СПОСОБ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИ

СПОСОБ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2255179 (13) C1

(51) 7 E02D5/36, E02D5/38 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 16.04.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003133932/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.11.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.11.21 
(45) Опубликовано: 2005.06.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 966155 А,15.10.1982. SU 688555 А, 30.09.1979. SU 711233 А, 25.01.1980. SU 1265241 А2, 23.10.1986. SU 1530671 А1, 23.12.1989. SU 393102 А, 26.12.1973. ЧАУС К.В. и др. Технология производства строительных материалов, изделий и конструкций. М.: Стройиздат, 1988, с.127-130. 
(72) Автор(ы): Полищук А.И. (RU); Земан С.К. (RU); Рапопорт О.Л. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ) (RU); Государственное научное учреждение Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском университете систем управления и радиоэлектроники (ГНУ НИИ АЭМ) (RU); Общество с ограниченной ответственностью "Магнит" (ООО "Магнит") (RU) 
Адрес для переписки: 634003, г.Томск, пл. Соляная, 2, ТГАСУ, патентный отдел 

(54) СПОСОБ УСТРОЙСТВА БУРОНАБИВНОЙ СВАИИзобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано при возведении свайных фундаментов в сезонно-мерзлых грунтах. Способ устройства буронабивной сваи включает образование на глубину сезонного промерзания скважины диаметром, превышающим диаметр ствола сваи, установку в скважину нагревателя, подачу тепла, заглубление через полость нагревателя в грунт обсадной трубы с теряемым наконечником, бетонирование ствола скважины с одновременным подъемом обсадной трубы и извлечением нагревателя. Тепло подают в бетонную смесь в пределах глубины сезонного промерзания грунта после извлечения из скважины обсадной трубы. Нагревателем служит индуктор, выполненный в виде покрытой снаружи теплозащитным слоем катушки из медного провода, размещенной снаружи металлического патрубка. Нагревание ведут в течение 10-12 часов, поддерживая температуру бетонной смеси 75-80°С за счет регулирования мощности в индукторе, до набора прочности бетонной смеси до 80% от проектной. Индуктор извлекают из скважины, а в образовавшийся после извлечения индуктора зазор между стенкой скважины и стволом сваи укладывают непучинистый грунт. Технический результат состоит в снижении энергоемкости при сохранении производительности и повышении несущей способности сваи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано при возведении свайных фундаментов в сезонно-мерзлых грунтах.

При устройстве свайных фундаментов в мерзлых грунтах или сезонно-мерзлых (в зимнее время) существует проблема, заключающаяся в замедленном твердении бетона, находящегося в контакте с мерзлым грунтом. Этот фактор вызывает снижение несущей способности сваи. Для решения этой проблемы нагревают околоствольное пространство на всей глубине мерзлого грунта.

Известен способ изготовления буронабивной сваи в мерзлом грунте, включающий образование скважины, установку в нее каркаса и укладку бетонной смеси с последующим ее прогревом путем подачи тепла в окружающий сваю грунт, причем одновременно с подачей тепла осуществляют откачку грунтовой воды из окружающего скважину грунта. (А.С. СССР №688555, пр. 03.05.78, опубл. 30.09.79). 

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления набивной сваи по авторскому свидетельству СССР №966155 от 14.01.81. Согласно этому способу скважину образуют на глубину сезонного промерзания диаметром, превышающим диаметр ствола сваи. Устанавливают в нее соединенный с теплоисточником кольцевой трубчатый нагреватель с теплоизолированной внутренней поверхностью, внешний диаметр которого равен диаметру скважины, а внутренний превышает диаметр ствола сваи и подают тепло в окружающий грунт. Одновременно через полость нагревателя в грунт заглубляют обсадную трубу с теряемым наконечником. Бетонирование ствола производят в две стадии: на первой стадии бетонируют нижнюю часть ствола до уровня сезонного промерзания грунта с одновременным подъемом обсадной трубы, после чего прекращают подачу тепла и извлекают нагреватель, а затем бетонируют оставшуюся часть скважины с одновременным извлечением обсадной трубы.

Использование этого способа позволяет сократить продолжительность изготовления сваи за счет совмещения по времени процесса бетонирования сваи с использованием обсадной трубы с процессом прогрева бетонной смеси путем подачи тепла в окружающий сваю грунт. Однако подача тепла в окружающий сваю грунт влияет на энергоемкость процесса - для обеспечения нормального процесса твердения и особенно для его ускорения требуется увеличить время на его нагрев, что ведет к повышению энергоемкости процесса. Отсутствие контроля за процессом твердения бетонной смеси может привести к пересушке бетона, а следовательно, к снижению его прочности.

Задача предлагаемого способа заключается в снижении энергоемкости при сохранении производительности и повышении несущей способности сваи.

Поставленная задача решается тем, что в известном способе устройства буронабивной сваи, включающем образование на глубину сезонного промерзания скважины диаметром, превышающим диаметр ствола сваи, установку в скважину нагревателя, подачу тепла, заглубление через полость нагревателя в грунт обсадной трубы с теряемым наконечником, бетонирование ствола скважины с одновременным подъемом обсадной трубы и извлечение нагревателя, тепло подают в бетонную смесь в пределах глубины сезонного промерзания грунта после извлечения из скважины обсадной трубы, нагревателем служит индуктор, выполненный в виде покрытой снаружи теплозащитным слоем катушки из медного провода, размещенной снаружи металлического патрубка, нагревание ведут в течение 10-12 часов, поддерживая температуру бетонной смеси 75-80°С за счет регулирования мощности в индукторе, до набора прочности бетонной смеси до 80% от проектной, затем индуктор извлекают из скважины, а в образовавшийся после извлечения индуктора зазор между стенкой скважины и стволом сваи укладывают непучинистый грунт. Кроме того, задача решается еще и тем, что между нагревателем и обсадной трубой устанавливают патрубок из асбестоцемента, длина которого соответствует глубине скважины большего диаметра, при этом патрубок оставляют в теле сваи после извлечения нагревателя. 

Заявляемое изобретение отличается от прототипа тем, что: 

- тепло подают в бетонную смесь в пределах глубины сезонного промерзания грунта после извлечения из скважины обсадной трубы; 

- нагревателем служит индуктор, выполненный в виде покрытой снаружи теплозащитным слоем катушки из медного провода, размещенной снаружи металлического патрубка;

- нагревание ведут в течение 10-12 часов, поддерживая температуру бетонной смеси 75-80°С за счет регулирования мощности в индукторе, до набора прочности бетонной смеси до 80% от проектной;

- в образовавшийся после извлечения индуктора зазор между стенкой скважины и стволом сваи укладывают непучинистый грунт;

- между нагревателем и обсадной трубой устанавливают патрубок из асбестоцемента, длина которого соответствует глубине скважины большего диаметра, при этом этот патрубок оставляют в теле сваи после извлечения нагревателя из скважины.

Повышение температуры бетонной смеси до 75-80°С и поддерживание ее в течение 10-12 часов ускоряет твердение бетонной смеси. За это время обеспечивается набор прочности в бетонной смеси до 80% от проектной. Использование в качестве нагревателя индуктора, выполненного в виде покрытой снаружи теплозащитным слоем катушки из медного провода, размещенной снаружи металлического патрубка, позволяет осуществить не только эффективный направленный нагрев бетонной смеси, но регулировать и контролировать сам процесс нагрева, поддерживая при этом необходимые режимы нагрева (температуру и время).

Далее способ поясняется примером конкретного выполнения. На фиг. 1 изображен нагреватель (индуктор), установленный в скважину, образованную в мерзлом участке грунта; на фиг.2 - промежуточная стадия изготовления сваи; на фиг. 3 - свая, полученная предлагаемым способом (продольный разрез).

Способ реализуется следующим образом. В сезонно-мерзлом грунте 1 на глубину сезонного промерзания 17 одним из известных способов, например бурением, образуют скважину 2, диаметр которой превышает диаметр ствола сваи 3. В скважину устанавливают индуктор 4, включающий катушку 5 из медного провода, размещенную снаружи металлического патрубка 6. Наружная поверхность патрубка 6 имеет тонкий слой из электроизоляционного материала 7. Снаружи катушка 5 покрыта теплозащитным слоем 8. Регулирование мощности индуктора 4 осуществляется источником электрического питания 9, который представляет собой преобразователь частоты, например, мощностью 30 кВА и рабочей частотой выходного тока 8,0 кГц. Преобразователь частоты обеспечивает такие режимы индуктора, которые позволяют нагревать бетонную смесь в пределах глубины сезонного промерзания грунта до заданной температуры (75-80°С) за время не менее 2 часов, стабилизировать заданную температуру бетонной смеси с точностью до ±5°С в течение заданного времени (10-12 часов), которое необходимо для набора прочности до 80% от проектной, автоматически отключать режим нагревания и стабилизации по окончании времени стабилизации. Контроль температуры бетонной смеси производится автоматически. Через внутреннюю полость индуктора 4 в подстилающий талый грунт 10 заглубляют обсадную трубу 11 с теряемым наконечником 12. Между индуктором и обсадной трубой устанавливают асбестоцементный патрубок 13. Длина индуктора 4 соответствует глубине скважины 2. После погружения обсадной трубы в нее опускают арматурный каркас 14 и производят укладку бетонной смеси 15 с одновременным подъемом обсадной трубы 11 вверх до полного ее извлечения из грунта, после чего включают источник питания 9. По окончании работы источник питания отключают, а индуктор извлекают из скважины. При этом асбестоцементный патрубок своей внутренней поверхностью "вмораживается" в бетон, а внешняя поверхность, оставаясь "сухой", не препятствует удалению индуктора 4 из скважины. В образовавшийся после извлечения индуктора зазор укладывают непучинистый грунт 16, например гравийно-песчаную смесь.

Такая свая с гарантированной несущей способностью может быть изготовлена в короткие сроки с экономией энергозатрат за счет использования направленного индукционного прогрева бетонной смеси.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ устройства буронабивной сваи, включающий образование на глубину сезонного промерзания скважины диаметром, превышающим диаметр ствола сваи, установку в скважину нагревателя, подачу тепла, заглубление через полость нагревателя в грунт обсадной трубы с теряемым наконечником, бетонирование ствола скважины с одновременным подъемом обсадной трубы и извлечением нагревателя, отличающийся тем, что тепло подают в бетонную смесь в пределах глубины сезонного промерзания грунта после извлечения из скважины обсадной трубы, нагревателем служит индуктор, выполненный в виде покрытой снаружи теплозащитным слоем катушки из медного провода, размещенной снаружи металлического патрубка, нагревание ведут в течение 10-12 ч, поддерживая температуру бетонной смеси 75-80°С за счет регулирования мощности в индукторе, до набора прочности бетонной смеси до 80% от проектной, затем индуктор извлекают из скважины, а в образовавшийся после извлечения индуктора зазор между стенкой скважины и стволом сваи укладывают непучинистый грунт.

2. Способ устройства буронабивной сваи по п.1, отличающийся тем, что между нагревателем и обсадной трубой устанавливают асбестоцементный патрубок длиной, соответствующей глубине скважины большего диаметра, который оставляют в теле сваи после извлечения нагревателя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru