RU225100U1

RU225100U1 - Забивная железобетонная свая

Info

Publication number: RU225100U1
Application number: RU2023119528U
Authority: RU
Inventors: Иосиф Генрихович Ладыженский; Алексей Викторович Сергиенко
Original assignee: Иосиф Генрихович Ладыженский; Алексей Викторович Сергиенко
Filing date: 2023-07-25
Publication date: 2024-04-12

Abstract

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям забивных железобетонных свай, погружаемых преимущественно в песчанистые и гравелистые грунты.

Забивная железобетонная свая квадратного или круглого сечения включает ствол с острием в виде правильной пирамиды или конуса, выполненное под углом более 45 градусов наклона к горизонтали, преимущественно под углом наклона от 60 до 80 градусов, а для свай квадратного сечения, преимущественно в рыхлых песчаных и гравелистых грунтах, каждая пара противоположных сторон пирамиды острия выполнена под своим углом наклона к горизонтали от 45 до 80 градусов. Технический результат заключается в облегчении погружения забивной железобетонной сваи, особенно в песчанистые и гравелистые грунты, в снижении сроков выполнения работ и затрат.

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно, к конструкциям забивных железобетонных свай.

Известны забивные железобетонные сваи квадратного и круглого сечения с острием, выполненным под углом 45 градусов к горизонтали, облегчающим погружение сваи в грунт (СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов. Госстрой России. М; СП 24.13330.2021. Свайные фундаменты. М; СП 45.13330.2017. Земляные сооружения, основания и фундаменты. М.; Руководство по проектированию свайных фундаментов. НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1980 с дополнениями в 2015 г.).

Массовое применение получили сваи с острием под углом 45 градусов. Эта конструкция за многие десятилетия не претерпела изменений. Недостатком таких свай является то, что они плохо погружаются известными способами особенно в песчанистые и гравелистые грунты. В таких грунтах глубина погружения сваи, как правило, не превышает 1,0 - 3,0 метров и не достигает проектных отметок. Это вынуждает прибегать к применению дополнительных мероприятий, рассмотренных в качестве аналогов, таким, как бурение полых лидерных скважин, скважин с заполнением различными составами, например, бентонитом, цементным раствором, бетоном и т.д., что во всех случаях ведет к удорожанию и увеличению сроков выполнения работ.

Известные способы в качестве мероприятий, облегчающих погружение сваи, имеют следующие основные недостатки:

- полые скважины обсыпаются в сухих грунтах или быстро заполняются обводненным грунтом, что позволяет совсем незначительно увеличить глубину погружения сваи;

- бурение скважин с заполнением их бентонитом снижает несущую способность свай по боковой поверхности, т.к. бентонит удерживает стенки скважины, но одновременно выполняет роль смазки между сваей и грунтом. Применение бентонита требует помимо бурового еще дополнительного специального оборудования для получения бентонита и его подачи в скважину, что ведет к удорожанию устройства свай.

Известна свая (RU118649U1, МПК E02D 5/30, опубл. 27.07.2012, Бюл. №21), включающая скважину в грунте, буровую бетонную сваю и забивную сваю, погруженную в грунт сквозь бетонное тело буровой сваи на глубину ниже уровня буровой сваи не менее 1 метра, а грунтовые стенки скважины уплотнены.

Погружение известной сваи бурением скважины полым шнеком с заполнением ее цементным раствором или бетоном повышает несущую способность сваи за счет дополнительного распора при ее погружении с последующим твердением заполнения. Такие сваи в настоящее время довольно активно применяют, но они заметно дороже обычных свай, т.к. также требуют дополнительного оборудования и материалов. Данный патент, как наиболее современный и эффективный принят за прототип.

Технической задачей предлагаемого технического решения является облегчение погружения заводской железобетонной сваи, особенно в песчанистые и гравелистые грунты, снижение сроков выполнения работ и затрат.

Поставленная задача решается следующим образом. Существующее острие, за счет недостаточного угла наклона в 45 градусов, уже при погружении в песчанистые и гравелистые грунты на 15-20 см передает вертикальное усилие погружения, практически, на всю торцевую площадь. Для облегчения погружения сваи острие выполняют с большим углом наклона к горизонтали, преимущественно под углом от 60 до 80 градусов, когда вертикальное усилие погружения, приходящееся на всю площадь поперечного сечения сваи, достигается при большей глубине и облегчает погружение, что аналогично более заостренному гвоздю. Так, например, для свай сечением 30×30 см и 40×40 см эта глубина погружения составляет 26-35 см для угла 60 градусов и 85-113 см для угла 80 градусов.

В ряде случаев грунтовых условий, например, в рыхлых песчанистых и гравелистых грунтах, для свай квадратного сечения целесообразно использовать комбинацию из двух углов наклона острия от 45 до 80 градусов, когда одна пара противолежащих сторон острия выполнена под одним углом, а другая пара противолежащих сторон острия выполнена под другим углом. Такие варианты позволяют лучше оптимизировать несущую способность и длину сваи в конкретных грунтовых условиях.

Сущность конструкции поясняется чертежами, где на фиг. 1 показаны сваи квадратного и круглого сечения с острием по полезной модели от 60 до 80 градусов; на фиг. 2 показана свая квадратного сечения с разными углами наклона пар противолежащих сторон острия от 45 до 80 градусов.

В забивной железобетонной свае, включающей ствол 1 с острием 2 в виде правильной пирамиды или конуса, выполненным под углом 45 градусов наклона к горизонтали, согласно заявленному техническому решению, для облегчения погружения сваи в песчанистый и гравелистый грунт острие 2 выполнено под углом более 45 градусов наклона к горизонтали, преимущественно от 60 до 80 градусов, фиг. 1. Для свай квадратного сечения, погружаемых, преимущественно в рыхлые песчаные и гравелистые грунты, каждая пара противоположных сторон пирамиды острия 2 выполнена под своим углом наклона к горизонтали от 45 до 80 градусов. При этом сечение острия сваи образует прямоугольник, фиг. 2.

Практическая задача изготовления железобетонных свай 1 с разными углами наклона острия 2 к горизонтали, преимущественно, под углами от 60 до 80, а также для свай квадратного сечения с комбинацией из двух углов наклона острия от 45 до 80 градусов может быть решена в современных заводских условиях путем изготовления нескольких дополнительных жестких, сборно-разборных или другим современным способом изготовленных, форм острия.

Использование заводских железобетонных свай с углом острия от 60 до 80 градусов к горизонтали или с комбинацией из двух углов наклона острия от 45 до 80 градусов позволит заметно снизить сроки выполнения и затраты на погружение свай, особенно в песчанистые и гравелистые грунты за счет отказа от предварительного бурения лидерных скважин или бурения скважин с заполнением их бентонитом, цементным раствором или бетоном.

Claims

Забивная железобетонная свая квадратного или круглого сечения для песчанистых и гравелистых грунтов, включающая ствол с острием в виде правильной пирамиды или конуса, отличающаяся тем, что острие выполнено под углом наклона к горизонтали от 76 до 80 градусов.