КОНСТРУКЦИЯ ИНЪЕКТОРА ДЛЯ УСТРОЙСТВА ИНЪЕКЦИОННОЙ СВАИ

Полезная модель относится к строительству, в частности к устройству фундаментов из инъекционных свай в нетекучих глинистых грунтах, и может быть использована в промышленном и гражданском строительстве как при возведении новых зданий и сооружений, так и при усилении существующих фундаментов.
Известно конструктивное решение сварного арматурного каркаса для буроинъекционных свай, состоящего из продольных (расположенных по кругу) и поперечных стержней. Секции арматурного каркаса опускают в предварительно пробуренную скважину и соединяют между собой при помощи стыковочной трубы. При этом труба идет в составе нижней секции, а стержни верхней секции привариваются к ней при стыковке (Рекомендации по применению буроинъекционных свай/НИИОСП - М.: Госстрой, 1984. - 48 с. - с.15-16, рис.4.1). Недостаток данного конструктивного решения заключается в трудоемкости установки арматурного каркаса буро-инъекционной сваи в проектное положение. Сначала бурится скважина, и только после этого в нее опускают арматурный каркас. При этом к стыковочной трубе нижней секции приваривают каждый продольный стержень верхней секции в условиях строительной площадки, что уменьшает надежность устройства стыка секций сваи.
7
Известно конструктивное решение инъектора в виде инъекторной трубы с отверстиями перфорации, которое используется для устройства инъекционной сваи. К нижнему концу инъекторной трубы приварен конусный наконечник, состоящий из пластины в виде диска и режущих пластин острия, края которых выступают за контур диска. Диаметр диска больше диаметра инъекторной трубы. На поверхности трубы расположены с регулярным шагам сквозные отверстия. Погружение инъектора производится с помощью специального вдавливающего оборудования. Так как диаметр трубы меньше диаметра диска наконечника, то в процессе погружения трубы образуется зазор между трубой и стенкой скважины, который препятствует засорению грунтом отверстий трубы. По длине инъекторная труба может состоять из нескольких секций и наращиваться в процессе погружения. Для этого в верхний торец задавленной секции инъекторной трубы вставляется и приваривается патрубок меньшего диаметра для стыковки со следующей секцией. В верхней части инъекторная труба снабжена устройством для тампонажа, включающая трубу для нагнетания и уширительное кольцо. После устройства инъекционной сваи инъектор выполняет роль ее арматуры (Пат. 2238366. Российская Федерация. МПК E02D 5/34, опубл. 20.10.04, Бюл. №29). Данное конструктивное решение инъектора принято за прототип. Недостаток конструктивного решения прототипа заключается в высокой стоимости труб, трудоемкости сверления отверстий в трубе, ненадежности совместной работы трубчатой арматуры с бетоном, засорении отверстий грунтом.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности совместной работы арматуры с бетоном инъекционной сваи, прочности сваи по материалу, технологичности, экономичности и снижение материалоемкости, трудоемкости ее изготовления.
Технический результат, позволяющий решить поставленную задачу, заключается в прочном сцеплении бетона сваи с арматурой и использовании малоподвижных бетонных смесей независимо от крупности заполнителя.
Задача решена следующим образом. Как и прототип, конструкция инъектора согласно полезной модели содержит арматуру, которая может быть выполнена в зависимости от длины сваи из одной или нескольких секций, жестко соединенных торцами между собой. Нижняя секция содержит конусный наконечник, закрепленный на ее нижнем конце и выполненный в виде диска, выступающего за контур каркаса, и режущих пластин, приваренных к диску снизу. Верхняя секция имеет конструктивное решение для тампонажа, аналогичное прототипу. В отличие от прототипа в заявляемой полезной модели каждая секция арматуры состоит из продольных стержней периодического профиля, патрубков с обоих концов секции, на внешней поверхности которых по кругу приварены концы продольных стержней, и одного хомута, установленного посередине секции, или двух и более хомутов, установленных равномерно вдоль секции и выполненных в виде колец с отверстиями для пропуска продольных стержней. Секции соединены между собой с помощью сварки торцов соответствующих патрубков. Режущие пластины конусного наконечника могут выступать за контур диска, а также их края могут совпадать с контуром диска. Диск конусного наконечника приварен к торцу нижнего патрубка. Устройство для тампонажа приварено к торцу верхнего патрубка арматуры.
При работе инъекционной сваи в грунте обеспечивается надежное сцепление арматуры с бетоном, а также появляется возможность применения малоподвижной бетонной смеси с крупным заполнителем, обеспечивают ее высокую прочность по материалу. Это достигается путем использования гибкого типа армирования инъекционной сваи в виде арматурного каркаса, состоящего из стержней и хомутов. Набор технологических операций изготовления инъектора позволяет положительно судить о его технологичности, экономичности, трудоемкости и материалоемкости.
Заявителю не известны варианты конструктивного решения инъектора, применяемые при устройстве инъекционной сваи, содержащие заявляемую совокупность признаков, характеризующих полезную модель. Это говорит о новизне полезной модели.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого инъектора с одним хомутом посередине секции, на фиг.2 - узел А фиг.1, а на фиг.3 - разрез А-А фиг.2. На фиг.4 приведен общий вид скважины, образованной путем погружения инъектора вдавливанием. На фиг.5 представлен общий вид инъекционной сваи, устроенной с использованием предлагаемой конструкции инъектора, а на фиг.6 - разрез Б-Б фиг.5.
До устройства инъекционной сваи все секции должны быть предварительно изготовлены. Каждая секция арматурного каркаса содержит продольные арматурные стержни периодического профиля 1, своими концами приваренными по кругу к двум патрубкам 2. Потере устойчивости стержней 1 при вдавливании секции препятствуют хомуты 3, расположенных равномерно вдоль каждой секции. Количество хомутов 3 в пределах секции может быть равно одному или более и зависит от длины, усилия вдавливания секции. Хомут 3 представляет собой кольцо с отверстиями для пропуска стержней (фиг.6). К нижней секции приварен конусный наконечник, который состоит из диска 4 и режущих пластин 5, 6 (фиг.2, 3). Наконечник приварен к патрубку 2 нижней секции. Верхняя секция имеет уширительное кольцо 7 и трубу 8, которые расположены в верхней части секции. Детали каждой секции соединяются друг с другом на заводской сварке, а секции между собой - на монтажной сварке.
Погружение инъектора осуществляется следующим образом. На поверхность грунта устанавливают вертикально нижнюю секцию конусным наконечником вниз. Вдавливание выполняется с помощью специального вдавливающего оборудования (домкрат, гидроцилиндр и др.). По мере погружения секции инъектора вокруг него образуется скважина 10 диаметром, равным диаметру диска 4 конусного наконечника (фиг.4). Как только нижняя секция будет полностью задавлена, если ее длины недостаточно, то на нее устанавливается, а затем вдавливается следующая секция. Торцы секций сваривают. Последующие и верхняя секции устраиваются аналогично.
После погружения инъектора до проектной отметки в устье скважины устраивается тампонаж 9 одним из известных традиционных способов (фиг.4, 5). Затем через трубу 8 осуществляется нагнетание под давлением (инъекция) подвижной бетонной смеси, которое приводит к формированию тела 11 (фиг.5) инъекционной сваи. При этом инъектор выполняет роль арматуры сваи.