Свайный фундамент Советский патент 1981 года по МПК E02D5/30 

(54) СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к фундаментам из свай-оболочек, сооружаемых при возведении гидротехнических сооружений и может быть использовано при строительстве причалов, молов, пристаней, набережных и других береговых сооружений.

Известен, свайный фундамент, включающий сваю-оболочку, ростверк и бетонную пробку. Ростверк опирается на сваю-оболочку через бетонную пробку, заполняющую верхнюю часть сваи-оболочки, а пробка и свая-оболочка прочно соединены друг с другом вследствие того, что пробка изготавливается на месте строительства путем бетонирования в свае-оболочке, а бетонный материал пробки надежно сцепляется с бетонным материалом сваи-оболочки 1.

Недостатками этого свайного фундамента являются то, что его надежность и долговечность недостаточно высоки. Резкие понижения температуры наружного воздуха вызывают появление трещин в свае-оболочке от неравномерности температурного сжатия сваи-оболочки и бетонной пробки, которые снижают прочность сооружения и являются очагами коррозийного разрушения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является свайный фундамент, включающий сваю-оболочку, раз мещенную в ней бетонную пробку и соединенный с последней ростверк 2. g Недостатком известного фундамента является ограниченный срок его службы, так как размещение слоя пластичного материала (бризола) между сваей-оболочкой и бетонной пробкой снижает их взаимное сцепление, а температурно-усадочные швы умень0 щают прочность сваи-оболочки и становятся очагами коррозийного разрушения. Кроме того, с течением времени, в результате старения бризола и ухудшения его упругих свойств, между бетонной, пробкой и сваейоболочкой появляется щель. Пробка отделяется от сваи-оболочки и перестает равномерно распределять усилия по внутренней поверхности сваи-оболочки. Поэтому, при перекосе или осадке сооружения, свая-оболочка подвергается разрушению от неравномерного распределения контактных напряжений.

Цель изобретения - повышение долговечности в условиях пониженных температур наружного воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в известном свайном фундаменте включающем сваю-оболочку, размещенную в ней бетонную пробку и соединенный с последней ростверк, в бетонной пробке выполнен вдоль вертикальной оси сваи-оболочки сквозной канал, сообщающийся с атмосферойчерез систему подводящих каналов.

С целью ускорения отвода тепла от бетонной пробки, система подводящих каналов выполнена в виде вертикальных каналов, выполненных в бетонной пробке и примыкающих к внутренней поверхности сваиоболочки и сообщающихся с ними горизонтальных каналов, один из которых расположен в нижней части пробки, а другие - в верхней и сообщаются с атмосферой.

Причем внутренняя поверхность подводящих каналов системы выполнена гладкой, а сквозного канала - с гофрами.

На фиг. 1 изображен фундамент, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Свайный фундамент включает сваю-оболочку 1, размещенную в ней бетонную пробку 2 и соединенный с последней ростверк 3. В бетонной пробке 2 выполнен вдоль вертикальной оси 4 сваи-оболочки сквозной канал 5, сообщающийся с атмосферой через систему подводящих каналов 6 и 8. Система подводящих каналов может быть выполнена в виде вертикальных 6 каналов, выполненных в бетонной пробке и примыкающих к внутренней поверхности 7 сваи-оболочки, и сообщающихся с ними горизонтальных 8 и 10 каналов. Один горизонтальный канал 8 расположен в нижней части 9 пробки, а другие - в верхней части 11 и сообщаются с атмосферой. Внутренняя поверхность 12, подводящих каналов системы может быть выполнена гладкой, а внутренняя поверхность 13 сквозного канала может быть выполнена с гофрами.

Воздух, циркулируя в воздущном канале, охлаждает бетонную пробку изнутри, что ускоряет ее температурное сжатие. Размещением сквозного воздущного канала в бетонной пробке по вертикальной оси сваиоболочки достигнуто равномерное охлаждение бетонной пробки как по толщине стенки, так и по ее высоте. Интенсивность охлаждения обеспечена за счет определенного направления циркуляции воздуха в воздущном канале, которое достигнуто его вертикальным ориентированием, обеспечивающим максимальную тягу в канале.

Скорость циркуляции воздуха в воздущном сквозном канале увеличена за счет размещения системы подводящих каналов, соединенных с нижним концом сквозного канала, на периферийной части бетонной пробки, примыкающей к внутренней поверхности сваи-оболочки, т.е. в быстро охлаждающейся части бетонной пробки. В результате такого размещения, воздух не нагревается в системе, подводящих каналов или нагревается в слабой степени, поэтому без сопротивления опускается к нижнему концу ертикалькых каналов под действием подсоса, создаваемого вертикальным подъемом воздуха, нагретого в сквозном канале.

Продольные гофры на внутренней поверхности сквозного канала интенсифицируют нагрев воздуха за счет более развитой поверхности соприкосновения. Внутренняя поверхность подводящего канала системы, наоборот, выполнена гладкой для того, чтобы максимально снизить предварительный подогрев воздуха в системе подводящих каналов, т.е. снизить влияние обратной тяги.

Чем выще градиент температур, тем выше скорость циркуляции воздуха в воздущном канале, и следовательно тем интенсивнее отвод тепла от центральной части бетонной пробки.

В результате охлаждения изнутри, бетонная пробка сжимается и компенсирует сжатие сваи-оболочки при температурном сжатии, не превыщает предела прочности материала сваи-оболочки и трещины не образуются.

Предлагаемый свайный фундамент обладает высокой надежностью и долговечностью, которые являются одними из основных характеристик гидротехнических сооружений.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого фундамента достигается за счет устранения периодических ремонтов свайоболочек, вызывающих вывод из строя всего сооружения на длительный срок.

Повыщение надежности и долговечности достигнуто конструктивно. Устройство воздущного канала не требует дополнительных капитальных затрат, поэтому предлагаемый фундамент может найти щирокое применение. Особенно целесообразно использовать свайный фундамент в районах с резкими перепадами температур, например в северных районах и в средней полосе.

Формула изобретения

2.Фундамент: по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ускорения отвода тепла от бетонкой пробки, система подводящих каналов выполнена в виде вертикальных каналов, выполненных в бетонной пробке и примыкающих к внутренней поверхности сваи-оболочки и сообщающихся с ними го