Свая Советский патент 1988 года по МПК E02D5/52 

возможностью отгиба внутрь к участкам 10 их стенок, заключенным в U-образ- ных прорезях 8, выполненных в верхних частях втулок. В стенках ствола 1 втулок 6, 7 выполнены окна или пазы со скошенными верхними кромками, взаимодействующими с фиксаторами 9 втулок. Стакан 4 и втулки 5, 6 выполнены с дополнительными окнами 15 или пазами в стенках со скошенными нижними кромками 16 или оборудованы расположенными в зазорах между ними внутренними верхними и наружными нижними упорами. Для выравнивания сопротивления погружению втулки выполнены равной длины, уменьшающейся в направлении от внутренней втулки к наружной. Внутренний диаметр втулки 5 .принимается не менее внутреннего диаметра кольцевой диафрагмы 2, В процессе погружения в полость втулки 5 поступает грунт 13, после упора

в дно 20 стакана 4 последний начинает подниматься относительно ствола 1. В момент расположения окон 15 напротив фиксатора 9 втулки 5, фиксатор 9 с участками 10 стенок отгибаются за счет взаимодействия со скошенными кромками 12 окон 11 втулки 6 внутрь до упора в нижние кромки 16 окон 15 стакана 4. При это втулка 5 выходит из зацепления с втулкой 6, что приводит к снижению в этот момент до минимума сил трения между пробкой 13 и стенками втулки. Аналогично из зацепления поочередно выводятся втулки 6, 7. В конце процесса погружения торец втулки 7 упирается в упоры 14 и свая добивается до получения проектного отказа или втулки 5, 6, 7 и стакан 4 вместе с пробкой 13 вынимаются из полости 3 ствола 1, которая затем заполняется бетоном. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано при.воздействии свайных фундаментов из труб, трубчатых свай,и свай-оболочек. Цель изобретения состоит в повышении эффективности установки в грунт. Свая включает трубчатый ствол 1 с кольцевой диафрагмой 2 на нижнем конце. В полости 3 ствола 1 монтированы с возможностью осевого продольного перемещения концент- рично расположенные поперечная диафрагма в виде опрокинутого стакана 4 и внутренняя 5, промежуточные 6 и наружная 7 втулки, установленные на кольцевую диафрагму 2. Втулки снабжены фиксаторами 9, прикрепленными с

1

Изобретение относится, к строительству и Может быть использовано при возведении фундаментов из труб,трубчатых свай и свай-оболочек.

Целью изобретения является повышение эффективности установки в грунт

На фиг. 1 изображена предлагаемая свая с дополнительнь1ми окнами в стенках стакана, промежуточных и внутренней втулок в начальный момент погружения в грунт, разрезj на фиг. 2 - то же, в процессе поднятия грунтовой пробкой внутренней втулки;на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 4 -узел I ; на фиг. 1| на фиг. 5 -узел И на фиг. 2; на фиг. 6 - свая, втулки и стакан которой оборудованы расположенными в зазорах между ними внутренними верхними и наружными нижними упорами в начальньй момент погружения, разрез.

Свая содержит трубчатьй ствол 1 с кольцевой диафрагмой 2 на нижнем конце. В полости 3 ствола 1 монтированы с возможностью осевого продольного перемещения концентрично Расположенные поперечная диафрагма

в виде опрокинутого стакана 4 и внутренняя 5, промежуточные 6 и наружная 7 втулки, установленные на кольцевую диафрагму 2. Каждая из втулок в верхней части выполнена с U-образ- ными прорезями 8 и снабжена фиксаторами 9, прикрепленными с внешней стороны к заключенным в прорезях 8

участкам 10 стенок с возможностью отгиба внутрь. Для обеспечения возможности отгиба внутрь фиксаторы 9 прикрепляются к участкам 10 в нижней части последних. В стенках ствола 1, наружной 7 и промежуточных 6 втулок устроены окна 11 со скошенными верхними кромками 12, взаимодействующими с фиксаторами 9 соответствующих втулок 5-7, внутри которых

при погружении .образуется грунтовая пробка 13. С целью предотвращения попадания грунта в зазор между втулками, что может привести к их заклиниванию, внутренний диаметр внутренней втулки 5 принимается не менее внутреннего диаметра кольцевой диафрагмы 2. Ствол 1 снабжен упором 14, взаимодействующим с торцом втулки 7

10

30

в ее крайнем верхнем положении. Промежуточные 6 и внутренняя 5 втулки и стакан 4 могут быть выполнены с дополнительными окнами 15.в стенках со скошенными нижними кромками 16, , взаимодействующими в крайнем верхнем положении втулок 5-7 с торцами заключенных в прорезях 8 участков 10 стенок втулок. Фиксаторы 9 смежных втулок 5-7 смещаются в плане по окружности относительно друг друга (фиг, 3), Дополнительные окна 15 каждой из втулок 5 и 6 или стакана 4 совпадают в продольном направлении с прорезями 8 (лежат в плане на одном радиусе) рядом расположенных в наружном направлении втулок 6 и 7, а окна 11 каждой из втулок 6 и 7 и ствола . 1 - с фиксаторами 9 рядом расположен- 2о ных во внутреннем направлении втулок 5-7,

Вместо окон 11 и 15 в стенка х : ствола 1 , втулок 5-7 и стакана 4 могут вьтолняться пазы 17 (фиг, 6), в этом случае предотвращается попадание грунта в зазоры между стволом 1, втулками 5-7 и стаканом 4,

Если позволяет зазор между стаканом 4 и втулками 5-7 по.следние оборудуются расположенными .в зазорах между ними внутренними верхними 18

и наружными нижними 19 упорами (фиг, 6) ограничивающими продольное

перемещение втулок 5-7 и стакана 4 относительно друг друга и одновременно выполняющими роль центраторов, что позволяет отказаться от окон 15, Причем упоры 18 и 19, расположенные в одном зазоре, совпадают друг с другом в продольном направлении (лежат в плане по окружности относительно прорезей 8 втулок 5-7, образующих этот зазор),

Угол скоса oi (угол между плоскостью скоса и образующей) верхних кромок 12 принимается не более ()i arccg f, где f - коэффициент трения материалов фиксаторов 9 по материалу втулок 5-7 и ствола 1, а угол скоса j нижних кромок - не менее A arctg f. Суммарная длина втулок 5-7 и стакана 4 принимается такой, чтобы после их фиксации и в крайнем верхнем положении относительно друг друга и ствола 1 в процессе установ- . ки в грунт верх стакана 4 находился ниже верхнего торца ствола 1, а в конце процесса погружения на.проект15

25

gg

35

40

45

50

0

0

о

ную отметку обеспечивался бы проект- ньй отказ.

Установку сваи производят следующим образом.

Забивкой, виброзабивкой, вибрацией или вдавливанием в грунт погружают трубчатый ствол 1 с предварительно монтированными в полости 3 втулками 5-7 и стаканом 4, Для предотвращения падения стакана 4 вниз его дно 20 выполняется с уширением 21, В процессе погружения в полость внутренней втулки 5 поступает грунт 13 (форми-

5 руется грунтовая пробка), который поднимается относительно втулок и ствола 1 до упора в дно 20 стакана 4, при этом сопротивление погружению постоянно увеличивается за счет

увеличения сил трения между грунтом 13 и стенками втулки 5, Перемещение в.тулки 5 вместе с грунтом вверх предотвращается фиксаторами 9, отгибу которых внутрь не дают стен5 ки стакана 4, в которые упираются участки 10с фиксаторами 9 втулки 5,

При дальнейшем погружении сваи вместе с грунтом 13 поднимается относительно ствола 1 и стакан 4, Подъем стакана 4 происходит до тех пор, пока его дополнительные окна 15 не расположатся напротив участков 10 с фиксаторами 9 втулки 5, После чего фиксаторы 9 с участками 10 отгибаются за счет взаимодействия со скошенны м кромками 12 окон 11 внутрь до упора в нижние кромки 16 дополнительных окон 15 и втулка 5 выходит из зацепления с втулками 6 и 7 и со стволом 1,

В случае выполнения втулок и стакана 4 с упорами 18 и 19 втулка 5 выйдет из зацепления с втулкой 6 в момент, когда упоры 18 и 19 втулок 5 и 6 упрутся друг в друга, при этом нижняя кромка стакана 4 поднимется выше фиксаторов 9 с участками 10 втулки 5, которые свободно отгибаются внутрь,

В момент выхода втулки 5 из зацепления силы трения грунта по внутренней стенке втулки 5 снижаются до минимума, так как при дальнейшем погружении сваи втулка 5 поднимается (пе- g ремещается вверх относительно ствола 1 и втулок 6 и 7) вместе с грунтом 13, а трение между стенками внутренней 5 и промежуточной 6 втулками незначительно. Аналогично из зацеп5

0

5

0

ления поочередно выводятся промежуточные 6, а затем и наружная 7 втулки,

В конце процесса погружения верхний торец наружной втулки 7 упирается в упоры 14 и свая добивается до получения проектного отказа. При погружении сваи динамическими нагрузками после подъема фиксаторов 9 внут-iQ редньй подъем втулок, начиная с внутренней втулки 5 вьше торца промежу- ренней, вместе с грунтовой пробкой точной втулки 6 возможен возврат фик- позволяет на 15-30% снизить сопротив- саторов 9 с участками 10 стенок наружу. Чтобы этого не произошло,участки 10 с фиксаторами 9 каждой из 15 трения между грунтовой, пробкой и втулок 5-7 перед установкой в полость внутренними стенками в момент выв ода 3 ствола 1 отгибаются внутрь или к нижним к ромкам окон 11 крепятся упру гие гшастины 22 (фиг. 4 и 5), взаление погружению сваи в грунт за счет сброса до минимальных значений сил

из зацепления со стволом каждой из втулок. Снижение сопротивления погружению, в свою очередь, приводит к имодействующие с уступами, образован- 2о уменьшению знергозатрат на установку

ными фиксаторами 9 и участками 10 втулок 5-7.

Для обеспечения равного сопротивления грунтовой пробки 13 погружению сваи перед выходом каждой из втулок 5-7 из.зацепления с втулками 6 и 7 и стволом 1 втулки 5-7 выполняются разной длины, уменьшающейся в направ- пении от внутренней 5 к наружной 7 втулке (фиг. 6), так как по мере погружения сваи давление на стенке втулок, остающихся в зацеплении, увеличивается за счет увеличения высоты грунтовой пробки 13 и более плотной структуры грунта (плотность грунта с повьшением глубины залегания увели чиваатся)f.поступающего в полость сваи, что,в свою очередь, приводит к возрастанию удельных сил трения. Длина втулок 5-7 подбирается на основа- Q НИИ опытного погружения нескольких свай, .в условиях конкретной строительной площадки.

Участки 10 стенок втулок 5-7 в

сваи в грунт, мощности сваевдавливаю- щих установок при погружении вдавливанием и повьш1ению КПД удара молота при погружении забивкой. Кроме того,

25 снижается вероятность разрушения оголовков трубчатых свай, особенно при установке в грунт железобетонных свай до момента погружения на проектную oTi-ieTKy, что определяет повьщ1ение

30 надежности процесса установки. В совокупности снижение сопротивления погружению, мощности сваевдавливаю- щих установок, повышение КПД молота к надежности при забивке сваи обусqg ловливают повышение эффективности установки трубчатых свай.

Формула изобретения

ми и поперечной диафрагмой в виде опрокинутого стакана, смонтированными в полости С7вола с возможностью gQ осевого продольного перемещения, каждая из втулок в, верхней части выполнена с и-образньаш прорезями и снабжена фиксаторами,, прикрепленными с внешней стороны с возможностью отгисваи и при погружении) и наружу (при сборке сваи).

В случае необходимости заполнения полости 3 бетоном свая вьшолняется без упоров 14 и после выхода из зацепления фиксаторов 9 наружной втул- 55 внутрь к заключенным в прорезях ки 7 со стволом 1 производят выемку втулок 5-7 со стаканом 4 из полости 3 ствола 1 с грунтовой пробкой 13 (что особенно эффективно в связных

участкам стенок, а в стенках ствола наружной., и промежуточных втулок выполнены окна или пазы со скошенными верхними кромками, взаимодействуюпщ

грунтах), а затем полость 3 заполняется бетоном.

Снабжение сваи концентрично расположенными втулками и стаканом, монтированными в полости ствола с возможностью осевого продольного перемещения, и системой фиксаторов, окон или пазов, упоров, обеспечивающих поочередньй подъем втулок, начиная с внутренней, вместе с грунтовой пробкой позволяет на 15-30% снизить сопротив- трения между грунтовой, пробкой и внутренними стенками в момент выв ода

ление погружению сваи в грунт за счет сброса до минимальных значений сил

редньй подъем втулок, начиная с внутренней, вместе с грунтовой пробкой позволяет на 15-30% снизить сопротив- трения между грунтовой, пробкой и внутренними стенками в момент выв ода

из зацепления со стволом каждой из втулок. Снижение сопротивления погру Q

сваи в грунт, мощности сваевдавливаю- щих установок при погружении вдавливанием и повьш1ению КПД удара молота при погружении забивкой. Кроме того,

25 снижается вероятность разрушения оголовков трубчатых свай, особенно при установке в грунт железобетонных свай до момента погружения на проектную oTi-ieTKy, что определяет повьщ1ение

30 надежности процесса установки. В совокупности снижение сопротивления погружению, мощности сваевдавливаю- щих установок, повышение КПД молота к надежности при забивке сваи обусqg ловливают повышение эффективности установки трубчатых свай.

Формула изобретения

ми и поперечной диафрагмой в виде опрокинутого стакана, смонтированными в полости С7вола с возможностью осевого продольного перемещения, каждая из втулок в, верхней части выполнена с и-образньаш прорезями и снабжена фиксаторами,, прикрепленными с внешней стороны с возможностью отги внутрь к заключенным в прорезях

участкам стенок, а в стенках ствола наружной., и промежуточных втулок выполнены окна или пазы со скошенными верхними кромками, взаимодействуюпщми с фиксаторами соответствующих втулок, причем внутренний диаметр внутренней втулки не менее внутреннего диаметра кольцевой диафрагмы, ствол снабжен упором, взаимодействующим с торцом наружной втулки в ее крайнем верхнем положении. ,

,

1435707о

кромками, взаимодействукяцими в крайнем верхнем положении этих втулок и стакана с торцами заключенных s прорезях участков стенок втулок.

Раг.2

w

Узел I

fa..

7

W

17

fas. J

Узел

fas. 5

1

/2ГЖ7

// //////

.

:: v - -п

. f-t rri F

-ПУ:;: ;:У -.;;

Редактор А.Ворович

Составитель В.Гоник Техред Л.Сердюкова

Заказ 5618/28

Тираж 637

ВПИШИ Государственного комитета СССР

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

2J

// ////////

79

фие.б

Корректор О.Кравцова

Подписное