Свая

)5 ГОСУДА Р СТВ Е ННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС ПАТЕНТНОЕ ПИСАНПАТЕНТУ Е ИЗОБР(21) 4865917/33 (22) 13.09.90 (46) 30.03,93. Бюл (71) Новосибирс ектный институт (72) Ю,А,Шишков (73) Ю.А,Шишков (56) Авторское св М 1609861, кл. ЕАвторское св М 779506, кл, Е 0 4) СВАЯ; в свае, имеюасположенную ней и нижней чан в нижней не-, ней образована сердечник Глуриведенной заидетельство СССР02 О 5/30, 1989.идетельство СССР2 О 5/74, 27/42, 1980. Ф о сходи асти 1 ричин М 12й государственный про Изобретение относится кительства, в частности, к ксвай, используемых при возвементов зданий и сооружений.Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности свай за счет регулирования высоты уширения в зависимости от конкретных условий,На фиг,1 изображена предложенная свая, общий вид, начальное положение до разрушения сжимаемой части; на фиг.2 - то же, конечное положение после разрушения сжимаемой части и образования уширенной пяты; на фиг,3,4 - вид уширения в плане по. сечениям "А-А" и "Б-Б" на фиг,2 при круглом и прямоугольном сечении сердечника.Свая включает ствол, выполненный по высоте составным из сжимаемой части 1, расположенной между несжимаемыми верхней 2 и нижней 3 частями, нижняя часть 3 выполнена в виде клина (или усеченной пирамиды или конуса) 4, обращенного вершиной вверх. Нижний торец 5 верхней несжимаемой части 2 выполнен горизонтальным. Верхний торец 4 нижней части 3 снабжен жестким несжимаемым сердечником 6, направленным вверх вдоль ствола до 1806246 А(57) Сущность изобретения щей сжимаемую часть. р между несжимаемыми верх стями, сердечник выполне сжимаемой части, а в верх полость, в которую заведен бина полости определена висимостью. 4 ил,соединения с полостью 7, центрально расположенной в торце 5 части 2, Сжимаемаячасть 1 сваи выполнена из бетона 8 ослабленной прочности в сравнении с прочностью бетона частей 1,2.Сваю погружают в грунт забивкой иливдавливанием, лучше в предварительно выштампованную скважину Э,Жесткий сердечник 6 при изготовлениисваи защемлен в полости на глубину йз, изусловия обеспечения требований несущейспособности при изготовлении, транспортировке свай и производстве работ.Лрл погружении сваи в грунт без лидерной скважины несущая способность сжимаемой части 1 будет обеспечиватьсяминимально необходимой прочностью бетона 8, при зтсм сердечник 6 в работе сваина вертикальные нагрузки при погруженииучаствовать не .будет, что позволит погрузить сваю на требуемую глубину в зависимости от конкретных грунтовых условий,прочности разрушаемой части и способа погружения,При превышении нагрузок прои тразрушение бетона 8 сжимаемой чНижний конец части 3 сваи по атой и епрекращает погружение, тэк как в этот момент происходит образование уширения части 1 а виде пяты. Окончательная формауширения сваи по высоте определяется взависимости от глубины погружения сердечника 6 в полость 7 и упора в торцевой еечасти 10,Глубина полости 7, определяемая соотношением (1), обуславливает оптимальнуювысоту уширения в конкретных инженерногеологических условиях. При превышенииоптимальной высоты (недобивке) размер пяты в плане не позволит достичь максимальной несущей способности сваи. При высотеуширения меньшей оптимальной может 15произойти срез выступающих в стороны частей пяты, что также приведет к снижениюнесущей способности сваи.Для стравливания воздуха иэ полости 7предусмотрены технологические зазоры (не 20показаны) или, например, может быть выполнена перфорация в полом. сердечнике.Для закрепления уширенной пяты в составе материала 8 может быть предусмотрено содержание сухой бетонной смеси, 25например, сухой смеси песка, щебня и цемента, которая затвердевает при воздействии грунтовых вод, содержащихся в порахвлажных и обаодненных грунтов. Кроме того, возможно искусственное внесение в ли- .30дерную скважину необходимого количества .воды. Сухую бетонную смесь, например, в,полиэтиленовых пакетах закладьаают в бе. тон при формировании сжимаемой частиствола сваи до затвердения бетона 35В сухой бетонной смеси может содер-.жаться арматура в виде фибр.По внешней поверхности части 1 можетбыть выполнена тонкая жесткая оболочка.по всей высоте части 1 или частично. 40 П р и м е р,1. Свая сечением 3030 см, длиной 5,0 м. Грунты пылевато-глинистые с пределом текучести Ь = 0,1.Неразрушаемая верхняя часть - 2;5 м. 45 Разрушаемая (средняя часть) Ьсж =2,0 м.Нижний твердый наконечник - 0,5 м.Жесткий несжимаемый сердечник - . г 10 х 10 см. 50Требуется определить глубину полости, если согласно произведенному расчету на- иболее оптимальное уширение для данных условий имеет радиус около 0,31 м, то есть высоту около 0,62 м. и что обеспечивает 55 соответствующую максимальную несущую способность сваи. (Расчет высоты уширения сваи произведен по аналогии с,расчетами фундаментов в вытрамбованных котлованах, в частности формулы 26 в книге автора Крутова В.И. и др. "Фундаменты в вытрамбованных котлованах", М., Стройиздат, 1985 г., стр. 92).ПриниМая глубину заделки Ьз сердечника в полости в размере 15,0 см., определим искомую величину Ьп по формуле: Ьп = Ьз+ Ьсж, - Ьш,; где Ьш, - 0,62 м,Подставляя значения получим: .Ьп = 0,15 м + 2,0 м - 0,62 м = 1,55 м,Снижение высоты. сжимаемой части составит 2,0 м, - 0,62 м = 1,4 м.Пример В 2.Свая сеЧением 30 х 30 см, длиной 5,0 м,Грунты йесчаные гравелистые,Верхняя неразрушаемая часть -3,5 ммСредняя разрушаемая часть Ьс,0 м.. Нижний твердый наконечник - 0,5 м.Жесткий несжимаемый сердечник - металлическая труба диаметром 10 см.Требуется определить глубину полости,если известно, что наиболее оптимальноеуширенйе для дайных условий имеет радиус.около 0,25 м. то есть высоту около 0,5 м.Принимая глубину заделки сердечникав полости (в данном случае, например, вразмере 20,0 см;), определим Ьп = 0,20 м, ++1,0 м. - 0,5 0,7 м.Снижение высоты. сжимаемой части, аследовательно, и длины сваи, по которой,;.:можно визуально судить о достигнутом оп тимальном уширении, составит 1,0 м - 0,5 м=.=0,5 м.Следует отметить, что оптимальная:высота уширений может назначаться не толькопо расчету, но и быть уточнена по результа-там опытных испытаний а конкретных грун-товых условиях.Преимущества заявленного изобретения в сравнении с известными техническими решениями:повышение несущей способности и надежности свай за счет включения в совместную работу жесткого сердечника;повышение точности погружениясвай до заданных отметок, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях;воэможность выполнения наклонныхсвай в отличие от прототипа;снижение материалоемкости (стали, цемента), учитывая, что сжимаемая часть сваивыполняется с минимально необходимойирочй остью;предложенные сваи целесообразны дляиспользования в особых условиях, а том числе, например, в пучинистых, набухающих ипросадочных грунтах, а также п ри сейсмических воздействиях. Но особо целесообразнои рационально их применение. для условий строительства в районах вечномерзлых грунтов;ф о р мул а изобретен ияСвая, включающая составной по высоте ствол из сжимаемой части, расположенной между несжимаемыми верхней и выполненной в виде клина, обращенного вершиной вверх, нижней частями, одна из которых имеет сердечник, заведенный в полость, образованную в другой несжимаемой части ствола,отл и чаю щая с ятем,что,с целью повышения несущей способности и надвжности за счет обеспечения возможности регулирования высоты уширения ствола, серде ник выполнен в нижней несжимаемой части, причем глубина полости определена 5зависимостьюЬп = 6 з + Ьсж - Ьуш,где Ьп - глубина полости;10 Ьз - первоначальная глубина заделкисердечника в полости;Нсж - высота сжимаемой части ствола допогружения сваи;Ьуа - высота уширения ствола после по 15 гружения сваи,1806246 акт каз 968 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва,Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛагаринд, 101 оставитель хред М,Мо