1 Особенности бурения скважин колодцев под фундамент
1 Особенности бурения скважин колодцев под фундамент

1 Особенности бурения скважин колодцев под фундамент

Буронабивной фундамент своими руками

На следующем этапе производится бурение и фиксация свай бетоном. Для проведения работ буровым способом используются такие инструменты как ручной бур или мотобур.

Бур для скважин.

Последовательность монтажа опорной конструкции на сваях:

  1. Сначала на участке производится бурение. Скважина должна быть строго цилиндрической формы с расширением в нижней точке, что поможет крепче держаться столбам.
  2. Затем дно пробуренных отверстий заполняется бетонным раствором.
  3. Готовится опалубка. Из куска рубероида изготавливается труба диаметром буронабивного отверстия. Эта труба выступает над уровнем земли на 20-30 см. После этого она опускается в скважину, а выступающий остаток стягивается проволокой.
  4. Готовится каркас из арматуры. Для этого устанавливается вертикально 3 прута, которые затем скрепляются поперечными отрезками с шагом в 50 сантиметров. Затем конструкция вставляется в отверстие.
  5. Скважина заливается раствором бетона. Заполнение должно происходить непрерывно и уплотнятся через каждые 50 сантиметров.
  6. В случае присутствия воды в отверстии свыше допустимой нормы, ее нужно откачать.

Для большей прочности и надежности свайной конструкции, нужно сделать обвязку ростверком. Выполнить устройство ростверка можно лентой из железобетона. Ширину обвязки рассчитывают, исходя из веса, который на нее будет опираться.

Чтобы осуществить монтаж ростверка, необходимо выполнить:

  • Установка опалубки на столбы.
  • Внутри опалубки устанавливается конструкция из арматуры.
  • Арматура, торчащая из столбиков, связывается с каркасом обвязки из железобетона.
  • Затем вся конструкция заливается бетонным раствором.
  • Ростверк изготавливается немного большей ширины, чем стены дома, а по высоте — не меньше 30 сантиметров.

После этого заливку свайного фундамента можно считать законченной.

На видео, размещенном ниже, продемонстрировано бурение скважин по технологии ЦФА (CFA) – непрерывный полный шнек:

1 Особенности бурения скважин (колодцев) под фундамент

Как известно, строительство фундамента под различного рода объекты является очень ответственным и важным этапом. Именно от качества его сооружения и будет зависеть срок эксплуатации вашей постройки. В связи с этим, прежде чем начать процесс возведения фундамента, вам необходимо осуществить соответствующую подготовку.

Прежде чем проводить бурение скважин под фундамент вам необходимо исследовать на участке грунт (он также может повлиять на скважинный кессон). Благодаря этому можно с легкостью определить, какой же именно тип бура лучше всего здесь применять.

Очень часто при индивидуальной застройке приходится работать с пучинистым и рыхлым грунтом. Его главной особенностью является подвижность, препятствующая монтажу некоторых видов фундамента (в том числе и ленточного).

За счет того, что данный агрегат достаточно легкий и имеет острый наконечник, процесс бурения скважины на воду будет проходить в приемлемом темпе, хотя определенные усилия все таки придется приложить. К тому же, ручной ямобур является эконом вариантом, позволяющим произвести бурение отверстий под фундамент.

1.1 Оборудование для бурения скважин под фундамент

Пробуренная скважина под фундамент, готовая к бетонированию

Безусловно, бурение под сваи для фундамента требует использования определенного оборудования. Для начала вам подойдет обычный ручной ямобур (его ещё называют земляным буром). Благодаря нему на первоначальном этапе можно создать неглубокие отверстия (ямки).

Затем нужно применять специальный инструмент

Определяя его тип, нужно обратить внимание на то, под какую конструкцию возводится само непосредственно основание. И если, к примеру, конструкция несложная (забор), то можно использовать бур ТИСЭ 2 Ф, представляющий собой своеобразную телескопическую систему, которая имеет в своем составе 2 штанги

Сечения штанг отличается друг от друга. В данном случае работы должны проводиться со снятым плугом (чтобы не повредить кессон). Глубина скважины (или колодца) может достигать от 1 до 3 метров.

Чтобы получить достаточный объем расширения самой нижней части нужно применять ручку. Она приводится в действие с помощью одного нажатия. При этом цилиндрический элемент бура в диаметре может достигать двадцати сантиметров. С помощью съемного плуга можно производить полусферические полости, достигающие в диаметре 40-50 сантиметров.

Именно благодаря специальным резцам, которые расположены по краям, бурение скважин для фундамента колодца (скважины) даже на твердом грунте будет происходить достаточно легко.

В случае, когда при бурении попадается каменистый слой почвы (до 5 сантиметров), основные резцы необходимо подцепить и направить их в накопитель.

Если же речь идет о возведении более тяжелых сооружений, таких как кирпичные и каменные дома с бетонными перекрытиями, ручной ямобур будет неуместным. Вам понадобится усиленный бур ТИСЭ 3Ф, главная особенность которого заключается в свободном вращении вокруг головки плуга.

Это существенно упрощает процесс расширения свай. Единственным недостатком данного инструмента считается значительный вес, достигающий 10 кг. Диаметр такого бура составляет 25 сантиметров и позволяет без проблем выполнять операции любой сложности. Благодаря специальной рукоятке шириной 70 см обеспечивается максимальный комфорт во время бурения скважины.

Чтобы подготовить специальные отверстия под будущий фундамент колодца можно взять бур ТИСЭ Ф. Единственным недостатком этой модели является то, что она снята с производства. Но при большом желании его можно изготовить самостоятельно, в результате чего вы получите достаточно надежный и очень качественный инструмент.

Бурение скважины с помощью мотобура высокой мощности

Если же вы планирует бурить скважину зимой вам необходимо приобрести кессон. Кессон защитит ее от промерзания, так как в бетонном или металлическом утепленном помещении держится стабильно плюсовая температура.

Исходя из вышесказанного, отметим, что бурение скважин под фундамент – это достаточно сложный процесс, выполнение которого вам сможет облегчить ручной ямобур и другие его разновидности.

Теперь обратим внимание на рекомендуемую глубину бурения скважины. Она тоже имеет значение и довольно серьезное

Также как бурение артезианских скважин, пробивание колодцев под фундамент требует определенных навыков и знаний.

Технология устройства буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Буронабивные сваи под защитой инвентарных труб это один из самых практичных способов возведения фундамента здания. Для того чтобы повысить несущую способность, их выполняют с уширением в нижней части (уширение пяты сваи) . После бурения скважины, которое производится под защитой инвентарной трубы, в нее устанавливается каркас, и скважина порционно заполняется бетонной смесью. После окончания этих работ инвентарную трубу вынимают из скважины по секциям. Во время бурения грунт извлекается поверхность и погружается на автотранспорт для транспортировки на полигон .

Устройство свай под защитой инвентарных труб на различных типах грунтов

Благодаря тому, что данные сваи можно устраивать на большую глубину с большим размером диаметра, их можно применять даже на оползнеопасном склоне.

В обводненных грунтах устройство буронабивных свай под защитой инвентарных труб во временном отношении более продолжительно, чем устройство свай свай по технологии CFA. Заплывание скважины, которое возможно из-за наличия грунтовых вод, задерживают обсадными трубами. После того как бетон заливают, обсадные трубы извлекают. Применение обсадных труб сильно замедляет темпы строительства и повышает его стоимость. Иногда применяют альтернативный метод – вместо обсадных труб заполняют скважину специальным раствором (бентонит или полимеры). За счет давления раствор держит скважину и появляется возможность продолжать закачивать бетон. Такой метод также приводит к удорожанию строительства и замедляет его темпы. Кроме того, здесь еще важен природосберегающий фактор: часть раствора неизбежно оказывается на поверхности грунта, что ведет к ухудшению экологии окружающей среды. В слабых грунтах возведение фундамента таким методом неминуемо приведет к их реструктуризации. В результате таких процессов объём выбуренного грунта, может быть значительно больше объёма ствола. Это грозит неравномерным оседанием зданий, появлением трещин и деформации сооружений. Последующее оседание грунта может достичь отметки ниже проектной. Во время прохождения водонасыщенных грунтов необходимо создать противодавление в скважине, заполнив ее глинистым раствором или водой, либо создать протяженную грунтовую пробку. Использование инвентарной трубы позволяет перекрыть горизонт водонасыщенных грунтов, обеспечить контроль параметров сваи и безопасность ведения буровых работ, а также гарантировать качественное заполнение сваи бетоном.

Преимущества буронабивных свай под защитой инвентарных труб

Главным преимуществом буронабивных свай является возможность их обустройства на большую глубину и большой диаметр. Применение таких свай хорошо зарекомендовало себя в тех случаях, когда сооружение во время эксплуатации будет подвергаться большим нагрузкам.

С успехом применяются буронабивные сваи под защитой инвентарных труб в местах точечной застройки, в стесненных городских условиях, а также в тех случаях, когда строительство идет вблизи возведенных зданий. В таких случаях при строительстве фундамента рядом стоящие здания не страдают, так как отсутствуют динамические нагрузки. Также исключается деформация грунтов и осыпание стенок сооружений. К тому же упрощается содержание строительной рабочей площадки, уменьшается расход воды и, естественно, снижаются расходы.

К другим преимуществам буронабивных свай под защитой обсадных труб следует отнести:

  • безошибочный контроль процесса бурения, позволяющий засечь достижение несущего слоя;
  • возможность раздробления валунов;

Благодаря своей высокой надежности, этот вид свай является самым популярным среди мостостроителей и транспортных строителей.

Оборудование для бурения скважин под сваи

title=»Бур для скважины своими руками»Самым простым и доступным вариантом остаётся ручной бур, который можно применять при дачном строительстве, не привлекая специальную строительную технику. Его вполне можно применять для создания скважин глубиной до семи метров. Это не лучший способ, и далеко не самый производительный, но и он сможет помочь завершить работу.

Если же требуется скорость, или производить работы «в ручную» не позволяют особенности грунтов – разумным будет применить ямобур (достаточно просто арендовать). Ямобуры крепят на автомобильные или гусеничные шасси, превращая в настоящие буровые установки. На особо сложных участках могут применятся специализированные буровые машины.

Комплексные строительные технологии (вроде метода укрепления грунта за счёт раскатанных грунтов) требуют также дополнительного проходческого оборудования (ямобур не справится). Его уже заказывают отдельно. Это могут быть роторные установки, комплексы бурения и т.д.
к меню

Читайте также:  Подбираем оптимальный фундамент для кирпичной печи

Методы

Вращательное бурение скважин состоит в том, что первоначально проходят лидерную часть, равную по длине обсадной секции. Такой метод очень хорошо показал себя в самых разных геологических условиях, при неодинаковой насыщенности грунтов водой.

Применение типового шнекового бура (продолговатого стержня с наконечником повышенной прочности и винтовыми лопастями) позволяет максимально быстро поднимать раздробленный грунт наверх. Темп прохождения отверстий может достигать 120 см за минуту. Буровой комплекс периодически вытаскивает и поднимает рабочую часть, освобождая ее от прилипшего грунта.

Качественное соблюдение технологических принципов позволит за рабочий цикл, от одного подъема бура до другого, сформировать отверстия до 10 м в длину. Другой вариант проходки подразумевает прикрытие стенок отверстия при помощи инвентарной трубы, образованной единичными стальными секциями. Каждый фрагмент может достигать 6 м в длину. Внизу расположена режущая деталь с зубами из твердых сплавов. Когда бур движется вниз, одновременно вдавливается свая, она блокирует просачивание вод из почвы и не дает обрушиться стенкам.

Достигнув нулевого уровня, определяемого проектом фундамента и СНиП для конкретной местности, шнековый бур поднимают наверх. Вода, просочившаяся из грунта в подготовленную полость, удаляется. Зато туда погружают усиливающий каркас. Последним шагом оказывается насыщение пустого пространства бетоном.

Еще один вид бурения — использование стержневого шнека, который подает раствор сквозь полость в самом стержне. Такой подход обеспечивает формирование 400 пог. м. каналов в течение стандартных 8 часов. При этом каналы могут быть большого диаметра (от 50 см) и достигать 30 м в глубину каждый. Получается это за счет планомерного наращивания длины шнека до выхода на заданную отметку. Насыщение проделанной полости раствором объединяется по времени с подъемом мачты, это помогает сделать массив под набивные сваи. Помните, что бетон нагнетается под давлением и поэтому становится прочнее обычного.

Если предусмотрено введение усиливающего каркаса, в мелкие скважины его попросту вдавливают механически, а в крупные внедряют при помощи вибрационной погружающей машины. Типовой шнек хорошо работает в сухой или почти сухой почве. Отпадает потребность в подготовке и укреплении внутренних полостей скважин.

Источник

Фундаменты под буровые вышки и оборудование

Фундаментом называется подземное сооружение, которое воспринимает нагрузку от наземных частей буровой установки и передаёт её на грунты. Верхняя часть фундамента служит опорой для оснований бурового оборудования.

Под буровые вышки и оборудование фундаменты в основном сооружают нескольких типов (рис. 5.5):

а – бетонные, бутобетонные; б, в – бетонные или железобетонные блоки на песчаной подушке; г – деревянные брусья на песчаной подушке; д – деревянные брусья на бе­тонном блоке; е – свайные ‘

Рис. 5.5 – Типы фундаментов

Бетонные или бутобетонные фундаменты изготовляют в ос­новном для глубоких скважин с большой продолжительностью бурения. Монолитные бетонные фундаменты (а) имеют лучшее взаи­модействие с грунтами, в связи с чем образуются меньшие просадки оснований в процессе работы. Фундаменты могут быть равносторонними (столбчатыми) или ленточными, Для бетонных фундаментов в грунте роют соответствующие котлованы или траншеи и в них заливают бетонную смесь. Эти фундаменты в изготовлении наиболее трудоемкие и дорогостоя­щие из-за их однократного использования.

Наиболее экономичны фундаменты из готовых бетонных или железобетонных блоков (б, в), которые можно использовать многократно. Для таких фундаментов роют котлован, в который насыпают песчаную подушку и на нее укладывают соответствую­щие фундаментные блоки. Для извлечения блоков при помощи крана они имеют специальные петли из пруткового железа. При глубине заложения фундаментов больше высоты бетонных бло­ков фундамент можно выполнять, в комбинации с деревянными (д).

Из деревянных брусьев фундаменты (г) делают для бурения скважин небольшой глубины, в плотных устойчивых грунтах. Под брусья роют небольшие углубления в грунте и насыпают песчаную подушку.

Песчаная подушка во всех случаях служит для выравнивания основания, ее делают из крупных и средней крупности песков, песок отсыпают слоями с уплотнением укаткой или трам­бованием.

На неустойчивых и пластично-мерзлых грунтах фундаменты обычно делают на сваях (е).

Основания буровых установок устанавливают на те или иные фундаменты в зависимости от глубины бурения, конкретных геологических и климатических условий района бурения.

Источник



Инновационный и эффективный метод устройства силовой конструкции — буроинъекционные сваи

Строительство буроинъекционного фундамента – инновационный и эффективный метод устройства силовой конструкции, при котором бетон подается в глубокие скважины под давлением.

В чем особенности данной технологии, где она применяется, в чем ее плюсы и минусы, какова цена свайно-бурового фундамента, какая используется спецтехника – можно узнать из настоящей статьи.

Содержание

Общий принцип и технологии создания

По технологии закладки буроинъекционного фундамента, рабочий процесс начинается с бурения скважин на проектную глубину. Затем в подготовленные шурфы через полый шнек подается раствор под давлением 10 мПа. Пока бетон находится в жидком состоянии в него погружают армирующий каркас.

После застывания раствора имеют монолитную железобетонную конструкцию, которая будет являться крепежным элементом или станет основой будущего фундамента.

Отличия CFA и DDS

Профильные застройщики оснащены специальным оборудованием, которое позволяет проводить закладку буроинъекционного фундамента в различных условиях. Современные технологии строительства:

  1. CFA – монтаж силовой конструкции ведется применением полого шнека, который помимо выработки почвы предназначен для заполнения скважины раствором под давлением. Технологию применяют для строительства в высокоплотных, либо переувлажненных грунтах.
  2. DDS – технология отличается способом устройства скважин, при котором грунт не вырабатывается, а вытесняется под действием специального инструмента. В процессе земляных работ не возникают вибрации и шум, что делает метод максимально удобным для строительства в черте города.

Требования к армированию и бетонированию

Нюансы технологии:

Условия монтажа

Нормативные требования, предъявляемые к процессу закладки фундамента:

  • при одновременном бурении скважин минимальное расстояние между ними не должно превышать трем диаметрам шурфа, в противном случае перед разработкой очередной скважины выжидают 24 часа после бетонирования предыдущей опоры;
  • раствор подают под одинаковым давлением при возвратно-поступательном движении шнека;
  • бетонирование продолжают до тех пор, пока из скважины не начнет выходить чистая (без шламов и загрязнений) смесь;
  • сразу после заполнения шурфа бетоном в жидкий раствор помещают армокаркас;
  • отработанную почву убирают экскаватором сразу после монтажа сваи.

Сфера применения

Технологию применяют в таких ситуациях:

Спецтехника для установки буровых свай

Для строительных работ привлекают специальные мобильные установки на транспортной базе колесного или гусеничного типа. Буровое оборудование на рабочей платформе может быть закреплено с возможностью поворотов. В таком случае МБУ может бурить сразу несколько шурфов, не меняя своей дислокации.

Буровое оборудование состоит из следующих элементов:

  • шнековый бур;
  • вращающий механизм;
  • подъемные гидроцилиндры;
  • вертлюга.

Для строительства буроинъекционного фундамента используют установки с полыми шнековыми колоннами, через которые может нагнетаться в скважину бетонный раствор.

Для предотвращения заполнения полости земли в процессе бурения используют заглушку, которая выдавливается при подаче смеси под давлением. Для работы с глубокими шурфами используют многосекционные стыкующиеся колонны длиной по 5–8 м.

Преимущества и недостатки

Плюсы технологии:

Недостатки буроинъекционных фундаментов:

  1. Разрыв структурных связей в грунте в процессе бурения, что приводит к обрушению стенок скважины. Таким образом вырабатывается гораздо больше почвы, чем объем сваи, что может спровоцировать неравномерную осадку здания.
  2. В бетонном растворе всегда будет оставаться грунт и шлам, что снижается плотность и прочность силового элемента и делает непредсказуемой несущую способность основания.
  3. Из-за присутствия валунов и крупнообломочных пород в грунте происходит отклонение ствола буроинъекционной опоры от проектного положения. Это может отразиться на грузоподъемности и устойчивости фундамента в процессе эксплуатации.

Стоимость свайно-бурового фундамента

Факторы ценообразования:

  • доставка стройматериалов и подгон техники;
  • разметка свайного поля;
  • непосредственно выработка скважин (считается за один погонный метр закладки фундамента);
  • расход строительного материала для замешивания бетонного раствора;
  • стоимость металлопроката и монтаж армокаркаса;
  • амортизация оборудования, задействованного при строительстве;
  • дополнительные расходы, связанные с условиями и сложностью работ.

Какие есть виды буровых свай и в чем их отличия?

По технологии устройства боровые сваи делятся на силовые элементы с обсадной трубой и без нее. В первом случае инвентарный инструмент предотвращает обрушение скважины в процессе строительства. Шурфы без оболочки эффективны только в условиях с высокоплотным грунтом.

Помимо буроинъекционных свай, используют такие типы силовых конструкций:

Сравнение цен

Среднерыночная стоимость строительства свайно-бурового фундамента по различным технологиям:

Тип силовой конструкции Стоимость услуги, руб./м.пог.
Буронабивные опоры 1000
Буроопускные сваи 1500
Буронабивные опоры с уширением 1400
Буроинъекционные сваи по технологии CFA 1900
Буроинъекционные сваи по технологии DDS 1500

Представленные выше цены являются ориентировочными и не могут рассматриваться в качестве оценки преимуществ той или иной технологии: каждый метод устройства фундамента практичен и удобен в своей сфере.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Заключение

Устройство фундамента с буроинъекционными сваями – прогрессивная технология, которая широко применяется в жилищном и промышленном строительстве.

Самостоятельно построить такую силовую конструкцию нет возможности, поскольку в работах участвует спецтехника, а перед проектированием необходимо провести ряд сложных инженерных расчетов.

Источник

Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях — stroyone.com

Фундаменты опор мостов на буронабивных сваях (БНС) сооружают путем устройства в грунте скважин с последующим заполнением их армированным бетоном. В мировой практике строительства БНС нашли широкое применение при больших нагрузках и большой глубине залегания прочных грунтов (до 120 м).

В России преимущественно применяют буровые сваи Ø620…1500 мм и длиной до 70 м в виде отдельных столбов, кустов и стенок с наклоном до 1:5… 1:4.

Типы БНС

Буронабивные сваи по характеру работы в грунте подразделяют на

  • сваи-стойки
    • К стойкам относятся сваи, опирающиеся на практически несжимаемые грунты (скальные, крупнообломочные породы с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные, глинистые грунты твердой консистенции). Такие сваи передают нагрузку на грунт через пяту (сопротивление грунта по боковой поверхности ствола в расчетах их несущей способности не учитывается).
    • Висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты, воспринимают нагрузку через боковую поверхность и пяту.

    Для сооружения буронабивных свай (БНС) применяют: бетон по ГОСТ 26633-91 с осадкой конуса для различных способов укладки:

    • 10…16 см – для метода вертикально перемещаемой трубы (ВПТ);
    • 14…24 см – при укладке под напором;
    • 3…7 см – при сбрасывании через бункер с направляющей трубой;
    • арматурная сталь классов А-I, А-II, А-III по ГОСТ 5781-82 в соответствии с рабочей документацией.

    На проведение работ разрабатывают ППР. Технология привязывается к местным условиям и зависит от геологического строения, конструкции фундаментов опоры, имеющегося оборудования и прочих факторов. При сооружении буронабивных свай должны соблюдаться требования нормативов.
    В настоящее время в России используют буровые машины японских и европейских фирм

    • KATO
    • BAUER
    • JUNTTAN
    • LIEBHERR,
      которые могут осуществлять ударное и вращательное бурение.

    В России также начат выпуск буровых машин. В индексах буровых машин цифры обозначают максимальный диаметр обсадной трубы в мм. Для различных грунтовых условий применяют сменные рабочие органы буровых машин и дополнительное оборудование:

    • ковшовый бур для бурения в сухих и обводненных нескальных породах и уборки разрыхленных скальных грунтов объемом 0,8…1 м³;
    • шнековый бур для бурения в связных (глинистых) грунтах и рыхления полускальных;
    • тяжелый ударный грейфер массой 3…8 т и объемом 0,5…0,8 м³ для бурения в песках и гравии;
    • долото-ударное крестовое с зубьями или с прямыми резцами массой 3…8 т для скальных пород;
    • адаптер-переходник для вкручивания, вдавливания в скважину (и извлечения) обсадных труб вращателем бурового органа при небольшой глубине и небольших сопротивлениях обсадки;
    • буровой стол-механизм для погружения и подъема обсадных труб путем их качания (вращения) на угол 15…25° с одновременным вдавливанием или извлечением осевым усилием;
    • инвентарные стальные плиты толщиной 40…50 мм, подкладываемые под буровой стол для возможности извлекать обсадную трубу с расчетным усилием на мягком грунте;
    • вибропогружатели для погружения обсадных труб с приводом от базовой машины;
    • уширители — устройства для увеличения площади опирания свай в пластичных глинистых грунтах и снижения эффекта разуплотнения грунта при бурении, например, буронабивные сваи Ø1,2 м могут иметь уширение Ø до 2,25 м при длине сваи до 40 м.
    • При строительстве фундаментов мостов применяют технологию CFA (Continuous flight augers) устройства буронабивных свай с помощью бурошнековой установки с полым шнеком.

    Технологию CFA (Continuous flight augers) устройства БНС с помощью бурошнековой установки с полым шнеком

    Технология сооружения буронабивных свай с применением полого
    шнека (CFA):

    • а — бурение скважины полым шнеком;
    • б — заполнение скважины бетонной смесью;
    • в — погружение в заполненную бетонной смесью скважину арматурного каркаса:
    1. базовая машина;
    2. полый шнек;
    3. бетоновод бетононасоса;
    4. арматурный каркас;
    5. вибропогружатель

    Этим оборудованием укомплектованы буровые машины BAUER. Суть метода заключается в следующем:

    • забуривается скважина буровой машиной, оснащенной полым шнеком длиной до 30 м с закрытым снизу затвором, который препятствует попаданию внутрь трубы воды и грунта во время бурения (рис. а);
    • после забуривания шнека на проектную глубину через трубу полого шнека в скважину бетононасосом подается бетонная смесь, затвор шнека открывается под давлением бетонной смеси, одновременно шнек извлекают из грунта без вращения (рис, б);
    • извлекаемый из скважины грунт очищают специальным устройством и вывозят в отвал;
    • с помощью лебедки буровой установки в бетонную смесь забетонированной скважины погружают арматурный каркас сваи под собственным весом или с помощью вибропогружателя, который также входит в комплект оборудования буровой машины (рис., в).

    Данное оборудование обеспечивает устройство буронабивных свай Ø0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2 м с максимальной длиной 30 м и производительностью до 300 м бурения в сутки одной буровой установкой (до 15 свай), что в 2-3 раза превышает средние темпы сооружения буронабивных свай с применением обсадных труб.

    Буровая установка оборудована бортовой системой контроля параметров процесса бурения и бетонирования свай, что гарантирует высокое качество работ.

    Технология бурения с защитой стенок скважин

    Применяется также технология бурения с защитой стенок скважин от обрушения путем заполнения ее специальным глинистым раствором устье скважины укрепляют короткой обсадной трубой;

    • а)- 1 стадия — крепление устья скважины обсадной трубой;
    • б — 2 стадия — извлечение грунта под защитой глинистого раствора;
    • в — 3 стадия — установка в скважину арматурного каркаса;
    • г — 4 стадия — бетонирование скважины методом ВПТ.
    1. буровой станок;
    2. короткая обсадная труба;
    3. глинистый раствор;
    4. рабочий орган бурового станка;
    5. арматурный каркас;
    6. бетонолитная труба с воронкой;
    7. заслонка;
    8. забетонированный столб
    • устье скважины укрепляют короткой обсадной трубой;
    • производится извлечение грунта из скважины под защитой бентонитового глинистого раствора;
    • в скважину устанавливают арматурный каркас;
    • скважину бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ).

    Бурение скважин свай под защитой инвентарных обсадных труб наиболее часто применяют для фундаментов мостов.

    Для крепления стен скважин используют инвентарные стальные обсадные трубы диаметром 1,2; 1,5; 1,7; 2,0 м. Они состоят из стыкуемых резьбовыми конусными пробками промежуточных секций длиной 2, 4 и 6 м и ножевой секции с режущей коронкой с зубьями.

    При применении этой технологии сначала проводят подготовительные работы:

    1. срезку бульдозером с погрузкой в автосамосвалы с помощью погрузчиков и складирование в отведенное место растительного слоя грунта, планировку рабочей площадки и устройство
      подъездов;
    2. разбивку и закрепление осей опоры и каждой сваи на базе геодезической разбивочной основы;
    3. доставку и сборку бурового, кранового и бетонолитного оборудования;
    4. подготовку площадки из железобетонных плит под буровую машину и другое оборудование, установку инвентарной опорной плиты бурового стола.

    После выполнения всех подготовительных работ бурение скважин производят в следующем порядке:

    Порядок работ
    1 после установки буровой машины в рабочее положение с помощью стрелового крана устанавливают нижнюю часть обсадной трубы с ножевой секцией, последующие секции объединяют между собой конусными резьбовыми пробками (общая длина обсадной трубы назначается из условия возвышения ее над уровнем рабочей площадки на 1,5 м для возможности размещения обжимного хомута);
    2 обсадные трубы погружают домкратами в грунт вращательно-вдавливающими движениями на проектную глубину;
    3 удаляют грунт из полости обсадной трубы различными способами: в песчаных, глинистых грунтах пластичной, полутвердой и твердой консистенции применяют ударный грейферный или шнековый способ бурения, в водонасыщенных песках, плывунах и илах грунт разрабатывают желонкой с обратным клапаном (в процессе бурения непрерывно совершаются возвратно-вращательные и поступательные движения обсадной трубы);
    4 грунт, извлекаемый из скважины, складируют в специальные емкости и затем вывозят в заранее отведенные места, грунт из скважин фундаментов русловых опор загружают на плашкоуты из инвентарных понтонов КС
    5 по мере необходимости обсадную трубу наращивают очередными секциями при помощи стрелового крана, все секции заранее очищают от грязи (на строительной площадке организуется участок для очистки и мойки обсадных труб)
    6 бурение производят на всю глубину, для контроля после установки станка на место бурения на его мачте, примерно в 1 м от поверхности земли (рабочего мостика), наносят линию условного нуля, от которого ведется отсчет
    7 при разработке неустойчивых грунтов в скважине поддержи-
    вают уровень воды на 1…1,5 м выше уровня воды в реке для
    предупреждения наплыва воды и грунта в скважину
    8 после достижения проектной отметки перед установкой арма-
    турного каркаса забой тщательно зачищают от бурового шлама
    9 в ходе буровых работ постоянно следят за характеристиками проходимых грунтов, для контроля соответствия проектной геологии и выявления необходимости замены рабочего органа данные бурения заносятся в журнал бурения скважин; перед каждой установкой новой секции обсадной трубы, а также при изменении характеристик грунта лотом замеряют глубину скважины и определяют отметку дна;
    10 в процессе бурения осуществляют постоянный контроль положения ножа обсадных труб относительно уровня разрабатываемого грунта

    Наращивание обсадной трубы автокраном

    По окончании бурения контролируют глубину скважины и качество зачистки забоя скважины путем медленного опускания рабочего органа и пробного забора бурового шлама со дна скважины.

    Буровые сваи с уширением

    В пластичных глинистых грунтах буровые сваи устраивают с уширением. Разбуривание уширения сваи производят после достижения проектной отметки сваи и выполняют штатным уширителем.

    Величина раскрытия режущих ножей уширителя устанавливают непосредственно перед его опусканием в скважину, шаг раскрытия ножей равен 5 см.

    Работа по устройству уширения основания производится в следующем порядке:

    Порядок работ
    1 Лотом проверяют глубину скважины и определяют отметку низа забоя скважины
    2 Определяют глубину режущей кромки обсадной трубы. Отметка низа режущей кромки обсадной трубы должна быть выше отметки низа скважины на величину, устанавливаемую проектом (несколько метров)
    3 К буровой штанге вместо шнекового бура крепят штатный уширитель, первоначальное раскрытие ножей устанавливают равным 10 см
    4 Уширитель опускают в скважину, при достижении дна забоя, под действием веса штанги происходит раскрытие режущих ножей уширителя (ножи уширителя собраны совместно с емкостью для сбора разработанного ими грунта), при вращении штанги происходит разбуривание уширения и сбор разработанного грунта в емкость
    5 После окончания разбуривания буровую штангу поднимают, при этом ножи уширителя складываются и производится подъем, грунт из емкости удаляется в отвал.
    6 Величину раскрытия ножей увеличивают и операции по разработке уширения повторяют до тех пор, пока уширение не достигнет проектного размера.
    7 Контроль формы уширения проводится при помощи уширителя. Для этого на нем устанавливают проектное раскрытие ножей и опускают его в скважину, ножи раскрываются и производится проверка полости путем проворачивания уширителя. Если в емкости для сбора грунта оказывается небольшое его количество, то уширение имеет проектное очертание и обрушение свода скважины и вывалов нет. В этом случае производится приемка разбуренного уширения и разрешаются работы по дальнейшему сооружению буронабивной сваи.

    Сваи армируют арматурными каркасами. Их изготавливают на производственной базе мостоотрядов в виде отдельных секций. Во внутреннюю полость каркас подают краном.

    1. автокран КАТО NK-750;
    2. секция арматурного каркаса;
    3. буровой станок;
    4. железобетонные плиты

    После установки каркаса проводят бетонирование свай. Бетонную смесь на строительную площадку доставляют в автобетоно-смесителях.

    1. автобетоносмеситель;
    2. металлическая эстакада;
    3. приемная воронка бетонолитной трубы;
    4. буровой станок;
    5. железобетонные плиты

    В зимнее время температура бетонной смеси в момент ее укладки должна быть не ниже +5°С. Суммарное время доставки бетонной смеси на строительную площадку, укладки ее в скважину, извлечение бетонолитных и обсадных труб не должно превышать срока ее схватывания.

    Бетонировании свай методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ)

    При бетонировании свай методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяются бетонолитные трубы герметичной конструкции из секций с быстроразъемными стыками с внутренним диаметром 250…325 мм. Суть метода заключается в следующем:

    • в горловине бункера бетонолитной трубы устанавливают предохранительную пробку на подвесе с обеспечением плотного прилегания пробки к боковой поверхности трубы, исключающее возможность вытекания раствора и обеспечивающее свободное прохождение пробки в трубе под действием веса бетонной смеси;
    • бункер над пробкой заполняют бетонной смесью;
    • пробку освобождают от подвеса и обеспечивают ее выход из трубы под действием давления бетонной смеси (объем первой порции смеси должен обеспечить заглубление бетонолитной трубы в уложенную смесь на величину >0,8 м; в дальнейшем необходимо обеспечить заглубление бетонолитной трубы в уложенную смесь на величину не менее 2 м).

    Укладку бетонной смеси при большой глубине сваи допускается осуществлять в несколько этапов, неизбежно вызываемых технологическими перерывами, связанными с извлечением (демонтажем) отдельных секций бетонолитных и обсадных труб.

    При бетонировании высота укладки бетонной смеси до начала подъема обсадной трубы должна задаваться возможно большей, но такой, чтобы уложенный бетон не начинал схватываться до подъема обсадной и бетонолитной трубы. Во всех случаях высота столба бетона в скважине на каждом этапе должна не менее чем на 2 м превышать низ ножевой секции обсадной трубы.

    В течение всего процесса бетонирования обсадным трубам придается возвратно-вращательное движение во избежание их засасывания.

    Для уплотнения бетонной смеси и обеспечения лучшего контакта бетона с грунтом извлечение трубы производится поступательными и вращательными движениями с последовательным подниманием ее на 20…30 см и опусканием на 10-15 см.

    В процессе производства работ постоянно контролируют следующие параметры:

    Параметры
    1 подвижность бетонной смеси
    2 интенсивность укладки
    3 уровни бетонной смеси в бетонолитной трубе и в скважине
    4 уровни нижних концов бетонолитной и обсадной труб с целью соблюдения их минимальных заглублений в бетон
    5 в зимних условиях температуру смеси и температуру наружного воздуха
    6 объем фактически уложенного бетона в сваю для сравнения с проектным значением

    Контроль прочности бетона, укладываемого в скважину, осуществляют путем отбора проб бетонной смеси из каждой поступающей на строительную площадку партии смеси. Согласно п. 2.1. ГОСТ 1810-86 в партию включают бетон, формируемый на одном технологическом комплексе из бетонной смеси одного номинального состава по одной технологии в течение не менее одной смены. Набор прочности осуществляется в тех же условиях, что и в стволе сваи.

    Для определения действительной несущей способности буронабивных свай проводят статические испытания вдавливающей нагрузкой или применяют динамический метод. Масса ударной части молота для динамических испытаний доходит до 25 т при несущей способности свай до 4000…4500 тс.

    Для определения сплошности буронабивных свай применяют ультразвуковые, акустические и прочие неразрушающие методы контроля. Они позволяют обнаружить дефекты типа разрывов и неоднородностей с размерами до 10% от диаметра, а также определить фактическое положение подошвы свай.

    В фундаментах мостов применяют забуриваемые стальные трубы диаметром 1…1,5 м с последующим заполнением их бетоном. Такие конструкции могут использоваться в свайных ростверках, а также в безростверковых опорах.

    Стальные трубы погружают с помощью буровых машин, например, КАТО 50 THC, которые одновременно вдавливают стальную трубу и с помощью ударного грейфера извлекают грунт из ее внутренней полости. После погружения стальной трубы её заполняют бетоном, а при необходимости армируют каркасом.

    Источник

    Фундамент под буровую установку

    Фундаменты под буровые вышки и оборудование

    При бурении глубоких скважин растет масса колонны бурильных труб и, следовательно, увеличивается нагрузка на вышку. Ноги вышки необходимо устанавливать на четыре фундаментные тумбы из бетона следующего состава: один объем цемента, два объема песка и четыре объема гравия. На каждые 100 кг цемента берется 30 л воды.

    Буровой станок также должен устанавливаться на прочном фундаменте с тщательной выверкой по уровню горизонтальности и по отвесу вертикальности осей станка. При бурении скважин глубиной 100—300 м в качестве фундамента для станка служат ряжи и подряжники толщиной не менее 250 мм, концы которых подводятся под опорное основание буровой вышки. Между собой брусья (ряжи и подряжники) соединяют скобами или болтами. При бурении скважин глубиной 300—500 м буровой станок устанавливают на якорный фундамент. Глубина шурфа для фундамента 1,5—2 м. В нише на дне шурфа заводят два якорных бруса, на которые устанавливают четыре вертикальные стойки. На стойки кладут два поперечных бруса, на них ряжи с подряжниками. Четыре анкерных болта скрепляют поперечные брусья с ряжами. Раму станка притягивают болтами к ряжам. Диаметр анкерных болтов 22—25 мм, толщина якорных брусьев 180—200 мм. Затем шурф засыпают землей со щебнем и трамбуют или засыпают щебнем и заливают цементным раствором.

    При алмазном бурении скважин глубиной более 300 м во избежание вибраций станка его необходимо устанавливать на бетонном фундаменте.

    Рекламные предложения на основе ваших интересов:

    При бурении скважин глубиной более 500—600 м буровой станок и дизель устанавливают на бетонных фундаментах, масса которых в 3—4 раза должна быть больше массы устанавливаемого оборудования. Исходя из массы фундамента, опредс-ляют глубину его залегания (1—1,5 м).

    Состав бетона: 1 часть цемента, 2—3 части песка и 3—4 части щебня. Размеры бетонного фундамента в плане должны быть больше габаритных размеров рамы станка или двигателя на 200— 300 мм в каждую сторону. Высота выступания фундамента над полом буровой должна обеспечить полный ход шпинделя станка.

    Рама станка к фундаменту крепится фундаментными болтами, которые закрепляют в фундаменте заранее при заливке шурфа бетоном или после установки станка их заделывают в специально оставленные приямки. Такие приямки длиной 550 мм оставляют в первом случае для того, чтобы при установке станка совместить болты с отверстиями в раме. Позднее эти приямки заливают цементным раствором. Изготовляют приямки установкой деревянных пробок при заливке бетона.

    Поставив станок на фундамент, сдвигают станину на раме в крайнее правое положение «К скважине» и закрепляют ее. Под нижнее основание рамы станка подбирают регулировочные клинья и подкладки, добиваясь строго горизонтального положения станка с помощью ватерпаса, который накладывают на верхние направляющие рамы.

    При монтаже станка для бурения вертикальной скважины проверяют совпадение осей скважины и шпинделя, для чего через шпиндель пропускают шнур с отвесом, переброшенный через ролик копра.

    Если скважина задается наклонной, то еще перед закладкой фундамента определяют азимут скважины. По линии азимута устанавливают вешки (колышки) и перпендикулярно к ней намечают длинную ось фундамента. Азимутом называется угол в горизонтальной плоскости, отсчитанный от северного конца меридиана по часовой стрелке до заданного направления.

    Окончательную ориентировку положения шпинделя станка относительно линии азимута производят по вешкам. Освободив вращатель, поворачивают его горизонтально, а в шпинделе закрепляют прямую бурильную трубу строго по его оси. Смотрят через трубу и производят доводку станка, после чего станок закрепляют. Затем с помощью угломера устанавливают под необходимым углом шпиндель и надежно закрепляют вращатель.

    Рис. 1. Схема установки станка на якорный фундамент

    Неправильная установка станка или слабое крепление его к фундаменту приводят к отклонению ствола скважины от заданного направления при ее забуривании.

    Установка двигателя. Электродвигатели для привода насосов рекомендуется устанавливать на салазках, позволяющих подтягивать приводные ремни. Салазки крепят к полу вышки скобами.

    Электродвигатель для привода насоса может быть установлен с помощью кронштейна непосредственно на насосе. Электродвигатель по кронштейну может перемещаться двумя регулировочными винтами. Так производят натяжение приводных клиновых ремней.

    Дизели со стендом необходимо устанавливать на специальные салазки из швеллерного или углового проката, которые крепятся к бетонному или якорному фундаменту и позволяют перекреплять стенд для натяжения клиновых ремней по мере их вытягивания в процессе работы.

    Для нормальной работы ременной передачи необходимо при установке стенда выдержать параллельность осей шкивов дизеля и редуктора, а также совпадение ободов шкивов. Если передача осуществляется через телескопический карданный вал, необходимо обеспечить соосную установку редуктора и станка, не допуская смещения соответствующих осей более 5 мм. Часть буровых станков устанавливается с дизелем на одной раме, что упрощает монтаж агрегата.

    Установка насоса. Буровой насос устанавливают на пол буровой вышки и крепят скобами. Ось шкива насоса должна быть параллельна оси шкива электродвигателя или редуктора, а ободы шкивов должны располагаться в одной вертикальной плоскости.

    В последние годы большое распространение получили сборные металлические и железобетонные фундаменты, которые ускоряют монтаж буровых вышек и позволяют перевозить вышки вместе с буровым агрегатом без разборки. Такие фундаменты используются многократно.

    Источник

Adblock
detector