Забивная свая Советский патент 1987 года по МПК E02D5/60 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайных фундаментов премущественно в грунтах II типа про- садочности,с

Цель изобретения - повышение несущей способности сваи и обеспечение возможности увеличения эксплуатационных нагрузок на нее поел просадки грунта от собственного веса. 10

На фиг. 1 изображена свая с элементами ограничителя при перемещении секций в виде кулачков в форме элипса; на фиг. 2 - свая с элементами ограничителя перемещения в виде ку- J5 ачков в форме цилиндрического сектоа во время просадки грунта; на фиг. 3 - то же, после просадки грунта; на фиг. 4 - свая с элементами оганичителя перемещения секций в-виде 20 изогнутых под тупым углом стержней во время просадки грун- а; на фиг, 5- то же, после просадки грунта; на фиг. 6.- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 4.

Забивная свая включает ствол 1 с расположенной относительно последне-, го с зазором наружной оболочкой, разделенной на секции 2 по высоте ство- э .да

Секции 2 размещены на расстоянии друг от друга и установлены с возможностью одностороннего перемещения параллельно стволу 1 и фиксации с по- 35 мощью органичителей перемещения секций 2. Ограничители закреплены ярусами на стволе 1 рваи. Каждый ограничитель перемещения секций 2 выполнен в виде расположенных в горизонталь- 40 ной плоскости по крайней мере трех элементов (фиг. 6 и 7), а каждый элемент (Ограничителя размещен на горизонтальных осях 3 с возможностью поворота.45

Расстояние меззду осями 3 смежных по вертикали ограничителей не превышает половинь длины секции 2.

Элементы ограничителя перемещения секций 2 сваи могут быть выполнены 50 в виде кулачков 4 в форме рллипса, эксцентрично посаженных на горизонтальных осях 3 со смещением центра тяжести каждого кулачка 4 в сторону .от ствола . Кулачки установлены в 55 образованных в стволе 1 углублениях 5 с зазором относительно внутренней поверхности последнего, допускающих поворот кулачка 4 вокруг оси 3( фиг„Ц

Для фиксации проектного положения секций 2 в периЬд транспортировки и установки сваи на место забивки предусмотрен инвентарный стержень 6, вставляемьй в горизонтальные соосные отверстия 7 се:кции 2 и ствола 1.

Кулачки 4 могут иметь форму цилиндрического сектора (фиг. 2 и З), соединенного посредством шарнира 8 внутренней поверхностью секций 2 оболочки, или треугольной призмы (не по- казанр), одно ребро которой шарнирно соединено с внутренней поверхностью секции 2.

В данном случае боковая поверх- ность 9 ствола 1 и обращенная к нему грань 10 кулачка 4 выполняются шероховатыми или зубчатыми.

Каждый элемент ограничителя может быть выполнен в виде стержня 11, изогнутого под тупым углом. Стержни I1 прикреплены к внутренней поверхности секции 2 в месте изгиба посредством шарнира 12.

Длина части 13 стержня 11, находящейся ниже шарнира 12, превьшает длину части 14 стержня П, находящейся выше шарнира 12. При этом конец 15 последней выполнен заостренным. Твердость йатериала стержня 11 превыщает поверхностную твердость материала ствола .

Свая работает следующим образом.

Свая с инвентарными стержнями 6, вставленными в горизонтальные соосные отверстия 7 ствола 1 и секций 2, устанавливается на точку забивки и погружается в грунт. По мере погружения каждой секции 2 инвентарные стержни 6, предохраняющих секцию 2 от перемещения в сторону острия сваи извлекаются из отверстий 7. Извлечение стержня выполняется не раньше, чем нижняя кромка 16 соответствующей секции 2 коснется поверхности грунта 17, и не позже,, чем поверхности грунта 17 коснется стержень 6. После извлечения стержня 6 секция 2 удерживается от перемещения вверх при забивке, кулачками 4, которые, повернув- mHcii на малый угол вокруг горизонтальной оси 3, создают в секции 2 распорное усилие. Поворот кулачков 4 происходит под действием силы трения между ними и внутренней поверхностью секции 2, причем сила трения вступает в работу немедленно после передачи на секцию 2 силы сопротивления грунта погружению сваи. Это происходит

.-

3 1 от того, что кулачок 4, посаженный на ось 3 так, что центр его тяжести смещен в сторону оси ствола, при вертикальном положении сваи находится в постоянном взаимодействии с внутрен- ней поверхностью секции 2.

Свая погружается до проектной отметки . При этом ее нижний конец 18 заглубляется в непросадочньш грунт 19 на требуемую величину. До начала просадки грунта от собственного веса в работе сваи участвует сопротивление грунта под нижним концом 18 и по боковой поверхности в пределах всей свободной Щ1ИНЫ сваи за вычетом за- зоров 20 между секциями 2. При действии сил нагружающего трения проседающего грунта 21 на секцию 2 кулачки 4 поворачиваются вокруг оси 3 на малый угол в направлении, обратном тому, в котором они поворачивались при погружении сваи. Распорное усилие перестает действовать на секцию 2 и она свободно сьезжает вниз. При этом передача сил нагружающего тре ния на ствол 1 не происходит, поскольку кулачки 4, находящиеся в постоянном взаимодействии с внутренней поверхностью секции 2, имеют возможность поворота вокруг горизонталь- ной оси 3 и в силу этого оказывают минимальное сопротивление движению секции 2 вниз. В случае, когда перемещение секции 2 превышает величину зазора 20 между секциями, нижняя кромка 16 воздействует на верхний торец 22 соседней нижерасположенной секции 2, которая в свою очередь может свободно перемещаться вниз. Таким образом, возможность передачи силы нагружающего трения на ствол 1 полностью исключается. Благодаря тому, что расстояние между соседними по высоте ограничителями перемещения не превьщ1ает половины длины секции 2 она находится в постоянном взаимодействии не менее чем с двумя ограничителями, что предохраняет секцию от перекосов, и зазор 23 между секцией и стволом имеет постоянную величину. После проявления просадки грунта от собственного веса, если вертикальная нагрузка на ствол Г будет увеличена по сравнению с первоначальной, при небольших перемещениях ствола 1 вниз кулачки 4 возвращаются в то положение, в котором они находились до просадки, и захватывают секцию 2, в результате чего рабочая площадь боко25

949

JO 5 20 305 4045 50 55 вой поверхности, которую свая имела до просадки грунта от собственного веса, полностью восстанавливается.

Формула изобретения

1.Забивная свая, включающая ствол с наружной оболочкой, расположенной

с зазором относительно ствола и выполненной по высоте составной-из отдельных, размещенных на расстоянии друг от друга секций, установленных с возможностью одностороннего перемещения параллельно стволу и фиксации с помощью ограничителей перемещения секций, закрепленных ярусами на ство-- ле, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения несущей способности сваи и обеспечения возможности увеличения эксплуатационных нагрузок на нее после просадки грунта от собственного веса, каждый ограничитель перемещения секций выполнен в виде расположенных в горизонтальной плоскости и размещенных на горизонтальных осях с возможностью поворота по крайней мере трех элементов, причем расстояние между осями смежных по вертикали ограничителей не превьшгает половины длины секции.

2.Свая по п. , отличающая с я тем, что каждый элемент ограничителя выполнен в виде кулачка в форме эллипса и размещен в образованном в стволе углублении с зазором относительно внутренней поверхности углубления на, горизонтальной оси эксцентрично со смещением его центра тяжести в сторону оси ствола.

3.Свая по п. 1, отличающая с я тем, что каждый элемент ограничителя выполнен в виде кулачка в форме цилиндрического сектора или треугольной призмы, одно ребро которой шарнирно соединено с внутрен- ней поверхностью секции, причем ствол

сваи и обращенная к нему грань кулачка имеют шероховатую или зубчатую поверхность.

4. Свая по п. 1, отличающая с я тем, что каждый элемент ограничителя выполнен в виде стержней, изогнутых под тупым углом и шарнирно прикрепленных в месте изгиба к внутренней поверхности секции, причем длина части стержня, находящейся ниже шарнирного соединения, превьша- ет длину части стержня, находящейся Bbmie шарнирного соединения, при этом

5 12949126

кбйец последней выполнен заостренным, шает поверхностную твердость материа- а твердость материала стержня превы- ла ствола.

Фиг.. 2

Фиг.З

Ht

и

Фиг If

фиг 5

Составитель.Н, Гетманская Редактор Л, Гротилло Техред Л.Сердюкова

Заказ 569/31 Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, А

Фиг. 7

Корректоре. Черни .

Подписное