Способ усиления свайного фундамента

 

Изобретение относится к способам усиления свай при строительстве свайных фундаментов зданий и сооружений в сложных геологических условиях. Цель изобретения - ускорение производства работ при доведении несущей способности свай до заданной величины, а также снижение трудоемкости и материалоемкости работ за счет исключения необходимости срубки верхней части нарощенных свай после их допогружения. Способ осуществляют следующим образом. Перед наращиванием каждой существую

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 02 О 5/64

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 8 (21) 4712484/33 (22) 17.07.89 (46) 30.04.91, Бюл. t+ 16 (71) Ленинградский филиал Государственного, проектно-изыскательского и научноисследовательского института морского транспорта (72) Ю.А.Путилин, А.А.Долинский, Л,Ф.Златоверховников и О.С.Наймарк (53) 624.159.4(088.8) (56) Научно-технический отчет/ Ленморниийроект. Apx. hh 45566, 1984, с. 6-11, рис. 3, „„. Ж „„1645369 А1 (54) СПОСОБ УСИЛEНИЯ СВАЙНОГО

ФУНДАМ Е НТА (57) Изобретение относится к способам усиления свай при строительстве свайных фундаментов зданий и сооружений в сложных геологических условиях, Цель изобретения— ускорение производства работ при доведении несущей способности свай до заданной величины, а также снижение трудоемкости и материалоемкости работ за счет исключения необходимости срубки верхней части нарощенных свай после их допогружения.

Способ осуществляют следующим образом, Перед наращиванием каждой существую1645369

20

35 щей сваи 1 осуществляют ее допогружение путем надевания на ее верхний конец тонкостенной металлической облолочки 5 длиной, превышающей в 1,2-1,4 раза предполагаемую глубину допогружения, с возможностью взаимного вертикального перемещения оболочки и существующей сваи, размещения в полости оболочки инвентарного добойника 10. имеющего суммарную массу вместе с оболочкой не меньше массы материала наращивания в объеме всей полости оболочки, опирающегося фланцем 12 на верхний торец оболочки

5 и образующего первоначальный зазор между своим нижним торцом и верхним торцом существующей сваи 1, равный 0,1 — 0,3

Изобретение относится к способам усиления свай при строительстве свайных фундаментов зданий и сооружений в сложных геологических условиях. когда необходимо усиление наращиванием уже погруженных ранее свай, не отвечающих проектной несущей способности, или когда требуемая длина свай не может быть заранее точно определена и корректируется в процессе строительства, Цель изобретения — ускорение производства работ при доведении несущей способности свай до заданной величины, а также снижение трудоемкости и материалоемкости работ за счет исключения необходимости срубки верхней части наращенных свай после их допогружения, На фиг.1 изображена существующая свая с оголенной арматурой; на фиг.2 — свая с установленной оболочкой; на фиг,3 — фрагмент нижней части оболочки, аксонометрия; на фиг,4 — свая с установленной оболочкой и добойником; на фиг.5 — то же, после добивки и удаления добойника; на фиг.б — то же, после укладки материала на- 2 ращивания; на фиг.7 — свая при извлечении оболочки; на фиг.8 — наращенная свая.

Способ может быть осуществлен следующим образом.

После обнаружения недостаточной несущей способности существующей сваи 1, погруженной на всю ее длину в грунт 2, необходимо зачистить верхние концы ее продольной арматуры 3 для обеспечения надежного арматурного стыка при предполагаемом наращивании длины сваи для ее диаметра добойника, и эаглубления добивкой существующей сваи совместно с оболочкой с контролем получаемых отказов, причем допогружение прекращают после регистрации величины отказа, соответствующей заданной несущей способности, а за- тем добойник 10 извлекают, заполняют полость оболочки материалом наращивания до требуемой отметки по высоте оболочки, укладывают на поверхность материала наращивания выравнивающий слой сыпучего материала, поверх которого устанавливают силовое приспособление, и осуществляют срыв оболочки при сохранении сплошности материала наращивания, после чего оболочку извлекают. 8 ил. дополнительного погружения до слоев 4 6олее плотного грунта на величину Z, которая заранее точно неизвестна. но может быть ориентировочно определена расчетом (фиг,1).

Затем, как показано на фиг.2, на верхний конец существующей сваи 1 надевают тонкостенную металлическую оболочку 5, выполненную в виде трубы или сварного короба с усиливающим фланцем 6 на верхнем обрезе и с внутренними размерами, позволяющими оболочке 5 перемещаться вниз относительно существующей сваи 1, Оболочка 5 должна иметь длину L, превышающую величину (1,2-1,4)Z, поскольку эта величина заранее точно не определена. и ее надевают на верхний конец существующей сваи 1 на величину, равную (1,3—

1,5)dc, где dc — размер грани или диаметр существующей сваи 1.

При этом оболочка 5 для более лекого надевания на существующую сваю 1 и для более плотного прилегания к граням существующей сваи 1 при ее последующей забивке имеет на нижнем конце по углам (или по образующей с определенным шагом при круглом сечении существующей сваи 1) прорези 7 длиной а (фиг.3) под незначительным углом а сторон к вершине, а также скосы 8 по диаметру нижнего обреза оболочки 5 с односторонней заточкой с внешней стороны, Внутреннюю поверхность оболочки 5 покрывают слоем 9 состава, препятствующего схватыванию бетона с материалом оболочки 5, после чего в полость оболочки 5

1645369 вводят инвентарный добойник 10, снабженный подбабком 11 и фланцем 12.

Установку добойника 10 осуществляют таким образом, чтобы нижняя плоскость фланца 12 имела контакт с фланцем на верхнем конце оболочки 5.

Длина нижней части добойника 10 без фланца 12 должна быть такой, чтобы зазор д между подбабком 11 и верхним торцом существующей сваи 1 до начала ее добивки имел величину, не превышающую (0,1-0.3)бд, где dä — диаметр добойника.

Зазор д в дальнейшем устраняют с по. мощью сваебойного механизма (не показан) небольшим по энергии ударом молота по фланцу 12 добойника 10. После обеспечения контактов добойника 10 с торцом существующей сваи 1 (фиг,4) осуществляют одновременное допогружение существующей сваи 1 совместно с оболочкой 5 на требуемую глубину допогружения Z.

Обязательное выполнение условия равенства суммы масс погружаемых элементов 1, 5, 10 и 11 с массой железобетона в объеме полости оболочки 5 на длинен независимо от неизвестной величины Z, позволяет в процессе допогружения контролировать несущую способность будущей сваи нормированными методами по динамическим критериям, причем в этом случае динамические характеристики погр жаемые системы будут с определенным запасом отвечать несущей способности будущей сваи.

llo окончании допогружения добойник

10 извлекают, а в полость оболочки 5, как показано на фиг.5, устанавливают арматурный каркас 13, причем рабочий стык концов продольной арматуры 3 и арматурного каркаса 13 обеспечивают перехлестом стержней арматуры (если исходя иэ условия обеспечения несущей способности сваи на горизонтальную нагрузку или выдергивание требуется сварка арматурных стержней, то установку арматурного каркаса 13 и сварку производят перед установкой оболочки 5).

Длину стержней арматурного каркаса 13 в любом случае выбирают такой, чтобы обеспечить выпуски арматуры для омоноличивания головы сваи с плитой ростеерка.

После установки арматурного каркаса

13 полость оболочки 5 заполняют до уровня проектной отметки головы сваи бетонной смесью, образующей при затвердевании верхнюю наращенную часть 14 сваи (фиг.6), а затем, как показано на фиг.7 и 8, удаляют оболочку 5 (к операциям по снятию оболочки 5 при отсутствии в зоне верхней части 14 сваи грунтовых вод приступают практиче5

55 ски сразу после заполнения полости бетонной смесью, в противном случае — после частичного ее затвердевания).

Последовательность операций по удалению оболочки 5 следующая.

Поверх наращенной верхней части 14 сваи отсыпают выравнивающий слой 15 сыпучего материала (песка, гравия и т.n.) с таким расчетом, чтобы толщина этого слоя превышала длину выпусков арматуры арматурного каркаса 13. На слой 15 усганавливают силовое приспособление, например гидравлический домкрат 16, через прокладку 17, а с фланцем 6 оболочки 5 жестко соединяют скобу 18, с которой взаимодействует шток гидродомкрата 16, затем приводят гидродомкрат 16 в действие и с его помощью осуществляют срыв оболочки 5 с поверхности бетона наращенной верхней части 14 сваи. После срыва оболочку 5 снимают, например, с помощью подъемного крана (не показан). Такая последовательнос1ь операций обеспечивает удаление оболочки 5 беэ нарушения сплошности бетона наращенной верхней части 14 сваи.

Предлагаемый способ обеспечивает ряд технико-экономических преимуществ по сравнению с известными; в процессе усиления свайного фундамента в нем могут быть усилены все сваи, причем длина каждой сваи может корректироваться в процессе производства работ по ее допогружению исходя из получаемых при этом динамических характеристик; требуемая длина и гарантированная несущая способность свай достигаются по безотходной технологии, т.е. затраты материалов строго соответствуют необходимым, тогда как по известным способам, допускающим корректировку длины свай после дополнительного погружения, требуется срубка голов свай; поскольку корректировка длины свай может осуществляться по результатам их допогружения, не требуется детализации инженерно-геологической информации, бурения дополнительных скважин и т.п., что особенное значение имеет при геологических напластованиях сложной формы, когда кровля слоев грунта имеет перепады по высоте на пощадке строительства, более того, при проведении предстроительных инженерных изысканий шаг сетки скважин может быть даже увеличен без ущерба для качества свайного фундамента; наряду с усилением свай свайного фундамента, предлагаемый способ может быть применен при возведении составных свай в тех случаях, когда верхняя часть сваи воэво1645369 б

Фиг.2 дится после погружения нижней ее секции; предлагаемый способ не требует сложного специального оборудования и может быть реализован любой строительной организацией, выполняющей сваебойные работы, а осуществляемый в процессе погружения контроль за нарастанием несущей способности свай повышает их надежность.

Формула изобретения

Способ усиления свайного фундамента, включающий наращивание по высоте и допогружение в грунт существующих свай, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью ускорения производства работ при доведении несущей способности свай до заданной величины, а также снижения трудоемкости и материалоемкости работ за счет исключения необходимости срубки верхней части наращенных свай после их допогружения, допогружение осуществляют перед наращиванием каждой осуществующей сваи путем надевания на ее верхний конец с возможностью взаимного вертикального перемещения тонкостенной металлической оболочки длиной, .превышающей в 1,2-1,4 раза предполагаемую глубину допогружения, размещения в полости оболочки инвентарного имеющего суммарную массу вместе

5 с оболочкой не меньше массы материала наращивания в объеме всей полости оболоч. ки добойника с опиранием его фланцем на верхний торец оболочки, образованием первоначального зазора между его нижним

10 торцом и верхним торцом существующей сваи, равным 0,1 — 0,3 диаметра добойника, и заглубления добивкой существующей сваи совместно с оболочкой с контролем получаемых отказов, причем допогружение

15 прекращают после регистрации величины отказа. соответствующей заданной несущей способности наращенной сваи, а затем добойник извлекают, заполняют полость оболочки материалом наращивания до тре20 буемой отметки по высоте оболочки, укладывают на поверхность материала наращивания выравнивающий слой сыпучего материала, поверх которого устанавливают силовое приспособление, и

25 осуществляют срыв оболочки при сохранении сплошности материала наращивания, после чего оболочку извлекают, 1б45369

Qgz. 7

1645369, l ,) 5

lPuzд

Составитель В. Гоник

Техред М,Моргентал Корректор В. Гирняк

Редактор А. Огар

Заказ 1325 Тираж 410 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101