Способ изготовления строительного элемента

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, преимущественно сваи, включающий заполнение металлической оболочки рабочей средой, под давлением, отлкч:аюодийс я тем, что, с целью повышения несущей способности элемента путем увеличения изгибной жесткости, перед заполнением металлической оболочки рабочей средой оболочку заключают в жесткую инвентарную массивную обойму , а внутреннюю полость оболочки покрывают слоем антифрикционного материала, причем оболочку заполняют сухим послойно уплотняемым грун- I том.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3506314/29-33 (22) 29.10.82 (46) 07.02.85. Бюл.Р 5 (72) Д.A.Ãàâðèëoâ и Л.М.Шкарапута (71) Институт механики АН Украинской CCP (53) 624.156.25(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 802460, кл. Е 02 D 27/00, 1979.

2. Ионов Л.П. Из самых легких материалов.М., Изд-во литературы по строительству. 1966,с.42-43 (прототип).

4 (51) Е 02 D 5 30; Е 02 D 5 38 (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОНТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА, преимущественно сваи, включающий заполнение Металлической оболочки рабочей средой под давлением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьыения несущей способности элемента путем увеличения изгибной жесткости, перед заполнением металлической оболочки рабочей средой оболочку заключают в жесткую инвентарную массивную обойму, а внутреннюю полость оболочки покрывают слоем антифрикционного материала, причем оболочку заполняют сухим послойно уплотняемым грун- > том.

С2

1138458

Изобретение относится к строительству, а именно к способам изготовления строительных элементов, преимущественно свай, Известен способ изготовления строительного элемента, преимущественно сваи, включающий выполнение скважины с уширением в нижней части,. установку в скважину трубы с нижним коническим гофрированным участком, подсоединенным шарнирно к трубе, и, 10 заполнение полости трубы и конического участка наполнителем, песком с уплотнением его вибратором (1) .

Недостатками данного способа изготовления являются повышенная !5 трудоемкость, обусловленная необходимостью разработки грунта при его возведении, а также невозможность использования высокопроизводительных индустриальных способов для изготовления.

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления строительного элемента, преимущественно сваи, включающий заполнение металлической оболочки рабочей средой под давлением (2) .

Недостатком известного способа является недостаточно высокая изгибная жесткость изготавливаемого элемента.

Целью изобретения является повышение несущей способности элемента путем увеличения изгибной жесткости.

Укаэанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления строительного элемента, преимущественно сваи, включающему заполнение металлической оболочки рабочей средой под давлением, перед заполнением металлической оболочки рабочей средой оболочку заключают в жесткую инвентарную массивную обойму, а внутреннюю полость оболочки покрывают слоем антифрикционного материала, причем оболочку заполняют сухим пос- 45 лойно уплотняемым грунтом.

На фиг.l изображен изготовленный по предлагаемому способу строительный элемент (свая); на фиг.2 — то же, в инвентарной массивной обойме. 50

Способ осуществляют следующим образом.

Металлическую цилиндрическую оболочку 1 с заостренным нижним концом заключают в жесткую инвентарную массивную обойму 2. Покрывают внутреннюю полость оболочки 1 слоем антифрикционного материала 3, заполняют металлическую оболочку 1 рабочей средой (сухим грунтом 4), Сухой 60 грунт 4 уплотняют путем приложения нагрузки к верхнему опорному элементу 5, подсыпая грунт по мере его уплотнения до тех пор, пока Зазор между буртом б верхнего опорного элемента и кольцевого выступа 7 торца оболочки 1 не будет равным толщине эластичной прокладки 8.

Уплотненный в процессе изготовления до величин давления 5002000 кг/см грунт внутри оболочки 1 не вызывает деформации ее В поперечном направлении и повышает жесткость элемента на изгиб и сдвиг, а антифрикционный материал 3 практически исключает передачу сжимающих усилий на оболочку со стороны заключенного в ней грунта. Поэтому на цилиндри- ческий участок оболочки 1 действуют растягивающие усилия, распределенные по его длине и обусловленные трением наружной поверхности оболочки 1 о грунт, и сжимающие усилия, передаваемые через эластичную прокладку 8 и зависящие от ее жесткости. Жесткость прокладки выбирают из условия.

ir gn > (1) где Р,„ - усилие, обусловленное тре- нием наружной поверхности оболочки о грунт;

P " усилие, обусловленное упругой деформацией прокладки.

При выполнении условия (1) сжимающие- и растягивающие усилия уравновешиваются, что предохраняет оболочку от разрыва или смятия.

Способ изготовления строительного элемента основан на том, что в результате покрытия внутренней части оболочки 1 антифрикционным материалом 3 и наличия жесткой фиксации нижней части кольцевого выступа 7, заостренного участка и наружной цилиндрической боковой поверхности (оболочки 1 с помощью стальной обоймы 2 при уплотнении грунта, заключенного внутри нее, оболочка 1 не разрушается, что позволяет существенно увеличить степень уплотнения грунта, заключенного внутри нее, и приводит к увеличению жесткости оболочки 1 на изгиб и сдвиг.

Изготовлено и испытано три типа моделей сваи: металлическая оболочка диаметром 32 мм, высотой 300 мм, толщиной стенки 1 мм без наполнителя; та же металлическая оболочка с уплотненным сухим грунтом внутри нее, давление при уплотнении грунта

1500 кг/см без антифрикционной смазки; та же оболочка, но с антифрикционной смазкой.

Уплотнение грунта проводят на машине ЦДМУ-30т с использованием стальной фиксирующей. обоймы (фиг.2).

Результаты испытаний показали, что максимальная нагрузка составляет

2800, 4900 и 7100 кг соответственно.

Описанный способ позволяет изготовить сваи с оболочкой при высоких значениях (при нагрузках, значительно больших, чем при забивке сваи

1138458

Her ãðóëòà

Фиг. 2

Составитель М.Перлов

Редактор Н.Джуган Техред О.Ващишина

Корректор Г.Огар

Заказ 10б44/20 Тираж б49

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 в грунт) уплотнения грунта внутри нее. Такие сваи можно забивать в грунт известными приемами, а по прочности они не уступают обычной железобетонной свае. Расход железобетона при этом сокращается на 20ЗОВ,а установка сваи в грунт путем забивки снижает трудоемкость работ,, связанных с удалением грунта для известных грунтонабивных свай.

По сравнению с известними сваями, имеющими стальную оболочку, предлагаемый способ позволяет снизить металлоемкость путем уменьшения толщины материала оболочки без уменьшения жесткости на изгиб и сдвиг,а также повысить прочность на сжатие.