Секция сваи

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано как при возведении новых, так и при реконструкции существующих фундаментов зданий. Секция сваи выполнена с конусообразным наконечником. В нижней части свая дополнительно содержит лидирующий элемент и бетонный наполнитель. Лидирующий элемент выполнен в виде полой металлической трубы, верхний конец которой выполнен с возможностью крепления к ней подающего рукава высокого давления, а в нижнем конце трубы с глухим торцом, выходящем за габариты секции сваи, выполнен, по крайней мере, один канал под тупым углом к оси трубы. Способ возведения фундамента здания включает разработку траншеи, армирование ростверка и последующее его бетонирование с образованием конусообразных отверстий, через которые производится задавливание трубчатых секций свай. После достижения сваями расчетного давления, их армируют и бетонируют одновременно с отверстиями. Перед задавливанием, дополнительно устанавливают описанную секцию сваи, а при прохождении ею области грунта повышенной плотности уменьшают трение в контактной области свая-грунт путем увлажнения грунта за счет подачи воды под давлением в лидирующий элемент секции сваи.

МПК 8 E02D 27/48

Секция сваи

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована как при возведении новых, так и при реконструкции существующих фундаментов зданий.

Известна трубчатая секция сваи (патент RU 2144111, МПК 7 E02D 27/48, опубликован 10.01.2000, а также патент RU 70903, МПК 7 E02D 27/48, опубликован 20.02.2008), с конусообразным наконечником. Выполненная таким образом свая обеспечивает хорошие условия для прохождения грунта при вдавливании и предотвращает попадание грунта в полость сваи.

Недостатком известной секции сваи является ее ограниченное применение, так как при наличии в грунте плотных слоев, например, сухих песков, условия погружения сваи значительно ухудшаются вследствие увеличения трения в контактной области свая-грунт. В результате, наконечник сваи испытывает значительное сопротивление со стороны внешней среды, что делает невозможным дальнейшее заглубление сваи.

Задачей полезной модели является создание секции сваи позволяющей облегчить задавливание сваи при возведении/усилении фундамента здания в плотных слоях грунта.

Поставленная задача решается за счет того, что секция сваи выполнена с конусообразным наконечником. Свая в нижней части дополнительно содержит лидирующий элемент и бетонный наполнитель, при этом лидирующий элемент выполнен в виде полой металлической трубы, верхний конец которой выполнен с возможностью крепления к ней подающего рукава высокого давления. В нижнем конце трубы с глухим торцом, выходящим за габариты секции сваи, выполнен, по крайней мере, один канал под тупым углом к оси трубы. Секция сваи может быть выполнена с бетонным наполнителем с высотой не менее 10 см.

Описываемая свая позволяет облегчить погружение сваи в плотные слои грунта за счет включения в конструкцию сваи лидирующего элемента, связанного с подающим воду рукавом высокого давления. В результате чего уменьшается трение в контактной области свая-грунт так как через лидирующий элемент происходит увлажнение грунта непосредственно в зоне наибольших нагрузок.

На фиг. 1 представлена секция сваи;

на фиг. 2 - выносной элемент А с фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б - Б с фиг. 2;

Секция сваи 1 в нижней части содержит лидирующий элемент в виде полой металлической трубы 2, которая закреплена в бетонном наполнителе 3 (фиг. 1). К верхнему концу металлической трубы 2 крепится, например, посредством резьбового соединения, подающий рукав высокого давления 4, через который осуществляется подача воды в лидирующий элемент. Нижний конец полой металлической трубы 2 выполнен с глухим торцом и выходит за габариты секции сваи 1. На боковой поверхности нижнего конца полой металлической трубки 1 выполнены каналы 5 под тупым углом к оси трубы (фиг. 2). В наиболее предпочтительном варианте исполнения, каналы 5 расположены друг от друга на одинаковом расстоянии по толщине трубы для равномерного увлажнения грунта при задавливании секции сваи (фиг. 3).

Высоту бетонного наполнителя 3 определяют расчетным путем из условия, что масса бетонного наполнителя должна быть достаточна для осуществления процесса задавливания сваи в грунт. При расчетах было установлено, что высота бетонного наполнителя не может быть менее 10 см.

Секция сваи работает следующим образом.

При прохождении секцией сваи плотных слоев грунта, через подающий рукав высокого давления 4 начинают подачу воды, которая поступает в лидирующий элемент сваи в виде полой металлической трубы 2 и через каналы 5 равномерно увлажняет грунт непосредственно в зоне наибольших нагрузок.

Пример исполнения полезной модели.

При возведении свай, например, методом статического задавливания, в качестве первой, используют сваю, описанную выше. В процессе задавливания проводят контроль плотности грунта. При достижении сваей области грунта повышенной плотности, что будет видно по показаниям манометра, начинают подачу воды в лидирующий элемент через рукав подачи высокого давления. Вода, проходя по каналам лидирующего элемента, равномерно увлажняет грунт (сухой песок), снижая тем самым трение в контактной области свая - грунт, что позволяет облегчить процесс задавливания свай. Как только свая пройдет область грунта повышенной плотности, что также определяют по показаниям манометра, подачу воды прекращают и продолжают процесс задавливания без подачи воды.

Описываемая секция сваи позволяет осуществлять процесс задавливания свай в грунт с плотными слоями за счет уменьшения усилий, прилагаемых к свае. Для этого, при прохождении сваей плотных слоев грунта, начинают подачу воды в описываемую секцию сваи и происходит равномерное увлажнение грунта через каналы лидирующего элемента. В результате уменьшается сопротивление, которое испытывает наконечник сваи со стороны внешней среды (плотные слои грунта). Выполнение лидирующего элемента с глухим торцом, а каналов под тупым углом к оси сваи, предотвращает попадание грунта в лидирующий элемент при задавливании сваи без подачи воды.

1. Секция сваи, выполненная с конусообразным наконечником, отличающаяся тем, что свая в нижней части дополнительно содержит лидирующий элемент и бетонный наполнитель, при этом лидирующий элемент выполнен в виде полой металлической трубы, верхний конец которой выполнен с возможностью крепления к ней подающего рукава высокого давления, а в нижнем конце трубы с глухим торцом, выходящем за габариты секции сваи, выполнен, по крайней мере, один канал под тупым углом к оси трубы.

2. Секция сваи по п.1, отличающаяся тем, что высота бетонного наполнителя не менее 10 см.