Способ возведения набивной сваи Советский патент 1982 года по МПК E02D5/48 

1

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано для возведения набивных свай в сухих устойчивых связных грунтах.

Известен способ возведения набивной сваи, включающий заглубление оболочки в грунт с образованием в ее полости грунтового .

Недостатком этого способа является, деформативность грунтового ядра, увеличивающаяся с увеличением внутреннего диаметра оболочки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению ро технической сущности js и достигаемому результату является способ возведения набивной сваи, включающий образование в грунте скважины, погружение в нее эластичной оболочки и полого элемента, диаметр которого 20 меньше диаметра скважины на толщину стенки оболоч(Л сваи, формирование оболочки сваи путем укладки бетонной рмеси в пространство между стенками

скважин и полым элементом и извлечение полого элемента 2.

Недостатком известного способа возведения набивной сваи является невозможность получения сваи-оболочки с грунтовым ядром различной несущей способности по сопротивлению грунта под пятой без изменения габаритов сваи.

Цель изобретения - обеспечение возможности дифференцированного увеличения несущей способности сваи.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения набирной сваи,включающему образование в грунте скважины, погружение в нее эластичной оболочки и полого элемента, диаметр которого меньше диаметра схважины на толщину стенки оболочки сваи, формирование оболочки сваи путем укладки бетонной смеси в поост- . ранство между стенками скважины и полым элементом и извлечение полого элемента в скважину погружают полый элемент с открытыми торцами, и элас тичную оболочку из воздухопроницаемого материала, примем перед погруже нием ее закрепляют снаружи перфориро ванной трубы и устанавливают их внут ри полого элемента по оси скважины, при этом одновременно с формирование оболочки сваи внутрь полого элемента .укладывают сыпучий материал, а после извлечения полого элемента осуществлйют вакуумирование сыпучего материала .и бЬтонной смеси, после чего пер форированную трубу с эластичной оболочкой извлекают с одновременным вибрированием. На чертеже изображена набивная свая, возведенная предлагаемым способом, Способ возведения набивной сваи осуществляют следующим образом, В грунте 1 бурят скважину 2, в которую погружают полый элемент 3, диаметр которого меньше диаметра скважины,из-за чего образуется зазор между стенками скважины 2 и наружной поверхностью полого элемента 3, равный толщине оболочки сваи. Соосно полому элементу 3 устанавливают перфорированную трубу А, предварительно заключенную в эластичную воздухопроницаемую оболочку 5f затем 01|уществляют укладку бетона 6 и зернистого материала 7, образующего ядро сваи; .После извлечения полого элемента 3 в первофированной трубе 4 создают ваккум заданной глубины и выдержки. В результате последней операции цементный раствор под вакуумной нагрузкой из бетона оболочки проникает в толщу зернистого материала ядра и цементирует его. После достижения заданной глубины вакуума и заданной выдержки вакуумную нагрузку снимаю и прикладывают к трубе виброционную нагрузку с одновременным посте-пенным ее извлечением. В результате этой операции полностью или частично насыщенный .цементным раствором зернистый материал ядра 7 и бетон 6 уплотняются, а труба 4 постепенно извлекается на поверхность грунта. Зернистый материал ядра 7 может быть подвергнут цементации, как на всю высоту сваи-оболочки, так и, с целью сокращения материалоемкости, только на участке, прилегающем к пяте сваи, например, по высоте, рав ном 0,5-1,0 м. Для этого перфорацию в трубе выполняют на соответствующую высоту от ее конца. Бетон 6 может быть принят литым, отличающийся своей удобоукладываемостью, с избыточным содержанием цементного раствора на величину, необходимую для . осуществления заданной степени цементации зернистого материала ядра 7,i В качестве зернистого материала ядра могут быть использованы местные материалы района строительства: песок, гравий, дресва, щебень, галька, Для получения заданной глубины цементации материала ядра экспериментально может быть установлена зависимость между пористостью зернистого материала зерна, глубиной вакуума и временем его воздействия. Для упорядочения направления перемещения цементного раствора внутрь ядра перед погружением в скважину полого элемента 3 на дно скважины может быть уложен воздухонепроницае| ый слой 8, например, из одногодвух слоев рубероида, а устье скважи ны перекрыто металлической крышкой 9. Бетон оболочки может быть уложен с превышением заданных отметок верха сваи. Вбзможна также докладка бетона по верху сваи. При необходимости возможна дополнительная пригрузка оболочки. В этом случае устье скважины может быть усилено инвентарным металлическим кондуктором 10. Контроль за цментацией материала ядра может осуществляться по понижению уровня литого бетона относительно устья скважины. Возможна раздельная укладка бетона 6 и материала ядра 7. Например, в нижнюю часть оболочки укладывают литой бетон, в верхнюю менее подвижный бетон, в нижнюю часть ядра-местный зернистый материал, в верхнюю - местный грунт. Полый элемент 3 и перфорированная труба 4 могут быть выполнены из листовой стали и использоваться как инвентарные приспособления, эластичная воздухопроницаемая оболочка 5- из капроновой ткани или стеклоткани. Вакуумная нагрузка может быть создана в трубе Ц подсоединением ее к вакуум-насосу (не показан). Вибрационная нагрузка к трубе 4 может быть приложена путем крепления к ней вибратора, а извлечение трубы может быть произведено краном (не показаны). Оболочка сваи может быть выполнена как бетонной, так и железобетонной. Использование предлагаемого способа потребует вовлечения в технологию перфорированной трубы, вакуумнасоса. Однако при этом может быть п лучен следующий положительный эффект 1 . Несущая способность каждой сваи или группы свай может быть получена дифференцированно в соответствии с действующей нагрузкой без изменения габаритов сваи, изменяя величину сопротивления грунта под пятой сваи. Например, если принять, что способ используется для возведения в суглинках твердой консистенции сваи-оболочки длиной Юме наружным диаметром. 1,2 м и толщиной стенки 0,2 м, то сопротивление грунта под пятой сваи при условии полной цементации зернистого материала на высоту 1 м от пяты,подсчитанные по формуле 10 СНиП 11-17-77, составляет 120ff кН. При тех же условиях сопротивление грунта под пятой сваи,с открытым нижним концом и заполненной местным з.ернистым грунтом без цемент ции составляет 370 кН. Промежуточные значения сопротивления грунта под рятой сваи-оболочки в первом приближении могут быть приняты по интерполяции в зависимости от глубины Цементации от периферии к оси сваи. 2.Степень цементации материала сваи уменьшается от периферии к оси ввиду роста местного сопротивления перемещению связующего, т.е. наиболее насыщенным связующим оказывается бетон оболочки и менее - зернистый материал, расположенный на оси. При этом отсутствует резкая граница между бетоном оболочки и зацементирован ными участками зернистого материала Это обстоятельство со.здает наиболее блапоприятные условия работы материала у пяты сваи, т.е.распределение прочности материала по толщине сваи оказывается близким к эпюре напряжений в грунте под жестким штампом, 3.Используемый литой бетон, т.е насыщенный связующим, отличается наибольшей удобоукладываемостью на момент его укладки, а на время его затвердевания превращается в жесткую бетонную смесь из-за перемещения ча ти цементного раствора в толщу ядра. Это обстоятельство способствует одной стороны снижению трудозатрат по укладке бетона, с другой стороны повышает прочность затвердевшего бе тона оболочки за счет превращения литой бетонной смеси в жесткую бетонную снесь, отличающуюся большой про.чностью после затвердевания. Таким образом, при реализации предлагаемого способа один конструктивный элемент сваи-ядро упрочняется за счет другого конструктивного элемента - оболоч ки не только без снижения прочностных свойств последнего, но с его упрочнением. k. Возможность получения сваи различной несущей способности без изменения ее габаритов позволяет унифицировать арматурные каркасы (при выполнении оболочки железобетонной), а также размеры полого элемента 3 и перфорировэнной трубы k, кроме того, выполнять буренме скважин в грунте без смены рабочего органа бурильного станка. Формула изобретения Способ возведения набивной сваи, включающий образование в грунте скважины, погружение в нее эластичной оболочки и полого элемента, диаметр которого меньше диаметра скважины на толщину стенки оболочки сваи, формирование оболочки сваи путем уклада ки бетонной смеси в пространство ежду стенками скважины и полым элементом и извлечение полого элемента,о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности дифференцированного увеличения несущей способности сваи, в скважину погружают полый элемент с открытыми торцами и эластичную оболочку из воздухопроницаемого материала, причем перед погружением ее закрепляют снаружи перфорированной трубы и устанавливают их внутри полого элемента по оси скважины, при этом одновременно с формированием оболочки сваи внутрь полого элемента укладывают сыпучий материал, а после, извлечения полого элемента осуществляют вакуумированиё сыпучего материала и бетонной смеси, после чего перфорированную трубу с эластичной оболочкой извлекают с одновременным вибрированием. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Цытович Н.А. vi др. Основания и фундаменты.М., Изд-во литературы по строительству, архитектуре и стрйй материалам, .1959, с.217,288. 2-, Авторское свидетельство СССР № 649789, кл. Е 02 D 5/38, Е 02 D3/02, 1977.

«i

,,

X

8