Тюменский индустриальный

САМОХВАЛОВ М.А., КИУШКИНА М.И., НАЗАРОВ Н.Н. 
ИНЪЕКЦИОННЫЙ НАГЕЛЬ КАК СПОСОБ УКРЕПЛЕНИЯ 
ГРУНТОВОГО МАССИВА 
Самохвалов М.А., канд. техн. наук, доцент, [e-mail]
Киушкина М.И., магистрант, [e-mail] 
Назаров Н.Н., магистрант, [e-mail] 
г. Тюмень, Тюменский индустриальный университет 
Аннотация.
В статье представлено применение инъекционного нагеля как укрепления 
грунтового массива. Приведены другие существующие решения укрепления, а именно 
147 

---

буроинъекционные сваи, грунтовый анкер и их недостатки. Приведен с описанием более 
приближенный буроинъекционный нагель. А также с помощью инъекционного нагеля 
снижение трудоемкости и материалоемкости при повышении его прочности. И вывод о 
целесообразности проведения исследования. 
Ключевые слова:
инъекционный нагель, буроинъекционные сваи, грунтовый анкер, 
буроинъекционный нагель. 
В настоящее время по известным способам нагельных креплений 
затрачивается значительная трудоемкость на погружение и фиксацию 
металлического армирующего стержня в скважине с раствором, а также на 
нужность нанесения различных покрытий, оцинковывание металлического 
стержня, подбор состава твердеющего раствора с антикоррозийными 
добавками и др. [1-5] 
Существуют буроинъекционные сваи, которые обеспечивают 
твердение бетона при низких температурах, ее недостатком является 
неизбежная технологическая осадка усиливаемых фундаментов и низкая 
несущая способность сваи.
Также есть грунтовый анкер состоящий из головки, свободной части 
и корня, но у него достаточно высокое сопротивление при погружении в 
грунт, это из-за конструктивной особенности анкерной головки, что тоже 
является недостатком. 
У вышеперечисленных решений есть ещё один недостаток 
связанный с значительными трудозатратами в изготовлении. Особенно 
приближенным является образование буроинъекционного нагеля, 
состоящего из металлического армирующего стержня, размещенного в 
пробуренной в грунте, скважине, заполненной твердеющим раствором. В 
этот способ входят следующие действия: пробуривание скважины в 
грунте, частичное заполнение ее твердеющим раствором, погружение в 
раствор армирующего стержня, фиксация его положения в скважине, 
последующее заполнение скважины твердеющим раствором и выдержкой 
до его затвердевания. 
Цель инъекционных нагелей состоит в снижении затрат на создание 
нагельной крепи, и количества материала при повышении долговечности 
нагельного устройства.
Для осуществления данной цели перечислены следующие действия 
по установке нагеля [6-8]: 
1.Инъектор с предварительно надетым и закрепленным на нем 
рукавным с закрытым концом армирующим элементом из полимерной или 
стекловолокнистой ткани опускается после заполнения скважины 
твердеющим раствором, далее в полость рукавного элемента инъецируется 
цементный или полимерцементный раствор до получения заданного 
расширения и напряженного состояния армирующего элемента с 
образованием рифленой рабочей боковой поверхности по всей длине 
148 

---

нагеля с последующим извлечением инъектора и выдержкой до 
затвердевания раствора. 
2.На инъектор в первую очередь надевается рукавный с закрытым 
концом армирующий элемент и собирают в гофры, после чего он 
закрепляется на инъекторе и опускается в скважину с твердеющим 
раствором, а инъецирование цементного раствора в полость армирующего 
элемента производится через инъектор до расправления гофр и 
образования рифленой боковой поверхности по всей длине нагеля с 
последующим извлечением стального инъектора и выдержкой до 
затвердевания раствора. 
3.На инъектор сперва надевается рукавный с закрытым концом 
армирующий элемент, его скручивают и закрепляют на инъекторе, после 
чего опускают в скважину с твердеющим раствором, а инъецирование 
цементного раствора в полость армирующего элемента производится через 
инъектор до получения заданного расширения и напряженного состояния 
армирующего элемента и образования рифленой винтообразной боковой 
поверхности по всей длине нагеля с последующим извлечением инъектора 
и выдержкой до затвердевания раствора. 
4.До инъецирования раствора в полость армирующего элемента 
осуществляется выдержка в течение 2-4 ч и затем производится 
инъецирование раствора до получения заданного расширения и 
напряженного состояния армирующего элемента с последующим 
извлечением инъектора и выдержкой до затвердевания раствора. 
5.После инъецирования раствора в полость армирующего элемента 
осуществляется выдержка в течение 4-8 ч и далее производится повторное 
инъецирование раствора до получения уширения на конце армирующего 
элемента с последующей выдержкой до затвердевания. 
6.После инъецирования раствора в полость армирующего элемента и 
извлечения инъектора в раствор погружается металлический или 
композитный стержень, или трубу. 
Способы построения инъекционного нагеля поясняется чертежами, 
где на рис. 1 показан нагель, вид сбоку; рис. 2 – сечение А-А фиг. 1; рис. 3 
– 
то же, что и на рис. 1, с выполнением гофр; рис. 4 – сечение А-А рис.3; 
рис. 5 – то же, что и на рис. 1, с выполнением винтообразной поверхности; 
рис. 6 – сечение А-А рис. 5; рис. 7 – то же, что и на рис. 1, с образованием 
уширения, рис. 8 – то же, что и на рис. 1, с композитным стержнем; рис. 9 
– 
сечение А-А рис. 8. 
Состав инъекционного нагеля: твердеющего раствора 1, скважина 2, 
геотехнический элемент 3, раствор 4, стержень или труба 5, жесткий 
инъектор 6. 
149 

---

Рис. 1. Нагель, вид сбоку 
Рис. 2. Нагель, сечение А-А 
Рис. 3. Нагель с выполнением гофр, вид сбоку 
Рис. 4. Нагель с выполнением гофр, сечение А-А 
Рис. 5. Нагель с выполнением винтообразной поверхности, вид сбоку 
150 

---

Рис. 6. Нагель с выполнением винтообразной поверхности, сечение А-А 
Рис. 7. Нагель с образованием уширения, вид сбоку 
Можно сделать вывод, что выгодно проводить дальнейшие 
исследования инъекционного нагеля, так как по сравнению с другими 
способами укрепления грунтового массива на него затрачивается меньше 
материала. Также нагель получается с повышенной несущей способностью 
и эксплуатационной надежности. 
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 
1. 
Аббас, З. Ф. Натурные исследования буроинъекционных свай / З. 
Ф. Аббас // Межвузовский тематический сборник трудов ЛИСИ. – 1990. – 
С. 25-29. 
2. 
Рекомендации по проектированию и устройству фундаментов из 
буроинъекционных свай / Б. В. Бахолдин [и др.] – Москва: НИИОСП, 1982. 
– 48 
с. 
3. 
Васильев, Б. Д. Основания и фундаменты. / Б. Д. Васильев. – 
Москва : Госстройиздат, 1955. – 384 с. 
4. 
Габлия, Ю. А. Об испытаниях новых видов анкеров для крепления 
оттяжек опор ВЛ / Ю. А. Габлия, М. И. Никитенко, С. Д. Шашко // 
Энергетическое строительство. – 1977. – № 1 (177). – С. 73–76. 
5. 
Габлия, Ю. А. Испытания новых видов анкеров для крепления 
оття-жек опор ВЛ в полевых и лабораторных условиях / Ю. А. Габлия, М. 
И. Никитенко, С. Д. Шашко // Труды ин-та «Энергосетьпроект». – 1978. -
Вып. 14. – С. 70–95. 
6. 
Пат. 2405888 Российская Федерация, МПК E02D3/00. Способ 
возведения инъекционного нагеля и инъекционный нагель, возведенный 
этим способом / Джантимиров Х. А., Иовлев И. М., Ильин С.В., Кирдяшов 
С. В.; патентообладатель Открытое акционерное общество "Научно-
исследовательский центр "Строительство" (ОАО "НИЦ "Строительство"). - 
№ 2009124582/03; заявл. 29.06.2009; опубл. 10.12.2010, Бюл. № 34. 
151 

---

7. 
Пат. 2246585 Российская Федерация, МПК E02D5/46, 5/62. 
Буроинъекционная свая / Харченко И. Я., Аракелов С. А., Скалушевич 
Александр, Меркин В. Е., Смирнова Г. О., Голубев В.Г., Байдаков О. С., 
Пассек В. В., Цуканов Н. А., Величко В. П.; патентообладатель Открытое 
акционерное 
общество 
"Научно-исследовательский 
институт 
транспортного строительства (ЦНИИС)". - № 2002134705/03; заявл. 
24.12.2002; опубл. 20.02.2005, Бюл. № 5. 
8. 
Пат. 129525 Российская Федерация, МПК E02D5/80. Грунтовый 
анкер для слабых грунтов / Кочнев А. В.; патентообладатель Кочнев А. В., 
Суркова И. А. - № 2013107845/03; заявл. 21.02.2013; опубл. 27.06.2013, 
Бюл. № 18. 
УДК 624.159.4