Свая

 

Сущность изобретения: в свае трубчатые элементы выполнены с открытыми нижними торцами. Длина трубчатого элемента определена по приведенной зависимости. Свая снабжена диафрагмой, которая перекрывает часть сечения по верхнему торцу. Верхний торец трубчатого элемента выполнен в форме эллипса. Длина осей эллипса определяется по приведенной зависимости. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям свай.

Известны сваи, состоящие из ствола с местными уширениями по длине, выполненными из вертикальных элементов, например, отрезов бревен, брусьев и т.п. [1] Наиболее близким техническим решением является свая, включающая ствол с расположенными снаружи него вертикальными трубчатыми элементами, имеющими открытые верхние торцы [2] Недостатком известной сваи является трудность погружения ее в грунт, обусловленная необходимостью преодоления лобового сопротивления грунта закрытыми нижними торцами трубчатых элементов уширения. Это является причиной ограничения диаметра трубчатых элементов уширения величиной равной примерно диаметру ствола сваи, что, в свою очередь, ограничивает возможность реализации свай с более высокой несущей способностью.

Цель изобретения является повышение несущей способности и снижение сопротивления при погружении.

На фиг.1 изображена свая (с частичным вырезом по оси); на фиг.2 вид А на фиг. 1; на фиг.3 то же, с диафрагмами на верхнем конце трубчатого элемента; на фиг.4 вид Б на фиг.3; на фиг.5 то же, с выходным отверстием в виде эллипса на верхнем конце трубчатого элемента; на фиг.6 вид по В на фиг.5.

Свая состоит из ствола 1 и прикрепленных к нему снаружи вертикальных трубчатых элементов 2 с открытыми концами длиной l, которая определяется зависимостью: где α отношение площадей отверстий верхнего и нижнего концов трубчатого элемента; d диаметр отверстия нижнего конца трубчатого элемента; R и f соответственно лобовое сопротивление грунта на единицу площади под нижним концом трубчатого элемента и сопротивление сдвигу на единицу площади по боковой поверхности грунтового столба внутри трубчатого элемента.

Верхний конец трубчатого элемента может быть оснащен сужающей выходное отверстие диафрагмой 3 или деформирован таким образом, чтобы образовалось сужающее выходное отверстие в виде эллипса 4, размеры геометрических осей которого определяются зависимостью: где S_1,2 длина осей элемента.

При забивке сваи в грунт, например с помощью вибратора, грунт проходит через трубчатый элемент 2 с пониженным сопротивлением без образования грунтовой пробки.

После отдыха сваи происходит консолидация грунта восстановление его прочностных связей, а следовательно, и увеличение сопротивления сдвигу грунтового сердечника внутри трубчатого элемента 2. При длине трубчатых элементов, равной l, определяемой по приведенной зависимости, они воспринимают последующую рабочую статическую нагрузку как закрытые снизу.

Формула изобретения

1. Свая, включающая ствол с расположенными снаружи него вертикальными трубчатыми элементами, имеющими открытые верхние торцы, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности и снижения сопротивления при погружении, трубчатые элементы выполнены с открытыми нижними торцами, причем длина трубчатого элемента определена зависимостью

где α - отношение площадей верхнего и нижнего торцов трубчатого элемента;
d диаметр нижнего торца трубчатого элемента;
R и f соответственно сопротивление грунта под нижним торцом трубчатого элемента и сопротивление сдвигу по боковой поверхности грунтового сердечника внутри трубчатого элемента.

2. Свая по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена диафрагмой, перекрывающей по крайней мере часть сечения по верхнему торцу.

3. Свая по п. 1, отличающаяся тем, что верхний торец трубчатого элемента выполнен в форме эллипса, длина осей которого S₁ и S ₂ определена зависимостью
р

РИСУНКИ

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