ЗАБИВНАЯ СВАЯ Российский патент 1997 года по МПК E02D5/44 E02D5/54 

Изобретение касается выполнения забивной сваи и позволяет повысить ее несущую способность при одновременном упрощении конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является анкерная свая (авт. св. SU N 1430464, км, E 02 D 5/54, 1988), включающая полый ствол, нижний конец которого выполнен с прорезями, образующими поворотные лопасти. В полости ствола установлена инерционная масса, в нижней части которой выполнена замкнутая цилиндрическая камера. В камере размещен поршень, шток поршня пропущен через проточку в основании камеры и соединен с массивным клином, который размещен между лопастями.

У указанной известной и заявляемой конструкции имеются следующие сходные существенные признаки. В обоих случаях увеличение площади сваи обеспечивается за счет раздвигающейся нижней части ствола; одним из элементов, способствующих этому, является клин, размещаемый между раздвигающимися лопастями.

Принципиальное отличие заявляемой конструкции от известной заключается в различном механизме разворота лопастей. В известной свае имеется инерционная масса, расположенная во внутренней полости сваи, с поршнем и штоком, служащие для разворота лопастей. Поэтому свая может выполняться только из металла, что дорого. Кроме того, принципиальное отличие состоит также в назначении свай: известная предназначается для заанкеривания, а предполагаемая для устройства опоры или фундамента, т.е. первая работает на выдергивание, а вторая, на погружение.

На фиг. 1 изображена свая, продольный разрез сваи в грунте до момента отказа; на фиг. 2 продольный разрез сваи после забивки; на фиг. 3 - поперечный разрез нижнего конца сваи.

Забивная свая включает полнотелый железобетонный ствол 1 с раздвигающейся нижней частью и размещенным внутри нее клиновидным элементом 2. В верхней части острия клиновидного элемента имеется закладная деталь с приваренными к ней двумя металлическими фиксирующими штырями 3 по концам.

Нижняя часть клиновидного элемента имеет форму четырехугольной пирамиды, аналогичной острию типовой железобетонной сваи сплошного сечения, облегчающему забивку сваи в грунт.

Нижняя часть ствола сваи по форме повторяет верхнюю часть клиновидного элемента с углом выемки, равным углу клина.

Для фиксации ствола сваи относительно клиновидного элемента и обеспечения их совместной работы при забивке нижняя часть ствола снабжена трубками 4, одеваемыми на фиксирующие штыри 3.

Для создания концентрации напряжения в местах будущего разреза нижняя раздвигающаяся часть ствола выполнена с тремя парами треугольных пазов 5 и 6, расположенных в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Для обеспечения сохранности раздвигающейся нижней части ствола при забивке до момента отказа в месте выемки расположены арматурные сетки косвенного армирования 7.

Для предотвращения развития трещин в бетоне в момент разрезания в зоне треугольных пазов расположены сетки косвенного армирования 8 и хомуты 9.

Устройство работает следующим образом.

Клиновидный элемент 2 опускают в предварительно подготовленную в грунте лунку так, чтобы вся нижняя часть его погрузилась в грунт. На острие элемента опускают ствол 1 сваи до их непосредственного соприкосновения, при этом фиксирующие штыри 3 входят в трубки 4.

Затем производится забивка сваи ударным механизмом в соответствии с типовой технологической картой на забивку сборных железобетонных свай квадратного или прямоугольного сечения. После получения отказа фиксируется положение сваи относительно уровня земли и от этого уровня на свае откладывается вверх расстояние "l", учитывающее необходимый угол раздвижения нижней части сваи.

Благодаря увеличению ударной нагрузки поперечные сетки 7 не выдержат концентрации напряжения, что приведет к их разрыву. Это немедленно повлечет за собой образование трещин в вертикальных 6 и горизонтальных 5 пазах.

Благодаря наличию поперечных сеток 8 и хомутов 9, трещины будут раздвигаться только в пределах пазов. Под воздействием нагрузки нижняя часть ствола будет раздвигаться, образуя две лопасти, стремящиеся к переходу от вертикального положения к горизонтальному.

Окончательное положение, которое займут лопасти, будет зависеть от величины "l" погружения сваи в грунт при забивке сверх отказа.

Предлагаемая забивная свая позволяет повысить ее несущую способность, не усложняя конструкцию и технологию изготовления в заводских условиях.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для погружения сборных железобетонных свай сплошного сечения в грунт способом забивки. Цель изобретения - увеличение несущей способности свай без усложнения технологии ее изготовления в заводских условиях. Забивная свая включает полнотелый железобетонный ствол с раздвигающейся нижней частью и размещенным внутри нее клиновидным элементом. Клиновидный элемент погружают в грунт, на острие клиновидного элемента опускают ствол сваи до полного их соприкоснования, при этом фиксирующие штыри, приваренные к закладной детали, находящейся в верхней части острия клиновидного элемента, входят в трубки ствола сваи. Затем производится забивка сваи ударным механизмом по обычной технологии. После получения отказа фиксируется положение сваи относительно уровня земли и от него откладывается расстояние, показывающее на какую глубину следует еще погрузить голову сваи. Благодаря увеличению ударной нагрузки поперечные сетки не выдержат концентрации напряжения, что приведет к их разрыву. Это немедленно повлечет за собой образование трещин в вертикальных и горизонтальных пазах.

Благодаря наличию поперечных сеток и хомутов трещины будут развиваться только в пределах пазов. Под воздействием нагрузки нижняя часть ствола будет раздвигаться, образуя две лопасти, стремящиеся к переходу от вертикального положения к горизонтальному. 3 ил.

Забивная свая, включающая ствол с раздвигающейся нижней частью и размещенным внутри последней клиновидным элементом, очертания которого повторяют внутренние очертания нижней части ствола, отличающаяся тем, что нижняя раздвигающаяся часть ствола выполнена с тремя парами треугольных пазов на поверхности и расположенными в их зоне дополнительными хомутами и арматурными сетками, причем клиновидный элемент выполнен с нижней частью в виде четырехугольной пирамиды и снабжен двумя фиксирующими штырями на закладной детали в верхней части острия, а нижняя часть ствола снабжена трубками, одеваемыми на фиксирующие штыри.