ИНВЕНТАРНАЯ РАЗЪЕМНАЯ ОБСАДНАЯ ТРУБА

Полезная модель (далее ПМ) относится к строительству фундаментов. Она, в частности, может быть использована при устройстве фундаментов опор мостов из буроопускных столбов на вечномерзлых грунтах (в.м.г.)
Известны различные способы проходки скважин под столбчатые фундаменты, которые широко используются при строительстве на в.м.г. Одним из способов устройства скважин для свободного размещения буроопускных столбов является механическое бурение. «Руководство по строительству фундаментов малых и средних мостов на БАМЕ» [1] рекомендует применять обсадные трубы (патрубки) во всех грунтах для закрепления устья скважины от смещения в плане в процессе бурения, а в неустойчивых грунтах - для крепления боковой поверхности скважин от обрушения грунта (п. 3.7).
Схемы инвентарных обсадных труб (далее ИОТ) многократного использования, изготавливаемых из стандартных стальных труб со стенкой толщиной 8 мм и более, показаны в Руководстве [1], в «Рекомендациях по строительству столбчатых фундаментов и опор мостов» [2], а также в книге Таргуляна Ю.О. «Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах» [3].
При этом кроме указанных источников 1-3 следует руководствоваться положениями СП 32-101-95 «Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов» [4].
Инвентарные обсадные трубы ИОТ, указанные выше, приняты в качестве прототипа ПМ.
Основным недостатком ИОТ является необходимость ее подъема после установки и заделки в скважине столба до отметки, при которой низ трубы должен быть выше верха столба. При высоких ростверках эта высота может быть значительной, особенно при возведении безростверковых столбчатых высоких опор виадуков, путепроводов и других мостовых сооружений. Кроме того, ИОТ не позволяет вести монтаж сборных ригеля или оголовка опоры до тех пор, пока бетон заделки столба в скважине не наберет достаточной расчетной прочности. К тому же ИОТ из цельных стальных труб имеют значительные габариты при перевозке.
Технической задачей ПМ является разработка такой конструкции инвентарной обсадной трубы, которая позволит сократить время на крановые работы при устройстве фундаментов и опор из буроопускных железобетонных столбов и увеличить количество обсадных труб, перевозимых в разобранном виде на одном грузовом автомобиле.
Указанная техническая задача решена за счет того, что инвентарная разъемная обсадная труба (ИРОТ) состоит из двух одинаковых по форме и длине частей, отличается тем, что обе части ее изготовлены продольной разрезкой стальной стандартной толстостенной трубы; объединение обеих частей обсадной трубы в жесткую конструкцию для использования ее при бурении скважин осуществляется наружными стальными накладками и шпильками с резьбой и гайками; шпильки при этом приварены гладким торцом перпендикулярно к наружной поверхности обеих частей трубы, а накладки прижимаются к трубе гайками; оба продольных стыка между частями трубы перекрываются стальными полосами, каждая из которых приварена одним ребром сплошным продольным швом к наружной поверхности одной части обсадной трубы; перевозка обсадной трубы может производиться автотранспортом в разобранном или собранном виде.
Графическое изображение ПМ показано на рисунке, где обозначено:
фиг 1. - труба в собранном виде с наголовником; фиг 2. - вид нижнего торца трубы; фиг 3. - положение трубы в скважине с опущенным столбом; фиг 4. - вид поперечного сечения трубы и столба; поз 1 - наголовник; поз 2 - левая часть ствола трубы; поз 3 - правая часть ствола трубы; поз 4 - поддомкратные упоры; поз 5 - строповочный штырь; поз 6 - плоская накладка; поз 7 - шпильки с гайками; поз 8 - стальные полосы; поз 9 - сварной шов; поз 10 - столб; поз 11 - скважина.
Предлагаемая ПМ изготавливается и применяется в следующей последовательности.
Работы по изготовлению частей трубы 2 и 3 и наголовника 1 следует выполнять в цехе или в мастерских, имеющих соответствующее оборудование и работников. Готовые части 2 и 3 трубы в разобранном виде с наголовником 1 на автомобиле перевозятся к опоре моста. Здесь производится сборка обсадной трубы (фиг 1 и 2).
После этого в соответствии с ППР выполняется разметка положения столбов 10 опоры и соответственно обсадных труб.
Собранную обсадную трубу из частей 2 и 3 устанавливают на спланированную под нее площадку. Кран (или буровой станок) устанавливают над трубой. На верх трубы укладывают наголовник 1, предназначенный для воспринятая ударов сбрасываемого на него груза с расчетной высоты. В результате происходит погружение трубы в грунт на заданную глубину (фиг 3). При этом верх трубы должен располагаться над грунтом площадки в пределах 0,5-0,7 м [1]. Такая высота необходима для установки домкратов под упоры 4 при извлечении трубы после установки и заделки столба 10 в скважине 11.
Следующий этап - бурение скважины 11 через обсадную трубу до проектной отметки. Сведения о буровом оборудовании и технологии бурения скважины должны быть изложены в НИР.
После установки столба 10 и его заделки в скважине 11 выполняются работы по извлечению трубы из скважины. Вначале труба поднимается двумя домкратами, которые устанавливаются под упоры 4. Затем от крана два стропа соединяются с упорами 4 штырями 5. Верхние накладки 6 снимаются с боковой поверхности трубы после отвертывания гаек со шпилек 7.
После этого труба краном полностью извлекается из скважины 11, в которой установлен и заделан столб 10. Затем с подвешенной над грунтом трубы, внутри которой расположена надземная часть столба 10 удаляют нижние накладки 6 для полного разделения трубы на две части 2 и 3.
Разъединенные части 2 и 3 трубы краном отводят в подвешенном состоянии к месту их сборки для применения при бурении следующей скважины или для погрузки в бортовой автомобиль, прицеп и т.п.для перевозки к новому месту использования.
Таким образом, предлагаемая ПМ позволяет сократить время на крановые работы, выполняемые при устройстве столбчатых фундаментов или безростверковых опор в основном высоких виадуков, мостов, путепроводов и т.п. ПМ может применяться как на вечномерзлых, так и немерзлых пластинчатых грунтах. Кроме того, ПМ позволяет увеличивать до двух и более раз количество перевозимых обсадных труб в разобранном состоянии на одном автомобиле, что обеспечивает сокращение количества автомобилей для перевозки обсадных труб.
Использованные источники
1. Рекомендации по строительству столбчатых фундаментов и опор мостов. М 1976.
2. Руководство по строительству фундаментов малых и средних мостов на БАМе М. 1982.
3. Ю.О. Таргулян Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах Л. Стройиздат 1978.
4. Свод правил СП32-101-95. Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов М 1996.