СПОСОБ УСТАНОВКИ СВАЙ Российский патент 2023 года по МПК E02D27/34 

Способ установки свай относится к строительству. [E02D5/00, E02D15/02, E02D17/00, E02D27/12, E02D27/14].

Из уровня техники известен МНОГОСВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ И СПОСОБ ЕГО ВОЗВЕДЕНИЯ НА МЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ [RU2584019 (C1), 2016-05-20], в котором раскрыт фундамент для мерзлых грунтов. Многосвайный фундамент содержит фундаментную раму, объединяющую верхние концы винтовых свай, каждая из которых имеет металлическую трубу и винтовой рабочий орган с закрепленными на нижнем конце трубы лопастями. Трубный и винтовой рабочий орган покрыты композиционным антикоррозионным покрытием. По верхним концам оголовки дополнительно приварены с опорной плитой на высоте поверхности грунта, обеспечивающей вентиляцию пространства под рамой фундамента и препятствующей изменению структуры вечной мерзлоты под ним. Свайные трубы с внешней стороны дополнительно содержат незамерзающее покрытие, а их внутреннюю полость заполняют сухой песчано-цементной смесью. Лопасти винтового рабочего органа выполнены опорными с поперечным размером от двух до трех диаметров ствола сваи. Каркас фундамента выполнен из металлических балок, смонтированных в виде прямоугольной двухрядной рамы, двухрядной поперечной и/или двухрядной линейной опоры, при этом между балками в точках крепления рамы фундамента на оголовках свай, а также в местах расположения опорных конструкций опорно-распорные соединительные элементы устанавливаются снабженными раскосами балок, а также посадочными местами для стоек опорных конструкций на балках фундаментной рамы с возможностью их продольного перемещения по поверхности балок фундаментной рамы.

Технический результат - повышение эффективности возведения свайного фундамента и повышение его несущей способности и устойчивости мерзлых грунтов в условиях сезонного промерзания и оттаивания верхних слоев грунта. Недостатком данного аналога является отсутствие возможности гашения сейсмичности, что может привести к разрушению здания, где данная конструкция использована как фундамент.

Также из уровня техники известна СИСТЕМА НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ СВАЙНЫХ СТЕН С МНОГОСВАРНЫМ СОЕДИНЕНИЕМ ПРИВОДНОГО ТИПА [CN217923603 (U), 2022-11-29], представляющая собой строительную систему, поддерживающую стену, забивается в противоположном соединении со многими сваями, включает в себя вдоль множества стеновых пазов периферийной непрерывной замкнутой установки котлована для фундамента множество стальных арматурных каркасов ряда (или сборная трубчатая свая, свайный брус и т.д.), размещенных в канавка в стене, каждый интервал между каркасом из стальной арматуры ряда (или сборная свая, свайный брус и т.д.) заполнен обычным бетоном для заливки в канавку стены, обычный бетон с каркасом из стальной арматуры ряда (или сборная трубчатая свая, свайный брус и т.д.) сочетает в себе напорная конструкция, образующая опорную систему котлована для фундамента. Полезная модель раскрывает способ прорезания канавок в стене и размещения каркаса из стальной арматуры (или сборной трубчатой сваи, сваебойного бруса и т.д.) в углублении в стене, как по всей ширине готовой стены подземной сплошной стены, так и по количеству поверхности контакта, и застойная вода эффективна, и преимущества, такие как прямолинейность, простота управления, подвешивание, одновременно поглотили каркас из стальной арматуры row's stake (или сборную трубчатую сваю, свайный брус и т.д.) и обеспечили маневренность, удобство подъема и монтажа, синтезировали с такими преимуществами, как небольшой объем стали, специально адаптировали некоторые сложные конструкции для поддержки глубокого основания. Недостатком данного аналога является отсутствие возможности гашения сейсмичности, что может привести к разрушению здания, где данная конструкция использована для монтажа стен.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является СТРОИТЕЛЬСТВО НЕСУЩЕЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ МНОГОСВАЙНОГО ФУНДАМЕНТА И ОПАЛУБКИ ДЛЯ ЗАЛИВКИ НЕСУЩЕЙ ПЛАТФОРМЫ [CN217998141 (U), 2022-12-09], в которой раскрыта несущая платформа многосвайного фундамента здания и шаблон для заливки несущей платформы, в котором несущая платформа многосвайного фундамента содержит трубную сваю, опорную плиту, несущую платформу и основную колонну; опорная плита соединена с верхней частью трубчатой сваи; опорная платформа расположена на опорной плите, и в опорной платформе выполнено первое заливочное отверстие, соответствующее положению трубчатой сваи; в трубчатой свае размещен арматурный каркас, который проходит через опорную плиту и проходит в первое заливочное отверстие; опорная платформа дополнительно снабжена второе разливочное отверстие, и стальные стержни на нижнем конце основной колонны расположены во втором разливочном отверстии. Эффективность строительства многих свайных фундаментных подушек может быть повышена и сроки строительства. Недостатком прототипа является отсутствие возможности гашения сейсмичности, что может привести к разрушению здания, где данная конструкция использована для монтажа фундамента.

Технической проблемой аналогов и прототипа является то, что данные технические конструкции сложны и в них не предусмотрена возможность гашения сейсмичности, что может привести к разрушению здания, при строительстве которых данные конструкции использовались при монтаже.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Техническим результатом является обеспечение целостности конструкции сваи во время сейсмической активности.

Заявленных технический результат достигается за счет того, что способ установки свой характеризующийся тем, что перед началом монтажа свай осуществляют бурение скважин под устанавливаемые сваи, бурение проводят на глубину большую, чем длинна трубы, на дне скважины осуществляют бетонирование, в ходе чего формируют бетонное основание, затем в скважины забивают трубу, располагая ее нижнем уровнем поверх бетонного основания, в забитую и смонтированную трубу устанавливают арматуру, внутреннее пространство трубы бетонируют, в верхней части трубы монтируют оголовок, над оголовком размещают демпферные оголовки, на нижней стороне которых, ответно демпферным поршням монтируют демпферные цилиндры, внутри демпферных цилиндров размещают демпфера.

Краткое описание чертежей.

Фиг.1. изображены основные элементы сваи для монтажа политрубных свай.

Фиг.2. изображены виды арматурных каркасов внутри трубы с центральным вертикальным арматурным прутом;

Фиг.3. изображены виды арматурных каркасов внутри трубы с центральным вертикальным арматурным прутом и горизонтальными прутками;

Фиг.4. изображены виды арматурных каркасов внутри трубы с вертикальными арматурными прутами и горизонтальными (или наклонными) прутками;

Фиг.5. изображены варианты размещения труб при монтаже политрубных свай.

Фиг.6. изображены формы оголовков политрубных свай (вид сверху).

Фиг.7. изображены виды оголовков, применяемые при монтаже политрубных свай (вид сбоку) - оголовок приварной с закладными.

Фиг.8. изображены виды оголовков, применяемые при монтаже политрубных свай (вид сбоку) - оголовок с закладными (не приваривается), вставляется в бетон до застывания.

Фиг.9. изображены виды оголовков, применяемые при монтаже политрубных свай (вид сбоку) - оголовок приварной без закладных.

Фиг.10. изображен вариант монтажа политрубных свай под здание квадратной формы с выступом.

Фиг. 11. изображен вариант монтажа оголовков для гашения сейсмичности.

Фиг. 12 изображен вариант монтажа свай под трехтрубный вариант.

Фиг. 13 изображен буровой инструмент, применяемый при монтаже свай.

На фигуре 1,7 обозначено: 1 – труба, 2 – арматура, 3 – бетон, 4 – нижний уровень трубы,
5 – бетонное основание, 6 – оголовок, 7 – демпферный поршень, 8 – демпферный оголовок,
9 – демпферный цилиндр, 10 – демпфер.

Осуществление технического решения.

Способ установки свай реализуется посредством группового монтажа свай, одна возле другой, в заданном геометрическом порядке (фиг. 3, фиг.6). Каждая из свай смонтирована из трубы 1 (фиг.1), выполненной из материала с высокой прочностью, например, стали или бетона, внутри которой смонтирована арматура 2 (фиг. 2), оставшееся внутреннее пространство в трубе 1 заполнено бетоном 3, а нижний уровень трубы 4 установлен на бетонном основании 5, на верхнее отверстие трубы 1 закрыто оголовком 6 (фиг.4, 5). При этом, на поверхности оголовков 6 (оголовков) по их углам, или, как вариант в геометрических центрах оголовков 6, смонтированы демпферные поршни 7. Над оголовками 6 размещены демпферные оголовки 8 на нижней стороне которых, ответно демпферным поршням 7 размещены демпферные цилиндры 9. Внутри демпферных цилиндров 9 смонтированы демпфера 10, представляющие собой пружины, или как вариант, пружинящий материал.

Техническое решение используется следующим образом.

Перед началом монтажа свай проводится бурение скважин под устанавливаемые сваи, в соответствии с необходимой конфигурацией. Бурение проводится на глубину большую, чем длинна трубы 1. На дне скважины проводят бетонирование для получения бетонного основания 5, на котором будет установлена труба 1 своим нижним уровнем 4. Затем в скважины забиваются и монтируются трубы 1, которых устанавливают арматуру 2, внутреннее пространство трубы 1 заливается бетоном 3. В верхней части трубы 1 монтируют оголовок 6. Над оголовками 6 размещаются демпферные оголовки 8, на нижней стороне которых, ответно демпферным поршням 7 монтируются демпферные цилиндры 9. Внутри демпферных цилиндров 9 размещаются демпфера 10. В случае возникновения сейсмичность может быть погашена за счет срабатывания демпферов 10, размещаемых между оголовками 6 и демпфирующими оголовками 8, в демпфирующих цилиндрах 9. Упругость демпферов 10 рассчитывается исходя из сейсмичности территории на которой возводится здание по результатам сейсмических наблюдений.

Технический результат – обеспечение целостности конструкции во время сейсмической активности, достигается за счет использования оголовок 6, над которыми размещаются демпферные оголовки 8, на нижней стороне которых, ответно демпферным поршням 7 монтируются демпферные цилиндры 9, внутри которых размещаются демпфера 10. Также заявленный технический результат достигается за счет того, что бурение проводят на глубину большую, чем длинна трубы, что обеспечивает надежное размещение в скважине в последующем; на дне скважины осуществляют бетонирование – что обеспечивает надежную фиксацию трубы на нижнем уровне; в забитую и смонтированную трубу устанавливают арматуру, внутреннее пространство трубы бетонируют – за счёт чего достигается требуемая жесткость конструкции для сохранения целостности во время сейсмичности.

Пример реализации.

Автором был самостоятельно реализован предлагаемый способ (см. фиг. 8-9). Экспериментально было установлено, что здание, созданное с использованием в фундаменте трехтрубных пакетов с длинной трубы 15 м и диаметром 133 мм, перенесло без последствий землетрясение магнитудой 5.1. Трещин и разрушений на элементах здания не обнаружено. При этом анализ целостности известных из уровня техники конструкций (построенных в этом же районе) показал, что в среднем они повреждены от 10 до 20 %. Таким образом достигается заявленный технический результат - обеспечение целостности конструкции сваи во время сейсмической активности. При этом скорость возведения капитального здания на 40 % превысила принятые нормативы для данной территории.

Изобретение относится к строительству. Способ установки свай характеризуется тем, что перед началом монтажа свай осуществляют бурение скважин под устанавливаемые сваи, бурение проводят на глубину, большую, чем длина трубы сваи. На дне скважины осуществляют бетонирование, в ходе чего формируют бетонное основание. Затем в скважины забивают трубу сваи, располагая ее нижним уровнем поверх бетонного основания, в забитую и смонтированную трубу устанавливают арматуру, внутреннее пространство трубы бетонируют. В верхней части трубы монтируют оголовок с демпферным поршнем, над оголовком размещают демпферный оголовок, на нижней стороне которого ответно демпферному поршню монтируют демпферный цилиндр, внутри демпферного цилиндра размещают демпфер. Технический результат состоит в обеспечении целостности конструкции во время сейсмической активности. 13 ил.

Способ установки свай, характеризующийся тем, что перед началом монтажа свай осуществляют бурение скважин под устанавливаемые сваи, бурение проводят на глубину, большую, чем длина трубы сваи, на дне скважины осуществляют бетонирование, в ходе чего формируют бетонное основание, затем в скважины забивают трубу сваи, располагая ее нижним уровнем поверх бетонного основания, в забитую и смонтированную трубу устанавливают арматуру, внутреннее пространство трубы бетонируют, в верхней части трубы монтируют оголовок с демпферным поршнем, над оголовком размещают демпферный оголовок, на нижней стороне которого ответно демпферному поршню монтируют демпферный цилиндр, внутри демпферного цилиндра размещают демпфер.