Свая

 

О П И С А Н И Е (945282

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) З " ено 22.1 280 (21) 3235532/29-33 (5E ) М. Кл. с присоелинением заявки ¹

Е 02 0 g/22

1Ъеударетееиный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230782 Бюллетень № 27 (53) УДК 624.154..8 (088.8 ) Дата опубликования описания 230782

g P т: Уе к,.1 (72) Автор изобретения

А.И.Горжени

Г ",т т,к: y : ° ° ., Ст

1 т

Одесский фипиап Всесоюаиого иис1итут а tib- Оооектиеоааиию органиэации энергетического строительства

"Оргэнергострой" (71) Заявитель (g4) CBAR

Изобретение относится к строитель ству, в частности к сваям,используемым при возведении фундаментов сооружений в грунтах, подверженных морозному пучению.

Известна свая, включающая ствол и противопучинную наружную оболочку, установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью (1).

1Î

Недостатком этой сваи является то, что оболочка не позволяет производить забивку или вибропогружение сваи совместно с оболочкой или отдельно, поскольку невозможно обеспечить постоян- 5 ство зазора по периметру сваи, т.е. погрузить оболочку соосно свае. При этом оболочка выводит из работы окружающий сваю грунт по всей своей высоте,что снижает несущую способностью сваи при действии на нее выдергивающих и горизонтальных нагрузок.

Другим недостатком такой сваи является проникновение в зазор грунта при погружении оболочки, что не позволяет использовать последнюю по своему назначению. Кроме того, в процессе эксплуатации оболочка интенсивно выпучивается и не может быть погружена обратно в грунт, так как свая не содержит устройств, обеспечивающих ее погружение.

Наиболее.близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является свая, включающая ствол и жесткую противопочинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращенной к стволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью(2).

Недостатком этой сваи является рействие нагрузки на оболочку как в процессе сооружения сваи, так и в процессе эксплуатации при мнсгократных повторных погружениях оболочки в грунт, при этом снижается надежность эксплуатации сваи.

Цель изобретения — снижение монтажных и эксплуатационных нагрузок на оболочку при одновременном повышении надежности эксплуатации.. .Указанная цель достигается тем, ! что свая, включающая ствол и жесткую противопучинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращенной к стволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью, снабжена уплотнителем в виде цилиндрического элемента из эластичного материала, а ствол выполнен с уширением, расположенным на глубине, превышающей глубину сезонного оттаивания грунта, причем нижняя часть уширения выполнена с поперчными размерами, не меньшими поперечных размеров оболочки, а уплотнитель охватывает уширение. ствола и смежный с ним конец оболочки и прикреплен к ним.

При этом верхняя часть уширения выполнена конической, а нижние концы ребер оболочки в месте примыкания к верхней части уширения выполнены скошенными и снабжены прикрепе ленными к ним опорными пластинами.

На фиг. 1 изображен вариант сваи, с железобетонным уширением, изготовленным совместно со стволом ирпредставляющим собой часть тела ствола, .продольный разрез; на фиг. 2 - вариант. сваи с жестко закрепленным к стволу металлическим коробчатым уширением; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - вариант сваи с полкой, плстиной,вертикальными болтами и закрепленными к оболочке вертикальными пластинами:; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. 4.

Свая включает ствол 1 и жесткую .противопучинную наружную оболочку 2, снабженную со стороны, обращенной к стволу 1, ребрами 3 и установлен ную вокруг ствола 1 с зазором 4, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью (не показано). Свая снабжена уплотнителем 5 в виде цилинд-рического элемента из эластичного материала, а ствол выполнен с уширением 6, расположенным на глубине, превышающей глубину сезонного оттаивания грунта, причем нижняя часть уширения 6 выполнена с поперечными размерами, не меньшими поперечных размеров оболочки, а уплотнитель 5 охватывает уширение ствола 1 и смеж" ный с ним конец оболочки 2 и прикреп282 4 лен к ним. Верхняя часть 7 уширения

6 выполнена конической, а нижние ,концы ребер 3 оболочки 2 s месте примыкания к верхней части 7 уширения

6 выполнены скошенными и снабжены прикрепленными к ним опорными пластинами 8 °

Свая работает следующим образом. .До начала погружения оболочку 2

to устанавливают соосно стволу 1 таким образом, чтобы скошенные нижние концы ребер 3, снабженные опорными пластинами 8, вошли в контакт с верхней конической частью 7 уширения 6 по всему периметру ствола 1. Это обеспечивает соосность оболочки 2 и ствола 1. К оболочке 2 и уширению 6 закрепляют цилиндрический уплотнитель

5, после чего зазор 4 между стволом о 1 и оболочкой 2 заполняют вязкой неЮ амерзающей жидкостью, например, тавотом. При этом тавот из зазора 4 не вытекает, поскольку зазор 4 в нижней части уплотнен.

Затем производят забивку, либо вибропопружение собранной сваи. Поскольку поперечные размеры уширения

6 равны либо незначительно (на

1-2 мм) превосходят поперечные.размело ры оболочки 2, последняя погружается в грунт 9, практически испытывая сопротивления лишь за счет трения наружной; поверхности оболочки 2 об окружающий грунт 9.

В то же время контакт наружной

З поверхности оболочки 2 с окружающим грунтом 9 обеспечен в достаточной мере за счет упругого отпора уплотненно го грунта 9 в зоне сезонного оттаивания, происходящего после прохода о уширением 6 этой зоны.

Погружение сваи производят до тех пор, пока уширение 6 ствола 1 не располагается на глубине, превышающей глубину сезонного оттаивания грунта. Конструкция сваи-наличие уширения 6, соотношение поперечных размеров оболочки 2 и уширения 6 в совокупности с уплотнителем 5 зазора

4 - препятствует попаданию окружающего го грунта в зазор 4 как в процессе :.: сооружения сваи, так и при многократных повторных погружениях оболочки

2 в грунт после ее выпучивания.

С внутренней, обращенной к стволу

55 1, стороны оболочка 2 снабжена системой вертикальных ребер 3, которые исключают значительное перемещение ствола 1 в горизонтальной плоскости

5 9452 под нагрузкой, При приложении горизонтальной нагрузки ствол 1 упирается, в ребра З.включая s работу оболочку

2, взаимодействующую с окружающим уплотненным грунтом 9.. 5

При морозном пучении грунта обо-: лочка 2 перемещается совместно с грунтом 9, причем на ствол 1 сваи нагрузка не передается, так как цилиндрический уплотнитель 5, соединяющий 10 оболочку 2 и уширение 6, выполнен из эластичного материала, а зозор между стволом и оболочкой 2 заполнен вязкой незамерзающей жидкостью.

После оттаивания грунта оболочка 2 . 15 должна быть вдавлена до первоначаль- . ного положения.

При погружении оболочки 2 опорные пластины 8, закрепленные к скошенным, участкам ребер 3, взаимодействуют с уц конической частью уширения 6, обеспечивая соосную, без перекоса установку оболочки. 2 относительно ствола 2, Свая может быть снабжена рядом до- ь5 полнительных элементов и устройств, 6 облегчающих процесс погружения оболоч-. ки в грунт и повышающих несущую способность сви (фиг.4 и 5 )

Так оболочка 2 может быть вдавлена до первоначального положения при помощи вибратора или домкрата (не показаны ). Для упрощения процесса вдавливания верхний торец оболочки 2 может быть снабжен полкой 10 для установки домкрата, а на верхнем торце ствола 1 установлена упорная пластина 11.

Для включения в работу оболочки 2 при выдергивающих нагрузках полка 10 и упорная пластина 11 могут быть соединены вертикальными болтами 12. При этом нижние конць1 болтов 12 жестко соединяют с полкой 10, а верхниепропускают сквозь отверстия в упорной 4 пластине 11 и снабжают гайками 13.

Нормально гайки не препятствуют перемещению оболочки 2 относительно ствола 1 сваи вверх при морозном пучении, В случае же приложения выдергивающей нагрузки болты 12 с гайками 13 препятствуют перемещению вверх ствола 1. и передают выдергивающую нагрузку на оболочку 2.

Для лучшего восприятия горизонталь- . ных нагрузок оболочка 2 может быть

55 снабжена со стороны, обращенной к грунту, дополнительными вертикальными опорными пластинами 14, проходящими

82 6 в одной или нескольких взаимно перпендикулярных плоскостях.

Таким образом, совокупность признаков изобретения обеспечивает снижение нагрузок на оболочку при ее погружении в грунт -как в процессе сооружения сваи, так и в процессе многократных повторных погружений после морозного выпучивания. Кроме того, повышается надежность эксплуатации сваи, так как окружающий грунт не может попасть в зазор между стволом и оболочкой, а вязкая, незамерзающая жидкость— вытечь из этого зазора. При погружении оболочки обеспечивается ее соосная, без перекоса установка относительно ствола, что обеспечивает равномерные во всех направлениях переме". щения сваи под нагрузкой, высокую несущую способность и надежность эксплуатации. И, наконец, наличие ушире-ния повышает несущую способность сваи на вдавливающую нагрузку.

Формула изобретения

1. Свая, включающая ствол и жесткую противопучинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращенной к стволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью, отличающаяся тем, что, с целью снижения монтажных и эксплу- . атационных нагрузок на оболочку при одновременном повышении надежности эксплуатации, свая снабжена уплотнителем в виде цилиндрического элемента из Эластичного материала, а ствол выполнен с уширением, расположенным на глубине, превышающей глубину сезонного оттивания грунта, причем нижняя часть уширения выполнена с поперечными размерами, не меньшими поперечных размеров оболочки, а уплотнитель охватывает уширение ствола и смежный с ним конец оболочки и прикреплен к ним.

2. Свая по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что верхняя, часть уширения выполнена конической, а нижние концы ребер оболочки в месте примыкания к верхней части уширения выполнены скошенными и снабжены прикреп- ленными к ним опорными пластинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 326288, кл. Е 02 0 5/22, 1969. . Авторское свидетельство СССР

N 633979, кл. Е 02 0 5/22, 1976.

945282

Фиг.5

Составитель M.ÏåðëîB

Редактор Н.Бобкова Техред Е.баритончик корректор В.Бутяга

Заказ 5276/39 Тираж 709 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Рауаская наб.,д.4/5

Филиал ППП Пагс нт", г.Ужгород, ул.Проектная, 4