Палі буроін’єкційні висячі з цементним розширенням

Палі буроін'єкційні висячі з цементним розширенням, які складаються з свердловини та цементної суміші, якою заповнюється свердловина (з армокаркасом чи без нього), які відрізняються тим, що навколо свердловини розташовують цементні розширення. (19) (21) u200600494 (22) 19.01.2006 (24) 15.01.2007 (46) 15.01.2007, Бюл. № 1, 2007 р. (72) Тєльніх Микола Микитович, Попов Олександр Валерійович, Смолій Петро Григорович, Цаплін Євген Геннадійович, Веремчук Сергій Олександрович 3 19875 основи бічною поверхнею і нижнім кінцем. Несуча здатність висячої буроін'єкційної палі визначається вираженням: FY = gC (g CRRA + u å gCf fih i ), де: gC , g CR , g Cf - коефіцієнти умови роботи; R - розрахунковий опір ґрунту під нижнім кінцем палі; А - площа обпирання палі; u - периметр поперечного переріза стовбура палі; fi - розрахунковий опір і-го шару ґр унту на бічній поверхні стовбура палі; hi - потужність і-го шару ґрунту. Найбільш близькими до конструкції, що заявляється є висячі буроін’єкційні палі, що вла штовуються шляхом нагнітання (ін'єкції) цементного чи цементно-піщаного розчину в пробурені свердловини [1] (Прототип). Регулювання несучої здатності буроін'єкційної палі можливо шляхом збільшення глибини чи діаметра свердловини, а також збільшення кількості паль. Перераховані способи приводять до значного подорожчання будівництва. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення несучої здатності висячої буроін'єкційної палі. Зазначена мета досягається тим, що навколо буроін'єкційних паль створюють цементні розширення, що утворяться при ін'єкції цементного чи цементно-піщаного розчину в ґрунт, що вміщує, через бічні поверхні паль. Цементні розширення створюються шляхом ін'єкції цементного чи цементно-піщаного розчину в ґрунт через спеціальні ін'єктори, встановлені в свердловину. Конструктивно ін'єктор (Фіг.1) являє собою перфоровану трубу 1, де перфорація 2 закрита гумовими манжетами 3. Торцевий отвір труби закривають ковпаком 4, що запобігає влучення ґрунту в ін'єктор при зануренні його в свердловину. Для збереження сталості зазору між трубою та стінками свердловини ін'єктор забезпечується центратором 5. Матеріал ін'єктора, кількість, розташування і геометрична форма визначається проектом. При необхідності, якщо свердловина глибиною більш 6 м, ін'єктор може бути складеним з декількох частин і мати зварювальне чи муфтове з'єднання. Створення цементного розширення з одного рівня перфорації висячої буроін'єкційної палі здійснюють у такий спосіб: 1) Виготовляють ін'єктор проектного діаметра diн і довжини L, з перфорацією на глибині, обумовленій проектом (Фіг.1, Фіг.2). Діаметр ін'єктора diн повинний бути менше діаметра свердловини dсв на 4-6см. 2) Споруджують свердловину проектного діаметра dсв=150-250мм без кріплення стінок свердловини, якщо дозволяє стійкість ґрунтів, чи з кріпленням стінок інвентарними трубами, якщо цього вимагають умови, на проектну глибину. 3) У свердловину занурюють ін'єктор і центрують за допомогою центраторів. 4) Виконують цементацію ін'єктора (Фіг.2), тоб 4 то заповнюють затрубний простір 6 (кільцевий зазор) цементною сумішшю, склад якої обумовлений проектом. Цементна суміш затрубного простору повинна мати той же склад, що і цементна суміш, що буде застосовуватися для створення розширень. Інвентарні труби, якщо вони були застосовані, витягають. Спосіб заповнення кільцевого зазору - будьякий, що забезпечує якісне заповнення. Роблять витримку, достатню для закінчення схоплювання цементуючої суміші у кільцевому зазорі. 7. За допомогою подвійного тампона 7 (Фіг.3) [2] виділяють зону перфорації, призначену для створення цементного розширення. 8. Руйнують цементуюче кільце 6 нагнітанням через подвійний тампон цементного розчину. Тиск руйнування цементуючого кільця не нормується і може досягати 4-6МПа. 9. Після руйнування цементного кільця продовжують нагнітання цементного розчину з витратою 6-12л/хв (0,1-0,2л/с) до досягнення проектного тиску. Це сприяє створенню у ґрунті, що вміщує свердловину, цементного кільця 8, яке грає роль цементного поширення і після затвердження цементного розчину сприяє підвищенню несучої здібності палі. 10. Припиняють нагнітання, розкріплюють подвійний тампон і витягають з свердловини. 11. Заповнюють внутрішню ємність ін'єктора 9 (Фіг.7, Фіг.8) цементним розчином, чим остаточно завершують спорудження палі. Товщина цементного розширення визначається відомим співвідношенням [3]: P Dh = h, E де Dh - величина деформації грунту під дією тиску нагнітання, м; P - тиск нагнітання, Па; E - модуль загальної деформації грунту, Па; h - глибина від поверхності землі зони перфорації. Несучу здатність цементного розширення визначають по міцністі зрізу (зламу) цементного розширення на контакті з цементом обойми ін'єктора, що має діаметр, що дорівнює діаметру свердловини. F = tизг × S = sp Dскв × Dh, [H], де t - міцність цементної суміші на вигин. Па; S - площа контакту, м 2; Dскв - діаметр свердловини; Dh - товщина цементного розширення, рівного величині деформації ґрунту під дією тиску нагнітання цементної суміші через перфорацію, м; F - граничне навантаження, що може витримати цементне розширення з однієї зони перфорації. При створенні декількох розширень загальна несуча здатність визначається як сума граничних навантажень, що витримує кожне розширення. Література: 1. Строительные нормы и правила СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. 2. Строительные нормы и правила СниП 3.02.01-83. Основания и фундаменты. 5 3. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс): Учебник для строительных вузов. - 4-е изд., 19875 6 перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1983. - 288с., ил. 7 19875 8 9 Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 19875 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601