СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАБИВНЫХ СВАЙ
METHOD TO MANUFACTURE CAST-IN-PLACE PILES

Изобретение относится к фундаментостроению и может быть использовано при устройстве набивных свай.
Известен способ изготовления набивных свай, состоящий в подвешивании обсадной трубы к копру, опирании ее на грунт, заполнении нижней части обсадной трубы сыпучим материалом и его уплотнении падающим молотом копра до образования в обсадной трубе пробки, после чего обсадную трубу погружают до заданной отметки путем нанесения ударов молота по пробке, а затем путем сбрасывания молота с большей высоты производят выбивание пробки с одновременным образованием уширения пяты под обсадной трубой, установку арматурного каркаса и бетонирование ствола сваи методом утрамбовки с одновременным извлечением обсадной трубы /1/.
Недостатком известного способа являются затраты большого времени для контроля за: а) строгим соблюдением консистенции бетона: при слишком мягкой консистенции он не поддается утрамбовыванию, что может привести к образованию шейки на уровне ниже трубы; б) выполнением уплотняющей пробки как можно меньшей высоты, так как при слишком большой высоте уплотняющей пробки в процессе утрамбовки бетона арматурный каркас уходит вниз и будет сдавлен, а свая может быть повреждена на уровне ниже низа трубы, при этом при извлечении обсадной трубы возможно одновреманное извлечение из законченной сваи арматурного каркаса; исключением выхода низа молота ниже низа трубы из-за возможности риска прорыва воды и загрязнения бетона сваи грунтом; обеспечением необходимого защитного слоя бетона при устройстве свай в слабых или мягких грунтах.
Задачей настоящего изобретения является исключение вышеперечисленных недостатков и повышение темпов бетонирования тела сваи.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе изготовления набивных свай, состоящем в подвешивании обсадной трубы к копру, опирании ее на грунт, заполнении нижней части обсадной трубы сыпучим материалом и его уплотнении падающим молотом копра до образования в обсадной трубе пробки, после чего обсадную трубу погружают до заданной отметки путем нанесения ударов молота по пробке, а затем путем сбрасывания молота с большей высоты производят выбивание пробки с одновременным образованием уширения пяты под обсадной трубой, установку арматурного каркаса и бетонирование ствола сваи с одновременным извлечением обсадной трубы, причем после достижения обсадной трубой проектной отметки, осуществляют выталкивание пробки с помощью ударов молота с большей высоты до тех пор, пока она не придет в движение, при этом с каждым ударом, выталкивая пробку, извлекают обсадную трубу на высоту от 2 до 3 см, и, после выбивания пробки на глубину, равную половине диаметра обсадной трубы, прекращают извлечение обсадной трубы и ее вновь забивают в грунт не менее 20 ударами молота, после этого пробку выбивают с оставлением ее безопасного остатка, при этом материал пробки образует неотъемлемую часть основания сваи, после чего в обсадную трубу добавляют дополнительное количество сыпучего материала, который утрамбовывают с помощью молота при одновременном извлечении обсадной трубы, образуя тем самым уширение пяты сваи, а перед установкой каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту сваи и полностью выбивают остаток пробки, устанавливают арматурный каркас в обсадную трубу с принудительным его заглублением в несущий прочный грунт и производят бетонирование всего тела сваи путем непрерывной укладки литого бетона при одновременном подъеме обсадной трубы.
Согласно вариантам выполнения способа:
2
- массу молота определяют по формуле G=78,5L dπ/4 (kN), где d - диаметр молота (м), L - длина молота (м);
- высота пробки равна трем диаметрам обсадной трубы;
- используют свободно падающий молот копра;
- используют принудительно падающий молот дизель-молота;
- при забивке в связные грунты осуществляют предварительное бурение лидирующей скважины для установки в нее части обсадной трубы, причем вблизи имеющихся сооружений сооружают набивные сваи по направлению от середины сооружения;
- расстояние между сваями должно быть от 6D до 10D, где D - диаметр сваи;
- арматурный каркас свай, работающих на растяжение, заглубляют в несущий прочный грунт не менее, чем на 3,0 м и свай, работающих на сжатие - не менее 1,0 м;
- сыпучий материал пробки может быть выполнен из сухого бетона;
- сыпучий материал пробки может быть выполнен из гравия;
- в слабых грунтах осуществляют предварительное уплотнение грунта гравием на 1,0 м ниже подошвы сваи;
- извлечение обсадной трубы при бетонировании тела сваи производят со скоростью от 9 до 11 м/мин;
- при применении в качестве сыпучего материала гравия обсадную трубу забивают в грунт на глубину до уровня от 1,0 до 2,0 м ниже проектной отметки низа сваи;
- при трамбовке дополнительного количества сыпучего материала пробки осуществляют одновременное извлечение обсадной трубы на высоту от 0,5 до 0,8 м;
- перед установкой арматурного каркаса обсадную трубу осаживают в готовую пяту на глубину от 20 до 50 см.
Изобретение поясняется чертежами, где на:
- фиг.1 изображен процесс формирования пробки в обсадной трубе;
- фиг.2 показан процесс погружения в грунт обсадной трубы;
- фиг.3 изображено формирование уширения пяты сваи;
- фиг.4 изображена стадия установки арматурного каркаса и бетонирование тела сваи литым бетоном;
- фиг.5 изображена законченная свая.
2
Перед началом работ обсадную трубу 1 подвешивают на направляющей стреле копра 2 и опирают ее на грунт. Массу молота 3 копра 2 определяют по формуле G=78,5L dπ/4 (kN), где d - диаметр молота (м), L - длина молота (м). В обсадную трубу 1 засыпают сыпучий материал, например из сухого бетона или гравия, и производят его уплотнение путем утрамбовывания 10-20 ударами молота 3 с высоты 1,0-3,0 м, формируя тем самым пробку 4. Рекомендуемая высота пробки должна быть равна трем диаметрам обсадной трубы. Обсадную трубу 1 погружают в грунт до проектной отметки за счет ударов свободно падающего молота 3 с высоты не менее 6-7 м на пробку 4. Возможно использование дизель-молота для погружения сваи оболочки 1. При погружении оболочки 1 происходит вытеснение грунта и его уплотнение. Затем производят выталкивание пробки 4 с помощью ударов молота 3 с большей высоты до тех пор, пока она не придет в движение. С каждым ударом молота 3, выталкивая пробку 4, извлекают обсадную трубу на высоту от 2 до 3 мм. После выбивания пробки 4 на глубину, равную половине диаметра обсадной трубы, прекращают извлечение обсадной трубы и ее вновь забивают не менее 20 ударами молота 3. После этого выбивают пробку 4 с оставлением ее безопасного остатка, препятствующего поступлению воды в обсадную трубу 1. Вытесненный материал пробки 4 образует неотъемлемую часть основания сваи. Затем в обсадную трубу 1 добавляют дополнительное количество сыпучего материала, который утрамбовывают с помощью молота 3 при одновременном извлечении обсадной трубы на высоту от 0,5 до 0,8 м, образуя тем самым уширение 5 пяты сваи. Обсадную трубу 1 осаживают в готовую пяту сваи на глубину от 20 до 50 см, полностью выбивают безопасный остаток пробки 4 и устанавливают в обсадную трубу 1 арматурный каркас 6. Арматурный каркас 6 свай, работающих на растяжение, заглубляют в несущий прочный грунт не менее чем на 3,0 м и свай, работающих на сжатие, - не менее 1,0 м. После этого производят бетонирование всего тела сваи путем непрерывной укладки литого бетона при одновременном поднятии обсадной трубы 1 со скоростью от 9 до 11 м/мин.
При применении в качестве сыпучего материала гравия обсадную трубу 1 забивают в грунт на глубину до уровня от 1,0 до 2,0 м ниже проектной отметки низа сваи. В слабых грунтах осуществляют предварительное уплотнение грунта путем утрамбовывания гравия на 1,0 м ниже подошвы сваи.
Для предотвращения отклонения по вертикали тела набивной сваи в связных грунтах осуществляют предварительное бурение лидирующей скважины для установки в нее обсадной трубы 1, причем вблизи имеющихся сооружений набивные сваи сооружают по направлению от середины сооружения. Рекомендуется устраивать набивные сваи на расстоянии между ними от 6D до 10D, где D - диаметр набивной сваи.
Предлагаемая технология возведения набивной сваи со стволом из литого бетона позволяет:
- повысить экономичность за счет снижения трудо- и материалозатрат;
- обеспечить высокую надежность выполнения защитного слоя необходимой величины;
- сооружать пяту уширения строго запрограммированного объема;
- повысить несущую способность набивной сваи за счет усиления слабых грунтов путем предварительного втрамбовывания гравия.
Источники информации
1. WWW.Prosvai.ru, «Набивные сваи Франки».