Свайный фундамент

 

1. СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ, включающий сваю и опорные элементы, расположенные симметрично относительно сваи и имеющие скосы не нижншС концах , отличающийся тем, что, с целью повышения несущей спо собности на горизонтальные и выдергивающие нагрузки, каждый опорный. элемент выполнен Г-образной форьш с нижней ножевой и верхней обушковой частями и шарнирно прикреплен вершиной к свае, причем на верхнем конце обушковой части опорных элементов смонтированы П-образные окрылки, обращенные полками навстречу друг другу, a скосы выполнены с наружной стороны нижних концов ножевых частей опорных элементов.

ac5g F 02 9 5 30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Л ВФР ф(ГР g+yН р .-„

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н asmpcHwv Саифтаастем (21) 3505891/29-33 (22) 28.10.82 (46) 15.07.84. Бюл. У 26 (72) А.Н. Финслер, В.Н. Пчелин и В.П. Чернюк (71) Брестский инженерно-строительный институт (53) 524.154.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 419142, кл. Е 02 9 5/30, 1973.

2. Авторское свидетельство, СССР

89 761660, кл. Е 02 D 5/30, 1978 (DP0T0THII), (54) (57) 1. СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ, вклю.чающий сваю и опорные элементы, расположенные симметрично относительно сваи и имеющие скосы на нижних концах, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности на горизонтальные и выдер гивающие нагрузки, каждый опорный, элемент выполнен Г-образной форин с нижней ножевой и верхней обушковой частями и шарнирно прикреплен вершиной к свае, причем на верхнем конце обушковой . части опорных элементов смонтированы П-образные окрылки, обращенные полками навстречу друг другу, а скосы выполнены с наружной стороны нижних концов ножевых частей опорных элементов.

1102854

2. Фундамент по п. 1, о т л и ч а:ю шийся тем, что свая снаьжена расположенными на противоположных гранях ствола по крайней мере двумя парами роликов и запасованными через каждую их пару тросами,.причем ролики каждой пары расположены на вертикальИзобретение относится к фундаментостроению, а именно к конструкциям свайных фундаментов, и может быть использовано при устройстве фундаментов, воспринимающих повышенные верти- Б кальные, горизнтальные и выдергивающие магруэки.

Известен свайный фундамент, включающий сваю с заостренной нижней частью (1) .

t0

Для .передачи нагрузок от вышерасположенных конструкций на сваю требуется устройство ростверка, что обусловливает повышенные трудозат раты на возведение фундамента. Кро- tS ме того, недостатком таких фундаментов при хорошей работе иа вертикальные нагрузки является низкое сопротивление горизнтальным, моментным и выдергивающим нагрузкам, что осо- 20 бенно важно в промышленном строительстве.

Наиболее близким по технической сущности .к изобретению является свайный фундамент, включающий сваю 25 .и опорные элементы, расположенные симметрично относительно сваи и имеющие скосы на нижних концах (2) .

Последовательное погружение сваи и 30 оголовка с опорнымй элементами пре-. дусматривает применение двух тинов свайных наголовников, а большое сопротивление оголовка втрамбовыванию в грунт — необходимость разработки котлована под оголовок, что приводит к увеличению трудозатрат иа производство .работ. Отклонение опорных элементов происходит сразу же после контакта их скосов с грунтом, оп- 4О ределяя небольшую глубину norpyaews до момента полного раскрытия элементов, а тем самым и небольшую их наной оси соответствующей грани "твола симметрично шарниру крепления к нему опорного элемента, один конец каждого троса закреплен на ножевой части одного опорного элеиента, а другой — на обушковой части другого опорного элемента. сущую способность. Неоднородность грунтового массива как правило обусловливает неравномерное отклонение (раскрытне) опорных элементов в процессе погружения в грунт, что усложняет полное их раскрытие, а в отдельных случаях (в плотных грунтах) может привести к поломке элементов (элементов, которые раскрылись первыми) или перекосу фундамента, затрудняя производство последующих работ. Все вышеизложенное в совокупности определяет низкую эффективность установки фундамента в грунт.

Кроме того, фундамент обладает невысокой несущей. способностью при работе на горизонтальные и вьдергиваю щие нагрузки, так как каждый из элементов может работать только на вдавливающие нагрузки и при любом направлении горизонтальной нагрузки работает только один из элементов, а в случае недораскрытия одного из элементов происходит его полное выключение из работы, вызывающее значительные деформации фундамента, что совершенно недопустимо и снижает надежность фундамента. Под действием вертикальной нагрузки, передаваемой от колонны на фундамент, возможно, выдавливание сваи через отверстие в оголовке, ведущее к потере несущей способности фундамента.

Цель изобретения — повышение несущей способности на горизонтальные и выдергивающие нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что в свайном фундаменте, включающем сваю и опорные элементы, расположенные симметрично относительно сваи и имеющие скосы на нижних концах, каждый опорный элемент выполнен Г-образной формы с нижней ножевой иверх1102854 ней обушковой частями и шарнирно прикреплен вершиной к свае, причем на верхнем конце обушковой части опорных элементов смонтированы П-образные окрылки, обращенные полками навстречу друг другу, а скосы выполнены с наружной стороны нижних концов ножевых частей опорных элементов.

При этом свая может быть снабжена расположенными на противоположных 1О гранях ствола по крайней мере двумя . парами роликов и запасованными через каждую их опору тросами, причем ролики каждой пары расположены на вертикальной оси соответствующей грани 15 ствола симметрично шарниру крепления к нему опорного элемента, один конец каждого троса закреплен на ножевой части одного опорного элемента, а другой — на .обушковой части другого опорного элемента.

На фиг. 1 изображен предлагаемый свайный фундамент в процессе погружения в грунт, общий вид; на фиг. 2 то же, в рабочем состоянии. 25

Свайный фундамент содержит сваю

1 и расположенные симметрично относительно сваи 1 опорные элементы 2, которые выполнены Г-образными из ножевой 3 и обушковой 4 частей и обо- ща рудованы окрылками 5 П-образной формы. Каждый иэ опорных элементов 2 прикреплен посредством шарнира 6 в .вершине внешнего угла к свае 1 и в нижней части на стороне, противоположной свае 1, имеет скос 7, выполненный под углом га

2(ъ-1Ъ- f) " -"" 14

40 где Ъ вЂ” расстояние от шарнира 6 до скоса 7 а — толщина ножевой части 3 опорного элемента 2; коэффициент трения материала 45 элемента 2 и грунта.

Свая 1 выше и ниже шарнира 6 снабжена роликами 8 с запасовкой через последние троса 9, один конец кото. ного закреплен. на ножевой 3, а другой 50 на обушковой 4 частях разных элементов 2 (синхронное раскрытие элементов обеспечивается при наличии двух пар роликов 8 и двух тросов 9). Для повышения несущей способности фун-. 55 дамента при работе на выдергивающие нагрузки внешний угол элемента 2 должен быть P > .90, установка свайного фундамента в грунт производится забивкой, вибропогружением или.вдавливанием, при этом ножевые части 3 элементов 2 плотно прижаты к свае 1 путем обвязки мягкой проволокой (не показана), что обеспечивает невозможность поворота элементов 2 до контакта с грунтом вокруг шарнира 6 под действием инерционных сил при забивке. При погружении ножевой части 3 опорных элементов 2 в грунт в результате реактивного давления грунта на скос 7, вы.полненный под углом of, опорные элементы 2 плотно прижаты к свае.3. В момент упора обушковой части 4 элементов 2 в грунт крутящий момент, создаваемый относительно шарнира 6 от реактивных сил давления цо обушковой части 4, превышает крутящий момент от реактивных сил давления на ножевой части .3, обусловливая поворот элементов 2 (раскрытие).

Раскрытие элементов 2 происходит до укора обушковой части 4 в сваю 1, при этом открылки 5 образуют стакан под колонну.

Опорные элементы 2 раскрываются синхронно, так как поворот одного из элементов на угол g посредством передачи усилий тросами 9, запасованными через ролики 8, приводит к повороту на такой же угол другого элемента.

По окончании раскрытия элементов 2 для обеспечения работы на выдергива. ющие нагрузки и повышения жесткости фундамента окрылки 5 соединяются между собой накладками 1О (фиг. 2).

Предлагаемый свайный фундамент позволяет повысить эффективность установки в грунт путем одновременного погружения сваи и опорных элементов, уменьшения ооьема земляных работ,oáecпечения синхронного раскрытия элементов и увеличения глубины погружения.

Использование предлагаемого фундамента в отличие от известных обеспечивает возможность работы каждого из элементов на знакопеременные нагрузки и их симметричное раскрытие, что позволяет существенно повысить несущую способность фундамента на горизонтальные и выдергивающие на грузки и его надежность и расширить область применения. фундамента из одиночных свай, не вызывая необходимость увеличения их поперечного се1102854

cg)ut. 2

Составитель М. Перлов

Техред Т. Маточка Корректор Г. Решетник

Редактор. П. Макаревич

Заказ 4916/18 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чения или перехода на многосвайные фундаменты.

Кроме того, фундамент обладает повышенной несущей способностью на вдавливающие нагрузки за счет прикрепления опорных элементов к свае, что делает невозможным продавливание

1сваи.