Буроопускная свая

 

Использование: в области фундаментостроения, преимущественно в мерзлых грунтах. Свая содержит ствол, наконечник и расширенную цилиндрическую вставку. Ствол имеет сечение правильного многоугольника . Цилиндрическая вставка расположена между стволом и наконечником и имеет высоту, равную 1,1 - 1,2 ширины боковой стороны ствола. Наконечник выполнен с радиально расположенными по наружной поверхности каналами. Глубина и ширина каналов составляет 0,1 - 0,2 диаметра цилиндрической вставки, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 D 5/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,(QO

C)

iQ (21) 4816352/33 (22) 18.04,90 (46) 15.10.92, Бюл. М 38 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П.Завенягина (72) B.Ñ.HåêëþäoB, Т.И.Абрамова, В.Ю.Пескин, Л,Д.Боброва и В.В.Захаров (56) Авторское свидетельство СССР

М 1094902, кл, Е 02 0 5/48, 1982. (54) БУРООПУСКНАЯ СВАЯ (57) Использование: в области фундаментостроения, преимущественно в мерзлых

Изобретение относится к области фундаментостроения, а именно к конструкциям свай, псгружаемых в предварительно пробуренные в мерзлых или талых грунтах скважины.

Известна свая, включающая цилиндрический ствол. имеющий по всей длине постоянное сечение, и конусообразный наконечник в нижней части ствола. Сваю погружают в предварительно пробуренную в грунте скважину, поперечный размер которой больше диаметра цилиндрического ствола не менее, чем на 100 мм, Перед установкой сваи скважину заполняют на 1/3 ее высоты грунтовым раствором, который при погружении сваи вытесняется и заполняет пространство между стенками скважины и телом сваи, обеспечивая совместную работу окружающего сваю грунта и тела сваи.

Несущая способность сваи по грунту в этом случае определяется как сумма несущей способности по боковой поверхности сваи и по торцу. При этом несущая способ. Ы,, 1 768706 А1 грунтах, Свая содержит ствол, наконечник и расширенную цилиндрическую вставку.

Ствол имеет сечение правильного многоугольника. Цилиндрическая вставка расположена между стволом и наконечником и имеет высоту. равную 1,1 - 1,2 ширины боковой стороны ствола. Наконечник выполнен с радиально расположенными по наружной поверхности каналами. Глубина и ширина каналов составляет 0,1 - 0,2 диаметра цилиндрической вставки, 4 ил. ность сваи по торцу определяется как произведение проекции площади поперечного сечения сваи на расчетное сопротивление грунта давлению. В известном решении несущая способность сваи зависит от длины цилиндрической части тела сваи без учета длины наконечника и ее поперечного сечения, Поэтому несущая способность данной сваи невелика.

Недостатком данной конструкции является также то, что находящийся под наконечником грунтовый раствор при замерзании увеличивается в объеме и возникающие при этом силы пучения выталкивают сваю из скважины и тем самым снижают ее несущую способность.

Известна свая. включающая призматический ствол, имеющий сечение правильного многоугольника, конический остроугольный наконечник и цилиндрическую вставку над наконечником, Недостатком такой сваи является пониженная, по сравнению с заявляемой. несу1768706

50 щая способность, Так как наконечник в свае выполнен острым, то при опирании его на забой скважины создается концентрация напряжений под его острием, Это вызывает деформации мерзлого грунта под наконечником, что приводит к его неконтролируемым осадкам, Это, естественно, снижает его несущую способность. Поэтому, при определении несущей способности сваи длина остроугольного конического наконечника из расчетов выбрасывается, следовательно, не полностью используются и несущие свойства мерзлого грунта основания, что также снижает несущую способность сваи в целом.

Целью изобретения является повышение несущей способности сваи.

Это достигается тем, что в свае, включающей призматический ствол, имеющий сечение правильного многоугольника. конический наконечник и цилиндрическую вставку над наконечником, согласно изобретению, высота цилиндрической вставки равна 1,1 — 1,2 ширины боковой стороны ствола сваи, Наконечник снабжен по наружной поверхности радиальными каналами, глубина и ширина которых составляет 0,1—

0,2 диаметра цилиндрической вставки.

Высота цилиндрической вставки должна быть 1,1-1,2 ширины боковой стороны ствола сваи для того, чтобы создать равнопрочную телу сваи конструкцию и обеспечить равную ему несущую способность по материалу, Если высота будет менее 1,1 ширины боковой стороны ствола сваи, то будет происходить разрушение бетона вставки, т.к. будет нарушен принцип равнопрочности конструкции и вставка не сможет воспринять ту повышенную нагрузку, которая как раз и может быть задана благодаря новой конструкции сваи. увеличение высоты цилиндрической вставки более 1,2 ширины боковой стороны ствола сваи приведет к ненужному повышению расхода материалов на вставку, но не увеличит несущую способность сваи.

Радиальные каналы, расположенные на всю высоту боковой поверхности конусной или шаровой части наконечника, позволяют удалить остатки бурового шлама и раствор из-под торца сваи, перемещая его в пазухи скважины, что дает возможность опуститься свае на дно скважины под собственным весом, Однако, чтобы буровой шлам и раствор из-под торца сваи перемещался по каналам беспрепятственно, обеспечивая выдавливание излишков смеси из-под торца, размеры этих каналов должны быть также оптимальными, Ведь если часть шлама и раствора

45 все-таки останется под торцом сваи, плотного прилегания наконечника к забою не будет. Таким образом, длина каналов и их площадь должна быть такой, чтобы обеспечивать вытеснение из забоя скважины полностью всего объема бурового шлама и раствора, а именно ширина и глубина каналов — не менее 0,1 диаметра цилиндрической вставки, Однако слишком широкие и глубокие каналы выполнять также нецелесообразно, так как зто может опять-таки привести к излишкам раствора под торцом сваи и к нарушению равнопрочности конструкции наконечника. Он может разрушиться, что естественно приведет к уменьшению несущей способности сваи, Таким образом, глубину и ширину каналов предлагается выполнять не более 0,2 диаметра цилиндрической вставки.

На фиг, 1 изображен общий вид предлагаемой сваи с цилиндрической ставкой, аксонометрия, на фиг, 2 — ствол сваи с цилиндрической вставкой; на фиг, 3, 4 — то же, пог еречное сечение, Свая содержит призматический ствол 1, имеющий сечение правильного многоугольника (квадрат), наконечник 2, например, в виде усеченного конуса, и снабжена вставкой

3, размещенной между наконечником 2 и нижним торцом сваи 4 ствола 1 соосно его вертикальной оси.

Вставка 3 выполнена цилиндрической, высота которой равна 1,1 — 1,2а, где а — наименьший размер поперечного сечения призматического ствола сваи.

Наконечник 2 снабжен радиальными каналами 7, длина проекции которых! на вертикальную поверхность скважины должна быть не менее высоты забоя скважины hz, Глубина и ширина каналов составляет 0,1—

0,2 диаметра цилиндрической вставки, Установка буроопускной сваи осуществляется следующим образом.

Погружают в скважину 5 призматический ствол 1 с цилиндрической вставкой 3 и наконечником 2 в грунтовый раствор или буровой шлэм 8, который при атом перемещается из-под наконечника 2 по радиальным каналам 7 и заполняет пазухи 9 между стенками сваи и скважины 5, Свая со вставкой 3 и наконечником 2 после полного выдавливания бурового шлама и раствора 8 из-под торца ствола 1 оседает на дно забоя 6 и при этом обеспечивается равномерное заполнение грунтовым раствором пазух 9 между наконечником и стенками скважины 5, что повышает надежность работы торца 4 сваи и несущую способность сваи по грунту.

1768706

Формула изобретения

Фиг. 2

Составитель Т, Абрамова

Техред М,Моргентал Корректор M.ÏåòÐîâà

Редактор А. Купрякова

Заказ 3625 Тираж Подписное

BHÈÈÏÈ 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

Буроопускная свая, включающая призматический ствол, имеющий сечение правильного многоугольника, наконечник и расширенную цилиндрическую вставку, размещенную между наконечником и нижним торцом ствола соосно с ним, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения несущей способности сваи преимущественно при возведении в вечномерзлых грунтах, цилиндрическая вставка выполнена высотой, равной 1,1-1,2 ширины боковой сторо5 ны ствола, а наконечник — с радиально расположенными по наружной поверхности каналами, глубина и ширина которых составляет 0,1 — 0,2 диаметра цилиндрической вставки.