СПОСОБ УСИЛЕНИЯ СВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА ОПОРЫ ЛЭП НА СЛАБОМ ОСНОВАНИИ
REINFORCEMENT METHOD OF PILE FOUNDATION OF POWER TRANSMISSION LINE SUPPORT ON WEAK BASE

Изобретение относится к строительству, а именно к способам усиления и укрепления свайных фундаментов опор ЛЭП стоечного типа, возведенных на слабом или утратившем прочность в процессе эксплуатации грунтовом основании.
Наиболее близким к предлагаемому по своей сущности и достигаемому результату является способ возведения опоры ЛЭП на слабом основании, включающий заглубление стойки опоры в слабый грунт и крепление к стойке ригеля, причем перед размещением стойки в слабом грунте образуют котлован глубиной 0,5-0,35 длины заглубляемой части стойки, который после погружения стойки заполняют крупнозернистым материалом, причем ригель размещают в материале заполнения, а под ригелем дополнительно располагают слой из ориентированных крест-накрест полотнищ (SU 2024690 А1, 1994).
Недостатком способа является конструктивная и технологическая сложность, большой объем земляных работ, высокая стоимость и трудоемкость, а также невозможность осуществления на уже возведенных, существующих объектах.
Задачей изобретения является обеспечение возможности предотвращения и прекращения осадочных деформаций свайных фундаментов опор ЛЭП, возникших в процессе их эксплуатации.
Задача решается за счет того, что предложен способ усиления свайного фундамента опоры ЛЭП на слабом основании, характеризующийся тем, что он предусматривает образование вокруг сваи и под ее торцом в грунтовом массиве упрочненной зоны путем уплотнения исходного залегающего грунта и введения под давлением дополнительного объема грунта и/или упрочняющего дисперсного и связующего материала.
Образование упрочненной зоны производят путем забуривания в грунтовый массив шнекового бурового инструмента без выноса разбуренного грунта на поверхность до глубины, превышающей глубину заложения сваи, с последующим вращением шнекового бурового инструмента в обратном направлении с одновременным приложением направленного вниз осевого усилия, величину которого принимают равной задаваемому значению расчетного сопротивления уплотняемого грунта.
При этом в процессе вращения шнекового бурового инструмента в обратном направлении производят введение в упрочняемую зону дополнительного объема грунта либо упрочняющего дисперсного и связующего материала.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в упрощении технологии усиления свайного фундамента опоры ЛЭП, возведенного на слабом просадочном или утратившем прочность в процессе эксплуатации грунтовом основании, повышении эффективности и надежности, снижении трудоемкости и стоимости, а также в обеспечении возможности укрепления фундаментов в процессе эксплуатации ЛЭП при ремонтно-восстановительных и профилактических работах без отключения линий и демонтажа опор.
Технический результат достигается за счет повышения несущей способности свайного фундамента путем образования вокруг сваи и под ее торцом в грунтовом массиве упрочненной зоны по упрощенной технологии.
На прилагаемом чертеже изображен один из возможных вариантов усиления свайного фундамента опоры ЛЭП путем упрочнения слабого грунтового основания. На чертеже показана стойка опоры 1, свайный фундамент 2, буровые скважины 3, с помощью которых производится упрочнение грунтового массива, и упрочненная зона 4, образованная вокруг сваи.
Предложенный способ осуществляется следующим образом. Вокруг сваи 2 в непосредственной близости от нее бурят 3 или 4 скважины с помощью шнекового бурового инструмента. Скважины бурят способом забуривания шнекового бурового инструмента без выноса разбуренного грунта на поверхность до глубины, превышающей глубину заложения сваи на 3-5 поперечных размеров сваи. После достижения намеченной глубины шнековый буровой инструмент, не извлекая из скважины, начинают вращать в обратном (противоположном) направлении с одновременным приложением направленного вниз осевого усилия, величину которого принимают равной задаваемому значению расчетного сопротивления уплотняемого грунта. При этом в процессе вращения шнекового бурового инструмента в обратном направлении в скважину подают грунт, либо упрочняющий дисперсный и связующий материал, либо их смесь, например песок, щебень, керамзит, цемент, либо их смесь, например песок, щебень, керамзит, цемент, либо увеличивающийся в объеме материал, например пенополиуретан. Под действием осевого усилия, прикладываемого к шнековому инструменту, происходит уплотнение подаваемого в скважину материала, вдавливание его в стенки и забой скважины и образование вокруг скважины упрочненной зоны. При бурении вблизи сваи нескольких скважин вокруг сваи и под ее торцом образуется единая упрочненная зона с повышенной несущей способностью, предотвращающая осадку фундамента сооружения.
Сущность способа состоит в упрочнении слабого грунтового основания фундамента и повышении его несущей способности.
Технический результат, обеспечиваемый предлагаемым способом усиления свайного фундамента, состоит в исключении необходимости образования котлована и установки в нем специальных закладных крепежных элементов, а также в повышении эксплуатационной надежности и функциональной долговечности работы свайных фундаментов опор ЛЭП, возводимых на слабых, мерзлых и просадочных грунтах. При этом предлагаемый способ может быть эффективно применен при ремонтно-восстановительных и профилактических работах на линиях электропередачи в процессе их эксплуатации без отключения и демонтажа опор, а также для стабилизации функционального состояния действующих объектов при их дальнейшей эксплуатации в изменившихся неблагоприятных геотехнических и геокриологических условиях.
Предлагаемой техническое решение может быть эффективно использовано для усиления свайных фундаментов опор линий электропередачи, а также других сооружений, возведенных на слабых, обводненных, просадочных и вечномерзлых деградирующих грунтах как при строительстве, так и при ремонтно-восстановительных и профилактических мероприятиях, проводимых на эксплуатируемых объектах.