Технология устройства буронабивных свай.

Диаметром до 2 м, глубина до 20 м, несущая способность одной сваи 1000 и >т.

Порядок устройства:

1. устанавливается буровой кондуктор

2. демонтируется кондуктор и устанавливается патрубок

3. в скважину устанавливается арматура (арматурный каркас).

4. монтируется бетонолитная труба и приемный бункер

5. укладывается бетонная смесь до верха скважины

6. демонтируется обсадной патрубок, устанавливается опалубка оголовка и бетонируется оголовок.

Характерной особенностью технологии, устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до заданной отметки и последующее формирование ствола сваи.

В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраивают одним из следующих трех способов: без крепления стенок скважин (сухой способ), с применением глинистого раствора для предотвращения обрушения стенок скважины, с креплением скважин обсадными трубами.

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (про-садочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины. Технология устройства таких свай состоит в следующем. Методами вращательного бурения (шнековая колонна или ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину. По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих в комплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя; при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4... 5 операций срезывания и извлечения фунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м. После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.

Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины. В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем. По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.

Глинистый раствор для удержания стенок скважин от обрушения применяют при устройстве буронабивных свай в неустойчивых обводненных фунтах. В этом случае скважины бурят вращательным способом. Однако при проходке по скальным включениям и прослойкам используют сменные рабочие органы ударного типа (фейферы, долота). В скважину глинистый раствор поступает по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2... 1,3 г/см3, устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции. Затем в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонную смесь подают с помощью вибробункера с бетонолитной трубой, которую опускают в скважину. Вибрируемая бетонная смесь, поступая в скважину, вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью бетоновод извлекают.Устройство буронабивных свай с креплением стенок скважин обсадными трубами возможно в любых геологических и гидрогеологических условиях. Обсадные трубы можно оставлять в грунте или извлекать из скважин в процессе изготовления свай (инвентарные трубы). Секции обсадных труб, как правило, соединяют стыками специальной конструкции или с помощью сварки. Погружают обсадные трубы в процессе бурения скважины гидродомкратами, а также посредством забивки трубы в грунт или вибропогружением. Бурят скважины специальными установками вращательным или ударным способом.

Рис. 32. Технологическая схема устройства буронабивных свай с уширенной пятой сухим способом:
I - бурение скважины; II - устройство уширенной полости; III - установка обсадного патрубка и арматурного каркаса; IV - установка воронки; V - заполнение скважины бе­тонной смесью; VI - извлечение обсадного патрубка и воронки; 1 - буровая установка; 2 - электропривод; 3 - буровая скважина; 4 - уширитель; 5 - обсадной патрубок; 6 - ар­матурный каркас; 7 - воронка; 8 - бадья; 9 - бетонная смесь

73. Способы образований уширений при устройстве набивных свай.

Существуют три способа устройства уширений свай. Первый способ — распирание грунта усиленным трамбо­ванием бетонной смеси в нижней части скважины, когда невозможно оценить качество работ, форму (какой стала пята уширения), насколь­ко бетон перемешался с грунтом и какова его несущая способность. Уширение пяты трамбованием выпол­няют с помощью вибропогружателя и штампа, жестко связанных штангой. Инвентарную обсадную трубу на 1 м не доводят до дна скважины, за­полняют ее нижнюю часть на высоту до 1,5 м жесткой бетонной смесью с осадкой конуса 0..2 см и втрамбовывают ее в грунт. Очередные порции бетонной смеси добавляют до тех пор, пока размер уширения, который приближенно определя­ют по объему втрамбованной смеси, не достигнет заданного.

а - засыпка в скважину жесткой бетонной смеси; б - втрамбовывание ее в грунт основания; 1 - инвентарная обсадная труба; 2 - бадья с бетоном; 3 - бетонная смесь; 4 - вибротрамбов­ка; 5 - вибропогружатель;

При втором способе скважину пробуривают станком, имеющим на буровой колонке специальное устройство в виде раскрывающегося ножа, Для образования уширения скважины диаметром до 3 м. Нож раскрывается гидравлическим механизмом, управляемым с поверхности земли. При вращении штанги ножи срезают грунт, который попадает в бадью, расположенную над расширителем. За несколько операций сре­зания ножами грунта и извлечения его на поверхность в грунте образует­ся уширенная полость. В скважину подают глинистый раствор из бентонитовых глин, который непрерывно циркулирует и обеспечивает устой­чивость стенок скважины. При устройстве уширений разбуривание по­лости осуществляют одновременно с подачей в скважину свежего глини­стого раствора до полной замены раствора, загрязненного грунтом. После завершения бурения скважины на проектную глубину буровую колонку с уширителем извлекают, в скважину устанавливают арматурный каркас. Бетонирование ведут методом вертикально перемещающейся трубы, ко­гда одновременно в трубу подают бетонную смесь и поднимают ее. Бе­тонная смесь, соприкасаясь с вязким глинистым раствором, не снижает своей прочности, цементное вяжущее из смеси не вымывается. Бетонная смесь выжимает глинистый раствор вверх по трубе и через зазор между трубой и скважиной. Нижний конец бетонолитной трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь на глубину порядка 2 м; бетони­рование осуществляют непрерывно, чтобы не возникали прослойки гли­нистого раствора в бетоне.

Взрывной способ устройства уширений. В пробурен­ную скважину устанавливают обсадную трубу. На дно скважины опускают заряд взрывчатого вещества расчетной массы и выводят провода от детонатора к взрывной машинке, находящейся на поверхности. Скважину заполняют бетонной смесью на 1,5...2,0 м, поднимают на 0,5 м обсадную трубу и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. После этого пор­циями и с необходимым уплотнением заполняют обсадную трубу бетонной смесью доверху.