RU2148123C1

RU2148123C1 - Method for construction of "wall in earth"

Info

Publication number: RU2148123C1
Application number: RU98117103A
Authority: RU
Inventors: А.А. Рожков; И.С. Ярохович; А.Н. Попов; А.И. Зацепин; А.В. Поликарпов
Original assignee: Акционерное общество закрытого типа "НЕДРА"
Priority date: 1998-09-15
Filing date: 1998-09-15
Publication date: 2000-04-27

Abstract

FIELD: construction engineering. SUBSTANCE: method relates to construction of external walling for basins, collars of mine shafts, underground chambers, also to construction of foundations and load-bearing walls. It also relates to formation of counterfiltration curtains. Method implies drilling of bore-holes at distance between them being less than diameter of these bore-holes, installation of framework into drilled bore-holes. Sides of framework are convexed inside bore-hole over radius which is equal to radius of intermediate bore-holes. Sides are symmetrical relative to cross-sectional axis which is perpendicular in plan to wall being constructed. Space of bore-hole which is separated by convexed sides over periphery is filled with easily destructed filler. After that, intermediate bore-holes are drilled with use of convexed sides of framework as guides, filler is drilled out and intermediate bore-holes are concreted. Framework is made with sides in the form of continuous convexed circular sectors which are rigidly interconnected to each other by lateral reinforcement bows and longitudinal reinforcement rods. After placement of easily destructed filler, carried out is concreting of internal part of bore-holes between circular sectors. Application of aforesaid method allows for producing guaranteed integrity of "wall in earth" due to ideal joining of bore-holes to each other, thus giving high quality of operations and also reduction of transportation cost, labour and power inputs. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для сооружения ограждений котлованов, устьев шахтных стволов, подземных камер, при создании фундаментов и несущих стен или устройства противофильтрационных завес. The invention relates to the field of construction and can be used for the construction of fencing pits, mouths of mine shafts, underground chambers, when creating foundations and load-bearing walls or devices of anti-filter curtains.

Известен способ возведения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающий бурение скважины через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр скважин, бетонирование этих скважин, последующее бурение промежуточных скважин, с частичным пересечением поперечного сечения уже пробуренных и забетонированных скважин, опускание каркаса в промежуточные скважины и их бетонирование (см. RU 2094567 C1, 27.01.97). A known method of constructing a "wall in the ground" by the method of bored piles, including drilling a well through one at a distance between them, smaller than the diameter of the wells, concreting these wells, subsequent drilling of intermediate wells, with a partial intersection of the cross section of already drilled and concreted wells, lowering the frame in intermediate wells and their concreting (see RU 2094567 C1, 01/27/97).

Данная технология имеет следующие недостатки. This technology has the following disadvantages.

При бурении промежуточных скважин приходится частично разбуривать уже затвердевший бетон двух смежных первоначально пробуренных скважин. Это снижает скорость бурения, интенсивно изнашивает буровой инструмент, создает повышенные нагрузки на буровую установку, приводя ее к преждевременному выходу из строя. При этом непроизводительно расходуются энергетические ресурсы и растут трудозатраты. Кроме того, при разбуривании бетона 2-х смежных скважин, особенно в мягких породах, буровой инструмент создает повышенные нагрузки на буровую установку, приводя к ее преждевременному выходу из строя. При этом непроизводительно расходуются энергетические ресурсы и растут трудозатраты. Кроме того, при разбуривании бетона 2-х смежных скважин, особенно в мягких породах, буровой инструмент стремится отклониться от вертикали и выскользнуть в сторону более мягких окружающих пород. При этом в некоторых случаях бур уходит за пределы сечений подсекаемых свай, что в дальнейшем приводит к нарушению целостности "стены в грунте", а следовательно, к производственному браку, который впоследствии трудно устранить. Следует также отметить нерациональный расход бетона из-за необходимости разбуривания значительной части сечений (от 20 до 40%) уже забетонированных скважин. When drilling intermediate wells, partially hardened concrete of two adjacent initially drilled wells must be partially drilled. This reduces the drilling speed, intensively wears out the drilling tool, creates increased loads on the drilling rig, leading it to premature failure. At the same time, energy resources are unproductive and labor costs are growing. In addition, when drilling concrete in 2 adjacent wells, especially in soft rocks, the drilling tool creates increased loads on the drilling rig, leading to its premature failure. At the same time, energy resources are unproductive and labor costs are growing. In addition, when drilling concrete in 2 adjacent wells, especially in soft rocks, the drilling tool tends to deviate from the vertical and slip towards the softer surrounding rocks. Moreover, in some cases, the drill goes beyond the cross-sections of the piles to be cut, which subsequently leads to a violation of the integrity of the "wall in the ground" and, consequently, to production defects, which are subsequently difficult to eliminate. It should also be noted irrational consumption of concrete due to the need to drill a significant part of the sections (from 20 to 40%) of already concreted wells.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу является способ сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающий бурение скважин через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр этих скважин, установку в пробуренные скважины каркаса с выгнутыми внутрь скважины по радиусу, равному радиусу промежуточных скважин, сторонами, симметричными относительно оси сечения, перпендикулярной в плане сооружаемой стене, заполнение пространства скважины, отсекаемого выгнутыми сторонами по периферии легко разрушаемым заполнителем, бурение промежуточных скважин, с использованием выгнутых боковых сторон каркаса как направляющих и разбуриванием заполнителя, и их бетонирование (см. DE 3214243 A1, 25.11.82). The closest technical solution to the proposed method is a method of constructing a "wall in the ground" by the method of bored piles, including drilling wells through one at a distance between them, smaller than the diameter of these wells, installing a frame in the drilled wells with a radius bent inside the radius equal to the radius intermediate wells, sides symmetrical with respect to the axis of the section perpendicular to the wall to be constructed, filling the space of the well, cut off by the curved sides at the periphery, stitched aggregate, drilling of intermediate wells, using the curved sides of the frame as guides and drilling the aggregate, and their concreting (see DE 3214243 A1, 25.11.82).

Задачей настоящего изобретения является усовершенствование технологии сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай путем гарантированного обеспечения ее сплошности, а также сокращение транспортных расходов, трудозатрат и энергопотребления. The objective of the present invention is to improve the technology of construction of the "wall in the ground" by the method of bisected piles by guaranteeing its continuity, as well as reducing transport costs, labor and energy consumption.

Задача решается за счет того, что в способе сооружения "стены в грунте" методом буросекущихся свай, включающем бурение скважин через одну на расстоянии между ними, меньшем, чем диаметр этих скважин, установку в пробуренные скважины каркаса с выгнутыми внутрь скважины по радиусу, равному радиусу промежуточных скважин, сторонами, симметричными относительно оси сечения, перпендикулярной в плане сооружаемой стене, заполнение пространства скважины, отсекаемого выгнутыми сторонами по периферии, легко разрушаемым заполнителем, бурение промежуточных скважин, с использованием выгнутых боковых сторон каркаса как направляющих и разбуриванием заполнителя, и их бетонирование, согласно изобретению каркас выполняют с боковыми сторонами в виде сплошных выгнутых кольцевых секторов, жестко связанных между собой поперечными арматурными дугами и продольными арматурными стержнями, причем после укладки легко разрушаемого заполнителя производят бетонирование внутренней части скважин между кольцевыми секторами. The problem is solved due to the fact that in the method of constructing a “wall in the ground” using the method of bored piles, including drilling wells through one at a distance between them, smaller than the diameter of these wells, installing a frame in the drilled wells with a radius bent inside the radius equal to the radius intermediate wells, sides symmetrical with respect to the axis of the cross section perpendicular to the wall to be constructed, filling the space of the well, cut off by the curved sides on the periphery, easily destroyed by the aggregate, drilling between precision wells, using the curved sides of the frame as guides and drilling aggregate, and concreting, according to the invention, the frame is made with the sides in the form of continuous curved annular sectors, rigidly interconnected by transverse reinforcing arcs and longitudinal reinforcing rods, and after laying easily destroyed aggregate concreting the inside of the wells between the annular sectors.

Края кольцевых секторов можно снабжать эластичными уплотнителями, обращенными в пространство между ними. The edges of the annular sectors can be equipped with elastic seals facing the space between them.

Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в гарантированной сплошности "стены в грунте" за счет идеального смыкания скважин между собой, следовательно, в повышении качества работ, а также в снижении транспортных расходов, трудозатрат и энергопотребления. The technical result provided by the invention lies in the guaranteed continuity of the "wall in the ground" due to the perfect closure of the wells between themselves, therefore, in improving the quality of work, as well as in reducing transport costs, labor and energy consumption.

На фиг. 1 представлен фрагмент "стена в грунте" из буросекущихся свай в плане на разных стадиях выполнения работ, на фиг. 2 - каркас с эластичными уплотнителями. In FIG. 1 shows a fragment of a “wall in the ground” made of bisected piles in plan at different stages of the work; in FIG. 2 - frame with elastic seals.

Предложенный способ реализуется с помощью специального каркаса, включающего жестко связанные между собой конструктивные элементы, представленные двумя сплошными в продольном направлении кольцевыми секторами 1, поперечными арматурными дугами 2 и продольными арматурными стержнями 3. Кольцевые секторы 1 расположены симметрично относительно оси 4 сечения скважины, перпендикулярной в плане сооружаемой "стене в грунте". При этом секторы имеют в плане радиус кривизны, равный радиусу поперечного сечения промежуточных скважин 5, и обращены вогнутой стороной в сторону этих промежуточных скважин. Кроме того, края кольцевых секторов могут быть снабжены эластичными уплотнителями 6, обращенными в пространство между секторами с возможностью налегания на стенки скважины. The proposed method is implemented using a special frame, which includes rigidly interconnected structural elements, represented by two continuous longitudinal sectors of the annular sectors 1, transverse reinforcing arcs 2 and longitudinal reinforcing rods 3. The annular sectors 1 are located symmetrically relative to the axis 4 of the well section, perpendicular in plan constructed "wall in the ground." Moreover, the sectors have in terms of radius of curvature equal to the radius of the cross section of the intermediate wells 5, and face the concave side toward these intermediate wells. In addition, the edges of the annular sectors can be equipped with elastic seals 6, facing the space between the sectors with the possibility of leaning on the walls of the well.

Технологические операции при данном способе выполняются в следующей последовательности. Technological operations with this method are performed in the following sequence.

Вначале производится бурение скважин под каркасы, причем так, что одна скважина от другой отстоит на расстоянии, меньшем, чем диаметр самих скважин. В эти скважины или по крайней мере в две соседние скважины опускают каркасы так, чтобы их кольцевые секторы 1 были обращены в сторону еще не пробуренных промежуточных скважин 5. Если кольцевые секторы 1 снабжены эластичными уплотнителями, то при спуске каркаса их отгибают во внутреннее пространство между секторами. Далее в образовавшееся пространство между кольцевыми секторами 1 и стенкой скважины засыпают легко разрушаемый заполнитель 7, который может быть представлен песком, глиной, мелкой галькой или щебнем либо другим подобным сыпучим материалом. После этого производят бетонирование пространства 8 между кольцевыми секторами. В том случае, если сооружение скважин велось под защитой обсадных труб с последующим их извлечением при бетонировании, эластичные уплотнители под действием бетона плотно прилегают к стенкам скважины, надежно перекрывая щели, образующиеся в бетонируемой зоне после подъема труб. Затем приступают к бурению промежуточных скважин 5. В процессе бурения буровой инструмент скользит по кольцевым секторам 1 двух смежных скважин, как по направляющим, не отклоняясь от заданного направления, до проектной глубины "стены в грунте". При этом заполнитель 7 легко разбуривается и выносится на поверхность. First, wells are drilled under the frames, so that one well is spaced from the other at a distance less than the diameter of the wells themselves. The frames are lowered into these wells, or at least into two adjacent wells, so that their annular sectors 1 are facing the yet drilled intermediate wells 5. If the annular sectors 1 are equipped with elastic seals, then when the framework is lowered, they are bent into the internal space between the sectors . Further, the easily destructible aggregate 7, which can be represented by sand, clay, small pebbles or crushed stone or other similar loose material, is poured into the formed space between the annular sectors 1 and the borehole wall. After that produce concreting space 8 between the annular sectors. In the event that the construction of the wells was carried out under the protection of casing pipes and their subsequent removal during concreting, the elastic seals under the action of concrete fit tightly to the walls of the well, reliably blocking the cracks formed in the concreted area after the pipes are lifted. Then they start drilling intermediate wells 5. During the drilling process, the drilling tool slides along the annular sectors 1 of two adjacent wells, as along the guides, without deviating from the given direction, to the design depth of the “wall in the ground”. In this case, the aggregate 7 is easily drilled and carried to the surface.

Предложенный порядок выполнения технологических операций позволяет исключить разбуривание застывшего бетона в зоне пересечения армированных каркасами скважин с промежуточными скважинами. При этом кольцевые секторы каркасов охватывают буровой инструмент с двух сторон, не позволяя промежуточным скважинам отклониться от заданного направления. Это гарантирует сплошность и неразрывность "стены в грунте", что особенно важно при значительных глубинах (более 15 м) скважин. Заполнение пространства между кольцевыми секторами и стенками скважины рыхлым заполнителем предотвращает попадание бетонной смеси в это пространство. Наличие эластичных уплотнителей на краях кольцевых секторов еще более надежно исключает проникновение бетонной смеси в полость между кольцевыми секторами и стенками скважины, особенно в том случае, когда сооружение свай ведется под защитой обсадных труб с последующим их извлечением, поскольку после их подъема остается кольцевое пространство, через которое, не будь эластичных уплотнителей, бетон мог бы проникнуть в зону засыпки заполнителя. The proposed procedure for performing technological operations eliminates the drilling of hardened concrete in the zone of intersection of frame-reinforced wells with intermediate wells. Moreover, the annular sectors of the frameworks cover the drilling tool from two sides, not allowing the intermediate wells to deviate from a given direction. This ensures the continuity and continuity of the "wall in the ground", which is especially important at significant depths (more than 15 m) of wells. Filling the space between the annular sectors and the walls of the well with a loose aggregate prevents concrete from entering this space. The presence of elastic seals at the edges of the annular sectors even more reliably excludes the penetration of concrete mixture into the cavity between the annular sectors and the walls of the well, especially when the construction of piles is carried out under the protection of casing pipes and their subsequent removal, since after their lifting the annular space remains through which, if there were no elastic seals, concrete could penetrate into the aggregate backfill zone.

Claims

1. The method of constructing a "wall in the ground" by the method of bored piles, including drilling a well through one at a distance between them shorter than the diameter of these wells, installing a frame in the drilled wells with the sides curved inside the radius equal to the radius of the intermediate wells, symmetrical with respect to the axis of the cross section perpendicular to the wall to be constructed, filling the space of the well, cut off by the curved sides at the periphery, easily destroyed by the aggregate, drilling of intermediate wells, using the curved sides of the carcass as guides and by drilling the aggregate, and concreting them, characterized in that the carcass is made with the sides in the form of continuous curved annular sectors, rigidly interconnected by transverse reinforcing arcs and longitudinal reinforcing rods, and after laying the easily destructible aggregate, the internal concreting is concreted parts of wells between annular sectors.

2. The method according to claim 1, characterized in that the edges of the annular sectors are provided with elastic seals facing the space between them.