Способ возведения сваи и свая

)5 Е 02 0 5/24 НИ о-строительны г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР й 1229258, кл. Е 02 О 5/24, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1596022, кл. Е 02 О 5/24, 1988.(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ СВАИ И СВАЯ (57) Изобретение относится к области свайного фундаментостроения, Цель изобретения - повышение эффективности возведения и расширение области использования. Свая состоит из полого ствола 1 с верхними 2 и нижними 3 упорами на внутренней поверхности и диафрагмой 6, установленной в полости 5 ствола 1 с возможностью осевого перемещения и фиксации, Упоры 3 выполнены из металлических пластин 4. Свая снабжена устройством 9 для охлаждения упоров 3 и приводом 10 его включения. Устройство 9 выполнено в виде баллонов 11 с мембраной 12, прикрепленного к выполненной с нишами 7 под упоры 3 диафрагме 6 стержня 13 и надетого на последний с возможностью осевого перемещения подпружиненного стакана 14, соединенного с баллонами 11, заполненными легкокипящей жидкостью 17, Упоры 3 оборудованы пробойниками 23, взаимодействующими с мембранами 12, стержень 13 снабжен фиксатором в виде пальца 22 вер1675496 хнего положения стакана 14, а привод выполнен в виде подвешенного в полости 5 ствола 1 падающего груза 24, Сваю погружают с первоначально зафиксированной в нижней части ствола 1 диафрагмой б через слой слабых грунтов, Затем освобокдают диафрагму 6 и допогружают ствол 1 до упора диафрагмы б, поднимающейся относительно нижнего торца ствола 1 вместе с постуИзобретение относится к области строительства и может быть использовано при устройстве свайных фундаментов и соаружений на основаниях из труб, трубчатых свай и свай-оболочек,Целью изобретения является повышение эффективности возведения и расширение области использования,На фиг, 1 изобракена свая, погружаемая в грунт с первоначально зафиксированной диафрагмой в нижней части ствола, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - разрез,Б-Б на фиг, 1.Свая содержит полый ствола 1 с верхними 2 и нижними 3 упорамл на внутренней поверхности в виде горизонтальных металлических пластин 4, Верхние упоры 2 могут изготавливаться из материала ствол 1, В полости 5 ствола 1 установлена с возможностью осевого перемещения и фиксации посредством упоров 2, 3 поперечная диафрагма б, которая для облегчения погружения сваи в грунт может быть выполнена с конусной нижней поверхностью (не показано), В диафрагме б выполнены ниши 7 под упоры 3, причем глубина ниш 7 принимается на 1,5-2 см превышающей толщину пластин 4. Вылет упоров 2, 3 относительно стенок ствола 1 принимается из условия обеспечения опирания на них поперечной диафрагмы б. Число упоров 2 или 3 для повышения надежности фиксацил диафрагмы б должно быть не менее трех. При числе упоров 2 или 3, равном трем, они располагаются под углом 120 друг к другу, В случае железобетонных свайжесткость заделки пластин 4 может быть обеспечена посредством закладных деталей 8, В полости ствола 1 установлены устройство 9 для охлаждения нижних упоров 3 и привод 10 его включения. Устройство 9 выполнено в виде баллонов 11 с мембранами 12, соосно установленного в полости 5 ствола 1 и при крепленного к диафрагме б стержня 13 и надетого на последний с возможностью осевого перемещения стакана 14, подпру 10 15 20 г 5 30 35 40 па 1 ощим в полость 5 последнео грунтом, в упоры 2. Перед освобождением диафрагмы б нижние упоры 3 охлаждают устройством 9 до температуры не выше нижней границы порога хладноломкости металла упоров 3, а освобождение диафрагмы 6 осуществляют обламыванием ею упоров 3 в процессе допогружения ствола. 2 с,п. ф-лы, 3 ил,жиненного посредством пружины 15 относительно стержня 13 и соединенного через крснштейны 16 с баллонами 11. Баллоны 11 заполнены легкокипящей жидкостью 17 с температурой кипения ниже нижней границы порога хладноломкости металла нижних упоров 3, В качестве легкокипящей жидкости 17 могут быть использованы аммиак, пропан, азот, фреоны и т.д. Для обеспечения извлечения устройства 9 для охлаждения из полости 5 ствола 1 стержень 13 прикреплен к диафрагме б на резьбовом соединении 18, Баллоны 11 прикреплены к крочштейнам 16 при помощи хомутов 19 и болтовых соединений 20, что позволяет производить замену опустошенных баллонов 11, В стенках стакана 14 выполнены продольные прорези 21, а стержень 13 снабжен фиксатором в виде пальца 22, пропущенного через стержень 13 и прорези 21 стакана 14, предотвращающим поворот стакана 14 относительно стержня 13 (обеспечивается осевое перемещение стакана 14 и фиксирующим верхнее положение стакана 14 с баллонами 11. Упоры 3 оборудованы пробойниками 23, взаимодействующими с мембранами 12 баллонов 11. Привод 10 выполнен в виде падающего груза 24 с направляющими ребрами 25, подвешенного в полости 5 ствола 1 с помощью троса 26, один конец которого прикреплен к грузу 24, а другой пропущен через отверстие 27 в стенке ствола 1 и прикреплен к кольцу 28, надетому на штырь 29 ствола 1. Металлические пластины 4 уоров 3 выполняются иэ стали обыкновенного качества, при этом повышение нижней границы порога хладно- ломкости стали может быть обеспечено (с целью расходования на охлаждение меньшего количества легкокипящей жидкости) увеличением содержания в ней фосфора, Установленная в нижней части ствола 1 диафрагма 6 фиксируется от выпадения клиньями 30, пропущенными через отверстия в нижней части ствола 1,жением к пластинам 4 упоров 3 динамических нагрузок, так как понижение температуры практически не изменяет 0 сопротивление отрыву, При допогруженииствола 1 диафрагма 6 вместе с поступающим в полость 5 грунтом поднимается относительно нижнего торца ствола 1. Зазоры между диафрагмой 6 и стенками ствола 1 не 5 должны превышать толщины пластин 4, чтопозволяет предотвратить возможность заклинивания обломками упоров 3 диафрагмы 5 при ее подъеме; Допогружение производят до упирания диафрагмы 6 в верхние упоры 2, высоту расположения которых выбирают исходя из конкретных геологических условий. Причем верхние упоры 2 следует располагать в плане со смещением относительно нижних угоров 3, что позволит искл;очить повреждение устройства для охлаждения упорами 2 при подьеме устройства 9 вместе с диафрагмой 6. Для формирования в полости 5 ствола 1 более плотного грунтового ядра нижний торец ствола 1 следует выполнять со скосами внутрь. После допогружения нэ проектную отметку вынимают груз 24 и устройство 9 через диафрагму 6, уплотняют грунтовое ядро, вынимают диафрагму б и заполняют полость 5 ствола 1 бетоном или сыпучим материалом, Выемку груза 24 производят при помощи троса 26, а устройства 9 - посредством штанги (не показана), надеваемой на стакан 14 и заводимой своими выступами под кронштейны 16,Исключение по сравнению с прототипом необходимости снятия и повторной установки на оголовок ствола сваепогружающего оборудования при освобождении диафрагмы позволяет существенно (на 10-15;) снизить затраты труда и времени на возведение сваи, т.е. повысить эффективность возведения, чему способствует также отсутствие специального устройства для создания выдергивающих усилий для извлечения фиксаторов, Кроме того, обеспечивается возможность возведения свай с любой толщиной стенок ствола, что расширяет область применения.Формула изобретения 1. Способ возведения сваи, имеющейполый ствол с верхними и нижними металлическими упорами на внутренней поверхности и поперечной, установленной в полости ствола с возможностью осевого перемещения и фиксации диафрагмой, включающий погружение ствола с первоначально зафиксированной в нижней части ствола диафрагмой с последующим освобождением диафрагмы и допогружением ствола, о т л и ч э ю щ и й с я тем, что, с Для облегчения облэмывания упоров 3 пластины 4 последних могут выполняться с ослаблениями (не показано).Способ осуществляют следующим об разом.В нижней части полости 5 ствола 1 устанавливают диафрагму 6 таким образом, чтобы упоры 3 попали в ниши 7, после чего диафрагма б фиксируется при помощи 5 клиньев 30, при этом мембраны 12 баллонов 11 располагаются напротив пробойников 23. Затем в полости 5 подвешивают падающий груз 24 и в таком состоянии сваю погружают сквозь слой слабых грунтов до отметки, обеспечивающей минимальные энергозатраты на погружение сваи. При этом диафрагма 6 препятствует попаданию в полость 5 ствола 1 воды и грунта щели между поперечной диафрагмой б и стволом 5 1 перед погружением герметизируют, например, мастикой УМС). Нагрузки, действующие на диафрагму 6 при ее взаимодействии с грунтом, передаются через упоры 3 на ствол 1, Погружение сваи с 10 зафиксированной в нижней части ствола 1 диафрагмой 6 следует производить при температуре, превышающей верхнюю границу порога хладноломкости металла упоров 3, только в этом случае упоры 3 выполняют 15 свою функцию, Затем снимают кольцо 28 со штыря 29, освобождая груз 24, который падает и наносит удар по стакану 14, При нанесении удара сжимается пружина 15 и стакан 14 вместе с баллонами 11 перемеща ется вниз до прокэлывания мембран 12 пробойниками 23 и упора стакана 14 в диафрагму 6. После нанесения удара пружина 15, распрямляясь, поднимает стакан 14 с баллонами 11, освобождая образованные 25 пробойниками 23 отверстия в мембранах 12, Через отверстия в мембранах 12 легко- кипящая жидкость 17 под давлением подается на пластины 4 упоров 3. Испаряясь, легкокипящая жйдкость 15 охлаждает упо ры 3. Объем легкокипящей жидкости 17 в баллонах 11 подбирается из расчета охлаждения пластин 4 упоров 3 до температуры не выше нижней границы порога хладно- ломкости материала (металла) пластин 4, в 35 этом случае ударная вязкость металла снижается более чем в шесть раз, т,е. пластины 4 становятся хруп кими, Далее освобождают диафрагму 6 обламыванием ею хрупких пластин 4 ,с пониженной ударной вязкостью) в 40 процессе допогружения ствола путем забивки или вибропогружения в то время как погружение ствола с первоначально зафиксированной в нижней части диафрагмой 6 и допогружение ствола 1 можно производить 45 любым из известных способов), т.е. прило 1675496целью повышения эффективности возведения и расширения области использования, перед освобождением диафрагмы нижние упоры охлаждают до температуры не выше нижней границы порога хладноломкости металла упоров, а освобождение диафрагмы осуществляют в процессе допогружения ствола путем обламывания ею нижних упоров.2. Свая, включающая полый ствол с верхними и нижними металлическими упорами на внутренней поверхности в виде горизонтальных пластин и поперечную, установленную в полости ствола с возможностью осевого перемещения и фиксации диафрагму, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности возведения и расширения области использования, свая снабжена установленным в полости ствола,имеющим привод приспособлением для охлаждения нижних упоров, выполненным в виде расположенных над упорами заполненных легкокипящей жидкостью, имею щих мембраны баллонов и соединенного сними расположенного по вертикальной оси ствола стакана, а диафрагма снабжена прикрепленным к ней сверху соосно стакану стержнем с фиксатором верхнего положе ния стакана и выполнена с нишами под упоры, причем упоры снабжены пробойниками, установленными с возможностью взаимодействия с мембранами баллонов, стакан установлен на стержне с возможностью осе вого перемещения и подпружинен относительно него, а привод приспособления для охлаждения нижних упоров выполнен в виде падающего груза, взаимодействующего с дном стакана..Гагарина, 10 ои каз 2984 Тираж 388 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5