Способ возведения электрохимических свай

 

Изобретение относится к строительству, в частности к свайному фундаментостроению. Цель изобретения - повышение несущей способности свай. Сущность: в грунт погружают стальные электроды, затем выполняют фундамент или железобетонный ростверк и образуют вокруг стального электрода зону закрепленного грунта, в 4 - 25 раз большую диаметра стального электрода за счет пропускания постоянного электрического тока. Стальной электрод может быть выполнен переменного сечения из i участков. Длину верхнего участка выполняют равной 0,01 - 0,8 h, где h - глубина погружения стального электрода. Диаметр нижнего участка стального электрода определяют из соотношения C_i=C₁(1-h_i/h), где h_i - глубина верхней части i-ого участка. Фундамент и железобетонный ростверк могут выполняться с размерами (а + b < е), где а - глубина фундамента, b - расстояние от стального электрода до ближайшего края фундамента, е - глубина зоны аэрации с поверхности. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к свайному фундаментостроению.

Недостаток этого способа является невысокая прочность материала свай и несущей способности фундаментов.

Известен способ возведения электрохимических свай, включающий погружение в грунт стальных электродов и пропускание постоянного электрического тока с образованием закрепленного грунта вокруг электродов.

Недостаток этого способа невысокая несущая способность свай из-за неполной передачи нагрузки от ростверка на сваю.

Сущность заявляемого изобретения выражается совокупностью существенных признаков достаточных для достижения технического результата, который заключается в повышении несущей способности свай.

Выполнение фундамента, железобетонного ростверка после погружения стальных электродов в грунт с образованием вокруг электродов зоны закрепленного грунта d в 4-25 раз больше диаметра стальных электродов с позволит повысить несущую способность свайного фундамента. При диаметре стального электрода с менее 4d, где d зона закрепленного грунта, экономически нецелесообразно, т. к. несущая способность по материалу электрода будет превышать несущую способность по материалу свай. При диаметре стального электрода с менее 1/25d происходит потеря устойчивости.

Стальной электрод переменного сечения выполняют из i участков. Верхний участок выполняют равным 0,01-0,8h, где h глубина погружения стального электрода. Диаметр нижнего участка стального электрода определяют из соотношения: C_i C₁(1 h_i/h), где h_i глубина верхней части i-го участка. Такое выполнение позволяет установить электроды на большую глубину и экономить материал электрода.

При выполнении верхнего участка стального электрода менее 0,01h технологически невозможен контроль. Выполнение верхнего участка стального электрода более 0,8h нецелесообразно, т.к. проще сделать сваю сплошного сечения.

Выполнение железобетонного ростверка с размерами (а + b < е) с изолированием стального электрода до проектной отметки ниже границы зоны аэрации позволит защищать верхнюю часть электрода находящуюся в зоне аэрации от коррозии. Кроме того, в зоне аэрации закрепление грунта не происходит. Выполнение железобетонного ростверка, фундамента с размерами (а + b > е) позволит находится стальному электроду вне зоны аэрации.

Изолирование стального электрода выше зоны аэрации до подошвы фундамента, железобетонного ростверка и на участке от 0,01 до 0,8 глубины его погружения позволит делать ростверк мелкого заложения.

Погружение рядом с существующим железобетонным ростверком стальных электродов с устройством на них дополнительных железобетонных ростверков с соединением дополнительных железобетонных с основным железобетонным ростверком позволит повысить несущую способность свайного фундамента.

Заявляемая совокупность существенных признаков находится в причинно-следственной связи с достигаемым результатом. Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна", так как оно не известно из уровня техники. Предложенный способ возведения электрохимических свай является промышленно применимым существующими техническими средствами и соответствует критерию "изобретательский уровень", так как оно явным образом не следует из уровня техники, при этом из последнего не выявлено преобразованию характеризуемых отличительным от прототипа существенных признаков, необходимых для достижения указанного технического результата. Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения. Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками не обнаружено.

На фиг. 1 изображены ростверк и электрохимические сваи с электродом сплошного сечения, вертикальный разрез; на фиг. 2 то же, с электродом переменного сечения; на фиг. 3 то же, с электродом сплошного сечения, изолированным в зоне аэрации; на фиг. 4 то же, с указанием границ зоны аэрации и размерами ростверка, вертикальный разрез; на фиг. 5 то же, с электродом переменного сечения, изолированным в зоне аэрации; на фиг. 6 основной ростверк с двумя дополнительными и электрохимическими сваями, вертикальный разрез.

Способ возведения электрохимических свай осуществляется следующим образом.

В грунт 1 погружают стальные электроды 2, затем выполняют фундамент, железобетонный ростверк 3 и образуют вокруг стального электрода 2 зону закрепленного грунта d, в 4-25 раз большую диаметра стального электрода с за счет пропускания постоянного электрического тока. Стальной электрод 2 может быть выполнен переменного сечения из i участков. Длину верхнего участка выполняют равной 0,01-0,8h, где h глубина погружения стального электрода. Диаметр нижнего участка стального электрода 2 определяют из соотношения C_i C₁(1 h_i/h), где h_i глубина верхней части i участка.

Фундамент, железобетонный ростверк 3 могут выполнять с размерами (а + b < е), где а глубина фундамента, железобетонного ростверка, b расстояние от стального электрода до ближайшего края фундамента, е глубина зоны аэрации с поверхности.

Стальной электрод 2 изолируют до проектной отметки ниже границы зоны аэрации. Стальной электрод 2 могут изолировать также выше зоны аэрации до подошвы фундамента и на участке от 0,01 до 0,8 глубины его погружения. Фундамент 3 могут выполнять с размерами (а + b > e), в указанном варианте изоляция электродов не требуется.

Рядом с фундаментом 3 могут погружать дополнительные стальные электроды 2 как постоянного так и переменного сечения и устраивать на них дополнительные железобетонные ростверки 4 и соединять их с основным фундаментом 3.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ СВАЙ, включающий погружение в грунт остальных электродов и пропускание постоянного электрического тока до образования закрепленного грунта вокруг электродов, отличающийся тем, что после погружения стальных электродов в грунт вокруг них выполняют фундамент, после чего пропускают электрический ток через электроды до образования вокруг них зон закрепленного грунта, в 4-25 раз превыщающих диаметр стального электрода.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют стальной электрод переменного сечения из i участков с длиной верхнего участка, равной 0,01 - 0,8 h, где h -глубина погружения стального электрода, и диаметром нижнего участка стального электрода, определяемым из соотношения где h_i - глубина верхней части i -го участка.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фундамент выполняют с размерами a + b< e, где a - глубина фундамента, b -расстояние от стального электрода до ближайшего края фундамента, e - глубина зоны аэрации с поверхности, причем стальной электрод изолируют до проектной отметки ниже границы зоны аэрации.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что фундамент выполняют с размерами a +b>e.

5. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что стальной электрод изолируют выше зоны аэрации до подошвы фундамента и на участке от 0,01 до 0,8 глубины его погружения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6