RU149039U1

RU149039U1 - POTABLE REINFORCED CONCRETE COMPONENT

Info

Publication number: RU149039U1
Application number: RU2014122807/03U
Authority: RU
Inventors: Евгений Петрович Гуров
Original assignee: Евгений Петрович Гуров
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2014-06-04
Publication date: 2014-12-20

Abstract

1. Свая забивная железобетонная составная, включающая нижнюю и верхнюю секции и их стык с центрально размещенным в стыкуемых торцах фиксатором, отличающаяся тем, что торцы секций выполнены плоскими, фиксатор - в виде полого трубчатого элемента, свободно установленного в формообразующие вкладыши в торцах секций, причем по периметру вкладышей установлены продольные арматурные стержни и поперечные замкнутые хомуты, а в стыке секций размещена демпфирующая прокладка.2. Свая забивная железобетонная составная по п. 1, отличающаяся тем, что по высоте она выполнена ступенчатой, с неравными размерами поперечного сечения секций.1. Pile driven reinforced concrete composite, including the lower and upper sections and their junction with a clamp centrally located in the abutting ends, characterized in that the ends of the sections are made flat, the retainer is in the form of a hollow tubular element freely installed in the forming inserts in the ends of the sections, and longitudinal reinforcing bars and transverse closed clamps are installed along the perimeter of the bushings, and a damping pad is placed at the junction of the sections. 2. A pile driven reinforced concrete component according to claim 1, characterized in that it is made stepwise in height, with unequal dimensions of the cross section of the sections.

Description

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в свайных фундаментах зданий и сооружений.The invention relates to the field of construction and can be used in pile foundations of buildings and structures.

Известны составные забивные сваи сплошного сечения, состоящие из железобетонных нижней и верхней секций, соединенных по высоте с помощью жесткого сварного или стаканного стыка. Армирование таких секций выполнено в виде сварных каркасов, состоящих из продольных угловых стержней и поперечной спиральной арматуры. Динамическое усиление торцов секций, повышающее их ударостойкость, выполнено путем уменьшения шага спирали или путем установки в торцах дополнительных сварных сеток. Для варианта сварного стыка секций в их стыкуемых торцах установлены сварные закладные изделия, к которым на монтаже по периметру сваи приваривают металлические соединительные накладки (Типовая серия 1.011.1-10 выпуск 8 «Сваи составные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой». Рабочие чертежи)Known composite clogged piles of solid section, consisting of reinforced concrete lower and upper sections, connected in height using a rigid welded or glass joint. Reinforcement of such sections is made in the form of welded frames, consisting of longitudinal angular rods and transverse spiral reinforcement. The dynamic reinforcement of the ends of the sections, increasing their impact resistance, is made by reducing the pitch of the spiral or by installing additional welded meshes in the ends. For the welded joint option of the sections, welded embedded products are installed in their abutting ends, to which metal connecting plates are welded on the installation along the perimeter of the piles (Type series 1.011.1-10 issue 8 “Piles of solid square section with non-tensioning reinforcement”. Working drawings)

Данный стык является наиболее металло - и трудоемким. Время на выполнение такого стыка практически одинаково и может даже превышать время, затрачиваемое на погружение свай, что увеличивает сроки выполнения сваебойных работ. Другой важный недостаток стыка заключается в низкой ударостойкости торцевых участков секций. В связи со значительными ударными нагрузками при забивке свай, прорезающих, например, толщу плотных грунтов, данный стык, как и усиление торцов сварными сетками, ненадежны в связи с большой вероятностью хрупкого разрушения дуговой сварки, что приводит к разрушению торцов свай.This joint is the most metal - and labor intensive. The time to complete such a joint is almost the same and may even exceed the time taken to immerse the piles, which increases the time required for piling. Another important drawback of the joint is the low impact resistance of the end sections of the sections. Due to significant shock loads when driving piles that cut through, for example, the thickness of dense soils, this joint, as well as the reinforcement of the ends by welded meshes, is unreliable due to the high probability of brittle fracture of arc welding, which leads to destruction of the ends of piles.

Другой вариант также жесткого стыка по данной серии - стык стаканного типа, в котором, соединение секций осуществляется за счет плотной посадки рифленого железобетонного выступа на торце верхней секции в цилиндрическую полость закладного изделия, установленного в торце нижней секции. Ее забивку в этом случае выполняют с использованием специального «подбабка», предохраняющего закладное изделие от разрушения, что ограничивает его применение.Another option for also a rigid joint in this series is a glass-type joint, in which the sections are connected by tightly fitting a corrugated reinforced concrete protrusion at the end of the upper section into the cylindrical cavity of the embedded product installed in the end of the lower section. In this case, its clogging is performed using a special “tack-up” that protects the embedded product from destruction, which limits its use.

Наиболее близким по технической сущности решением составной сваи является сваи с жестким стыковым соединением секций, включающим, согласно формуле, устройство выступа и выемки на торцах соответственно нижней и верхней секций, при этом торцы секций имеют криволинейные поверхности с радиусом постоянной и равной кривизны и снабжены окаймлениями в виде металлических листов, жестко соединенных между собой с помощью сварки. Стык выполняют с помощью фиксатора (соединительного элемента), размещенного в соосных отверстиях в выступе и выемке на торцах свай. Криволинейная поверхность выступа и окаймляющего его листа в средней части нижнего торца выполнены с плоской поверхностью, при этом линия пересечения плоской и криволинейной поверхностей выступа отстоит от боковых поверхностей нижней секции с квадратным поперечным сечением на расчетном расстоянии согласно приводимой в описании формуле (Патент RU 2323300 «Стыковое соединение секций составной сваи» Кл. E02D 5/52)The closest in technical essence solution of a composite pile is a pile with a rigid butt connection of sections, including, according to the formula, a protrusion and a notch at the ends of the lower and upper sections, while the ends of the sections have curved surfaces with a radius of constant and equal curvature and are bordered with in the form of metal sheets rigidly interconnected by welding. The joint is performed using a latch (connecting element) located in coaxial holes in the protrusion and a recess at the ends of the piles. The curved surface of the protrusion and the sheet bordering it in the middle part of the lower end is made with a flat surface, while the line of intersection of the flat and curved surfaces of the protrusion is separated from the side surfaces of the lower section with a square cross section at an estimated distance according to the formula given in the description (Patent RU 2323300 “Butt joining sections of a composite pile »Cl. E02D 5/52)

Соединение секций в такой свае осуществляют следующим образом. Забивают нижнюю секцию сваи так, чтобы ее верхняя часть была доступна для последующей работы (стыковки). При этом ударная нагрузка воспринимается непосредственно верхней плоской поверхностью и окаймляющим ее металлическим листом. После забивки нижней секции в стакан на ее торце помещают самоотвердевающий материал, например, на основе эпоксидной смолы и выполняют стыковку секций свай. Для этого опускают верхнюю секцию таким образом, чтобы свободный конец фиксатора в торце верхней секции вошел в стакан нижней секции. После стыковки секций металлические криволинейные листы в их торцах по периметру сваривают между собой и осуществляют дальнейшую забивку.The connection sections in such a pile is as follows. Clog the bottom section of the pile so that its upper part is available for subsequent work (docking). In this case, the shock load is perceived directly by the upper flat surface and the metal sheet bordering it. After the lower section is driven into a glass, a self-hardening material, for example, based on epoxy resin, is placed at its end and the sections of the piles are joined. To do this, lower the upper section so that the free end of the latch at the end of the upper section fits into the glass of the lower section. After joining the sections, metal curved sheets at their ends along the perimeter are welded together and further clogged.

Недостаток данного решения заключается в его использовании только при плюсовой температуре. Наличие в стыке хрупкой при ударных нагрузках дуговой сварки и сварное исполнение в торцах дополнительных сварных сеток, и закладных изделий также определяет его низкую надежность. Решение сваи в целом конструктивно сложно, неэкономично и нетехнологично в исполнении.The disadvantage of this solution is its use only at positive temperature. The presence of arc welding, which is brittle under shock loads, and welded execution at the ends of additional welded meshes and embedded products also determine its low reliability. The decision of the pile as a whole is structurally complex, uneconomical and non-technological in execution.

Предлагаемые технические решения составной сваи направлены на повышение эффективности варианта использования свайных фундаментов, на упрощение стыков составных свай и сокращение времени их выполнения, на снижение металлоемкости свай и стыков, а также на повышение ударостойкости свай.The proposed technical solutions of a composite pile are aimed at increasing the efficiency of the option of using pile foundations, at simplifying the joints of composite piles and reducing their execution time, at reducing the metal consumption of piles and joints, as well as at increasing the impact resistance of piles.

Поставленные цели достигаются тем, что в забивной железобетонной составной свае, включающей нижнюю и верхнюю секции и их стык с центрально размещенным в стыкуемых торцах фиксатором, торцы секций выполнены плоскими, фиксатор - в виде полого трубчатого элемента, свободно установленного в формообразующие вкладыши в торцах секций, причем по периметру вкладышей установлены продольные арматурные стержни и поперечные замкнутые хомуты, а в стыке секций размещена демпфирующая прокладка. Кроме того, составная свая по высоте может быть выполнена ступенчатой, с неравными размерами поперечного сечения секций.The goals are achieved by the fact that in a driven reinforced concrete composite pile, including the lower and upper sections and their joint with a clamp centrally located in the butt ends, the ends of the sections are flat, the clamp is in the form of a hollow tubular element freely installed in forming inserts in the ends of the sections, moreover, longitudinal reinforcing bars and transverse closed clamps are installed along the perimeter of the bushings, and a damping pad is placed at the junction of the sections. In addition, a composite pile in height can be made stepwise, with unequal dimensions of the cross section of the sections.

В заявляемом решении стыкуемые плоские торцы секций обеспечивают технологичность и простоту и изготовления, и погружения секций составных свай.In the claimed solution, the abutting flat ends of the sections provide manufacturability and simplicity of manufacture and immersion of sections of composite piles.

Установленный в стыке фиксатор образует шпонку и при забивке свай обеспечивает соосность секций, находящихся в неоднородной упругой грунтовой среде. Выполнение фиксатора в виде полого трубчатого элемента повышает его поперечную и изгибную жесткость. Свободная установка фиксатора в формообразующие вкладыши, выполненные, например, из пеноплэкса в торцах секций, упрощает технологию работ по устройству стыка и сокращает время на его выполнение.The latch installed in the joint forms a key and, when driving piles, ensures alignment of sections located in a heterogeneous elastic soil environment. The implementation of the latch in the form of a hollow tubular element increases its lateral and bending stiffness. The free installation of the latch in the forming inserts, made, for example, of foam plastic at the ends of the sections, simplifies the technology of work on the joint and reduces the time for its implementation.

Установка по периметру вкладышей продольных арматурных стержней и поперечных замкнутых хомутов без использования сварных соединений обеспечивает повышение приведенной прочности бетона и ударостойкость стыкуемых торцов.Installation along the perimeter of the liners of longitudinal reinforcing bars and transverse closed clamps without the use of welded joints provides an increase in the reduced concrete strength and impact resistance of the butt ends.

Установка в зазоре секций демпфирующей прокладки, выполненной, например, из технической резины, снижает жесткость удара при забивке свай, что ограничивает появление сколов бетона на контактных плоскостях секций. При этом, путем изменения толщины или жесткости прокладки при забивке свай, возможно регулирование и снижение динамических воздействий на окружающую застройку.Installing a damping pad made of technical rubber in the section gap, for example, reduces the stiffness of the impact when driving piles, which limits the appearance of concrete chips on the contact planes of the sections. At the same time, by changing the thickness or rigidity of the strip when driving piles, it is possible to regulate and reduce the dynamic effects on the surrounding buildings.

Выполнение составной сваи ступенчатой по высоте с неравными размерами поперечного сечения секций, позволяет, с учетом конкретных грунтовых условий, осуществить дифференцированный подход к оценке несущей способности свай, и, тем самым, оптимизировать проектные решения свайного поля. Данное решение также позволяет регулировать величину динамических воздействий при забивке свай и минимизировать расстояние до существующих зданий.The implementation of a composite pile stepwise in height with unequal dimensions of the cross section of the sections allows, taking into account specific soil conditions, a differentiated approach to assessing the bearing capacity of piles, and thereby optimize design decisions of the pile field. This solution also allows you to adjust the magnitude of the dynamic effects when driving piles and minimize the distance to existing buildings.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:

Фиг. 1. Свая забивная железобетонная составная с секциями равного сечения. Общий вид.FIG. 1. Pile driven reinforced concrete compound with sections of equal section. General form.

Фиг. 2. Вариант ступенчатой составной сваи с секциями неравного поперечного сечения. Общий вид.FIG. 2. A variant of a stepped composite pile with sections of unequal cross section. General form.

Фиг. 3 . Узел 1 на фиг. 1, 2. Узел стыкового соединения секций.FIG. 3. Node 1 in FIG. 1, 2. Node butt connection sections.

(Армирование в узле условно не показано)(Reinforcement in the node is not conditionally shown)

Фиг. 4. Сечение 1-1 на фиг. 3.FIG. 4. Section 1-1 in FIG. 3.

Фиг. 5. Сечение 2-2 на фиг. 3.FIG. 5. Section 2-2 in FIG. 3.

Свая забивная железобетонная составная включает нижнюю 1 и верхнюю 2 секции, плоские стыкуемые торцы 3 и 4 соответственно в секциях 1 и 2, центрально размещенный в торцах полый трубчатый фиксатор 5, свободно установленный в формообразующие вкладыши 6 в торцах секций, причем по периметру вкладышей установлены продольные арматурные стержни 7 и поперечные замкнутые хомуты 8. В стыке секций размещена демпфирующая прокладка 9, выполненная, например, из технической резины.Pile driven reinforced concrete composite includes lower 1 and upper 2 sections, flat abutting ends 3 and 4, respectively, in sections 1 and 2, centrally placed at the ends of the hollow tubular retainer 5, freely installed in the forming inserts 6 at the ends of the sections, and longitudinal along the perimeter of the inserts reinforcing bars 7 and transverse closed clamps 8. At the junction of the sections there is a damping pad 9 made, for example, of technical rubber.

По длине свая может быть выполнена ступенчатой, с неравными размерами поперечного сечения секций 1 и 2.The length of the pile can be made stepwise, with unequal dimensions of the cross section of sections 1 and 2.

Забивку составных свай с использованием предлагаемых решений выполняют традиционным способом. Секции 1 и 2 выполняют в заводских условиях и поставляют на строительную площадку с полной заводской готовностью. На забитой до удобной для работы высоте нижней секции 1 в формообразующий вкладыш 6, выполненный, например, из пеноплэкса, известным способом устанавливают трубчатый фиксатор 5 и демпфирующую прокладку 9, изготовленную, например, из технической резины. Затем, совмещая геометрические оси, устанавливают верхнюю секцию 2, при этом фиксатор 5 под собственным весом секции 2 входит в формообразующий вкладыш 6 на торце 4. Далее продолжают забивку сваи. До заглубления стыка на 1…1.5 м. ниже поверхности земли забивку целесообразно выполнять в щадящем режиме.The driving of composite piles using the proposed solutions is performed in the traditional way. Sections 1 and 2 are performed in the factory and delivered to the construction site with full factory readiness. At the bottom section 1, which is clogged up to a convenient height for operation, into the forming insert 6 made, for example, of foam plastic, a tubular retainer 5 and a damping pad 9 made, for example, of technical rubber, are installed in a known manner. Then, combining the geometric axis, set the upper section 2, while the latch 5 under the own weight of the section 2 is included in the forming liner 6 at the end 4. Next, continue driving the piles. Before deepening the joint 1 ... 1.5 m below the surface of the earth, it is advisable to perform driving in a sparing mode.

Таким образом, предлагаемые технические решения обеспечивают достижение поставленных целей и, в том числе, повышают конкурентоспособность варианта использования составных свай взамен длинномерных цельных. Данные решения обеспечивают снижение затрат на изготовление и забивку составных свай. Одновременно предлагаемые решения расширяют возможность применения забивных свай в существующей застройке.Thus, the proposed technical solutions ensure the achievement of goals and, inter alia, increase the competitiveness of the option of using composite piles instead of lengthy whole ones. These solutions reduce the cost of manufacturing and driving composite piles. At the same time, the proposed solutions expand the possibility of using driven piles in existing buildings.

Claims

1. Pile driven reinforced concrete composite, including the lower and upper sections and their joint with a clamp centrally located in the abutting ends, characterized in that the ends of the sections are made flat, the retainer is in the form of a hollow tubular element freely installed in the forming inserts in the ends of the sections, and longitudinal reinforcing bars and transverse closed clamps are installed along the perimeter of the bushings, and a damping pad is placed at the junction of the sections.

2. Pile driven reinforced concrete component according to claim 1, characterized in that it is made stepwise in height, with unequal cross-sectional sizes of the sections.