Сейсмоустойчивая свая


 


Владельцы патента RU 2457292:

Пойманов Виктор Иванович (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам, используемым для укрепления фундамента зданий и сооружений, и предотвращения их разрушения в сейсмически неблагоприятных районах. Сейсмоустойчивая свая включает железобетонную конструкцию. Она имеет конусообразное основание с оцинкованной оболочкой из листовой стали, помещена в пескобетонный армированный цилиндр с конусообразным завершением, на дно которого насыпан гранитный песок, слоем порядка одного метра. Пространство между железобетонной сваей и боковыми частями конусообразной оболочки заполнены песком на высоту полого цилиндра. Технический результат состоит в обеспечении надежности фундамента, обеспечении укрепления фундамента, не допускающего разрушения здания при значительных колебаниях земли в сейсмически опасных условиях, снижении материалоемкости. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам, используемым для укрепления фундамента зданий и сооружений, для предотвращения их разрушения, в сейсмически неблагоприятных районах.

Известна буронабивная свая, изготовленная из бетона и металла, которая устанавливается в полученную путем бурения скважину, на значительную глубину, до скального основания [1-2].

Недостатком такой сваи является ее незначительная площадь опоры, вследствие чего она не является надежным укреплением здания при подземных толчках, поскольку при перемещениях в основании зданий возникают реакции, способные как разрушить сваю, так и выдернуть из основания.

Кроме того, данный вид свай требует особых затрат, так как при их производстве используется значительное количество бетона и металла.

Известна плавающая свая, представляющая собой конструкцию в виде пучкообразного каркаса с помощью металлических клиньев, не укрепленных на определенной глубине, а являющейся как бы «плавающей опорой» здания, которая принимает нагрузку, удерживает фундамент, предотвращая его разрушение [3-4].

Производство и установка данной конструкции представляют собой дорогостоящую и сложную в установке процедуру, затрачивается значительное количество металла, необходимое для изготовления металлического каркаса в виде клиньев.

При подземных толчках использование плавающих свай не исключает возможности их «вырывания», так как непосредственно такие конструкции нигде не закреплены, следовательно, по своей форме и особенностям эти установки не могут являться надежным средством укрепления фундамента здания.

Задачей предлагаемого изобретения является укрепление фундамента, не допускающего разрушения здания, даже при значительных колебаниях земли в сейсмически опасных условиях.

Поставленная задача решается путем создания сваи специфического строения, установленной на песчаной подушке.

Сейсмоустойчивая свая изображена на чертеже, где позициями обозначены:

1 - железобетонная конструкция с развитым конусообразным основанием;

2 - конусообразная оболочка из оцинкованной листовой стали на конусообразном основании сваи;

3 - скважина;

4 - полая конусообразная оболочка;

5 - пескобетонный полый армированный цилиндр с конусообразным завершением;

6 - гранитный песок.

Сейсмоустойчивая свая состоит из железобетонной цилиндрической конструкции и конусообразного основания (1), конусообразное основание выполняется по месту установки (в скважине) при заливке бетона в армированную конусообразную оболочку из листовой стали (2).

Дальнейшая технология изготовления сейсмоустойчивой сваи происходит на месте ее будущей установки и происходит следующим образом.

Первоначально бурят скважину (3) глубиной от 10 до 12 м, до более плотных слоев земли. Шахтерским методом собирают и устанавливают в скважину (3) полую конусообразную оболочку (4) меньшего диаметра, изготовленную из металла, и обсадную трубу, пространство между скважиной (3), полой конусообразной оболочкой (4) и обсадной трубой заполняют под давлением цементно-песчаной массой, обсадная труба вынимается. В результате образуется пескобетонный армированный полый цилиндр с конусообразным завершением (5). На дно этого цилиндра (5) насыпают гранитный песок (6) высотой слоя от 600 до 1000 мм (по расчету).

На образованную «подушку» устанавливают конусообразную оболочку из оцинкованной стали меньшего диаметра (2) и обсадную трубу, армируют основание и ствол конструкции, образуется железобетонная цилиндрическая конструкция с конусообразным основанием (1). Обсадная труба вынимается. Пространство между железобетонной сваей и боковыми частями конусообразной оболочки (4) заполняют песком на всю высоту пологого цилиндра.

Предлагаемая конструкция сваи позволяет укрепить фундамент, не допустить разрушение здания даже при значительных колебаниях земли в сейсмически опасных условиях.

Песок является идеальным материалом, дающим нулевую осадку здания. В случае подземного толчка, благодаря особому свойству песка и специфическому строению сваи, конструкция выступит как гигантский амортизатор, земные колебания загасятся в фундаментной части здания и, соответственно, возможность разрушения здания будет сведена к минимуму.

Расчетная допустимая глубина бурения сваи, рассчитанная на срез сваи при толчке в 8-9 баллов по шкале Рихтера - от 10-12 м (при подземной толчке, существует высокая вероятность среза свай, установленных ниже указанной отметки). Таким образом, установка сейсмоустойчивой сваи, производиться на оптимально безопасной глубине, что предполагает и значительную экономию, так как отсутствует необходимость бурения скважины на большую глубину - основание конуса сваи может быть увеличено по расчету до необходимого диаметра.

Специфическая конструкция оболочки сейсмоустойчивой сваи исключает возможность «выдергивания» даже при значительных подземных колебаниях, конструкция надежно фиксируется на необходимой глубине.

Применение предложенной сейсмоустойчивой сваи, за счет ее особого строения, не требует дополнительных затрат, так как уровень максимальной безопасности здания достигается путем использования значительно меньшего количества свай по сравнению с наиболее часто используемыми сваями.

Учитывая минимальный уровень затрат при производстве и установке, надежность и явное преимущество перед другими видами свай, использование данной сваи в сейсмически неблагоприятных районах является наиболее актуальным.

Источники информации

1. СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

2. СНиП II-7-81 «Строительство в сейсмических районах» - ч.II, гл.7.

3. Назаров Ю.П., Васюткин А.Н. «Векторный анализ записей сильных землетрясений». // Тр.ин-та ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко - 1983 г.

4. Рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации многофункциональных высотных зданий и комплексов. Нагрузки и воздействия. - М.: ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко, 2005.

5. СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

Сейсмоустойчивая свая, включающая железобетонную конструкцию, отличающаяся тем, что она имеет конусообразное основание с оцинкованной оболочкой из листовой стали, помещена в пескобетонный армированный цилиндр с конусообразным завершением, на дно которого насыпан гранитный песок слоем порядка одного метра, и пространство между железобетонной сваей и боковыми частями конусообразной оболочки заполнено песком на высоту полого цилиндра.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении в грунте ограждающей стенки для строительства заглубленных в грунт, в частности в слабый водонасыщенный грунт, сооружений различного назначения, например туннелей, автомобильных и железнодорожных магистралей, в непосредственной близости от стоящих зданий и сооружений.

Изобретение относится к конструкциям и способам изготовления удлиненных конструктивных элементов, используемых как морская свая, или телефонная опора, или рельсовая шпала.

Свая // 2122069

Свая // 2117097
Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям свай открытого профиля, возводимых в условиях сезонной и вечной мерзлоты, и технология их возведения.

Изобретение относится к строительству , а. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкций ям железобетонных элементов сборномонолитных конструкций. .

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям элементов забивных свай. .

Изобретение относится к строительству, в частности к конструкциям забивных свай. .

Изобретение относится к области строительства и позволяет повысить ударную прочность свай. .

Свая // 1265239

Изобретение относится к строительству зданий, восприимчивых к стихийным бедствиям. .

Изобретение относится к опоре для защиты сооружений, которая выполнена в виде маятниковой скользящей опоры. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве зданий и сооружений, в частности, в регионах с повышенной сейсмической активностью.

Изобретение относится к области строительства, в частности к опорам сейсмостойких сооружений. .

Изобретение относится к строительству сейсмобезопасных зданий и сооружений. .

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям, предназначенным для защиты объектов гражданского и промышленного строительства от разрушения при оползневых явлениях в неустойчивых грунтах и в районах с повышенной сейсмоопасностью.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для предотвращения воздействия колебаний на объекты строительства. .

Изобретение относится к области строительства, а именно к обеспечению сейсмостойкости фундаментов зданий, сооружений, возводимых в сейсмоопасных районах, и может быть использовано при проведении экспериментальных исследований.

Изобретение относится к строительству сейсмобезопасных зданий и сооружений. .

Изобретение относится к строительству, в частности предназначено для снижения колебаний, сообщаемых зданию, сооружению, возводимым в сейсмоопасном районе, при внешнем воздействии от землетрясений и техногенных колебаний грунта.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам, используемым для укрепления фундамента зданий и сооружений и предотвращения их разрушения в сейсмически неблагоприятных районах
Наверх