Способ возведения набивной сваи

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(6 ) Дополнительное к авт, свил-ву 2)Заявлено 04.1230 (21) 3211642/29-33 1)М. Кл,неннем заявки М,9 жударсткнныб камнтвт СССР на данам нзабрвтвннй н атхрытнй) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАБИВНОЙ С строитель- скважин и интостроению,: чение полоя возведе-Недостаткстойчивых ведения набвозможностьия набивнои с грунтовым,5оболочки способностипод пятой б е- чки Цель изобретения - обеспечени можности дифференцированного ув ния несущей способности сваи.Указанная цель достигается тем, что согласно способу возведения набивной сваи, включающему образование в грунте скважины, погружение в нее эластичной оболочки и пологоэлемента, диаметр которогО меньше диаметра скважины на толщину стенки оболочки сваи, формирование оболочки сваи путем укладки бетонной смеси в прост.- ранство между стенками скважины и по лым элементом и извлечение полого элемента в скважину погружают полый е воз- еличеИзобретение относится кству, в частности к фундамеи может быть использовано длния набивных свай в сухих усвязных грунтах.Известен способ возведенсваи, включающий заглублениев грунт с образованием в ее полостигрунтового ядра 113.Недостатком этого способа является 1 о 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 оболочка сваи, формирование оболочки сваи .путем укладки бетонной "меси в пространство между стенками 2олым элементом и извло элементами,21.ом известного способааной сваи является нполучения сваи-оболоядром различной несущпо сопротивлению грунез изменения габаритов3 94528элемент 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 Формированиемоболочки сваи внутрь полого элемента ,укладывают сыпучий материал, а послеизвлечения полого элемента осуществ" 1 Оляют вакуумирование сыпучего материала,и бетонной смеси, после чего перфооированную трубу с эластичной оболочкой извлекают с одновременнымвибрированием. 15На чертеже изображена набивная свая, возведенная предлагаемым способой.Способ возведения набивной сваи осуществляют следующим образом.В грунте 1 бурят скважину 2, в2 О иоторую погружают полый элемент 3,диаметр которого меньше диаметраскважины,из-эа чего образуется зазормежду стенками скважины 2 и наружной25поверхностью полого элемента 3, равный толщине оболочки сваи. Сооснополому элементу 3 устанавливают перфорированную трубу 4, предварительно заключенную в эластичную воздухопроЭО ницаемую оболочку 5, затем оуществляют укладку бетона б 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 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. 50Зернистый 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 0,5-1,0 м. Для этого перФорацию втрубе 4 выполняют на соответствуюР 4щую вь 1 соту от ее конца, Бетон б может быть принят литым, отличающиеся своей удобоукладываемостью, с избыточным содержанием цементного раствора на величину, необходимую для осущеотвления 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 одного- двух 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 ), Вибрационнвя 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.Использование предлагаемого способа потребует вовлечения в технологию пврфорированной трубы, вакуум- насоса. Однако при этом может быть по лучен следующий положительный эффект: 51, 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, цто 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 цементации составляет 370 кН. Промежуточные знацения 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 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 с55 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 процностью после затвердевания. Такимобразом, при реализации предлагаемого способа один конструктивный элементсваи-ядро упрочняется за счет другого конструктивного элемента - оболоц"ки не только без снижения прочностныхсвойств последнего, но с его упроцчением.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 иперфорированной трубы ч, кроме того,выполнять бурение скважин в грунтебез смены рабочего органа бурильногостанка.формула изобретенияСпособ возведения набивной сваи,включающий образование в грунтескважины, погружение в нее эластичнойоболочки и полого элемента, диаметркоторого меньше диаметра скважинына толщину стенки оболочки сваи, формирование оболочки сваи путем укладки бетонной смеси в пространствоежду стенками скважины и полым элементом и извлечение полого элемента,о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью обеспечения возможностидифференцированного увеличения несущей способности сваи, в скважинупогружают полый элемент с открытымиторцами и эластичную оболочку из воздухопроницаемого материала, прицемперед погружением ее закрепляют сна.ружи перфорированной трубы и устанавливают их внутри полого элемента пооси скважинь 1, при этом одновременнос формированием оболочки сваи внутрьполого элемента укладывают сыпучийматериал, а после. извлецения пологоэлемента осуществляют вакуумированиесыпучего материала и бетонной смеси, после чего перфорированную трубус эластичной оболоцкой извлекают содновременным вибрированием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Цытович Н.А. и др. Основания ифундаменты,И., Изд-во литературыпо строительству, архитектуре и струей.материалам,.1959, с.217,288.2, Авторское свидетельство СССРУ 619789, кл. Е 02 О 5/38,Е 02 О 3/02, 1977