Технология по увеличению плотности грунта без вибрационных воздействий

Технология раскатки скважин была разработана для того, чтобы предложить недорогую комплексную систему по увеличению плотности грунта без вибрационных воздействий, минимизировать расход бетона и вынос выбуренного грунта из скважины.

Во время бурения раскатчик вдавливает грунт в стенки скважины уплотняя почву, тем самым формирует профиль будущей сваи и минимизирует вынос выбуренного грунта на поверхность.

Мягкие грунты такие как глина, суглинок, верхний слой может быть представлен в виде мёрзлого грунта и строительного мусора. Глубина бурения может достигать тридцати метров. Диаметр свай варьируется от 300 до 800 мм.

Во время извлечения раскатчика происходит процесс бетонирования с постоянным контролем рабочего давления бетона в инструменте и скважине. По результату получается буронабивная свая, в которой бетон и грунт эффективно скреплены для обеспечения максимальной несущей способности сваи.

Во время бурения, крутящий момент, силу и скорость с которой раскатчик забуривается на проектную отметку можно контролировать при помощи систем контроля и регистрации данных, отображающих всю информацию на компьютере. Точно так же, при формировании сваи скорость извлечения инструмента варьируется в зависимости от расхода бетона, датчик расхода бетона используется для того, чтобы показать диаметр сваи по отношению к глубине в режиме реального времени.

Раскатка скважин также применяется для производства свайных фундаментов в местах с повышенной сейсмической активностью. Раскатка скважин в данном случае включает в себя влияние объемной деформации на окружающий грунт, увеличивая тем самым сопротивление боковому смещению и касательным напряжениям, возникающим в результате сейсмической активности.

В очень плотных или очень твердых грунтах раскатанные сваи устраивать экономически не выгодно из-за высокого сопротивления грунта, особенно в плотных песчаных и гравийных грунтах, глинах твердой консистенции или выветреных трещиноватых скальных породах.

Во время бурения раскатчик постепенно уплотняет грунт вдавливая его в стенки скважины без извлечения грунта наружу, увеличивая плотность грунта находящегося по стенкам скважины и снижается вероятность обрушения стенок скважины.

Объёмная деформация песка на 4% приведёт к немедленному уплотнению, которое повысит допустимое давление в два раза, и в следствии приведёт к увеличению допустимой максимальной нагрузки на сваю.

Буровые установки работающие по технологии раскатка скважин — Soil Displacement, должны обладать высоким крутящим моментом, мощной лебёдкой, работающей со значительным усилием на погружение, специальным буровым инструментом, который раскатывает скважину вдавливая грунт в стенки скважины, тем самым увеличивая величину наибольшей допускаемой нагрузки на сваю.

По мере того, как буровой инструмент извлекается, скважина под давлением заполняется бетоном, заполняя при этом всё пространство скважины, создаёт монолитную сваю.
Экономия бетона в сравнении с другими технологиями может составлять до 20% на весь свайный фундамент.

Во время бурения раскатчик вдавливает грунт в стенки скважины прессуя почву, тем самым формирует профиль будущей сваи и минимизирует вынос выбуренного грунта на поверхность.
Как только необходимая глубина бурения будет достигнута, на забой скважины начинается подача бетона под давлением (давление бетона в скважине не превышает 2 бар) для обеспечения лучшего контакта раствора бетона и стенок скважины.

Расчетная несущая способность свай, устраиваемых по технологии бокового уплотнения грунта намного выше, чем у других буронабивных свай, и достигается при меньшей длине и диаметре за счет существенного увеличения передаваемой нагрузки между грунтом и бетоном в результате уплотнения стенок скважин. За счет образования вокруг сваи уплотненной зоны грунта существенно увеличивается ее несущая способность.

Мягкие грунты такие как глина, суглинок, супесь улучшаются за счёт смешивания и уплотнения. В большинстве глубина скважин варьируется от 15 до 20 метров, в некоторых случаях более 30 метров. Отношение жёсткости стенок скважины после раскатки значительно выше жёсткости окружающего грунта.

Буровая штанга удерживается благодаря центрующему устройству, защищающему раскатчик и штанги от смещения с оси бурения. Путём бурения и уплотнения, буровые штанги и раскатчик погружается в грунт до проектной отметки бурения; бетон нагнетаемый бетононасосам проходит через бетонолитные шланги, буровые штанги, и под давлением открывает крышки расположенные на раскатчике. Во время процесса бетонирования, буровые штанги вместе с раскатчиком извлекаются из скважины. Арматурный каркас устанавливается в готовую скважину вспомогательной лебёдкой либо краном.

Раскатчик вкручивается в грунт за счет усилия лебедки Pull-Down и ротора, разрыхляет, а затем вдавливает грунт в стенки скважины, существенно уплотняя их. По мере продвижения раскатчика, грунт смещается в поперечном направлении, образуя скважину с уплотненными стенками. В верхней части раскатчика реверсивные реборды, которые препятствуют обрушению скважины.

Расчетная несущая способность свай, устраиваемых по технологии бокового уплотнения грунта намного выше, чем у других буронабивных свай, и достигается при меньшей длине и диаметре за счет существенного увеличения передаваемой нагрузки между грунтом и бетоном в результате уплотнения стенок скважин. За счет образования вокруг сваи уплотненной зоны грунта существенно увеличивается ее несущая способность.

Инструмент соединён с буровыми штангами при помощи специального шлицевого соединения.

Бетон нагнетается через полые штанги и раскатчик, на забой скважины. Во время извлечения буровой инструмент вращается, верхняя часть уплотняет грунт, который может осыпаться во время бурения и бетонирования скважины.

Нижняя часть раскатчика снабжена крышками, открывающимися перед началом бетонирования.

Буровой инструмент был спроектирован таким образом, чтобы предотвратить любое загрязнение бетона от грунта и воды.

Раскатчиком также можно бурить в твёрдых грунтах с крепостью 20-30 Мпа, для этого необходимо использовать раскатчик прогрессивного типа, оснащённый скальными буровыми резцами.

Инструмент, предназначенный для раскатки скважин, состоит из бурового наконечника с навитой шнековой ребордой режущего грунт, центральная часть цилиндрической формы вдавливающее грунт в стенки скважины и верхнего бурового наконечника с реверсивной навивкой шнековой реборды для безопасного извлечения раскатчика из скважины.

Похожие статьи

Информационные полезные статьи о бурении