Метод прямой циркуляции раствора при установке свайного фундамента используется для буронабивных свай. Метод прямой циркуляции раствора лучше всего подходит, когда рабочее пространство является большим ограничением.
На промышленных предприятиях и электростанциях, где вокруг проложены лабиринты трубопроводов, на помощь приходит метод DMC. В то время как другие методы сравнительно дороги, DMC является довольно дешевым методом установки свай.
Аппарат состоит из треноги со шкивом, лебедки, каната, долота, бурильных труб, труб тремье, вертикального насоса и ямы, в которой бентонитовый порошок смешивается с пресной водой.
Тренога, как следует из названия, представляет собой трехногую конструкцию, установленную со шкивом на вершине для маневрирования долотом, которое бурит землю, далее к нему присоединяются бурильные трубы в тандеме с тросом, который в конечном итоге привязывается к лебедке. Если говорить просто, то долото является основным буровым инструментом, а бурильные трубы – это всего лишь придатки, которые обеспечивают глубину, а также заполняют отверстие бентонитовой суспензией.
Количество необходимых бурильных труб зависит от требуемой глубины скважины. Кроме того, в бентонитовой яме устанавливается вертикальный насос, который закачивает бентонитовый раствор в скважину через бурильные трубы и долото.
Этот метод называется Прямая циркуляция бурового раствора поскольку он предполагает циркуляцию раствора из ствола сваи непосредственно в бентонитовую яму, где насос повторно использует бентонитовую суспензию, оставляя только отстоявшийся раствор.
Рис. 1. Метод прямой циркуляции раствора при установке свайного фундамента
Процедура установки свайного фундамента методом прямой циркуляции раствора
1) Штатив устанавливается вокруг целевой сваи (две ноги вокруг сваи и одна в паз, предусмотренный в лебедке), затем на шкив (установленный на штативе) подвешивается отвес, нацеленный на центр целевой сваи, чтобы получить центр для долота. Максимальный допуск, допустимый для свай диаметром 600 мм и более, составляет 75 мм или D/2, в зависимости от того, что больше.
2) После того, как положение лебедки и треноги зафиксировано, в землю устанавливается обсадная труба, сохраняя центральную точку нетронутой. Вокруг свайной зоны создается стена из мешков, заполненных щебнем или грунтом, чтобы создать искусственный канал, направленный к бентонитовой яме. Этот канал направляет смесь грязи и бентонитовой суспензии, выходящую из скважины, в бентонитовую яму.
3) Самая верхняя бурильная труба соединена со шлангом, выходящим из вертикального насоса (установленного в бентонитовой яме), посылающего свежую бентонитовую суспензию в скважину через тонкое отверстие в долоте, и когда скважина заполняется до краев, она вместе с буровым раствором стекает обратно в бентонитовую яму через искусственный канал. Таким образом, шлам из скважины продолжает двигаться вверх по скважине и направляется в бентонитовый резервуар.
4) Для приготовления бентонитовой суспензии предпочтительно использовать свежую и чистую воду, так как мельчайшие примеси могут изменить свойства суспензии. В случае отсутствия чистой воды на объекте, добавляются специальные добавки, такие как лигносульфонат ферросомы в сочетании с кальцинированной содой, фосфатами и флокулянтами.
Удельный вес бентонитовой суспензии должен составлять от 1,05 до 1,12, так как он отвечает за удержание вертикальной поверхности грунта среза скважины сваи. Если удельный вес суспензии превышен, то между частицами почвы возникает сцепление и поверхностное натяжение, что в конечном итоге приводит к обрушению вертикально срезанной поверхности почвы.
Для достижения необходимого удельного веса бентонитового раствора, концентрация бентонита рассчитывается следующим образом:
Ys=1+0,006 x Cs
Где “Ys” – плотность бентонитовой суспензии, а “Cs” – концентрация бентонита по весу.
“Концентрация бентонита” означает процентное содержание бентонита (по весу), который должен быть смешан с водой.
Так, Cs=1/6 x (1,05-1) x1000 =8,33% по весу.
Т.е. в 1 м3 воды должно быть размешано 83,3 кг бентонита, чтобы удельный вес бентонитового раствора составил 1,05.
Существует две стадии использования бентонитовой суспензии:
- Первая промывка: При бурении скважины необходимо поддерживать бентонитовую суспензию с удельным весом от 1,05 до 1,12.
- Вторая промывка: когда необходимо очистить скважину после завершения бурения.
5) Затем долото загоняется внутрь обсадной трубы, и земля бурится до тех пор, пока долото полностью не опустится в землю. Бурильные трубы прикрепляются к долоту в тандеме, и бурение продолжается путем маневрирования лебедки до тех пор, пока не будет пробурена необходимая глубина. Во время бурения свай все время производится промывка. После завершения бурения долото выносится наружу и производится повторная промывка скважины для удаления грязи и загрязнений.
6) Установка клети должна быть выполнена сразу после завершения второй промывки. Рекомендуется предусмотреть временные крюки для сепараторов, чтобы сохранить вертикальность сепаратора при его установке в скважину.
7) Наконец, трембита вводится в скважину, прикрепленная к воронке наверху, подвешенной на тросе. Стык между бункером и тремиевой трубой закрывается стальной заглушкой перед первой загрузкой бетона. Затем бункер заполняется бетоном до полной вместимости. После заполнения стальная пробка удаляется, чтобы бетон стекал по трубам тремье, заменяя бентонитовый раствор.
Бетонирование производится не менее чем на 1 м выше уровня отсечки, чтобы обеспечить хорошее качество бетона для правильного встраивания в оголовок сваи.
Метод прямой циркуляции раствора при установке свайного фундамента
Подробнее о фундаменте
Читайте далее:- Применение бентонита в строительстве.
- Типы свай в зависимости от передачи нагрузки, функции, материала и грунта.
- Классификация каналов на основе различных факторов.
- Буронабивные бетонные сваи, их конструкция и применение.
- Типы оборудования для забивки свай – применение, преимущества и подробности.
- Мост Бандра-Ворли: Самый длинный в Индии вантовый мост в открытом море.
- Как построить буронабивной свайный фундамент?.