Свая Советский патент 1980 года по МПК E02D5/54 

1

Изобретение относится к строительству и может бЫть использовано в качестве фундаментов под металлические опоры линий электропередачи, порталы открытых распределительных устройств и т. п., на которые воздействуют вдавливающие и вырывающие нагрузки во всех районах страны, и в особенности в зонах вечной мерзлоты.

Известны сборные сваи, включающие элементы призматической формы, объединенные связями в уровне головы сваи и скошенные в нижней части 1.ю

Недостатком таких свай является то, что выполнение ее в мерзлом грунте при значительной толщине слоя сезонного промерзания, а также в .зоне вечномерзлых грунтов затруднено, так как для этого необходимо произвести разогрев больщой массы мерзлого грунта, что в полевых условиях сооружения линий электропередачи трудно осуществляемый и дорогостоящий процесс.

Наиболее близким к изобретению тех- 20 ническим решением является свая, включающая размещение в скважине стойки, скрепленные в верхней части гибким элементом 2.

(54) СВАЯ

milM.

Недостатком данной сван является то, что при погружении сваи, состоящей из нескольких э.1ементов, требуются мощные погружающие средства. Погружение ее в щебенистые, галечниковые и т. п. грунты затруднено, а несущая способность сваи на вырывающие нагрузки сравнительно невысокая, в особенности при действии вырывающей нагрузки под углом.

Цель изобретения - повыщение несущей способности сваи на вырывак)щие нагрузки и упрощение производства работ при выполнении ее в мерзлых грунтах.

Поставленная цель достигается тем, что свая, включающая размещенные в скважине стойки, скрепленные в верхней части гибким элементом, снабжена размеШенной на дне скважины подущкой из уплотнительного крупнозернистого материала минерального происхождения, толщиной не менее диаметра скважины, установленной под подущкой сплошной плитой и опертой на сплошную плиту составной из раздвижных элементов плитой, причем раздвижные элементы составной плиты соединены с нижними концами соответствующих стоек и объединены между собой шарнирно-рычажным приспособлением, а сплошная плита скреплена посредством тяги с гибким элементом.

На фиг. 1 изображена свая, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - свая до врезки полудисков в грунт, продольный разрез; на фиг. 4 - то же вид сверху.

Свая включает размещенные в скважине 1 стойки 2, скрепленные в верхней части 3 гибким элементом 4. Свая снабжена размещенной в нижней части 5 скважины 1 подушкой 6 из уплотненного крупнозернистого материала минерального происхождения, толщиной не менее диаметра скважины. Под подушкой 6 установлена сплошная плита 7. На сплошную плиту оперта-составная из раздвижных элементов 8 и плита 9. Раздвижные элементы 8 составной плиты 9 соединены с нижними концами 10 соответствующих стоек 2 и объединены между собой шарнирно-рычажным приспособлением 11. Сплошная плита 7 скреплена посредством тяги 12 с гибким элементом 4. Нижние концы 10 стоек снабжены отверстиями 13 для пропуска шарнирно-рычажного приспособления 11..Раздвижка элементов 8 производится с помощью инвентарной штанги 14. Полость скважины выше подушки заполняет ся уплотненным материалом 15 минерального происхождения или местным грунтом. Работает свая следующим образом. На Д1:о буровой скважины укладывается подстилающий слой из уплотненного минерального материала на него опускается конструкция сваи. Воздействуя одним из известных ударных или вибропогружающих средств на инвентарную штангу, шарнирнорычажное устройство принимает горизонтальное положение, врезая в грунт ненарушенной структуры стенки скважины раздвижные элемента.

При этом распорные элементы шарнирно-рычажного устройства перемещаются в отверстиях-прорезях стоек. Тягой сплошная плита скрепляется с гибким элементом. Полость буровой скважины на высоту не менее его диаметра заполняется с уплотнением крупнозернистым материалом минерального происхождения (песок, песчаногрьвпйная, песчано-щебеночная смесь), образуя подушку, выше может заполняться с уплотнением грунтом или песком.

При воздействии вдавливающей нагрузки стойки передают давление на грунт через раздвижные гибкие элементы составной плиты непосредственно на грунт и на сплошную плиту. При воздействии на фундамент вырывающей нагрузки она передается на раздвижные элементы стойки и на сплошную плиту тягой, которые передают ее на грунт в местах раздвижных элементов в грунт и на-минеральный материал, Для заполнения полости скважины зимой можно использовать в нижней части скважины гидрофобный крупнозернистый материал, а в пределах сезонного промерзания - гидрофобный грунт, которые целесообразно заготавливать на базах. Уплотненный крупнозернистый материал в нижней части скважины, толщиной не менее ее диаметра, обеспечивает создание слабодеформируемой рабочей зоны для опорноанкерующих элементов, а заполнение верхней части скважины гидрофобным грунтом с заменой им вокруг сваи слабого пучинистого грунта исключает влияние на сваю касательных сил пучения и повышает ее несущую способность на восприятие горизонтальных сил, что важно в зоне вечной мерзлоты, где верхние слои оттаивающего грунта имеют низкую несущую способность. Эффективность применения описываемой сваи заключается в том, что она обладает высокой несущей способностью при незначительных энергетических затратах на ее устройство по сравнению с забивными сваями, состоящими из нескольких стоек. В особенности повышается ее эффект:|Ивность в зимних условиях при значительной толщине сезонного промерзания грунта и в вечномерзлых грунтах, где врезка раздвижS ной плиты в грунт ненарушенной структуры может быть произведена без оттаивания грунта, или с частичным оттаиванием твердоморзлого грунта в пределах ее врезки. При этом в совокупности с заполнением полости скважины на высоту не менее ее диаметра уплотненным миненальным материалом с высоким модулем деформации (песок, песчано-щебеночная, песчано-гравийная смесь) обеспечивается возможностью загружения сваи в вечномерзлом грунте не5 посредственно после ее устройства.

Формула изобретения Свая, включающая размещенные в скважине стойки, скрепленные в верхней части гибким элементом, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности

сваи на вырывающие нагрузки в мерзлых грунтах, оно снабжена размещенной на дне скважины подушкой из уплотненного крупнозернистого материала минерального происхождения, толщиной не менее диаметра

5 скважины установленной под подушкой сплошной плитой и опертой на сплошную плиту составленной из раздвижных элементов плитой, причем раздвижные элементы составной плиты соединены с нижними концами соответствующих стрек и объединены

между собой шарнирно-рычажным приспособлением, а сплошная плита скреплена посредством тяги с гибким элементом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

JJ I. Авторское свидетельство СССР № 601351, кл. Е 02 D 5/30, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 609828, кл. Е 02 D 5/30,10.03.76 (прототип).

иг.2

п г I

-3

-тт

гг г