РАЗРЯДНИК ДЛЯ СОЗДАНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ-РИТ С ШИПАМИ

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована при изготовлении буронабивных свай-РИТ с шипами, для закрепления (повышения несущей способности) слабых грунтов.
Наиболее близким к изобретению устройством является разрядник для создания набивных электрогидроимпульсных свай (патент РФ №2075229), состоящий из корпуса с формируемой камерой, электродов, закрепленных через диэлектрик, бетоновода, соединенного с верхним электродом.
Данный прототип позволяет создавать набивные электрогидроимпульсные сваи круглой формы с гофрами, определенного диаметра.
Недостатками указанного прототипа являются:
1 - отсутствие отверстия в нижней части формируемой камеры, что создает эффект гашения энергии разряда;
2 - конусообразные отверстия формируемой камеры, обращенные широкой частью наружу, рассеивают гидропоток от ударной волны и парогазовой полости, оказывая минимальное воздействие на околосвайный грунт. Следствием вышеуказанных недостатков является:
- повышенный расход материала при изготовлении буронабивных свай;
- большая трудоемкость работ;
- большие затраты по времени на производство работ;
- повышенный расход электрической энергии.
Технической задачей изобретения является создание конструкции разрядника, позволяющей использовать максимум полезной энергии от ударной волны и парогазовой полости, создавать буронабивные сваи повышенной несущей способности с шипами по боковым граням, за счет этого добиться снижения трудоемкости работ, сократить время производства работ, снизить затраты энергоресурсов.
Техническая задача решается за счет того, что разрядник для создания буронабивных свай-РИТ с шипами, имеющий металлический корпус, один положительный и два отрицательных электрода, жестко соединенных с высоковольтным кабелем, отличающийся тем, что посредством резьбового соединения он помещен во внутрь металлического отражателя, выполненного в виде полого цилиндра, внутренняя полость которого образует формируемую камеру с выходным отверстием в нижней части и конусообразными проточками (для создания шипов буронабивной сваи-РИТ), расположенными по боковым стенкам с расширением к формируемой камере. Конусообразные проточки располагаются рядами в шахматном порядке. Данная конструкция разрядника позволяет формировать гидродинамическое воздействие потока в направлении заданном отверстиями отражателя.
Конструкция разрядника для создания буронабивных свай-РИТ с шипами показана на фиг.1, на фиг.2 показана буронабивная свая-РИТ с шипами, созданная предлагаемым разрядником, где обозначены:
высоковольтный кабель..................... 1;
металлический корпус.......................2;
отрицательный электрод.....................3;
положительный электрод.....................4;
резьбовое соединение.......................5;
металлический корпус отражателя............6;
конусообразные проточки....................7;
формируемая камера.........................8;
выходное отверстие.........................9;
диэлектрик................................10;
твердеющая смесь..........................11;
шип ствола сваи...........................12.
Разрядник для создания буронабивных свай-РИТ с шипами может применяться как комплектующее оборудование в разрядноимпульсной установке [1], которая состоит из:
- источника питания;
- повышающего трансформатора;
- токоограничивающего элемента;
- высоковольтного выпрямителя;
- накопителя энергии;
- высоковольтного коммутатора;
- кабеля высокого напряжения.
Разрядник для создания буронабивных свай-РИТ с шипами работает следующим образом.
В забой пробуренной скважины опускают предлагаемый разрядник на горизонт А-А (Фиг.2). Скважину заполняют твердеющей смесью 11. На разрядноимпульсную установку подают рабочее напряжение и получают высоковольтный электрический разряд с помощью предложенного разрядника (Фиг.1). Энергия разряда, преобразованная в формируемой камере 8 в ударную волну и парогазовую полость, через конусообразные проточки 7 оказывает механическое воздействие на грунт в виде гидродинамического потока. Уменьшение диаметра отверстия на выходе усиливает давление гидродинамического потока, тем самым повышая эффективность его воздействия. За счет этого дальнейшее его ускорение и использование инерционных сил приходится на формирование шиповидных уширений ствола сваи.
Гидродинамический поток из выходного отверстия 9 способствует уплотнению твердеющей смеси.
В забое скважины производят до...10 импульсов. В результате воздействия ударной волны и давления парогазовой полости с фронтом высокого давления на горизонте, по периметру образуются шиповидные уширения ствола свай-РИТ 12.
Электрический разрядник поднимают на новый уровень В-В (фиг.2) и производят серию разрядов. Затем та же последовательность операций на уровне С-С (фиг.2). Таким образом, формируют ствол сваи на ее полную высоту.
Конструкция разрядника надежна и удобна в эксплуатации и позволяет возводить буронабивные сваи-РИТ принципиально новой формы. Число разрядов, затрачиваемых для возведения сваи, сокращается на 15...25%, а вместе с ними снижаются материалоемкость и энергоемкость. Время сооружения сваи сокращается на 15...25%, а следовательно, сокращается и трудоемкость работ. При создании геотехногенных блоков количество сооружаемых свай сокращается на 10...15%, что также ведет к снижению стоимости строительства и сокращению времени работ.
Резьбовое соединение 5 формируемой камеры 8 позволяет производить смену насадок и создавать буронабивные сваи различной конфигурации.
Литература:
1. «Основы применения электрического разряда в капитальном строительстве и при восстановлении железнодорожных объектов.» С-Пб. ВАТТ 2000 г.
2. Еремин В.Я. «Разрядно-импульсная технология на стройках России». Журнал "Стройклуб" №1-2 2002 г.