Свая Советский патент 1992 года по МПК E02D5/24 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве свайных фундаментов и со.- оружений на основаниях из труб, трубчатых свай и свай-оболочек.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и трудозатрат при возведении.

На чертеже изображена погруженная в грунт свая с зафиксированной в нижней части железобетонной диафрагмой в момент подключения источника тока, продольный разрез.

/ Свая содержит полый ствол 1 с упо- рами 2.на внутренней поверхности. В полости 3 ствола 1 установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации поперечная диафрагма 4. Фик

сацию диафрагмы 4 в нижней части ство-зд ла .1/осуществляют путем заполнения

Кольцевого зазора между стенками ствола 1 и диафрагмой 4 шламом 5 и последующего замораживания последнего, а в верхней части ствола 1 - с помощью упоров 2. В качестве шлама 5 может быть использована глинопесчаная смесь консистенции, близкой к строительным растворам. Для увеличения сил сцепления обращенные друг к другу поверхности ствола 1 и диафрагмы 4 выполнены с насечкой 6 в кольцевом зазоре 7. В случае использования диафрагмы 4, выполненной из металла, . с недостаточной для нанесения насечки б толщиной стенки для увеличения сил сцепления по периметру диафраг- мы 4 приваривают арматурные прутья 8. Железобетонная диафрагма 4 изготовлена с арматурным каркасом в виде спирали,расположенным в прилегающей к кольцевому зазору области диафрагмы 4 и имеющем выводы для подключения источника тока (не показано) . Диафрой заполнена бетоном 16. На .боковой поверхности ствола 1 в его верхней части выполнено отверстие 17 для пропуска электропроводов (не показаны) , соединяющих диафрагму 4 с источником питания (не показан) или подачи воды в полость ствола 1. Для удобства монтажа диафрагма 4 изготовлена со строповочной петлей 18. Сваю возводят следующим образом. В полость 3 нижней части ствола 1, используя петлю 18, устанавливают диа фрагму 4 и центрируют ее при помощи клиньев (не показаны). Образовавшийся при этом кольцевой зазор 7 между диафрагмой 4 и стенками.ствола 1 заполня ют шламом 5. После этого извлекают клинья и дозаполняют оставшиеся от клиньев пустоты в кольцевом зазоре 7 шламом 5. В полость стакана 9 помещают материал 13 и герметично закрывают его крышкой 11, зафиксировав последг нюю временной связью 12, например

25 точечной прихваткой с помощью сварки. Далее подвергают замораживанию участок ствола 1 с диафрагмой 4. При производстве работ в зимнее время и температуре наружного воздуха (-8)

30 (10)°С и ниже для замораживания достаточно естественного воздействия на сваю, т.е. выдерживания ее в течение определенного времени на открытом воздухе. Так, например, для полного промерзания глино-песчаной смеси толщиной 20 мм при -15°С достаточно 2,5 - 3 ч. С целью сокращения времени замораживания шлама 5 и обеспечения возможности производства

дд работ при положительных температурах

данную операцию можно осуществлять известными искусственными способами (например, с применением сжиженных газов или отвержденных жидкостей и гарагма 4 выполнена в виде перевернуто- д$ зов). В результате замораживания го стакана 9 с перфорированным дни- шлам 5 переходит в твердое агрегатное щем 10. В полости стакана 9 свободно установлена крышка 11. С целью исключения выпадания крышки 11 из полости стакана при монтаже преду50

состояние образуя в кольцевом зазоре 7 прочное соединение, характеризующееся высокими силами межмолекулярного сцепления и примерзания к обсмотрена временная связь 12. В полость стакана 9 помещен разбухающий с тепловыделением при увлажнении ма- териал 13, например негашеная из50

разующим зазор поверхностям стенок ствола 1 и диафрагмы 4, чему способствует также насечка 6, что обеспечивает эффективную фиксацию диафрагвесть. При значительных размерах диа- мы 4 в нижней части ствола 1 без упо- фрагмы 4 с целью повышения ее жест- ров, фиксаторов и устройства ниш при

высокой герметичности соединения.

Затем сваю с диафрагмой 4, зафиксикости и экономии материала 13 предусмотрены ребра 14 жесткости, например в виде втулки 15, полость которованной в нижней части ствола 1, по,

рой заполнена бетоном 16. На .боковой поверхности ствола 1 в его верхней части выполнено отверстие 17 для пропуска электропроводов (не показаны) , соединяющих диафрагму 4 с источником питания (не показан) или подачи воды в полость ствола 1. Для удобства монтажа диафрагма 4 изготовлена со строповочной петлей 18. Сваю возводят следующим образом. В полость 3 нижней части ствола 1, используя петлю 18, устанавливают диафрагму 4 и центрируют ее при помощи клиньев (не показаны). Образовавшийся при этом кольцевой зазор 7 между диафрагмой 4 и стенками.ствола 1 заполняют шламом 5. После этого извлекают клинья и дозаполняют оставшиеся от клиньев пустоты в кольцевом зазоре 7 шламом 5. В полость стакана 9 помещают материал 13 и герметично закрывают его крышкой 11, зафиксировав последг нюю временной связью 12, например

5 точечной прихваткой с помощью сварки. Далее подвергают замораживанию участок ствола 1 с диафрагмой 4. При производстве работ в зимнее время и тем. пературе наружного воздуха (-8)

0 (10)°С и ниже для замораживания достаточно естественного воздействия на сваю, т.е. выдерживания ее в течение определенного времени на открытом воздухе. Так, например, для полного промерзания глино-песчаной смеси толщиной 20 мм при -15°С достаточно 2,5 - 3 ч. С целью сокращения времени замораживания шлама 5 и обеспечения возможности производства

д работ при положительных температурах

данную операцию можно осуществлять известными искусственными способами (например, с применением сжиженных газов или отвержденных жидкостей и газов). В результате замораживания шлам 5 переходит в твердое агрегатное

состояние образуя в кольцевом зазоре 7 прочное соединение, характеризующееся высокими силами межмолекулярного сцепления и примерзания к образующим зазор поверхностям стенок ствола 1 и диафрагмы 4, чему способствует также насечка 6, что обеспечивает эффективную фиксацию диафрагрованной в нижней части ствола 1, погружают сквозь слой слабых грунтов цо отметки, обеспечивающей минимальные энергозатраты на погружение сваи. При этом диафрагма 4 препятствует попаданию в полость 3 ствола t воды и грунта, благодаря прочности и метичности соединения диафрагмы 4 со стволом 1. На вышеуказанной отметке осуществляют освобождение диафрагмы 4 оттаиванием шлама 5 путем подключения каркаса через выводы к источнику тока или. затворения материала 13 водой, подаваемой в полость 3 ствола 1 через отверстие 17. Вода через перфорированное днище- 10 проникает в полость стакана 9 и вступает во взаимодействие . с помещенным в ней материалом 13.

В результате реакции взаимодействия воды с материалом 13 происходит выделение тепла, приводящее к-оттаиванию шлама 5, и расширение материала 13, приводящее к перемещению стакана 9

в полости 3 ствола 1, после разрыва временной связи 12Л что является дополнительным к оттаиванию фактором, обеспечивающим, путем срезки шлама 5, освобождение диафрагмы 4. На заключительной стадии производят допогруже- ние ствола 1, при этом диафрагма 4 вместе с поступающим в полость 3 грунтом поднимается вверх относительно . нижнего торца ствола 1. Допогружение производят до упирания диафрагмы 4 в упоры 2, высоту расположения которых выбирают исходя из конкретных геологических условий. Для формирования в-полости 3 ствола 1 более плотного грунтового ядра нижний торец ствола 1 следует выполнять со скосам внутрь.. Заполнение кольцевого зазора между стенками ствола и диафрагмой шламом и последующее его замораживание поз

воляет. зафиксировать диафрагму в нижней части ствола без устройства упоров, фиксаторов и ниш в стволе, что упрощает конструкцию сваи и приводит к снижению на 10 - 15% затрат труда и времени при производстве работ, т.е. к повышению эффективности возведения сваи, чему способствует.также отсут ствие специального устройства для из- влечения фиксаторов.

Ф о р мула и з о б р е те н и я

1. Свая, ..включающая полый ствол с упорами на его внутренней поверхноё- ти и поперечную диафрагму, установленную в полости ствола с зазором и возможностью осевого перемещения и фиксации, о т л и ч а ю щ а я с я. тем, что, с целью снижения материалов емкости и трудозатрат при возведении, диафрагма выполнена в виде обращенного перфорированным днищем вверх стакана с установленной в нем с возможностью осевого перемещения крышкой, а зазор между стенками ствола и наружной боковой поверхностью стенок стакана , заполнен замороженным шламом, причем

диафрагма оборудована нагревательным

элементом, или полость стакана между

днищем и крышкой заполнена материалом, разбухающим с тепловыделением при ув-f лажнении. v 2. Свая по п. 1, о т л и ч а ю г, щ а я с я тем, что в качестве разбу хающего при увлажнении материала использована негашеная известь.

3. Свая по п. 1, отличающ а я с я тем, что диафрагма выполнена железобетонной, а ее арматурный каркас соединен с нагревательным эле-- ментом. .-.