забивная свая

Формула изобретения

Забивная свая, включающая железобетонный ствол с рабочей арматурой и гнутыми арматурными элементами, расположенными в верхнем участке ствола, отличающаяся тем, что верхние и нижние гнутые арматурные элементы расположены в верхнем участке ствола параллельно друг другу и выполнены с изгибами на участках крайних третей сечения сваи под углом к верхней грани сваи, равным 45^o.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительных конструкций, в частности к области железобетонных забивных свай, и может найти применение при изготовлении железобетонных свай сплошного сечения.

Заявляемое изобретение направлено на решение задач, заключающихся в повышении несущей способности свай по материалу в процессе забивки.

В настоящее время известны ряд серийных свай, в частности сваи цельные сплошного квадратного сечения (см. серия 1.011.1-10), с головой сваи, армированной сетками, которые согласно п.2.8 Пояснительной записки могут быть объединены в пространственный каркас приваркой дополнительных стержней. Аналогично решаются вопросы армирования верхних частей свай и по другим типовым решениям.

Известны сваи, армирование оголовков в которых производится гнутыми арматурными элементами (см. справочник "Свайные работы". - М.: Стройиздат, 1988, рис. II.2 и II.3), однако подобное расположение арматурных элементов не оказывает существенного влияния на несущую способность сваи в процессе ее забивки.

Наиболее близкой по конструктивному решению следует считать конструкцию железобетонной сваи по а.с. N 1361249 Е 02 D 5/30, 1985.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки:

- верхняя часть свай армирована гнутыми арматурными элементами (в одном из вариантов U-образно изогнутыми стержнями);

- армирование ствола сваи на участках ниже головы аналогично.

Основными недостатками прототипа являются отсутствие арматуры, эффективно воспринимающей растягивающие усилия, возникающие в голове сваи в процессе забивки в момент приближения сваи к отказу. Как известно, при этом голова сваи работает как сжатый элемент большой жесткости, подвергаемый ударным нагрузкам, причем разрушение происходит по схеме, близкой к схеме разрушения бетонных кубов, то есть по наклонным сечениям.

Горизонтальное армирование в таком случае малоэффективно, а применение вертикальных арматурных элементов, во-первых, имеет другое назначение и, во-вторых, также лишь незначительно повышает несущую способность в силу своего расположения вне зоны действия максимальных растягивающих усилий.

Технический результат предлагаемого изобретения - повышение несущей способности забивных свай в период забивки, в частности повышение несущей способности верхних участков свай.

Для достижения указанного результата заявляемое изобретение "Забивная свая" содержит следующие существенные признаки:

- армирование верхнего участка сваи выполнено гнутыми арматурными элементами;

- угол изгиба рабочей арматуры в арматурных элементах крайней к верхней грани сваи принят равным 45^o на участке крайних третей сечения сваи;

- профиль нижних арматурных элементов выполнен параллельным профилю верхнего арматурного элемента с сохранением расстояния между ними равным этому расстоянию в типовом варианте.

Между отличительными признаками и техническим результатом изобретения существует следующая причино-следственная связь:

- армирование верхнего участка сваи гнутыми арматурными элементами позволяет разместить рабочую арматуру под углом, близким к 90^o, к наиболее опасному наклонному сечению, а значит, обеспечить наиболее эффективную работу арматуры;

- принятый угол изгиба для арматурных элементов позволяет эффективно воспринимать растягивающие усилия в наиболее опасных сечениях сваи.

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на результат, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть использована при проектировании и изготовлении железобетонных забивных свай.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображен продольный разрез предлагаемой конструкции сваи.

Конструкция в рабочем состоянии состоит из железобетонного ствола 1 с рабочей арматурой 2 и гнутых арматурных элементов 3, расположенных в верхнем участке сваи.

Как показали предварительные расчеты, при использовании заявляемого изобретения обеспечивается несущая способность на 20-50% большая, чем при использовании типового армирования ( при равных процентах армирования верхних участков свай).

Изобретение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды.