SU905372A1 - Сва - Google Patents

Description

(54) СВАЯ

1

Изобретение- относитс  к строительству и может быть применено при возведении свайных фундаментов и сооружений на основани х из труб, трубчатых свай и свайоболочек .

Известны сваи трубчатого сечени  (трубы , трубчатые сваи и сваи-оболочки), широко используемые при возведении морских гидротехнических сооружений, а так же промышленных зданий и сооружений 1.

Недостатком свай трубчатого сечени   вл етс  относительно низка  несуща  способность на вертикальную нагрузку вследствие малой плош,ади их опирани  на грунт (только кольцевым сечением). В то же врем  просто увеличить площадь опирани  нельз , поскольку резко возрастает сопротивление погружению свай (например , если закрыть нижний конец сваи). Таким образом, несуща  способность погруженных в грунт свай трубчатого сечени  на вертикальную нагрузку обеспечиваетс  в большинстве случаев, особенно, в морском гидротехническом строительстве, главным образом, за счет сопротивлени  грунта на их боковой поверхности.

В результате глубина погружени  свай из расчета обеспечени  несущей способности на вертикальную нагрузку оказываетс  гораздо больше, чем это было бы необходимо дл  обеспечени  несущей способности на горизонтальную нагрузку или общей устойчивости сооружени . Кроме того, сва м-оболочкам, погружаемым открытым нижним концом в грунт через слой воды, .присущ и другой недостаток: возни1Q кающее в их полости гидродинамическое давление может привести к повреждению свай, поэтому требуютс  специальные меропри ти  по снижению гидродинамического давлени  или откачке воды из полости . Последний недостаток устранен в

5 сва х-оболочках с наконечниками.

Известна сва -оболочка с разрушающимс  наконечником. Наконечник устанавливаетс  в нижнем конце оболочки и имеет прочность, достаточную дл  прохож2Q дени  верхних слабых слоев грунта, но разрущаетс  при входе сваи в плотные слои 2.

Известна так же сва -оболочка с неразрушающимс  наконечником, который св зываетс  с низом сваи посредством упругих св зей, прочность которых обеспечивает удержание наконечника при прохождении верхних слабых слоев грунта 3. При вхождении сваи в плотные слои грунта св зи рвутс , а наконечник, с целью его многократного использовани , удал етс  через полость сваи с помощью крана. Оба эти устройства обеспечивают вибропогружение свай-оболочек в грунт через слой воды без их повреждени  гидродинамическим давлением, поскольку преграждают воде доступ в полость сваи вплоть до вхождени  низа оболочки в плотные водонепроницаемые слои грунта . Однако несуща  способность на вертикальную нагрузку свай-оболочек, погружаемых вибрированием с применением наконечников , оказываетс  ниже, чем у свай оболочек, погружаемых с открытым нижним концом, поскольку уменьшаетс  высота грунтового  дра в полости сваи, а, следовательно, снижаетс  сопротивление грунта на внутренней боковой поверхности . Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению и достигаемому результату  вл етс  сва , включающа  труб4атый ствол с внутренней поперечной диафрагмой. Данные сваи предназначены дл  применени  в песчаных грунтах и имеют несущую диафрагму, выполненную из бетона заодно со стенкой, в нижнем звене на высоте одного-двух диаметров. В центре диафрагмы предусмотрено отверстие дл  разработки грунта в процессе погружени  оболочки. В этих сва х, за счет применени  диафрагмы, повышена несуща  способность на вертикальную нагрузку за счет увеличени  площади опирани  (диафрагма опираетс  на грунтовое  дро в полости) 4. Недостатками свай с несущей диафрагмой  вл ютс  необходимость извлечени  лишнего грунта в процессе погружени , неполное использование площади основани  дл  опирани  (отверстие в диафрагме должно быть достаточным дл  разработки грунта, например, дл  оболочек диаметром 1,6 м оно имеет диаметр 0,4 м), неприменимость дл  реологических грунтов, поскольку через отверстие в диафрагме происходит их постепенное истечение, а оболочка тер ет несущую способность на вертикальную нагрузку, при вибропогружении через слой воды с открытым нижним концом диафрагма увеличивает и без того больщую веро тность разрущени  свай-оболочек под действием гидродинамического давлени , дл  обеспечени  надежного опирани  нижн   поверхность диафрагмы должна быть перпендикул рна образующим оболочки или составл ть с ними острый угол (в случае тупою угла в силу наличи  отверсти  создаютс  благопри тные услови  дл  истечени  грунта через отверстие), а это невыполнимо в преднапр жённых сва х-оболочках, изготавливаемых в центрифугах, невозможность оперативного изменени  положени  диафрагмы по высоте применительно к конкретным геологическим услови м в месте погружени  оболочек. Цель изобретени  - повышение несущей способности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в свае включающей трубчатый ствол с внутренней поперечной диафрагмой, диафрагма выполнена в виде бащмака с клиновидной нижней поверхностью, установленного в стволе с возможностью осевого перемещени  и фиксации, а ствол снабжен фиксаторами положени  диафрагмы, расположенными  русами по его высоте. При этом бащмак снабжен датчиком, размещенным на его нижней поверхности в вершине клина. На фиг. 1 изображен один из вариантов выполнени  предлагаемой сваи - железобетонна  преднапр женна  сва -оболочка , погруженна  в грунт через слой воды, разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез сваи (диафрагма зафиксирована на упорах); на фиг. 3 - поперечный разрез сваи в момент подъема диафрагмы (диафрагма повернута до совпадени  вырезов с упорами). Предлагаема  сва  включает отдельные звень  1, соединенные между собой посредством стыковых фланцев 2 и нижнее звено 3, которое оканчиваетс  ножевым фланцем 4. На стыковых фланцах 2 установлены фиксаторы-упоры 5 (по три на каждом фланце под углом 120° друг к другу ) . Такие же упоры 6 установлены на ножевом фланце 4. В полости 7 сваи установлена поперечна  несуща  диафрагма 8, выполненна  в виде башмака с клиновидной нижней поверхностью, снабженна  трем  радиальными вырезами 9, расположенными , как и упоры 5 и 6, под углом 120° друг к другу. Диафрагма 8 установлена с возможностью поворота вокруг вертикальной оси с помощью штанги 10. В зоне контакта диафрагмы 8 с грунтовым  дром в полости 7 установлен датчик 11. Сва  погружена в слой плотных грунтов 12 через слой воды 13 и слой слабых грунтов 14. Устройство работает следующим образом . Перед началом погружени  сваи-оболочки несущую диафрагму 8 устанавливают у ножевого фланца 4 и фиксируют от перемещени  вверх упорами 6. В таком состо нии сваю погружают сквозь слой слабых грунтов 14 вплоть до вхождени  в слой плотных грунтов 12, причем диафрагма 8 преп тствует попаданию в полость 7 воды и грунта. Затем диафрагму 8 с помощью штанги 10 поворачивают вокруг вертикальной оси до совпадени  вырезов 9 с упорами 6 и поднимают вверх до одного из стыковых фланцев 2, после чего фиксируют на его упорах 5 за счет нового поворота. Высоту подъема диафрагмы 8 выбирают, исход  из конкретных геологических условий в месте погружени  сваи-оболочки 1. При дальнейшем погружении в полость 7 попадает плотный грунт из сло  12. В момент контакта диафрагмы 8 с грунтом в полости 7 срабатывает датчик 11. После срабатывани  датчика 11 погружение прекращают.

Применение предлагаемого устройства даст возможность повысить несущую способность свай трубчатого сечени  на вертикальную нагрузку за счет увеличени  площади их опирани  на грунт (диафрагма выполнена в виде сплошного башмака ) и формировани  плотного грунтового  дра в полости ( дро формируетс  после вхождени  низа сваи в плотные слои грунта, а диафрагма устанавливаетс  на оптимальном дл  данных геологических условий рассто ни  от низа сваи). Кроме того, в предлагаемом устройстве нет необходимости в извлечении грунта во врем  погружени , сва  примен етс  в любых грунтах (поскольку диафрагма выполнена сплошной), сваи-оболочки предохран ютс  от разрушени  гидродинамическим давлением при вибропогружении, поскольку погружаютс  без воды в полости за счет установки диафрагмы на .первой стадии погружени  в нижней части

сваи, можно примен ть дл  свай трубчатое сечение любой конструкции, изготовл емых по любой технологии оперативно измен ютс  положени  диафрагмы по высоте в зависимости от конкретных геологических условий в месте погружени  сваи.

Claims (4)

1.Сва , включающа  трубчатый ствол с внутренней поперечной диафрагмой, огличающа с  тем, что, с целью повыщени  несущей способности, диафрагма выполнена в виде бащмака с клиновидной

нижней поверхностью, установленного в стволе с возможностью осевого перемещени  и фиксации, а ствол снабжен фиксаторами положени  диафрагмы, расположенными  русами по его высоте.

2. Сва  по п. 1, отличающа с  тем, что башмак снабжен датчиком, размещенным на его нижней поверхности в вершине клина .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Свайные фундаменты. СНиП 11-17-77,

2.Долинский А. А., Саар., Ф. В., Степаненко В. М. О причинах повреждений свай-оболочек при вибропогружении и мерах их устранени . - «Транспортное строительство, 1973, № 3.

3.Авторское свидетельство СССР

№ 358471, кл. Е 02 D 5/72, 1970, с. 47, рис. 1.

4.Силин К. С., Глотов Н. М., Коринекии В. И. Фундаменты опор мостов из

сборного железобетона, М., «Транспорт, 1966, с. 18,рис. 10.

/J

8

8