Способ возведения набивной сваи и арматурный каркас набивной сваи

 

Сущность изобретения: уплотнение бетонной смеси осуществляют одновременно с уплотнением окружающего грунта путем воздействия на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой, а часть бетонной смеси укладывают в скважину до установки арматурного каркаса. Арматурный каркас включает продольную и поперечную арматуры . Часть поперечной арматуры выполнена в виде радиальных ребер и размещена в диаметральных плоскостях ярусами по длине каркаса. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 02 О 5/34, 5/54

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ я (21) 4889202/33 (22) 10.12.90 (46) 30.05.93. Бюл. ЬЬ 20 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В.А.Григоращенко, Ю.Б,Рейфисов, А.Е.Земцова, А.В.Сухушин, А.С.Савельев и

А.К.Ткачук (73) В.А.Григоращенко, Ю.Б.Рейфисов, . А.Е.Земцова, А.В.Сухушин, А.С.Савельев и

А.К.Ткачук (56) Антонов А.Н. и др. Механизация устройства набивных свай с уширенной пятой в водонасыщенных грунтах, — Механизация . строительства, 1984, f4 11, с. 11 — 12.

СНип 2.02.03. - 85. Свайные фундаменты. M.: ЦНТП Госстрой СССР, 1986, с. 2.

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано для создания свайных оснований при строительстве и реконструкции зданий и сооружений преимущественно в стесненных условиях и неустойчивых грунтах.

Целью изобретения является повышение несущей способности сваи.

Цель изобретения достигается также тем, что в арматурном каркасе набивной сваи, включающем продольную и поперечную арматуры, часть поперечной арматуры выполнена в виде радиальных ребер, размещенных в диаметральных плоскостях ярусами по длинв каркаса, Наличие радиальных ребер ограничивает радиальную вибрацию арматурного каркаса, что повышает интенсивность ударных воздействий на грунт в

„„Я2,, 1819309 А3 (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАБИВНОЙ

СВАИ И АРМАТУРНЫЙ КАРКАС НАБИВНОЙ СВАИ (57) Сущность изобретения: уплотнение бетонной смеси осуществляют одновременно с уплотнением окружающего грунта путем воздействия на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой, а часть бетонной смеси укладывают в скважину до установки арматурного каркаса. Арматурный каркас включает продольную и поперечную арматуры. Часть поперечной арматуры выполнена в виде радиальных ребер и размещена в диаметральных плоскостях ярусами по длине каркаса. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. основании сваи, а следовательно, и его уп- Ю лотнение. ° Ь

На фиг. 1 показан разрез сваи в процес.се ее формования; на фиг. 2 — то же, в про- (Д цессе втрамбовывания части бетонной О смеси в грунт скважины; на фиг. 3 — то же, после окончания формования ствола сваи; на фнг. 4- разрез А — А на фнг. 3 (бетонная смесь условно не показана).

Реализуется заявленный способ следу- Сд ющим образом, В грунте любым иэ известных способов создается скважина с укрепленными стенками. Стенки скважины могут быть укреплены обжигом либо (как в рассматриваемом случае) обсадной трубой 1 (фиг. 1). Труба погружается в грунт открытым концом любым известным способом. Периодически по

1819309 мере погружения либо после погружения до отметки подошвы сваи труба очищается от грунта. При этом в забое остается слой 2 разрыхленного при очистке грунта, а под ним — неуплотненный грунт основания. Арматурный каркас 4 устанавливается в скважину (обсадную трубу), Установка арматурного каркаса 4 осуществляется при помощи виброударного механизма, присоединенного к каркасу 4 при помощи переходного устройства 12. После установки арматурного каркаса 4 обсадную трубу 1 полностью заполняют бетонной смесью 10 и воздействуют на арматурный каркас 4 осевой виброударной нагрузкой. Под действием виброударной нагрузки бетонная смесь

10 уплотняется и втрамбовывается в грунт основания.

На фиг. 2 показано погружение арматурного каркаса 4 в порцию бетонной смеси

3 высотой 2 — 3 диаметра обсадной трубы 1, уложенную до установки арматурного каркаса 4.

При создании свай в водонасыщенных грунтах и интенсивном поступлении воды в обсадную трубу сухая бетонная смесь загружается под воду на высоту 2 — 3 диаметра обсадной трубы в герметичной мягкой оболочке до установки арматурного каркаса.

При погружении арматурного каркаса под действием виброударной нагрузки мягкая оболочка разрушается, а сухая бетонная смесь увлажняется окружающей водой. При дальнейшем воздействии на арматурный каркас виброударной нагрузкой бетонная смесь втрамбовывается в грунт основания, в результате чего образуется бетонная пробка, препятствующая дальнейшему проникновению в обсадную трубу грунтовых вод. Оставшаяся вода откачивается из трубы, ствол сваи бетонируется.

Арматурный каркас 4 может состоять из центральной перфорированной трубы 5 (фиг. 3), оголовка 6, перекрывающего часть сечения обсадной трубы 1 и выполненного, например, в аиде кольцевой шайбы, коаксиально размещенной на нижнем конце трубы

5, и радиальных ребер 7, размещенных в диаметральных плоскостях ярусами по длине центральной трубы 5, Центральная труба

5 для удобства монтажа в стесненных условиях может быть выполнена из отдельных секций. В этом случае ребра 7 располагаются в уровне стыка 8 секций трубы 5, усиливая его. Отверстия 9 в стенке трубы 5 размещены равномерно по ее поверхности и могут иметь круглую или овальную вытянутую по продольной оси трубы 5 форму. Расстояние между ребрами 7, размещенными в одной плоскости, выбирается так, чтобы обеспечить устойчивость центральной трубы 5 при воздействии на нее ударной нагрузкой. Величина зазора между ребрами 7 и внутренней поверхностью трубы 1 определяет амплитуду попереЧных колебаний арматурного каркаса 4. После установки арматурного каркаса 4 и втрамбовывания, где это необходимо, части бетонной смеси 3 (фиг. 2) в грунт основания трубу 1 полностью запол10 няют бетонной смесью 10 и воздействуют на арматурный каркас 4 осевой виброударной нагрузкой.

Под воздействием ударной нагрузки возникают осевые и поперечные колебания

15 арматурного каркаса 4. Амплитуда поперечных колебаний каркаса 4 определяется зазорами между ребрами 7 и внутренней поверхностью трубы 1 и расстоянием между ребрами 7 по оси сваи.

Осевые и поперечные колебания каркаса 4 уплотняют бетонную смесь 10. Наличие отверстий 9 в центральной трубе 5 повышает интенсивность динамических воздействий на бетонную смесь, увеличивает

25 однородность и плотность бетонной смеси.

Одновременно под действием ударной нагрузки арматурный каркас 4 воздействует на порцию бетонной смеси 3, находящуюся под оголовком 6. Наличие оголовка 6, пере30 крывающего часть сечения обсадной трубы

1, увеличивает сопротивление внедрению каркаса 4 в порцию бетонной смеси 3, приводит к тому, что часть бетонной смеси 3 вытесняется в пространство над оголовком,, 35 под давлением, превышающим давление . столба бетонной смеси 10, а оставшаяся часть бетонной смеси 3 уплотняется и втрамбовывается в разрыхленный грунт 2, уплотняя его, а также прилегающий массив

40 грунта естественного сложения.

В основании сваи образуется уплотненное ядро 11, что повышает ее несущую способность.

Один из возможных вариантов реализа45 ции предлагаемого способа в слабых водонасыщенных грунтах, опирающихся на рыхлый крупнообломочный грунт.

Обсадная труба Я325 мм и длиной 14,0 м погружается в грунт пневмопробойником

50 СО-166 (энергия единичного удара 1000

Дж). После погружения трубы до наступления отказа (прекращения остаточных перемещений) она очищается от грунта пневмопробойником ИП-4603 (энергия еди55 ничного удара 250 Дж). Труба очищается на высоту 13,5 м, т.е. в трубе оставляется грунтовая пробка высотой 0,5 м. После заполне ния трубы на высоту 0,6 м сухой бетонной смесью, загружаемой в герметичных пластиковых пакетах под воду, поступающую в

1819309

1 трубу, устанавливается арматурный каркас в виде центральной перфорированной трубы @159 мм с ребрами и оголовком.

Пневмопробойником СΠ— 134 (энергия единичного удара 500 Дж) арматурный каркас погружается до наступления отказа и дальнейшее воздействие на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой позволяет втрамбовать часть бетона в грунт и уплотнить грунтовую пробку. После этого производится откачка воды из трубы.

Обсадная труба и центральная перфорированная труба арматурного каркаса заполняются бетонной смесью. После укладки бетонной смеси пневмопробойник включается в работу на -10 мин.

Воздействие осевой виброударной нагрузкой на арматурный каркас, а через него и на бетонную смесь, позволяет равномерно и качественно уплотнить весь столб бетона, заполняющий обсадную трубу, и уплотнить грунт в основании сваи.

Данный способ обеспечивает сокращение объемов и сроков производства работ, что особенно существенно при реконструкции действующих предприятий и эксплуатируемых жилых домов.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить несущую способность свай на 20-,40 .

Формула изобретения

1. Способ возведения набивной сваи, включающий образование скважины с ук5 репленными стенками, установку арматурного каркаса, укладку и уплотнение бетонной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности сваи, уплотнение бетонной смеси осу10 ществляют одновременно с уплотнением окружающего грунта путем воздействия на арматурный каркас осевой виброударной нагрузкой.

15 2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что часть бетонной смеси укладывают в скважину до установки арматурного каркаса.

3. Способпоп.2, отличающийся

20 тем, что в качестве бетонной смеси используют жесткую смесь.

4. Арматурный каркас набивной сваи, включающий продольную и поперечную ар25 матуры, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности сваи, часть поперечной арматуры выполнена s виде радиальных ребер, размещенных в диаметральных плоскостях ярусами по

30 длине каркаса.

1819309

Составитель В. Григоращенко

Техред М. Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1951 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5