Способ возведения сваи и свая

 

Изобретение относится к области свайного фундэментостроения. Цель изобретения - повышение эффективности возведения и расширение области использования . Свая состоит из полого ствола 1 с 27 верхними 2 и нижними 3 упорами на внутренней поверхности и диафрагмой 6, установленной в полости 5 ствола 1 с возможностью осевого перемещения и фиксации . Упоры 3 выполнены из металлических пластин 4. Свая снабжена устройством 9 для охлаждения упоров 3 и приводом 10 его включения. Устройство 9 выполнено в виде баллонов 11 с мембраной 12, прикрепленного к выполненной с нишами 7 под упоры 3 диафрагме 6 стержня 13 и надетого не последний с возможностью осевого перемещения подпружиненного стакана 14, соединенного с баллонами 11, заполненными легкокипящей жидкостью 17. Упоры 3 оборудованы пробойниками 23. взаимодействующими с мембранами 12, стержень 13 снабжен фиксатором в виде пальца 22 вер5 И сь Nj к ю о

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) ((1) (s(>s Е 02 О 5/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701332/33 (22) 05,06.89 (46) 07,09.91, Бюл, М 33 (71) Брестский инженерно-строительный институт (72) А.P.Êoòîâ, В.Н.Пчелин, В.П.Чернюк и

А.Д. Н и китчик (53) 624.154.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬВ 1229258, кл. Е 02 0 5/24, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 1596022, кл. Е 02 D 5/24, 1988. (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАИ И СВАЯ (57) Изобретение относится к области свайного фундаментостроения. Цель изобретения — повышение эффективности возведения и расширение области использования. Свая состоит из полого ствола 1 с верхними 2 и нижними 3 упорами на внутренней поверхности и диафрагмой 6, установленной в полости 5 ствола 1 с возможностью осевого перемещения и фиксации, Упоры 3 выполнены из металлических пластин 4. Свая снабжена устройством

9 для охлаждения упоров 3 и приводом 10 его включения. Устройство 9 выполнено в виде баллонов 11 с мембраной 12, прикрепленного к выполненной с нишами 7 под упоры 3 диафрагме 6 стержня 13 и надетого на последний с возможностью осевого перемещения подпружиненного стакана 14, соединенного с баллонами 11, заполненными легкокипящей жидкостью 17, Упоры 3 оборудованы пробойниками 23, взаимодействующими с мембранами 12, стержень 13 ф снабжен фиксатором в виде пальца 22 вер1675496 хнего положения стакана 14, " привод выполнен в виде подвешенного в полости 5 ствола 1 падающего груза 24. Сваю погружают с первоначально зафиксированной в нижней части ствола 1 диафрагмой 6 через слой слабых грунтов. Затем освобо>кдают диафрагму 6 и допогружают ствол 1 до упора диафрагмы 6, поднимающейся относительно нижнего торца ствола 1 вместе с постуИзобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве свайных фундаментов и соару-! жений на основаниях из труб, трубчатых свай и свай-оболочек, Целью изобретения является повышение эффективности возведения и расширение области использования, На фиг. 1 изобра>кена свая, погружаемая в грунт с первоначально зафиксированной диафрагмой в нижней части ствола, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 — разрез,Б-Б на фиг. 1.

Свая содержит полый ствола 1 с верхними 2 и нижними 3 упорами на внутренней поверхности в виде горизонтальных металлических пластин 4, Верхние упоры 2 могут изготавливаться из материала ствол 1. В полости 5.ствола 1 установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации посредством упоров 2, 3 поперечная диафрагма 6, которая для облегчения погружения сваи в грунт может быть выполнена с конусной нижней поверхностью (не показано). В диафрагме 6 выполнены ниши 7 под упоры 3, причем глубина ниш 7 принимается на 1,5-2 см превышающей толщину пластин 4. Вылет упоров 2, 3 относительно стенок ствола 1 принимается из условия обеспечения опирания на них поперечной диафрагмы 6. Число упоров 2 или 3 для повышения надежности фиксацил диафрагмы

6 должно быть не менее трех. При числе упоров 2 или 3, равном трем, они располагаются под углом 120 друг к другу, В случае железобетонных свай жесткость заделки пластин 4 может быть обеспечена посредством закладных деталей 8, В полости ствола

1 установлены устройство 9 для охлаждения нижних упоров 3 и привод 10 его включения. Устройство 9 выполнено в виде баллонов 11 с мембранами 12, соосно установленного в полости 5 ствола 1 и при крепленного к диафрагме 6 стержня 13 и надетого на последний с возможностью осевого перемещения стакана 14, подпру10

Р 5

40 па1ощим в полость 5 последне о грунтом, в упоры 2. Перед освобождением диафрагмы 6 нижние упоры 3 охлаждают устройством 9 до температуры не выше нижней границы порога хладноломкости металла упоров 3, а освобождение диафрагмы 6 осуществляют обламыванием ею упоров 3 в процессе допогружения ствола. 2 с.п. ф-лы, 3 ил, жиненного посредством пружины 15 относительно стержня 13 и соединенного через крснштейны 16 с баллонами 11. Баллоны 11 заполнены легкокипящей жидкостью 17 с температурой кипения ниже нижней границы порога хладноломкости металла нижних упоров 3, В качестве легкокипящей жидкости 17 могут быть использованы аммиак, пропан, азот, фреоны и т.д. Для обеспечения извлечения устройства 9 для охлаждения из полости 5 ствола 1 стержень 13 прикреплен к диафрагме 6 на резьбовом соединении 18. Баллоны 11 прикреплены к крочштейнам 16 при помощи хомутов 19 и болтовых соединений 20, что позволяет производить замену опустошенных баллонов

11, В стенках стакана 14 выполнены продольные прорези 21, а стержень 13 снабжен фиксатором в виде пальца 22, пропущенного через стержень t3 и прорези 21 стакана

14, предотвращающим поворот стакана 14 относительно стержня 13 (обеспечивается осевое перемещение стакана 14 и фиксирующим верхнее положение стакана 14 с баллонами 11. Упоры 3 оборудованы пробойниками 23, взаимодействующими с мембранами 12 баллонов 11. Привод 10 выполнен в виде падающего груза 24 с направляющими ребрами 25, подвешенного в полости 5 ствола 1 с помощью троса 26, один конец которого прикреплен к грузу 24, а другой пропущен через отверстие 27 в стенке ствола 1 и прикреплен к кольцу 28, надетому на штырь 29 ствола 1. Металлические пластины 4 упоров 3 выполняются Н3 стали обыкновенного качества, при этом повышение нижней границы порога хладноломкости стали может быть обеспечено (с целью расходования на охлаждение меньшего количества легкокипящей жидкости) увеличением содержания в ней фосфора, Установленная в нижней части ствола 1 диафрагма 6 фиксируется от выпадения клиньями 30, пропущенными через отверстия в нижней части ствола 1.

1675496 жением к пластинам 4 упоров 3 динамических нагрузок, так как понижение температуры практически не изменяет

0 сопротивление отрыву. ".1ри допогружении ствола 1 диафрагма 6 вместе с поступающим в полость 5 грунтом поднимается относительно нижнего торца ствола 1. Зазоры между диафрагмой 6 и стенками ствола 1 не

5 должны превышать толщины пластин 4, что позволяет предотвратить возможность заклинивания обломками упоров 3 диафрагмы

5 при ее подъеме; Допогружение производят до упирания диафрагмы 6 в верхние упоры 2, высоту расположения которых выбирают исходя из конкретных геологических условий. Причем верхние упоры 2 следует располагать в плане со смещением относительно нижних упоров 3, чта позволит искл;ачить повреждение устройства для охлаждения упорами 2 при подьеме устройства 9 вместе с диафрагмой б. Для формирования в полости 5 ствола 1 более плотного грунтового ядра нижний торец ствола 1 следует выполнять со скосами внутрь. После дапогружения нэ проектную отметку вынимают груз 24 и устройство 9 через диафрагму 6, уплотняют грунтовое ядро, вынимают диафрагму б и заполняют полость 5 ствола

1 бетаном или сыпучим материалом. В ыемку груза 24 производят при помощи троса 26, а устройства 9 — посредством штанги (не показана), надеваемой на стакан 14 и заводимой своими выступами под кронштейны

16.

Исключение па сравнению с прототипом необходимости снятия и повторной установки на оголовок ствола сваепогружающего оборудования при освобождении диафрагмы позволяет существенно (на 10-15;ь) снизить затраты труда и времени на возведение сваи, т.е. повысить эффективность возведения. чему способствует также отсутствие специального устройства для создания выдергивающих усилий для извлечения фиксаторов, Кроме того, обеспечивается возможность возведения свай с любой толщиной стенок ствола, что расширяет область применения.

Формула изобретения

1. Способ возведения сваи, имеющей полый ствол с верхними и нижними металлическими упорами на внутренней поверхности и поперечной, установленной в полости ствола с возможностью осевого перемещения и фиксации диафрагмой, включающий погружение ствола с первоначально зафиксированной в нижней части ствола диафрагмой с последующим освобождением диафрагмы и дапогружением ствола, о т л и ч э ю шийся тем, что, с

Для облегчения облэмывания упоров 3 пластины 4 последних могут выполняться с ослаблениями (не показано).

Способ осуществляют следующим об- 5 разом.

В нижней части полости 5 ствола 1 устанавливают диафрагму 6 таким образом, чтобы упоры 3 попали в ниши 7, после чего диафрагма б фиксируется при помощи 5 клиньев 30, при этом мембраны 12 баллонов

11 располагаются напротив пробойников

23. Затем в полости 5 подвешивают падающий груз 24 и в таком состоянии сваю погружают сквозь слой слабых грунтов до отметки, обеспечивающей минимальные энергозатраты на погружение сваи. При этом диафрагма 6 препятствует попаданию в полость 5 ствола 1 воды и грунта (щели между поперечной диафрагмой б и стволом 5

1 перед погру>кением герметизируют, например, мастикой УМС-50). Нагрузки, действующие на диафрагму 6 при ее взаимодействии с грунтом, передаются через упоры 3 на ствол 1. Погружение сваи с 10 за<фиксированной в нижней части ствола 1 диафрагмой 6 следует производить при температуре, превышающей верхнюю границу порога хладноломкости металла упоров 3, только в этом случае упоры 3 выполняют 15 свою функцию, Затем снимают кольцо 28 со штыря 29, освобождал груз 24, который падает и наносит удар по стакану 14, При нанесении удара сжимается пружина 15 и стакан 14 вместе с баллонами 11 перемеща- 20 ется вниз до прокэлывания мембран 12 пробойниками 23 и упора стакана 14 в диафрагму 6. После нанесения удара пружина 15, распрямляясь, поднимает стакан 14 с баллонами 11, освобождая образованные 25 пробойниками 23 отверстия в мембранах

12. Через отверстия в мембранах 12 легкокипящая жидкость 17 под давлением подается на пластины 4 упоров 3. Испаряясь, легкокипящая жйдкость 15 охлаждает упо- 30 ры 3. Объем легкокипящей жидкости 17 в баллонах 11 подбирается из расчета охлаждения пластин 4 упоров 3 до температуры не выше нижней границы порога хладноломкости материала (металла) пластин 4, в 35 этом случае ударная вязкость металла снижается более чем в шесть раз, т,е. пластины

4 становятся хруп кими, Далее освобождают диафрагму 6 абламыванием ею хрупких пластин 4 (с пониженной ударной вязкостью) в 40 процессе допогружения ствола путем забивки или вибрапогружения (в то время как погружение ствола с первоначально зафиксированной в нижней части диафрагмой 6 и дапогружен lе ствола 1 можно производить 45 любым из известных способов), т.е. прило1675496

1б юг.2 целью повышения эффективности возведения и расширения области использования, перед освобождением диафрагмы нижние упоры охлаждают до температуры не выше нижней границы порога хладноломкости 5 металла упоров, а освобождение диафрагмы осуществляют в процессе допогружения ствола путем обламывания ею нижних упоров.

2. Свая, включающая полый ствол с вер- 10 хними и нижними металлическими упорами на внутренней поверхности в виде горизонтальных пластин и поперечную, установленную в полости ствола с возможностью осевого перемещения и фиксации диафраг- 15 му, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности возведения и расширения области использования, свая снабжена установленным в полости ствола, имеющим привод приспособлением для охлаждения нижних упоров, выполненным в виде расположенных над упорами заполненных легкокипящей жидкостью, имеющих мембраны баллонов и соединенного с ними расположенного по вертикальной оси ствола стакана, а диафрагма снабжена прикрепленным к ней сверху соосно стакану стержнем с фиксатором верхнего положения стакана и выполнена с нишами под упоры, причем упоры снабжены пробойниками, установленными с возможностью взаимодействия с мембранами баллонов, стакан установлен на стержне с возможностью осевого перемещения и подпружинен относительно него, а привод приспособления для охлаждения нижних упоров выполнен в виде падающего груза, взаимодействующего с дном стакана.

1675496

Составитель В. Гоник

Редактор Г. Наджарян Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кравцова

Заказ 2984 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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