Свайный фундамент

 

Изобретение относится к области строительства , в частности к конструкциям свайных фундаментов, возводимых на самоуплотняющихся (просадочных, насыпных, намывных ) грунтах. Целью изобретения является повышение несуш.ей способности и надежности работы после стабилизации деформаций грунта. Свайный фундамент включает группу полых свай 1, объединенных обшим ростверком 2, сопряженным с вертикально установленными оболочками 3, а полость между сваей 1 и оболочкой 3 заполнена на период деформации грунта вязким антифрикционным материалом 4. Полая свая I по периметру имеет вертикальные прорези 5. Оболочка 3 выполнена в плане и по высоте составной из отдельных сегментов 6, соединенных между собой шарнирами. Расстояние между нижним торцом оболочки 3 и прочным грунтом равно величине максимальной возможной суммарной просадки уплотняющегося грунта. В цилиндрической полости свай размещены силовые элементы, которые с помощью гибких шлангов на подвесках подключены к сегментам 6 оболочек 3 и свободно перемещаются в полости ствола сваи 1. Полость между сваей и оболочкой после отжатия последней, после стабилизации деформаций грунта заполняется несжимаемым материалом. 15 ил. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5у 4 E 02 D 27 32 27 12

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4071835/31-33 (22) 27.05.86 (46) 15.04.88. Бюл. № 14 (71) Запорожский индустриальный институт (72) А. М. Галушко, В. И. Редькин, А. А. Руденко и М. H. Донченко (53) 624.2! .035 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1038412, кл. Е 02 D 27/32, 1982. (54) СВАЙНЪ|Й ФУНДАМЕНТ (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкциям свайных фундаментов, возводимых на самоуллотняющихся (просадочных, насыпных, намывных) грунтах. Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности работы после стабилизации деформаций грунта. Свайный фундамент включает группу полых свай 1, объединенных общим ростверком 2, сопряженным с вертикально

„„SU„„1388516 А1 установленными оболочками 3, а полость между сваей 1 и оболочко" 3 заполнена на период деформации грунта вязким антифрикционным материалом 4. Полая свая 1 по периметру имеет вертикальные прорези 5.

Оболочка 3 выполнена в плане и по высоте составной из отдельных сегментов 6, соединенных между собой шарнирами. Расстояние между нижним торцом оболочки 3 и прочным грунтом равно величине максимальной возможной суммарной просадки уплотняющегося грунта. В цилиндрической полости свай размещены силовые элементы, которые с помощью гибких шлангов на подвесках подключены к сегментам 6 оболочек 3 и свободно перемещаются в полости ствола сваи 1. Полость между сваей и оболочкой после отжатия последней, после стабилизации деформаций грунта заполняется несжимаемым материалом. 15 ил.

1388516

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям сварных фундаментов возводимых на самоуплотняющихся (просадочных, насыпных, намывных) грунтах.

Цель изобретения — повышение несущей способности и надежности работы после стабилизации деформаций грунта.

На фиг. 1 изображен свайный фундамент до просадки грунта, разрез; на фиг. 2— то же, после просадки; на фиг. 3 — сечение

А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение  — В на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение à — Г на фиг. 2; на фиг. 7 — свая с силовым элементом, продольный разрез; на фиг. 8 — то же, план; на фиг. 9 — сваи с силовым элементом при перемещении сегментов оболочки, продольный разрез; на фиг. 10 — то же, в плане; на фиг. 1! — узел 1 на фиг. 9; на фиг. 12 — сечение Д вЂ” Д на фиг. 11; на фиг. 13 — узел 11 на фиг. 1О; на фиг. 14 — сечение Š— Е на фиг. 13; на фиг. 15 — сечение Ж вЂ” Ж на фиг. 13.

Свайный фундамент зданий, сооружений, возводимый на самоуплотняющихся грунтах, подстилаемых прочным грунтом, включает группу полых свай 1 (количество свай зависит от величины внешней нагрузки), объединенных общим ростверком 2, сопряженным с вертикально установленными оболочками 3, а полость между сваей 1 и оболочкой 3 заполнена на период деформации грунта вязким антифрикционным материалом 4.

Полая свая 1 по периметру имеет вертикальные прорези 5. Цилиндрическая оболочка выполнена в плане и по высоте составной из отдельных сегментов 6, соединенных между собой соответственно шарнирами 7 и 8.

Расстояние между нижним торцом оболочки 3 и прочным грунтом равно величине максимальной возможной суммарной посадки уплотняющегося грунта. В цилиндрической полости сваи размещены силовые элементы 9, которые с помощью гибких шлангов 10 на подвесках 11 подключены к сегментам 6 оболочек 3 и свободно перемещаются в полости ствола сваи I. Полость между сваей и оболочкой после отжатия последней, после стабилизации деформации грунта заполняется несжимаемым материалом 12.

Силовой элемент 9 может представлять собой короб 13 из листового железа, в стенах которого имеются два или более отверстия 14 для стыковки на сварке цилиндрических коротышей !5. Коротыш 15 — это отрезок трубы, внутри которой установлен поршень 16 с уплотнителями 17 и телескопическим штоком 18. Причем длины коротышей приняты с учетом возможного максимального хода штока 18, необходимого для разжатия оболочки 3 и расширения ее полости в упор штоком 18. Размеры силового элемента устанавливаются в зависимости от

5

45 внутреннего диаметра полости сваи 1.

Силовые элементы, расположенные в полости ствола, подсоединяются последовательно к маслопроводу (не показан) через штуцера 19 снизу и сверху с помощью гибких шлангов. На магистрали маслопровода (не показана) на поверхности земли устанавливается обратный клапан (не показан), который поддерживает необходимое давление внутри гидросистемы и удерживает сегменты 6 оболочек в соответствующем положении после их отжатия. Шарнир 7, соединяющий сегменты в плане, состоит из проушины 20, через которую пропущен палец 21 для соединения с захватом 22. Палец 21— болт с гайкой либо заклепка.

Шарнир 7, соединяющий сегменты 6 по высоте, состоит из проушин 23, через которые пропущены пальцы 24 для соединения с захватом 25. Захват 25 — это полоса, имеющая внутри прорезь 26. Суммарная длина прорезей 26 всех шарнирных соединений равна возможной величине отжатия сегментов оболочек по горизонтали. Прорезь 26 позволяет свободно раздвигаться сегментам оболочек до крайнего положения, соответствующего положению пальцев 21 и 24.

Монтаж свайного фундамента осуществляется следующим образом.

В самоуплотняющихся грунтах при помощи машины вертикального бурения (не показано). пробуривают скважину на глубину активной зоны просадки грунта, в эту скважину вставляют цилиндрическую оболочку 3, выполненную в виде отдельных сегментов 6, соединенных между собой шарнирами 7 и 8, подсоединенных с помощью гибких шлангов

l0 на подвесках 11, вынесенных на поверхность земли.

В полость оболочки 3 вставляют ствол 1 сваи, в котором монтируются силовые элементы 9 на гибкой подвеске 11, и погружают его в грунт с помощью силовой установки (не показана) . Конец ствола сваи заглубляется в непросадочный плотный слой грунта. Подключают гибкие шланги 10 от сегментов 6 цилиндрической оболочки 3 к силовым элементам 9. Оставшиеся выпуски арматуры от забивных свай 1 замоноличиваются ростверком 2.

В случае просадки грунта, окружающего сваю, сегментная оболочка 3 под воздействием трения вместе с грунтом перемещается вниз.

Статическая работа свайного фундамента осуществляется следующим образом. При замачивании грунта, несущая способность его резко снижается, грунт под собственной массой самоуплотняется, т. е. происходит его просадка. По боковой поверхности сегментной оболочки 3 возникает дополнительное не. гативное трение. Оболочка 3 перемещается вместе с грунтом при его просадке, при этом свая 1 остается практически непод1388516 вижной и на нее передается незначительная нагрузка от негативного трения лишь за счет касания антифрикционного материала

4. Гибкие шланги 10 на подвесках 11, подключенные от силовых элементов 9 к сегментам 6 оболочки 3, свободно перемещаются в полости свай 1 в прорезях 5.

После завершения деформаций просадки в гидросистему подается масло или другая жидкость для создания давления в силовом элементе 9. Установленные в коротышках 15 поршни 16 начинают вытеснять телескопические штоки 18. Оболочка 3 перемещается в стороны за счет движения штока 18, а сегменты оболочки по вертикали начинают сжиматься. Срабатывают шарнирные соединения

27, 28, 29 и занимают соответственно положения 27, 28, 29 . В это же время шарнирное соединение 7 начинает разжиматься и захват 25 перемещается в максимальное крайнее положение. Оболочка 3 занимает положение 3, вследствие чего и образуется уширение. С целью большей податливости грунтов отжатию вполне возможно снадбить магистраль маслопровода генератором колебаний гидравлического типа (не показано), создавая не только поступательное, но и колебательное движение штока 18.

Через полость сваи по прорезям 5 подают несжимаемый материал 12, который запол5 няет одновременно полость сваи и полость между сваей и оболочкой.

Формула изобретени.ч

Свайный фундамент зданий, сооружений, возводимый в просадочных грунтах, включающий ростверк и полые сваи, каждая из которых размещена в цилиндрической оболочке с зазором, в котором размещен материал заполнения, отличающийся тем, что, 15 с целью повышения несущей способности и надежности работы после стабилизации деформаций грунта, каждая оболочка выполнена составной по высоте и в плане из шарнирно соединенных между собой сегментов, а в стенках каждой сваи образованы вертикальные прорези, причем каждая свая снабжена расположенными в ее полости силовыми элементами, соединенными посредством пропущенных через прорези шлангов с сегментами соответствующей оболочки.

13885 6

1388516

l - /"

Юг. 7

1388516

У7

27

1388516 фог11

Составитель В. Гоник

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

За к аз 1521/32 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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