Свая

 

Сущность изобретения: в свае, имеющей сжимаемую часть, расположенную между несжимаемыми верхней и нижней частями , сердечник выполнен в нижней несжимаемой части, а в верхней образована полость, в которую заведен сердечник. Глубина полости определена приведенной зависимостью , 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

К ПАТЕНТУ (54) СВАЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4865917/33 (22) 13.09.90 (46) 30.03,93. Бюл. № 12 (71) Новосибирский государственный проектный институт (72) Ю,А.Шишков (73) )О.А.Шишков (56) Авторское свидетельство СССР

N 1609861, кл. Е 02 0 5/30, 1989.

Авторское свидетельство СССР

¹ 779506, кл. Е 02 0 5/74, 27/42, 1980.

Изобретение относится к области строительства, в частности, к конструкциям свай, используемых при возведении фунда- ментов зданий и сооружений.

Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности свай за счет регулирования высоты уширения в зависимости от конкретных условий.

На фиг.1 изображена предложенная свая, общий вид, начальное положение до разрушения сжимаемой части; на фиг.2 — то же, конечное положение после разрушения сжимаемой части и образования уширенной пяты; на фиг,3,4 — вид уширения в плане по. сечениям "А-А" и "Б-Б" на фиг,2 при круглом и прямоугольном сечении сердечника.

Свая включает ствол, выполненный по высоте составным из сжимаемой части 1, расположенной между несжимаемыми верхней 2 и нижней 3 частями, нижняя часть 3 выполнена в виде клина (или усеченной пирамиды или конуса) 4, обращенного вершиной вверх. Нижний торец 5 верхней несжимаемой части 2 выполнен горизонтальным. Верхний торец 4 нижней части 3 снабжен жестким несжимаемым сердечником 6, направленным вверх вдоль ствола до

„„Я2„„1806246 АЗ (57) Сущность изобретения; в свае, имеющей сжимаемую часть. расположенную между несжимаемыми верхней и нижней частями, сердечник выполнен в нижней несжимаемой части, а в верхней образована полость, в которую заведен сердечник. Глубина полости определена приведенной зависимостью. 4 ил, соединения с полостью 7, центрально расположенной в торце 5 части 2, Сжимаемая час ь 1 сваи выполнена из бетона 8 ослабленной прочности в сравнении с прочностью бетона частей 1,2.

Сваю погружают в грунт забивкой или вдавливанием, лучше в предварительно выштампованную скважину 9.

Жесткий сердечник 6 при изготовлении сваи защемлен в полости на глубину h3, из условия обеспечения требований несущей способности при изготовлении, транспор- С тировке свай и производстве работ. О

Лрл погружении сваи в грунт без лидер- 3 ной скважины несущая способность сжима- фь, емой части 1 будет обеспечиваться О, минимально необходимой прочностью бетона 8, при зтсм сердечник 6 в работе сваи на вертикальные нагрузки при погружении участвовать не.будет, что позволит погру- Сд зить сваю на требуемую глубину в зависимости от конкретных грунтовых условий, прочности разрушаемой части и способа погружения, При превышении нагрузок происходит разрушение бетона 8 сжимаемой части 1.

Нижний конец части 3 сваи по атой причине

1806246 прекращает погружение, тэк как в этот момент происходит образование уширения части 1 в виде пяты. Окончательная форма уширения сваи по высоте определяется в зависимости от глубины погружения сер- 5 дечника 6 в полость 7 и упора в торцевой ее части 10.

Глубина полости 7, определяемая соотношением (1), обуславливает оптимальную высоту уширения в конкретных инженерно- 10 геологических условиях. При превышении оптимальной высоты (недобивке) размер пяты в плане не позволит достичь максимальной несущей способности сваи. При высоте уширения меньшей оптимальной может 15 произойти срез выступающих в стороны частей пяты, что также приведет к снижению несущей способности сваи.

Для стравливания воздуха иэ полости 7 предусмотрены технологические зазоры (не 20 показаны) или, например, может быть выполнена перфорация в полом. сердечнике.

Для закрепления уширенной пяты в составе материала 8 может быть предусмотрено содержание сухой бетонной смеси, 25 например, сухой смеси песка, щебня и цемента, которая затвердевает при воздействии грунтовых вод, содержащихся в порах влажных и обводненных грунтов. Кроме того, возможно искусственное внесение в ли- 30 дерную скважину необходимого количества . воды. Сухую бетонную смесь, например, в, полиэтиленовых пакетах закладывают в бетон при формировании сжимаемой части ствола сваи до затвердения бетона. 35

В сухой бетонной смеси может содер-. жаться арматура в виде фибр.

По внешней поверхности части 1 может быть выполнена тонкая жесткая оболочка.

40 по всей высоте части 1 или частично

Пример,1. Свая сечением 30«30 см, длиной 5,0 м. Грунты пылевато-глинистые с пределом текучести li = 0,1.

Неразрушаемая верхняя часть — 2;5 м. 45

Разрушаемая (средняя часть) hc

=2,0 м.

Нижний твердый наконечник — 0,5 м.

Жесткий несжимаемый сердечник —. г

10 х 10 см. 50

Требуется определить глубину полости, если согласно произведенному расчету на-.. иболее оптимальное уширение для данных условий имеет радиус около 0,31 м, то есть высоту около 0,62 м. и что обеспечивает 55 соответствующую ма ксимальную несущую способность сваи. (Расчет высоты уширения сваи произведен по аналогии с.расчетами фундаментов в вытрамбованных котлованах, в частности формулы 26 в книге автора

Крутова В.И. и др. "Фундаменты в вытрамбованных котлованах". М., Стройиздат, 1985 r., стр. 92).

ПриниМая глубину заделки h3 сердечника в полости в размере 15,0 см., определим искомую величину h no формуле:

hn = ha+ hc®, - hyw. где hye.-062 м, Подставляя значения получим: . йп = 0,15 м + 2,0 м - 0,62 м = 1,55 м, Снижение высоты. сжимаемой части составит 2,0 м, — 0,62 м = 1,4 м.

Пример М 2.

Свая сеЧением 30 х30 см, длиной 5,0 м.

Грунты йесчаные гравелистые, Верхняя неразрушаемая часть -3,5 мм

Средняя разрушаемая часть hc®- 1,0 м. . Нижний твердый наконечник — 0,5 м.

Жесткий несжимаемый сердечник — металлическая труба диаметром 10 см.

Требуется определить глубину полости, если известно, что наиболее оптимальное уширенйе для дайных условий имеет радиус. около 0,25 м. то есть высоту около 0,5 м.

Принимая глубину заделки сердечника в полости (в данном случае, например, в размере 20,0 см;), определим hn = 0,20 м, +

+1,0м. - 0,5 " 0,7 м.

Снижение высоты. сжимаемой части, а,, следовательно, и длины сваи, по которой.;..можно визуально судить о достигнутом on-. fèìàëüHoì уширении, составит 1,0 м — 0,5 м=

=0,5м.

Следует отметить, что оптимальная:высота уширений может назначаться не только по расчету, но и быть уточнена па результа- там опытных испытаний в конкретных грун- товых условиях.

Преимущества заявленного изобретения в сравнении с известными техническими решениями: повышение несущей способности и надежности свай за счет включения в совместную работу жесткого сердечника; повышение точности погружения свай до заданных отметок, как в вертикальном, так и в горизонтальном направ лениях; воэможность выполнения наклонных свай в отличие от прототипа; снижение материалоемкости (стали, цемента), учитывая, что сжимаемая часть сваи выполняется с минимально необходимой и ро ч и остью; предложенные сваи целесообразны для использования в особых условиях, в том числе, например, в пучинистых, набухающих и просадочных грунтах, а также при сейсмических воздействиях. Но особо целесообразно

1806246

hn = Пз + Ьсж - hyu>, и рационально их применение.для условий строительства в районах вечномерзлых грунтов;

Формула изобретения

Свая, включающая составной по высоте ствол из сжимаемой части, расположенной между несжимаемыми верхней и выполненной в виде клина, обращенного вершиной вверх, нижней частями, одна из которых имеет сердечник, заведенный в полость, образованную в другой несжимаемой части ствола, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности и надвжности за счет обеспечения возможности регулирования высоты уширения ствола, серде ник выполнен в нижней несжимаемой части, причем глубина полости определена

5 зависимостью где h> — глубина полости;

10 h — первоначальная глубина заделки сердечника в полости;

h<ж — высота сжимаемой части ствола до погружения сваи;

hye — высота уширения ствола после по15 гружения сваи.

1806246

Составитель Г.Курилова

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Л. Филь

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агаринэ, 101

Заказ 968 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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