Свая

О П И С А Н И Е 1,945282ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл. с присоелинением заявки М Е 02 0 5/22 3 Ъеударетееиный комитет СССР до делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230782(72) Автор изобретения А.И.Горжени тОдесский фипиап Всесоюаиого иис 1 итута ФЕОооектиеоааииюорганиэации энергетического строительства(54) СВАЯ 1Изобретение относится к строительству, в частности к сваям,используемым при возведении фундаментов сооружений в грунтах, подверженных морозному пучению.5Известна свая, включающая ствол и противопучинную наружную оболочку, установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью 1.оНедостатком этой сваи является то, что оболочка не позволяет производить забивку или вибропогружение сваи совместно с оболочкой или отдельно, поскольку невозможно обеспечить постоян ство зазора по периметру сваи, т.е. погрузить оболочку соосно свае. При этом оболочка выводит. из работы окружающий сваю грунт по всей своей высоте,что снижает несущую способностью сваи при действии на нее выдергивающих и горизонтальных нагрузок.Другим недостатком такой сваи является проникновение в зазор грунта при погружении оболочки, что не позволяет использовать последнюю по своему назначению. Кроме того, в процессе эксплуатации оболочка интенсивно выпучивается и не может быть погружена обратно в грунт, так как свая не содержит устройств, обеспечивающих ее погружение.Наиболее.близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является свая, включающая ствол и жесткую противопочинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращенной к стволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненным вязкой незамерзающей жидкостью 2.Недостатком этой сваи является действие нагрузки на оболочку как в процессе сооружения сваи, так и в процессе эксплуатации при мнсгократ. ных повторных погружениях оболочки в грунт, при этом снижается надежность эксплуатации сваи.Цель изобретения - снижение монтажных и эксплуатационных нагрузокна оболочку при одновременном повышении надежности эксплуатации.Указанная цель достигается тем,что свая, включающая ствол и жесткуюпротивопучинную наружную оболочку,снабженную со стороны, обращенной кстволу, ребрами и установленную вокруг ствола с зазором, заполненнымвязкой незамерзающей жидкостью, снабжена уплотнителем в виде цилиндрического элемента из эластичного материала, а ствол выполнен с уширением,расположенным на глубине, превышающей глубину сезонного оттаиваниягрунта, причем нижняя часть уширения выполнена с лоперчными размерами,не меньшими поперечных размеров оболочки, а уплотнитель охватывает уширение ствола и смежный с ним конецоболочки и прикреплен к ним.При этом верхняя часть уширениявыполнена конической, а нижние концы ребер оболочки в месте примыкания к верхней части уширения выполнены скошенными и снабжены прикрепленными к ним опорными пластинами,На фиг. 1 изображен вариант сваи,с железобетонным уширением, изготовленным совместно со стволом ирлредставляющим собой часть тела ствола,.продольный разрез; на фиг. 2 - вариант. сваи с жестко закрепленным кстволу металлическим коробчатым уширением; на фиг. 3 - разрез Я-Я нафиг.2; на фиг. 4 - вариант сваи сполкой, плстиной,вертикальными болтами и закрепленными к оболочке вертикальными пластинами; на фиг. 5разрез Б-Б на фиг,Свая включает ствол 1 и жесткуюпротивопучинную наружную оболочку 2,снабженную со стороны, обращеннойк стволу 1, ребрами 3 и установленную вокруг ствола 1 с зазором 4,заполненным вязкой незамерзающейжидкостью (не показано), Свая снабжена уплотнителем 5 в виде цилиндрического элемента из эластичногоматериала, а ствол выполнен с уширением б, расположенным на глубине,превышающей глубину сезонного оттаивания грунта, причем нижняя частьуширения 6 выполнена с поперечнымиразмерами, не меньшими поперечныхразмеров оболочки, а уллотнитель 5охватывает уширение ствола 1 и смеж"ный с ним конец оболочки 2 и прикреп 282 4лен к ним. Верхняя часть 7 уширения6 выполнена конической, а нижние,концы ребер 3 оболочки 2 в месте примыкания к верхней части 7 уширенияб выполнены скошенными и снабженыприкрепленными к ним опорными пластинами 8.Свая работает следующим образом.До начала погружения оболочку 21 о устанавливают соосно стволу 1 такимобразом, чтобы скошенные нижние концы ребер 3, снабженные опорнымипластинами 8, вошли в контакт с верхней конической частью 7 уширения б по1 всему периметру ствола 1. Это обеспечивает соосность оболочки 2 иствола 1, К оболочке 2 и уширению 6закрепляют цилиндрический уплотнитель5, после чего зазор 4 между стволомо 1 и оболочкой 2 заполняют вязкой не 4амерзающей жидкостью, например, тавотом. При этом тавот из зазора 4 невытекает, поскольку зазор 4 в нижней,части уплотнен.Затем производят забивку, либовибропогружение собранной сваи. Поскольку поперечные размеры уширенияб равны либо незначительно (на1-2 мм) превосходят поперечные размезоры оболочки 2, последняя погружаетсяв грунт 9, практически испытываясопротивления лишь за счет трениянаружной;поверхности оболочки 2 обокружающий грунт 9,В то же время контакт наружнойЗ поверхности оболочки 2 с окружающимгрунтом 9 обеспечен в достаточной мере за счет упругого отпора уплотненного грунта 9 в зоне сезонного оттаивания, происходящего после проходао уширением б этой зоны,Погружение сваи производят до техпор, пока уширение б ствола 1 нерасполагается на глУбине, превышающей глубину сезонного оттаиванияф грунта. Конструкция сваи-наличие уширения 6, соотношение поперечных размеров оболочки 2 и уширения 6 в совокупности с уплотнителем 5 зазорапрепятствует попаданию окружающе 5 о го грунта в зазор 4 как в процессесооружения сваи, так и при многократных повторных погружениях оболочки2 в грунт после ее выпучивания.С внутренней, обращенной к стволу55 1, стороны оболочка 2 снабжена системой вертикальных ребер 3, которыеисключают значительное перемещениествола 1 в горизонтальной плоскости5 9452под нагрузкой, При приложении горизонтальной нагрузки ствол 1 упирается,в ребра З.включая в работу оболочку2, взаимодействующую с окружающимуплотненным грунтом 9. 5При морозном пучении грунта обо-:лочка 2 перемещается совместно с грунтом 9, причем на ствол 1 сваи нагрузка не передается, так как цилиндрический уплотнитель 5, соединяющий 1 Ооболочку 2 и уширение 6, выполнениз эластичного материала, а зозормежду стволом и оболочкой 2 заполненвязкой незамерзающей жидкостью.После оттаивания грунта оболочка 2, 15должна быть вдавлена до первоначаль- .ного положения.При погружении оболочки 2 опорныепластины 8, закрепленные к скошенным, участкам ребер 3, взаимодействуют суоконической частью уширения 6, обеспечивая соосную, без перекоса установку оболочки. 2 относительно ствола 2,Свая может быть снабжена рядом до- Бполнительных элементов и устройств,облегчающих процесс погружения оболочки в грунт и повышающих несущуюспособность сви (фиг.4 и 5 )Так оболочка 2 может быть вдавлена до первоначального положения припомощи вибратора или домкрата ( непоказаны ). Для упрощения процессавдавливания верхний торец оболочки 2может быть снабжен полкой 10 для установки домкрата, а на верхнем торцествола 1 установлена упорная пластина 11.Для включения в работу оболочки 2при выдергивающих нагрузках полка 10и упорная пластина 11 могут быть соединены вертикальными болтами 12. Приэтом нижние концы болтов 12 жесткосоединяют с полкой 10, а верхниепропускают сквозь отверстия в упорнойпластине 11 и снабжают гайками 13Нормально гайки не препятствуют перемещению оболочки 2 относительно ствола 1 сваи вверх при морозном пучении,В случае же приложения выдергивающейнагрузки болты 12 с гайками 13 препятствуют перемещению вверх ствола 1и передают выдергивающую нагрузку наоболочку 2.Для лучшего восприятия горизонталь- .ных нагрузок оболочка 2 может быть55снабжена со стороны, обращенной кгрунту, дополнительными вертикальнымиопорными пластинами 14, проходящими 82 6в одной или нескольких взаимно перпендикулярных плоскостях.Таким образом, совокупность признаков изобретения обеспечивает снижениенагрузок на оболочку при ее погружении в грунт как в процессе сооружениясваи, так и в процессе многократныхповторных погружений после морозноговыпучивания, Кроме того., повышаетсянадежность эксплуатации сваи, таккак окружающий грунт не может попастьв зазор между стволом и оболочкой,а вязкая, незамерзающая жидкость -вытечь из этого зазора. При погружении оболочки обеспечивается ее соосная, без перекоса установка относительно ствола, что обеспечивает равномерные во всех направлениях переме".щения сваи под нагрузкой,. высокуюнесущую способность и надежность эксплуатации. И, наконец, наличие ушире- .ния повышает несущую способность сваина вдавливающую нагрузку.Формула изобретения1. Овая, включающая ствол и жесткую противопучинную наружную оболочку, снабженную со стороны, обращеннойк стволу, ребрами и установленнуювокруг ствола с зазором, заполненнымвязкой незамерзающей жидкостью,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью снижения монтажных и эксплу- .атационных нагрузок на оболочкупри одновременном повышении надежности эксплуатации, свая снабжена уплотнителем в виде цилиндрическогоэлемента из Эластичного материала; аствол выполнен с уширением, располдженным на глубине, превышающей глубину сезонного оттивания грунта, причем нижняя часть уширения выполненас поперечными размерами, не меньшимипоперечных размеров оболочки, а уплотнитель охватывает уширение ствола и смежный с ним конец оболочки иприкреплен к ним.2. Свая, по п.1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что верхняя, часть уширения выполнена конической, а нижниеконцы ребер оболочки в месте примыкания к верхней части уширения выпол.иены скошенными и снабжены прикреп-ленными к ним опорными пластинами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРН 326288, кл. Е 02 0 5/22, 1969.Я, Авторское свидетельство СССР11 633979, кл. Е 02 О 5/22, 1976./39 ВНИ аказ Филиал 11 ГГ 1 11 а гент", г, Ужгород, ул, Проектная,Тираж 709 ИПИ Государственног по делам изобретег 13035,Москва,Ж,РауПодписноео комитета СССРий и открытийаская набд,4/5