Буронабивные сваи технология, бетонируемые под глинистым раствором, изготовляются в скважинах, но бурение скважин производится без обсадных труб, а под глинистым раствором, который препятствует обрушению стенок.
Если грунтовые воды залегают у подошвы сваи или опорный пласт грунта недостаточно надежен, пользуются искусственным закреплением грунта (силикатизацией, цементацией и др.) или увеличивают несущую способность сваи тем, что при сохранении размеров ствола увеличивают размеры пяты сваи, например, следующим приемом.
В плотных грунтах разрабатывают при помощи специального разжимного фрезера (рис. 1, а) уширенную камеру в виде усеченного конуса, двойного усеченного конуса, эллипсоида вращения и т. д.
После расширения скважины и удаления из нее грунта бетонируют сваю. Если скважина заполнена водой, бетонирование ведут подводным способом.
На рис. 1, б показан общий вид бурового механизма, в нижней части которого имеется буровое долото для образования цилиндрической скважины.
Расширение нижней части скважины достигается с помощью раскрыающихся ножей, угол наклона которых к горизонту можно изменять от 90 до 40°.
Рис. 1. Буровой механизм
а — разжимной фрезер: б — схема буровой установки: 1 — отвод пульпы; 2 — масло; 3 — воздух; 4 — наголовник; 5 — ротор с двигателем; 6 — заливка глинистого раствора; 7 — буровая колонна; 8 - механизм для раскрытия ножей; 9 — ножи; 10 — засасывание пульпы; 11 — долото
Раскрытие ножей осуществляется гидравлическим механизмом, управляемым с поверхности. В нижней части имеются всасывающие отверстия для выдачи пульпы.
Рабочая часть механизма соединяется с буровой колонкой, составляемой из отдельных звеньев. Буровая колонка сообщает механизму вращение от ротора, установленного на поверхности.
Изготовление буровых свай с использованием глинистого раствора сводится к производству следующих операций (рис. 2).
Рис. 2. Буронабивная свая, бетонируемая под глинистым раствором
Буровая колонка с фрезой опускается в скважину для бурения ствола при периодической заливке скважины глинистым раствором, который укрепляет ее стенки.
После пробуривания скважины до заданной отметки разрабатывают уширение при помощи фрезы. Затем производится бетонирование сваи.
Сваи, бетонируемые под глинистым раствором, дешевы, так как они не требуют применения обсадных труб, а процесс их изготовления прост. Они применяются для таких сооружений, где требуются опоры глубокого заложения с большими нагрузками. Такие сваи бывают длиной до 25 м при диаметре ствола свай до 125 см, а диаметре уширения — до 300 см.
Камуфлетированные сваи (рис. 1). В последние годы разработан эффективный способ бурения под сваи - уширения основания свай с использованием взрывчатых веществ. Такие сваи получили название камуфлетированных.
Процесс устройства уширения следующий. После того как труба погружена на требуемую глубину, на дно ее опускают заряд взрывчатого вещества.
Провода от электродетонатора выводятся на поверхность и присоединяются к источнику тока. После этого труба, как обычно, заполняется бетонной смесью и сразу же взрывается заряд, в результате чего стальное острие сваи разрывается, под ней образуется пустое пространство, куда из трубы устремляется смесь.
Нижний слой смеси, находящийся под давлением всего ее столба, не только заполняет образовавшуюся пустоту, но и вдавливается в окружающий грунт, уплотненный взрывом. Так как уровень смеси в трубе понижается за счет образования уширения, то трубу догружают бетонной смесью.
По объему материала, расходуемого на заполнение, определяют объем образовавшегося уширения сваи. Для камуфлетирования свай диаметром 30—60 см в грунтах средней плотности требуется заряд взрывчатого вещества весом 1,5—2,5 кг.
/p>
Рис. 1. Камуфлетирование трубобетонных свай
/ — стальная или железобетонная свайная оболочка; // — свая с опущенным в нее зарядом взрывчатого вещества; /// — свая, заполненная пластичным бетоном; IV — свая после взрыва; V — готовая свая
Существует и другой способ бурение под сваи, он заключается в следующем. Обсадная труба погружается в грунт, затем из внутренней полости оболочки удаляется грунт, опускается заряд взрывчатого вещества и скважина заполняется бетонной смесью. Обсадную трубу приподнимают, на 1,5—2 м. Заряд взрывают.
Полученное взрывом уширение заполняется бетонной смесью, а затем заполняют и весь ствол сваи. Этот способ уступает первому в том, что изготовлении свай требуется специальное - оборудование для удаления грунта из обсадной трубы и увеличивается расход бетона.
