Забивная свая

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (51)4 Е 02 D 5/60

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

" re

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н втоескомм свидктельствь (21) 3822869/29-33 (22) 12.12.84 (46) 07.03.87. Вюл. У 9 (75) О. Н. Скрынник (53) 624 ° 155.3(088.8)

56 Авторское свидетельство СССР

В 996630, кл. Е 02 D 5/60, 1981. (54) ЗАБИВНАЯ СВАЯ .(57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайных фундаментов преимущественно в грунтах II типа просадочности. Цель изобретения — повышение несущей способности сваи и

,обеспечение возможности увеличения .эксплуатационных нагрузок на нее пос7

„„SU„„1294912 А 1 ле просадки грунта от собственной массы. Для этого каждый ограничитель перемещения секций 2 относительно ствола 1 выполнен иэ расположенных в горизонтальной плоскости по крайней мере трех элементов. Элементы ограничителя размещены r з горизонтBJlьных осях 3 с ВозMQKHocTblo поворо та. Расстояние между осями смежных по вертикали ограничителей не превышает половины длины секции 2 оболочки. Элементы ограничителя могут быть выполнены в виде кулачков 4 в форме эллипса, цилиндрического сектора, треугольной призмы или в виде изогнутых под тупым углом стержней, 4 э.п ф-лы. 7 ил.

1 12949 Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свайных фундаментов преимущественно в грунтах II типа просадочности. 5

Цель изобретения — повышение несущей способности сваи и обеспечение возможности увеличения эксплуатационных нагрузок на нее после просадки грунта от собственного веса. 10

На фиг. 1 изображена свая с эле.ментами ограничителя при перемещении секций в виде кулачков в форме эллипса; на фиг. 2 — свая с элементами ограничителя перемещения в. виде ку- 15 лачков в форме цилиндрического сектора во время просадки грунта; на фиг. 3 — то же, после просадки грунта; на фиг. 4 — свая с элементами ограничителя перемещения секций в.виде 20 изогнутых под тупым углом стержней во время просадки грунта, на фиг, 5— то же, после просадки грунта; на фиг. 6 — разрез А-А на фиг. l на . фиг. 7 — разрез Б-Б на фиг. 4.

Забивная свая включает ствол I c расположенной относительно последне", го с зазором наружной оболочкой, разделенной на секции 2 по высоте ствола 1. 30

Секции 2 размещены на расстоянии друг от друга и установлены с возможностью одностороннего перемещения параллельно стволу 1 и фиксации с помощью органичителей перемещения секций 2. Ограничители закреплены ярусами на стволе I Сваи, Каждый ограничитель перемещения секций 2 выполнен в виде расположенных в горизонталь- 40 иой плоскости по крайней мере трех элементов (фиг. 6 и 7), а каждый элео мент ограничителя размещен на горизонтальных осях 3 с возможностью поворота. 45

Расстояние между осями 3 смежных по вертикали ограничителей не превышает половинь длины секции 2 °

Элементы ограничителя перемещения секций 2 сваи могут быть выполнены 50 в виде кулачков 4 в форме, эллипса, эксцентрично посаженных на горизонтальных осях 3 со смещением центра тяжести каждого кулачка 4 в сторону .от ствола 1. Кулачки установлены в образованных в стволе 1 углублениях

5 с зазором относительно внутренней поверхности последнего, допускающих поворот кулачка 4 вокруг оси 3(фиг„1

72 2

Для фиксации проектного положения секций 2 в период транспортировки и установки сваи на место забивки предусмотрен инвентарный стержень 6, вставляемый в горизонтальные соосные отверстия 7 секции 2 и ствола 1.

Кулачки 4 могут иметь форму цилиндрического сектора (фиг. 2 и 3), соединенного посредством шарнира 8 внутренней поверхностью секций 2 оболочки, или треугольной призмы (не показано), одно ребро которой шарнирно соединено с внутренней поверхностью секции 2.

В данном случае боковая поверхность 9 ствола 1 и обращенная к нему грань 10 кулачка 4 выполняются шероховатыми или зубчатыми.

Каждый элемент ограничителя может быть выполнен в виде стержня 11, изогнутого под тупым углом. Стержни 11 прикреплены к внутренней поверхности секции 2 в месте изгиба посредством шарнира 12.

Длина части 13 стержня Il находящейся ниже шарнира 12, превышает длину части 14 стержня 11, находящейся выше шарнира 12. При этом конец 15 последней выполнен заостренным. Твердость Материала стержня 11 превышает поверхностную твердость материала ствола 1.

Свая работает следующим образом.

Свая с инвентарными стержнями 6, вставленными в горизонтальные соосные отверстия 7 ствола I и секций 2, устанавливается на точку забивки и погружается в грунт. По мере погружения каждой секции 2 инвентарные стержни 6, предохраняющих секцию 2 от перемещения в сторону острия сваи, извлекаются из отверстий 7. Извлечение стержня выполняется не раньше, чем нижняя кромка 16 соответствующей секции 2 коснется поверхности грунта

17, и не позже„ чем поверхности грунта 17 коснется стержень 6. После извлечения стержня 6 секция 2 удерживается от перемещения вверх при забивке кулачками 4,, которые, повернувшись на малый угол вокруг горизонтальной оси 3, создают в секции 2 распорное усилие. Поворот кулачков 4 происходит под действием силы трения между ними и внутренней поверхностью секции 2, причем сила трения вступает в работу немедленно после передачи на. секцию 2 силы сопротивления грунта погружению сваи. Это происходит

3 129 от того, что кулачок 4, посаженный на ось 3 так, что центр его тяжести смещен в сторону оси ствола, при вертикальном положении сваи находится в постоянном взаимодействии с внутренней поверхностью секции 2.

Свая погружается до проектной отметки, При этом ее нижний конец 18 заглубляется в непросадочный грунт

19 на требуемую величину. До начала просадки грунта от собственного веса в работе сваи участвует сопротивление грунта под нижним концом 18 и по боковой поверхности в пределах всей свободной длины сваи за вычетом зазоров 20 между секциями 2. При действии сил нагружающего трения проседающего грунта 21 на секцию 2 кулачки 4 поворачиваются вокруг оси 3 на малый угол в направлении, обратном тому, в котором они поворачивались при погружении сваи. Распорное усилие перестает действовать на секцию

2 и она свободно съезжает вниз. При этом передача сил нагружающего трения на ствол 1 не происходит, поскольку кулачки 4, находящиеся в постоянном взаимодействии с внутренней поверхностью секции 2, имеют возможность поворота вокруг горизонтальной оси 3 и в силу- этого оказывают минимальное сопротивление движению секции 2 вниз. В случае, когда перемещение секции 2 превышает величину зазора 20 между секциями, нижняя кромка 16 воздействует на верхний торец 22 соседней нижерасположенной секции 2, которая в свою очередь может свободно перемещаться вниз. Таким образом, возможность передачи силы нагружающего трения на ствол 1

L полностью исключается ° Благодаря тому, что расстояние между соседними по высоте ограничителями перемещения не превышает половины длины секции 2, она находится в постоянном взаимодействии не менее чем с двумя ограничителями, что предохраняет секцию от перекосов, и зазор 23 между секцией и стволом имеет постоянную величину.

После проявления просадки грунта от собственного веса, если вертикальная нагрузка на ствол 1 будет увеличена по сравнению с первоначальной, при небольших перемещениях ствола 1 вниз кулачки 4 возвращаются в то положение, в котором они находились до просадки, и захватывают секцию 2, в результате чего рабочая площадь боко4912 вой поверхности, которую свая имела до просадки грунта от собственного веса, полностью восстанавливается.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

). Забивная свая, включающая ствол с наружной оболочкой, расположенной с зазором относительно ствола и выполненной по высоте составной из отдельных>размещенных на расстоянии друг от друга секций, установленных с возможностью одностороннего перемещения параллельно стволу и фиксации с помощью ограничителей перемещения секций, закрепленных ярусами на стволе, отличающаяся тем, что, с целью повьш ения несущей способности сваи и обеспечения возможности увеличения эксплуатационных нагрузок на нее после просадки грунта от собственного веса, каждый ограничитель перемещения секций выполнен в виде расположенных в горизонтальной плоскости и разм шенных на горизонтальных осях с возможностью поворота по крайней мере трех элементов, причем расстояние между осями смежных по вертикали ограничителей

30 не превьш ает половины длины секции.

2. Свая по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый элемент ограничителя выполнен в виде кулачка в форме эллипса и размещен в образо35 ванном в стволе углублении с зазором относительно внутренней поверхности углубления на. горизонтальной оси эксцентрично со смещением его центра тяжести в сторону оси ствола.

40 3. Свая по и. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что каждый элемент ограничителя выполнен в виде кулачка в форме цилиндрического сектора или треугольной призмы, одно ребро ко45 торой шарнирно соединено с внутрен- ней поверхностью секции, причем ствол сваи и обращенная к нему грань кулачка имеют шероховатую или зубчатую поверхность.

4. Свая по и. 1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что каждый элемент ограничителя выполнен в виде стержней, изогнутых под тупым углом и шарнирно прикрепленных в месте изгиба к внутренней поверхности секции, причем длина части стержня, находящейся ниже шарнирного соединения, превышает длину части стержня, находящейся выше шарнирного соединения, при этом

1294912

Фиг. 2

K6ApIi последней выполнен заостренным, а твердость материала стержня превы11 д шает поверхностную твердость материала ствола.

1294912

А-А

1б

Составитель Н. Гетманская

Редактор Л. Гротилло Техред Л Сердюкова

Корректор С. Черни

Заказ 569/31 Тираж 607

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подпи сное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 а