Способ изготовления грунтовой сваи

07 1 10066Изобретение относится к строительству и может быть использовано приизготовлении свай из грунтов, преимущественно в просадочных лессовыхвторого типа по просадочнасти грунтах,Известен способ изготовления грунтовой сваи, включающий образованиескважины, монтаж топливопровода ибункера с грунтом, подачу в скважину Огорючих смесей и грунта, сжиганиегорючих смесей и заполнение скважинырасплавленным грунтом 1 1.Недостатками этого способа являются большие потери тепла в атмосферу 1 Зиз-за негерметизированности скважины, достигающие 25-303 и нерациональное использование тепла при плавлении грунта в стволе скважины для обжига окружающего ее грунта, что снижает эффективность способа.Наиболее близким к изобретениюпо своей сущности и достигаемому результату является способ изготовления грунтовой сваи, включающий обра- дзование скважины с уширением, подачу в скважину горючих смесей и фор-.мирование ствола путем сжигания ихи нагнетания горячих газов вгрунт 2 ).30Недостатками этого способа являют"ся невысокая несущая способностьгрунтовой сваи, а также невозможностьприменения в лессовых грунтах второго типа по просадочности, так какразвивающиеся при замачивании такихгрунтов силы сдвига по внешней поверхности свай уменьшают их несущуюспособность,Целью изобретения является повышение несущей способности сваи. возводимой в условиях просадочных грунтов,за счет .исключения сцепления боковойповерхности ствола с окружающим грунтом,Указанная цель достигается тем,что согласно способу изготовлениягрунтовой сваи, включающему образование скважины с уширением, подачув скважину горючих смесей и формирование ствола путем сжигания их и50нагнетания горючих газов в грунт,образование скважины осуществляютв два этапа, в начале бурением шпура диаметром и длиной, меньшими соответствующих размеров ствола сваи, Ис последующим расположением в шпуреудлиненного заряда взрывчатого вещества и его взрыванием, а сжигание горючих смесей осуществляют при постоянно увеличивающейся температуре,скорость подъема которой определяютиз соотношения мфЧ =. (1) 2 У (В - Вц)Д где а - скорость спекания грунта,матч;О - диаметр изготавливаемойсваи, м;ОО - диаметр скважины в стволе,м- температура в центре факела, град;й - расчетная температура обжи-га на внешнем контуре изго"тавливаемой сваи, град.На чертеже изображена технологи-ческая схема изготовления грунтовой сваи согласно предлагаемому способу.способ изготовления грунтовой свай включает изготовление шпура 1 диаметром 4-6 см на глубину горизонта 2 просадочного грунта. Затем шпур 1 расширяют взрывом удлиненного заряда взрывчатого вещества до поперечного сечения скважины 3 и добуривают ее до отметки 4 заглубления в непросадочный грунт, образуя уширение 5. После этого в скважину 3 подают горючие смеси и разжигают факел 6. Затем со скоростью подъема температур, определяемой из соотношения 1), поднимают факел 6 по стволу скважины 3 и от горизонта 2 оплавляют стенки грунтом 7.После этого подают из бункера 8 порциями смесь грунта с топливом и легкоплавкими материалами и заплавляют скважину 3 от горизонта 4 расплавленным грунтом 9 до проектного уровня 10;Уплотнение грунта взрывом увеличивает его теплопроводность и при скорости подъема температуры, определяемой соотношением 1), образуется скачок температуры, который приводит к необратимому разрушению структурных связей грунта на границе контакта сваи с исходной материнс кой породой. Это, как показывают опыты, уменьшает силы сцепления 3-4 раза и тем самым резко снижает действие сил "нагружающего трения", возникающих при замачивании просадочно3 10066 го грунта. Заглубленная и расширен. ная часть сваи в непросадочном горизонте обеспечивает несущую способность сваи и ее размеры определяются расчетом. 5Предварительное оплавление стенок скважины и нагревание их при этом уменьшает в 20-30 раз фильтрацию в массив грунта газов из.скважины и создает благоприятные условия для 10 теплообмена внутри ствола скважины при заплавлении ее грунтовыми смесями. Добавление в них легкоплавких материалов обеспечивает при этом более равномерный расплав грунта и со- И кращает расходы тепловой энергии.П р и м е р. На участке работ производят изготовление двух грунтовых свай в лессовидном просадочном покровном суглинке мощностью 12 м, 20 подстилаемым тяжелым непросадочным суглинком достаточной мощности .Шпурц 1 проходят установкой ЛБУ диаметром 0,05 м на глубину 12 м, затем в них закладывают удли з ненные заряды взрывчатого вещества Показатели Способ Предлагаемый Свая 1 Свая 2 Свая 1 Свая 2 Продолжительностьизготовления свай(без подготовительных работ изамачивания грунта), ч 18 27 16 23 Расход тепловойэнергии на 1 мсваи, включая уплотненный и рас"плавленный в стеньках грунт, мДж/м 4400 4610 4200 3900 Несущая способ-.ность свай, тс 82 95 . 22 26 кратить продолжительность изготовле. ния их в 1,43-1,5 раз с уменьшением расхода тепловой энергии на 9-221. ВНИИПИ Заказ 2067/47 Тираж 671 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Таким образом, применение предлагаемого способа позволит повысить несущую способность свай из грунта в 337" 3,65 раз и одновременно со 07 4и производят камуфлетный взрыв без выброса породы, в результате которого образуются скважины диаметром 0,2 м. После этого скважины 3 добуривают установкой ЛБУ на 1 м и рас- ширяют приставкой к ЛБУ в забое 5 до 0,6 м. После зажигания факела 6 со скоростью подъема температуры около 600 С/ч стенки грунта 7 оплавляются на толщину 4-5 см от горизонта 2 до проектной отметки 10. Затем факел 6 вновь регулируют на глубину отметки 4, в скважину 3 подают грунт с твердым топливом и молотым полевым шпатом в составе 4:1:1 и расплавом грунта 9 скважины 3 заплавляют до отметки 10. После изготовления свай грунт вокруг них замачивают по стандартной методике и определяют несущую способность свай на центральную сжимающую нагрузку. Одновременно изготавливают две спаи в аналогичнцх условиях и по из,вестному способу. Результы и их анализ приведены.в таблице.