є неможливість забезпечення якості формування палі по всій її висоті, підвищена матеріаломісткість і складність. Це обумовлене тим, що бетонна суміш, що надходить через прорізи в бетонній трубі на формователь, може розподілятися нерівномірно по окружності свердловини, що веде до нерівномірності ущільнення в радіальному напрямку. Оскільки звичайно суміш тверда і швидко схоплюється, а вібрація починається з одночасним підняттям формователя, суміш не встигає при вібруванні однаково ущільнюватися по всьому поперечному перерізу палі, у зв'язку із чим можливі розриви при формуванні масиву стінок палі. Не суцільність може виявитися і по висоті бетону, що укладається, тому що процес координації швидкості підйому формователя, інтенсивності подавання бетонної суміші і часу її вібрування дуже складний і його практично виконати занадто складно. Крім того, є ймовірність опадання та опливання бетонної суміші під формователь по мірі його витягування, що веде до зниження якості і підвищення матеріаломісткості робіт. Задачею корисної моделі є підвищення якості, зниження матеріаломісткості робіт і спрощення конструкції пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для формування трубчастих бетонних паль, що містить перфорований порожній сердечник, що витягується, з розміщеними усередині вібраторами, а також вакуум-фільтр, котрий закріплений на сердечнику зовні, згідно з корисною моделлю, при формуванні палі через перфорований сердечник з вакуум-фільтром виконано ущільнення бетонної суміші вібровакуумуванням, а сердечник для безперешкодного витягання виконаний у вигляді січеного конуса. На кресленні зображено фіг.(а ) процес формування палі, фіг. (б) сердечник у вигляді усіченого конуса. При укладанні бетонної суміші в простір між ґрунтом свердловини та порожнім сердечником, що витягується, виконується ущільнення бетонної суміші вібровакуумуванням через перфоровані стінки сердечника закріпленим на ньому вакуум-фільтром, причому сердечник для безперешкодного видалення виконаний у вигляді усіченого конуса. Спочатку на дно пробуреної в ґрунті свердловини 1 укладається стартова порція бетонної суміші 2 шаром не більш 1/5 від загальної висоти палі. Потім на неї вертикально опускають металевий або полімерний порожній сердечник 3 у вигляді усіченого конуса з перфорованими стінками, зверху якого закріплений вакуум-фільтр 4 і продовжують далі укладати бетонну суміш по всій висоті палі при одночасному виконанні її вібровакуумування. Після закінчення вібровакуумування сердечник З витягують вертикальним переміщенням за допомогою будьяких піднімальних пристроїв. Сердечник 3 для полегшення процесу витягування виготовлений у вигляді усіченого конуса таким чином, що d2=d1+0,02h (що становить на 1 погонний метр висоти палі 2040 мм). Усередині конуса закріплені вібратори 5 для ущільнення бетонної суміші і шланг 6 для відкачки 1 UA 117459 U 5 10 витягнутої після вакуумування води. Шланг 6 через кран 7 приєднаний до вакуум-насоса. Для здійснення процесу вакуумування сердечник 3 у своїй верхній частині має кран 8 для з'єднання з вакуум-насосом. Рухливу або литу бетонну суміш 2 укладають у простір між сердечником 3 і свердловиною 1, наприклад, за допомогою вирви 9 або бетоновода, одночасно ущільнюють вібраторами 5 і вакуумують через вакуум-фільтр 4, закріплений на зовнішній поверхні сердечника 1 через отвір із краном 8 протягом 15 хв. залежно від товщини стінок палі. При необхідності палю можна армувати, установивши в свердловину арматурний каркас до початку бетонування. Експериментально встановлено, що використання даного пристрою дає можливість за допомогою вібровакуумування досягти високої якості трубчастих паль, тому що зі свіжевкладеної бетонної суміші видаляється до 30 % незв'язаної води. У результаті такої обробки бетонна суміш рівномірно ущільнюється, що підвищує її фізико-механічні властивості та знижує матеріаломісткість робіт. Результати проведених досліджень наведені в табл. . 15 Таблиця Фізико-механічні властивості паль № 1 2 Щільність виготовленої палі, 3 кг/м Найменування палі Паля, виконана методом лиття без вібровакуумування Паля, виконана с застосуванням вібровакуумування Міцність при стисканні, МПа. Міцність при розтяганні, МПа. 2236 20,7 4,43 2410 28,3 6,37 З табл. є очевидним, що щільність бетону підвищується на більш, ніж 10 %, міцність на стискання – на 36%, а міцність при розтяганні - на 43 %. 20 Джерела інформації: 1. Патент на винахід. Пристрій для формування трубчатих конструкцій з бетонних сумішей. UA 2637 СІ 26.12.94. Бюл. № 5-1. 2. Зиязов Я.Ш., Денисов О.Л. Устройство для возведения набивной сваи-оболочки. Авторское свидетельство СССР № 1079757. Е02D 5/38, 1984. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Пристрій для формування трубчастих бетонних паль, що містить перфорований порожній сердечник, що витягується, з розміщеними усередині вібраторами, а також вакуум-фільтр, котрий закріплений на сердечнику зовні, який відрізняється тим, що при формуванні палі через перфорований сердечник з вакуум-фільтром виконано ущільнення бетонної суміші вібровакуумуванням, а сердечник для безперешкодного витягання виконаний у вигляді січеного конуса. 2 UA 117459 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3