Устройство для образования буронабивных свай винтового профиля

Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам, повышающим несущую способность буронабивных свай, и может быть использовано при строительстве фундаментов зданий и сооружений.
Известно «Устройство для образования винтового профиля на стенках скважин по буронабивные сваи» (патент RU 2580120, 2016 г. Е21В 19/08, E02F 5/20) содержащее рабочий наконечник, соединенный шарнирной муфтой с буровой штангой, привод поступательно-вращательного движения штанги, подвижную и неподвижную траверсы. Привод поступательно-вращательного движения штанги выполнен в виде редуктора, оснащенного механизмом свободного хода, закрепленного на подвижной траверсе, установленной в направляющих, выходной вал которого через захват соединен с буровой штангой, а входной - с приводной звездочкой, подвешенной на цепи, один конец которой закреплен неподвижно, а второй соединен с приводом.
Недостатком устройства является то, что оно не может быть использовано без предварительно пробуренной скважины. Само бетонирование скважины происходит с применением бетонолитных труб, что увеличивает трудоемкость, себестоимость и время устройства винтовой сваи.
Наиболее близким по технической сущности заявляемому устройству, является: «Способ возведения буронабивной винтовой сваи в грунте» (патент RU 2317373, 2008 г. E02D 5/56, прототип), заключающийся в том, что образуют пилотную скважину в грунте путем бурения и выдачи разрушенного грунта на поверхность посредством полого шнекового бурового снаряда с породоразрушающим инструментом. Шнековый буровой снаряд снабжают устройством с выдвижным ножом. Извлекают полый шнековый буровой снаряд с породоразрушающим инструментом из скважины. Размещают в скважине металлический каркас и заполняют скважины бетоном. В стенках пилотной скважины выполняют с возможностью изменения шага спирали винтовую щель. Подачу бетонной смеси осуществляют через внутренний канал шнекового бурового снаряда для заполнения образовавшейся в пилотной скважине полости и винтовой щели по мере поднятия бурового снаряда. Размещение в скважине металлического каркаса осуществляют после полного выхода бурового снаряда из скважины и заполнения ее бетонной смесью.
Недостатком этого решения является то, что для получения винтового профиля используют выдвижной нож, который в процессе эксплуатации может повредиться или выйти из строя. Также грунт из скважины вынимается, что увеличивает трудоемкость, себестоимость и время устройства винтовой сваи.
Задачей заявляемой полезной модели является исключение предварительного бурения скважины с выемкой грунта из скважины и отсутствие выдвижных деталей бурового снаряда для образования винтового профиля - за счет того, что буровая колонна выступает в роли скважинообразователя.
Поставленная задача решается тем, что «Устройство для образования буронабивных свай винтового профиля», содержит в себе буровую колонну, внутреннюю полость для подачи бетона в скважину и отбрасываемый наконечник, согласно полезной модели буровая колонна выполнена в форме винта с разрывом на последнем витке профиля.
Винтовой профиль буровой колоны позволяет при погружении в грунт, уплотнить его вокруг устройства без выемки грунта из скважины, а также при дальнейшем бетонировании формировать сваю винтового профиля, и в результате этого будет происходить увеличение несущей способности.
Разрыв на последнем витке профиля буровой колоны необходим для обеспечения уровня заливаемой бетонной смеси выше уровня низа буровой колонны.
На фиг. 1 приведен общий вид устройства.
Устройство для образования буронабивных свай винтового профиля содержит: 1 - буровая колонна, 2 - полость шнека для подачи бетона, 3 - разрыв на последнем витке профиля, необходимый для того чтобы бетонная смесь находилась выше уровня низа буровой колонны, 4 - отбрасываемый наконечник.
Устройство работает следующим образом.
Буровую колонну 1 вкручивают до заданной отметки, после чего в полость шнека 2 подастся бетонная смесь, под давлением которой отбрасываемый наконечник 4 выдавливается и смесь поступает в забой скважины. Буровая колонна 1 постепенно выкручивается, но ее конец находится ниже уровня бетонной смеси. Разрыв 3 на последнем витке необходим, чтобы бетонная смесь находилась выше уровня низа буровой колонны 1. Грунт в данном случае не вынимается из скважины, а уплотняется вокруг устройства при его погружении. Винтовой профиль сваи получается за счет формы буровой колонны. Устройство позволяет выполнять работы в один заход, начиная с выхода буровой установки на точку бурения и заканчивая формированием оголовка свай. После бетонирования, при помощи вибропогружателя в бетонную смесь опускают арматурный каркас.
Использование полезной модели позволяет выполнить в один заход бетонирование сваи винтового профиля, а также дает возможность дополнительно уплотнить грунт вокруг тела сваи, что позволяет увеличить несущую способность сваи без увеличения затрат, трудоемкости и себестоимости работ.