Анкерная свая и способ ее возведения

 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкции свай, возводимых в вечномерзлых слабых грунтах. Сущность изобретения: в анкерной свае, включающей ствол с анкерными элементами на боковой поверхности, анкерные элементы выполнены в виде одного или нескольких гибких сетчатых полотнищ длиной, равной или меньшей длины ствола, каждое из которых прикреплено по крайней мере частью кромки к стволу и свободно обернуто вокруг него с образованием слоев. Гибкие сетчатые элементы могут быть прикреплены к участку ствола, расположенному ниже деятельного слоя грунта. В способе возведения анкерной сваи, включающем образование скважины, погружение сваи и закрепление ее в грунте, погружение ствола с анкерными элементами в виде одного или нескольких гибких сетчатых полотнищ, прикрепленных по крайней мере частью кромки к стволу и свободно обернутых вокруг него, производят одновременно с вращением вокруг продольной оси в направлении закручивания полотнищ, а после погружения производят вращение ствола в противоположном направлении. Предлагаемое изобретение позволяет повысить несущую способность сваи. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к строительству трубопроводов, опор линий электропередач и других конструкций, а именно к конструкциям свай, возводимых в вечномерзлых и слабых грунтах.

Известна свая, включающая основание, на котором выполнены утолщения, увеличивающиеся в диаметре к вершине сваи [1] Способ возведения этой сваи заключается в том, что вначале забивают в грунт трубу, которая собрана при помощи пружины из двух или более частей, а затем заполняют трубу песком и гравием, после чего забивают сваю с утолщениями. При забивке песок и гравий захватываются и увлекаются утолщениями сваи, окружая ее. Труба при этом суживается или расширяется, раскрываясь внизу при неподвижном верхнем конце, что позволяет трубе не углубляться вместе со сваей.

Недостатками этой конструкции сваи и способа ее возведения являются необходимость применения специальной оснастки и материала для заполнения предварительно образуемой скважины, сложность технологии и большая трудоемкость.

Наиболее близкой к изобретению является свая, вмораживаемая в вечномерзлый грунт, содержащая ствол, в который заделаны поперечные арматурные стержни, образующие выступы [2] Способ возведения этой сваи включает предварительное выполнение скважины, установку в скважину сваи, заполнение пространства между стенками скважины и поверхностью скважины и поверхностью сваи грунтовым раствором.

Недостатками этой сваи и способа ее возведения являются необходимость обратной засыпки и уплотнение материала, а также низкая несущая способность из-за небольшой поверхности смерзания грунта со стержневыми выступами.

Задача изобретения заключается в повышении несущей способности сваи путем увеличения поверхности смерзания грунта с анкерными элементами сваи и исключения обратной засыпки и уплотнения материала при возведении сваи.

Для этого в анкерной свае, включающей ствол с анкерными элементами на боковой поверхности, анкерные элементы выполнены в виде одного или нескольких гибких сетчатых полотнищ длиной, равной или меньшей длины ствола, каждое из которых прикреплено по крайней мере частью кромки к стволу и свободно обернуто вокруг него с образованием слоев.

Гибкие сетчатые полотнища могут быть прикреплены к участку ствола, расположенному ниже деятельного слоя грунта.

Задача изобретения достигается также тем, что в способе возведения анкерной сваи, включающем образование скважины, погружение ствола с анкерными элементами на боковой поверхности и закрепление его в грунте, погружают ствол с анкерными элементами в виде одного или нескольких гибких сетчатых полотнищ, прикрепленных по крайней мере частью кромки к стволу и свободно обернутых вокруг него, причем одновременно с погружением ствол вращают вокруг продольной оси в направлении закручивания полотнищ, а после погружения производят вращение ствола в противоположном направлении.

На фиг.1 изображена предлагаемая анкерная свая при погружении ее в грунт; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 анкерная свая в рабочем состоянии; на фиг.4 сечение Б-Б на фиг.3.

Анкерная свая содержит ствол 1, гибкие сетчатые полотнища 2, которые закреплены одним краем на стволе сваи по его длине и несколько раз свободно обернуты вокруг него. Сетчатые полотнища 2 могут быть выполнены разрезанными на части а и б, причем уровень их разделения находится вблизи уровня сезонного замерзания грунта. Часть а соответствует зоне сезонного замерзания грунта и не закреплена на стволе 1 сваи.

Сетчатое полотнище 2 может быть также размещено на части длины ствола или закреплено на части длины ствола (не показано) в зависимости от исходных условий.

Способ возведения анкерной сваи реализуется следующим образом.

Ствол 1 сваи с обернутыми вокруг него сетчатыми полотнищами 2 погружают в протаянный мерзлый или слабый грунт при одновременном вращении в направлении закручивания сетчатых полотнищ 2, при этом оно плотно прилегает к стволу и не препятствуют погружению сваи. После достижения конечной глубины и прекращения погружения сваю поворачивают на несколько оборотов в противоположном направлении. При этом сетчатые полотнища 2, раскручиваясь, отходят от ствола и занимают концентрическое пространственное положение (фиг.3). Окружающий сваю грунт заполняет ячейки сеток и пространство между их витками.

При возведении сваи в вечной мерзлоте сетчатые полотнища 2 смерзаются с грунтом и образуют единую монолитную систему.

В слабых грунтах сетчатые полотнища являются армирующими элементами.

Выполнение сетчатых полотнищ составными по длине ствола служит для исключения последствий морозного пучения вследствие того, что верхняя часть сетчатого полотнища свободно перемещается вдоль ствола вместе с грунтом при его набухании в процессе замерзания и оседания после оттаивания.

В случае, когда сетчатое полотнище закреплено лишь на части длины ствола, значительно усилятся анкерные свойства сваи, так как при обратном вращении сваи незакрепленная часть сетчатого полотнища образует уширение конической формы с увеличенным радиусом витков, что повышает сцепление с грунтом.

Формула изобретения

1. Анкерная свая преимущественно для вечномерзлых и слабых грунтов, включающая ствол с анкерными элементами на боковой поверхности, отличающаяся тем, что анкерные элементы выполнены в виде одного или нескольких гибких сетчатых полотнищ длиной, равной или меньшей длины ствола, каждое из которых прикреплено по крайней мере частью кромки к стволу и свободно обернуто вокруг него с образованием слоев.

2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что гибкие сетчатые полотнища прикреплены к участку ствола, расположенному ниже деятельного слоя грунта.

3. Способ возведения анкерной сваи, включающий образование скважины, погружение ствола с анкерными элементами на боковой поверхности и закрепление его в грунте, отличающийся тем, что погружают ствол с анкерными элементами в виде одного или нескольких гибких сетчатых полотнищ, прикрепленных по крайней мере частью кромки к стволу и сводобно обернутых вокруг него, причем одновременно с погружением ствол вращают вокруг продольной оси в направлении закручивания полотнищ, а после погружения производят вращение ствола в противоположном направлении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4