Свая Советский патент 1982 года по МПК E02D5/22 

(5) СВАЯ

Изобретение относится к строитёльiCTBy, в частности к сваям,используемым при возведении фундаментов сооружений в грунтах,подверженных мороз ному пучению. Известна свая, включающая ствол и противопучинную наружную оболочку, установленную вокруг ствола с зазором заполненным вязкой незамерзающей жидкостью О 1Недостатком этой сваи является то, что оболочка не позволяет производить забивку или вибропогружение сваи совместно с оболочкой или отдельно, поскольку невозможно обеспечить постоянство зазора по периметру сваи, т.е. погрузить оболочку соосно свае. При этом оболочка выводит, из работы окружающий сваю грунт по всей своей высоте,что снижает несущую способност сваи при действии на нее выдергивающих и горизонтальных нагрузок. Другим недостатком такой сваи является проникновение в зазор грунта при погружении оболочки, что не позволяет использовать последнюю по своему назначению. Кроме того, в процессе эксплуатации оболочка интенсивно выпучивается и не может быть погружена обратно в грунт, так как свая не содержит устройств, обеспечивающих ее погружение. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является свая, включающая ствол и жесткую противопочинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращенной к стволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостьюС2. Недостатком этой сваи является действие нагрузки на оболочку как в процессе сооружения сваи, так и в процессе эксплуатации при мнсгократных повторных погружениях оболочки в грунт, при этом снижается надежность эксплуатации сваи.

Цель изобретения - снижение монтажных и эксплуатационных нагрузок на оболочку при одновременном повышении надежности эксплуатации..

.Указанная цель достигается тем, что свая, включающая ствол и жесткую противопучинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращенной к стволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненным незамерзающей жидкостью, снабжена уп; отнителем в виде цилиндрического элемента из эластичного материала, а ствол выполнен с уширением, расположенным на глубине, превышающей глубину сезонного оттаивания грунта, причем нижняя часть уширения выполнена с поперчными размерами не меньшими поперечных размеров оболочки, а уплотнитель охватывает уширение- ствола и смежный с ним конец оболочки и прикреплен к ним.

При этом верхняя часть уширения выполнена конической, а нижние концы ребер оболочки в месте примыкания к верхней части уширения выполнены скошенными и снабжены прикрепленными к ним опорными пластинами. На фиг. 1 изображен вариант сваи, с железобетонным уширением, изготовленным совместно со стволом и представляющим собой часть тела ствола,

-продольный разрез; на фиг. 2 - вариант сваи с жестко закрепленным к стволу металлическим коробчатым уширением; на фиг. 3 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 4 - вариант сваи с полкой, плстиной,вертикальными болтами и закрепленными к оболочке вертикальными пластинами; на фиг. 5 разрез Б-Б на фиг. k.

Свая включает ствол 1 и жесткую противопучинную наружную оболочку 2, снабженную со стороны, обращенной к стволу 1, ребрами 3 и установленную вокруг ствола 1 с зазором Л, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью (не показано). Свая снабжена уплотнителем 5 в виде цилинд-рического элемента из эластичного материала, а ствол выполнен с уширением 6, расположенным на глубине, превышающей глубину сезонного оттаивания грунта, причем нижняя часть уширения 6 выполнена с поперечными

размерами, не меньшими поперечных размеров оболочки, а уплотнитель 5 охватывает уширение ствола 1 и смежный с ним конец оболочки 2 и прикреплен к ним. Верхняя часть 7 уширения 6 выполнена конической, а нижние ;конць1 ребер 3 оболочки 2 в месте примыкания к верхней части 7 уширения

6 выполнены скошенными и снабжены прикрепленными к ним опорными пластинами 8.

Свая работает следующим образом. -До начала погружения оболочку 2

устанавливают соосно стволу 1 таким образом, чтобы скошенные нижние концы ребер 3, снабженные опорными пластинами 8, вошли в контакт с верхней конической частью 7 уширения 6 по

s всему периметру ствола 1. Это обеспечивает соосность оболочки 2 и . ствола 1. К оболочке 2 и уширению 6 закрепляют цилиндрический уплотнитель 5, после чего зазор между стволом

0 1 иоболочкой 2 заполняют вязкой не(замерзающей жидкостью,, например, тавотом. При этом тавот из зазора t не вытекает, поскольку зазор в нижней .части уплотнен.

Затем производят забивку, либо вибропопружение собранной сваи. Поскольку поперечные размеры уширения 6 равны либо незначительно (на 1-2 мм) превосходят поперечные размеры оболочки 2, последняя погружается в грунт Э, практически испытывая сопротивления лишь за счет трения наружнойоповерхности оболочки 2 об окружающий грунт 9.

В то же время контакт наружной

поверхности оболочки 2 с окружающим грунтом 9 обеспечен в достаточной мере за счет упругого отпора уплотненноVo грунта 9 в зоне сезонного оттаивания, происходящего после прохода

Пf О

уширением о этой зоны.

Погружение сваи производят до тех пор, пока уширение 6 ствола 1 не располагается на глубине, превышающей глубину сезонного оттаивания

5 грунта. Конструкция сваи-наличие уширения 6, соотношение поперечных размеров оболочки 2 и уширения 6 в совокупности с уплотнителем 5 зазора - препятствует попаданию окружающего грунта в зазор f как в процессе .: сооружения сваи, так и при многократных повторных погружениях оболочки 2 в грунт после ее выпучивания.

С внутренней, обращенной к стволу

5 1, стороны оболочка 2 снабжена системой вертикальных ребер 3, которые исключают значительное перемеш.ение ствола 1 в горизонтальной плоскости

под нагрузкой. При приложении горизонтальной нагрузки ствол 1 упирается в ребра 3-включая в работу оболочку 2, взаимодействующую с окружающим уплотненным грунтом 9.

При морозном пучении грунта обо-.) лочка 2 перемещается совместно с грун том 9, причем на ствол 1 сваи нагрузка не передается, так как цилиндрический уплотнитель 5, соединяющий оболочку 2 и уширение 6, выполнен из эластичного материала, а зозор между стволом и оболочкой 2 заполнен вязкой незамерзающей жидкостью. После оттаивания грунта оболочка 2 , должна быть вдавлена до первоначального положения,

При погружении оболочки 2 опорные пластины 8, закрепленные к скошенным участкам ребер 3, взаимодействуют сконической частью уширения 6, обеспечивая соосную, без перекоса установку оболочки 2 относительно ствола 2,

Свая может быть снабжена рядом дополнительных элементов и устройств, облегчающих процесс погружения оболоч ки в грунт и повышающих несущую способность сви (фиг. и 5) .

Так оболочка 2 может быть вдавлена до первоначального положения при помощи вибратора или домкрата ( не показаны). Для упрощения процесса вдавливания верхний торец оболочки 2 может быть снабжен полкой 10 для установки домкрата, а на верхнем торце ствола 1 установлена упорная пластина 1 1 .

Для включения в работу оболочки 2 при выдергивающих нагрузках полка 10 и упорная пластина 11 могут быть соединены вертикальными болтами 12. При этом нижние концы болтов 12 жестко соединяют с полкой 10, а верхние пропускают сквозь отверстия в упорной пластине 11 и снабжают гайками 13. Нормально гайки не препятствуют перемещению оболочки 2 относительно ствола 1 сваи при морозном пучении. В случае же приложения выдергивающей нагрузки болты 12 с гайками 13 препятствуют перемещению вверх ствола 1 и передают выдергивающую нагрузку на оболочку 2.

Для лучшего восприятия горизонталь ных нагрузок оболочка 2 может быть снабжена со стороны, обращенной к грунту, дополнительными вертикальными опорными пластинами Т, проходящими

В одной или нескольких взаимно перпендикулярных плоскостях.

Таким образом, совокупность признаков изобретения обеспечивает снижение нагрузок на оболочку при ее погружении в грунт -как в процессе сооружения сваи, так и в процессе многократных повторных погружений после морозного выпучивания. Кроме того., повышается

0 надежность эксплуатации сваи, так как окружающий грунт не может попасть в зазор между стволом и оболочкой, а вязкая, незамерзающая жидкость вытечь из этого зазора. При погружении оболочки обеспечивается ее соос5ная, без перекоса установка относительно ствола, что обеспечивает равномерные во всех направлениях переме- - щения сваи под нагрузкой, высокую несущую способность и надежность экс0плуатации. И, наконеЦуНаличие ушире- ния повышает несущую способность сваи на вдавливающую нагрузку. Формула изобретения

0 отличающаяся- тем, что, с целью снижения монтаЛных и эксплуатационных нагрузок на оболочку при одновременном повышении надежHocTjti эксплуатации, свая снабжена уп-. лотнителем в виде цилиндрического элемента из Зластичного материала, а ствол выполнен с уширением, располО женным на глубине, превышающей глубину сезонного оттивания грунта, при0чем нижняя часть уширения выполнена с поперечными размерами, не меньшими: поперечных размеров оболочки, а уплотнитель охватывает уширение ствола и смежный с ним конец оболочки и

5 прикреплен к ним.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

. Авторское свидетельство СССР № 633979, кл. Е 02 D 5V22, 1976.

/7ХТГ

Y/Л

Х/Л

.У/

Фиг.1

л1

ft

Фиг: 2

//Xy/AvV//

1л

4 +

-f 4- +4

Л-А

4 4-4

ггтгФиг.З

C5

м

(Ч)

I

tu

C