Бурение с уплотнением

Буронабивные сваи, пожалуй, самая молодая из прогрессивных технологий в строительстве. И оборудование, и способы производства тут постоянно совершенствуются.

Инженеры Запорожского отдела Днепропетровского филиала НИИ строительного производства (НИИСП Госстроя УССР) усомнились вообще в необходимости выброса грунта из забоя. Ведь вгоняют же в землю железобетонные сваи, не удаляя грунта. Свая сама уплотняет грунт, вдавливая его в стенки скважины. Вот эту возможность — уплотнять грунт прямо в скважине — и использовали запорожские инженеры (а. с. № 321588), создав новый метод и буровую установку для его воплощения.

На конце вращающейся буровой штанги смонтирован эксцентрический ролик. Он опирается на внутреннюю поверхность пустотелого конуса. Конус качается на шаровой опоре. Чтобы этот металлический конус не просто вертелся вокруг буровой штанги, а уплотнял грунт, на него изнутри давит тот самый эксцентрический ролик, который жестко соединен с буровой штангой и вращается вместе с ней (см. схему). Это похоже на коническое ведро, только вместо дна у него шар. Если запустить «ведро» по кругу, то оно своей поверхностью тоже образует в скважине конус. Разумеется, конус не может сам срезать грунт со стенок скважины. Грунт срезает идущий впереди нож, который вращает все та же буровая штанга.

Устройство располагают над устьем предварительно пробуренной скважины и начинают повторную проходку. Нож срезает кольцо грунта, но грунт этот из забоя не удаляют, его вдавливает в стенки скважины стальной конус. Он вращается вместе с буровой штангой, а неподвижный ролик вдавливает его в землю. Этот конус работает как волчок, когда тот в конце вращения краем диска уже касается поверхности стола.

Первые испытания были проведены в Запорожье, на строительстве 9-этажного жилого дома, который должен был встать на 10-метровые буронабивные сваи диаметром 600 мм. Сначала пробурили скважины, как обычно, но меньшего диаметра, а уж потом применили вновь созданное оборудование. Несмотря на то что скважины были пробурены во влажной вязкой глинистой почве, их расширение с диаметра 300 мм до проектного (600 мм) заняло всего 5 мин — 1,2-2 мин на метр проходки! Трудозатраты сократились почти в 2 раза. Один агрегат может дать за год 60 000 руб. экономии. А качество скважины? Специалисты Запорожского строительного управления, проводившие испытания, сказали, что ничего подобного им раньше видеть не приходилось: скважина имела идеально ровные, плотно укатанные стенки. Это была готовая форма для заливки бетоном. На строительстве стадиона в Полтаве новый буровой агрегат работал уже без скидок на новизну, как и прочее, привычное оборудование. Строители довольны — и дело идет быстрее, и не нужно увозить со стройки сотни кубометров грунта.

1 — вращающаяся буровая штанга; 2 — кассета с роликом; 3 — полый уплотняющий конус; 4 — шаровая опора; 5 — нож для срезания грунта со стенок предварительно пробуренной скважины.

Недавно новаторы (Ю. Трубников, В. Земляной и др.) усовершенствовали свое устройство. Они сделали каток (а. с. N2 500336) в виде подшипника качения, наружная обойма которого контактирует с грунтом, а внутренняя посажена на эксцентричную ось. А чтобы можно было изменять эксцентриситет, на оси поставили толкатель. Устройство стало работать еще эффективней. Его можно с успехом использовать не только при возведении буронабивных свай, но и на мелиоративных работах, при бурении изыскательских и геологических скважин, прокладке подземных коммуникаций.

1976