Способ возведения набивной сваи

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()945284 (6I ) Дополнительное к авт, свил-ву (22)Заявлено 04.1230 (21) 3211642/29-33 с присоединением заявки М,(23) Приоритет (51) М. Кл.

Е 02 0 5 /48

3Ьеударстваеый камнтвт

СССР нв делам нзобрвтеннй н атхрытнй

Опубликовано 230782, Бюллетень М 27 (53) УДК 624.154..333 (088.8) Дата опубликования описания 230782 (54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАБИВНОЙ СВАИ

Изобретение относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано для возведения набивных свай в сухих устойчивых связных грунтах. .5

Известен способ возведения набивнои сваи, включающий заглубление оболочки в грунт с образованием в ее полости грунтового ядра (13.

Недостатком этого способа является1о деформативность грунтового ядра, увеличивающаяся с увеличением внутреннего диаметра оболочки.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению ро технической сущности и достигаемому результату является способ возведения набивной сваи, включающий образование в грунте скважины, погруженйе в нее эластичной оболочки и полого элемента, диаметр которого 20 меньше диаметра скважины на толщину стенки оболочкв сваи, формирование оболочки сваи .путем укладки бетонной

"„меси в пространство между стенками

2 скважин и полым элементом и извлечение полого элемента(2).

Недостатком известного способа возведения набивной сваи является невозможность получения сваи-оболочки с грунтовым ядром различной несущей способности по сопротивлению грунта под пятой без изменения габаритов сваи.

Цель изобретения - обеспечение возможности дифференцированного увеличения несущей способности сваи.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения набивной сваи, включающему образование в грунте скважины, погружение в нее эластичной оболочки и чолого элемента, диаметр которогО меньше диаметра. скважины на толщину стенки оболочки сваи, формирование оболочки сваи путем укладки бетонной смеси в прост.ранство между стенками скважины и полым элементом и извлечение полого элемента в скважину погружают полый

3 94528 элемент с открытыми торцами, и эластичную оболочку из воздухопроницаемого материала, причем перед погружением ее закрепляют снаружи перфорированной трубы и устанавливают их внут- 5 ри полого элемента по оси скважины, при этом одновременно с формированием оболочки сваи внутрь полого элемента ,укладывают сыпучий материал, а после извлечения полого элемента осуществ" 10 .ляют вакуумирование сыпучего материала.и бетонной смеси, после чего перфорированную трубу с эластичной оболочкой извлекают с одновременным вибрированием. 15

На чертеже изображена набивная свая, возведенная предлагаемым способом.

Способ возведения набивной сваи осуществляют следующим образом.

В грунте 1 бурят скважину. 2, в

20 иоторую погружают полый элемент 3, I диаметр которого меньше диаметра скважины,из-эа чего образуется зазор между стенками скважины 2 и наружной

25 поверхностью полого элемента 3, равный толщине оболочки сваи. Соосно полому элементу 3 устанавливают перфорированную трубу 4, предварительно заключенную в эластичную воздухопро30 ницаемую оболочку 5» затем ос уществляют укладку бетона 6 и зернистого материала 7, образующего ядро сваи. .После извлечения полого элемента 3 в первофированной трубе 4 создают ваккум заданной глубины и выдержки.

В результате последней операции цементный раствор под "вакуумной нагрузкой" из бетона оболочки проникает

l в толщу зернистого материала ядра и цементирует его. После достижения заданной глубины вакуума и заданной выдержки "вакуумную нагрузку" снимают и прикладывают к трубе 4 виброционную нагрузку с одновременным постепенным ее извлечением. В результате 45 этой операции полностью или частично насыщенный, цементным раствором зернистый материал ядра 7 и бетон 6 уплотняются, а труба 4 постепенно извлекается на поверхность грунта. 50

Зернистый материал ядра 7 может быть подвергнут цементации, как на всю высоту сваи-оболочки, так и, с целью сокращения материалоемкости, только на участке, прилегающем к 55 пяте сваи, например, по высоте, равном 0,5-I,Î м. Для этого перфорацию в трубе 4 выполняют на соответствуюI

4 ф щую высоту от ее конца. Бетон 6 может быть принят литым, отличающиися своей удобоукладываемостью, с избыточным содержанием цементного раствора на величину, необходимую для осущевтвления заданной степени цементации зернистого материала ядра 7,, В качестве зернистого материала ядра могут быть использованы местные материалы района строительства: пе сок, гравий, дресва, щебень, галька, Для получения заданной глубины цементации материала ядра экспериментально может быть установлена зависимость между пористостью зернистого материала зерна, глубиной вакуума и временем его воздействия.

Дпя упорядочения направления перемещения цементного раствора внутрь ядра перед погружением в скважину попого элемента 3 на дно скважины может быть уложен воздухонепроницаемый слой 8, например, из одногодвух слоев рубероида, а устье скважины перекрыто металлической крышкой 9.

Бетон оболочки может быть уложен с превышением заданных отметок верха сваи. Вбэможна также докладка бетона по верху сваи. При необходимости возможна дополнительная пригрузка бетона оболочки. В этом случае устье скважины может быть усилено инвентарным металлическим кондуктором 10.

Контроль за цментвцией материала ядра может осуществляться по понижению уровня литого бетона относительно устья скважины. Возможна раздельная укладка бетона б и материала ядра 7.

Например, в нижнюю часть оболочки укладывают литой бетон, в верхнюю— менее подвижный бетон, в нижнюю часть ядра-местный зернистый материал, в верхнюю — местный грунт.

Полый элемент 3 и перфорированная труба 4 могут быть выполнены из листовой стали и использоваться как инвентарные приспособления, эластичная воздухопроницаемая оболочка 5- из капроновой ткани или стеклоткани.

"Вакуумная нагрузка" может быть соз-. дана в трубе 4 подсоединением ее к вакуум-насосу (не показан ). Вибрационная нагрузка к трубе 4 может быть приложена путем крепления к ней вибратора, а извлечение трубы может быть пройзведено краном (не показаны ).

Оболочка сваи может быть выполнена как бетонной, так и железобетонной.

945284

Использование предлагаемого способа потребует вовлечения в технологию пврфорированной трубы, вакуумнасоса. Однако при этом может быть лучен следующий положительный эффект:

1. Несущая способность каждой сваи или группы свай может быть получена дифференцированно в соответствии с действующей нагрузкой без изменения габаритов сваи, изменяя величину сопротивления грунта под пятой сваи. Например, если принять, что способ используется для возведения в суглинках твердой консистенции сваи-оболочки длиной 10 м с наружным диаметром 1,2 м и толщиной стенки 0,2 м, то сопротивление грунта под пятой сваи при условии полйой цементации зернистого материала на высоту 1 м от пяты, подсчитанные по 20 формуле 10 СНиП 11-17-77, составляет

1200 кН. При тех же условиях сопротивление грунта под пятой сваи.с открытым нижним концом и заполненной местным зернистым грунтом без цемента- 5 ции составляет 370 кН. Промежуточные значения сопротивления грунта под пятой сваи-оболочки в первом приближении могут быть приняты по интерполяции в зависимости от глубины цементации от периферии к оси сваи.

2. Степень цементации материала сваи уменьшается от периферии к оси ввиду роста местного сопротивления перемещению связующего, т.е. наиболее насыщенным связующим оказывается бетон оболочки и менее — зернистый материал, расположенный на оси. При этом отсутствует резкая граница между бетоном оболочки и зацементирован- 4„ ными участками зернистого материала.

Это обстоятельство создает наиболее благоприятные условия работы матери;. ала у пяты сваи, т.е.распределение прочности материала по толщине сваи оказывается близким к эпюре напряжений в грунте под жестким штампом, 3. Используемый литой бетон, т.е, насыщенный. связующим, отличается наибольшей удобоукладываемостью на момент его укладки, а на время его затвердевания превращается в жесткую бетонную смесь из-за перемещения части цементного раствора в толщу ядра. Это обстоятельство способствует с

55 одной стороны снижению трудозатрат по укладке бетона, с другой стороны повышает прочность затвердевшего бетона оболочки за счет превращения литой бетонной смеси в жесткую бетонную смесь, отличающуюся большой прочностью после затвердевания. Таким образом, при реализации предлагаемого способа один конструктивный элемент сваи-ядро упрочняется за счет другого конструктивного элемента — оболоч" ки не только без снижения прочностных свойств последнего, но с его упрочнением.

4. Возможность получения сваи различной несущей способности без изменения ее габаритов позволяет унифицировать арматурные каркасы (при вы- полнении оболочки железобетонной), а также размеры полого элемента 3 и перфорированной трубы 4, кроме того, выполнять бурение скважин в грунте без смены рабочего органа бурильного станка. формула изобретения

Способ возведения набивной сваи, включающий образование s грунте скважины, погружение в нее эластичной оболочки и полого элемента, диаметр которого меньше диаметра скважины на толщину стенки обогочки сваи, формирование оболочки сваи путем уклад ки бетонной смеси в пространство ежду стенками скважины и полым элементом и извлечение полого элемента,отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности ! дифференцированного увеличения несущей способности сваи, в скважину погружают полый элемент с открытыми торцами и эластичную оболочку из воздухопроницаемого материала, причем перед погружением ее закрепляют снаружи перфорированной трубы и устанавливают их внутри полого элемента по оси скважины, при этом одновременно с формированием оболочки сваи внутрь полого элемента укладывают сыпучий материал, а после извлечения полого элемента осуществляют вакуумирование сыпучего материала и бетонной смеси, после чего перфорированную трубу с эластичной оболочкой извлекают с одновременным вибрированием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Цытович Н.А. и др. Основания и фундаменты.И., Изд-во литературы по строительству, архитектуре и стройматериалам, 1959, с.217,288.

2., Авторское свидетельство СССР 649789, кл. F- 02 0 5/38, Е 02 0 3/02, 1977.

945284

Щ

У

Сос та ви тель И . Перлов

Редактор Н.Бобкова Техред Н. Надь Корректор В. Бутяга

Заказ 5276/39 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l)3035 Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4