свая

Формула изобретения

Свая, содержащая ствол, один конец которого заострен, а на другом конце выполнен оголовок, при этом свая выполнена с замкнутым вокруг ствола уширением и примыкающим со стороны оголовка к нему сужением, а на боковой поверхности уширения выполнены продолговатые выступы, отличающаяся тем, что свая выполнена с полостью, вытянутой вдоль ствола от сужения в сторону оголовка, при этом один конец полости размещен непосредственно возле сужения и сообщен с околоствольным зазором посредством каналов, выходные отверстия которых размещены на поверхности сужения, а другой конец полости сообщен с атмосферой посредством канала, выполненного с возможностью его закрытия перед забивкой сваи и после размещения в заданной части полости текучего материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству свайных фундаментов из погружаемых как в непросадочные, так и в просадочные грунты предварительно изготовленных свай, в том числе свай-заземлителей, а также с последующим после погружения свай упрочнением грунтов электрообработкой.

Известна свая, содержащая ствол, один конец которого заострен, а на другом конце выполнен оголовок, при этом свая снабжена замкнутыми вокруг ствола уширением и примыкающим со стороны оголовка к нему сужением, а на боковой поверхности уширения выполнены продолговатые выступы. При погружении такой сваи в грунт обеспечивается покрытие наружной поверхности сваи тонким слоем рабочего текучего материала с заданными свойствами (твердующий, антифрикционный, электропроводный), который по герметизированному околоствольному зазору всасывается из бункера (патент RU 2166024, кл. Е 02 D 5/50, опубл. 10.05.1999).

Недостатком такой сваи является низкая эффективность работ в случае погружения сваи в грунт свайным молотом из-за расходования значительной части энергии удара молота на "ударное" всасывание текучего материала и из-за низкого качества образования слоя из этого материала вследствие "ударного" присасывания грунта к поверхности сваи.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение эффективности работ при забивке сваи в грунт, технический же результат от использования изобретения заключается в снижении пульсации давления (волн разряжения) в текучем материале при его всасывании в околоствольный зазор.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что свая, содержащая ствол, один конец которого заострен, а на другом конце выполнен оголовок, при этом свая выполнена с замкнутыми вокруг ствола уширением и примыкающим со стороны оголовка к нему сужением, а на боковой поверхности уширения выполнены продолговатые выступы, согласно изобретению она снабжена полостью, вытянутой вдоль ствола от сужения в сторону оголовка, при этом один конец полости размещен непосредственно возле сужения и сообщен с околоствольным зазором сваи посредством каналов, выходные отверстия которых размещены на поверхности сужения, а другой конец полости сообщен с атмосферой посредством канала, выполненного с возможностью его закрытия перед забивкой сваи и после размещения в заданной части полости текучего материала.

На фиг. 1 схематично изображена свая в процессе ее погружения в грунт, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1.

Свая содержит ствол I квадратного сечения, лидирующий конец 2 которого заострен, а на другом конце выполнен оголовок 3. Свая выполнена с замкнутыми вокруг ствола I уширением 4 и примыкающим со стороны оголовка 3 к нему сужением 5, которые при взаимном сопряжении образуют уступ 6. На каждой боковой грани уширения 4 выполнен продольный выступ 7, заостренный конец которого обращен в сторону лидирующего конца 2 ствола 1, а сам выступ 7 закреплен на кожухе 8.

В теле ствола I выполнена цилиндрической формы полость 9, вытянутая вдоль ствола I от сужения 5 в сторону оголовка 2. Конец 10 полости 9 размещен непосредственно возле сужения 5 и сообщен с околоствольным зазором II посредством каналов 12, выходные отверстия 13 которых размещены на гранях сужения 5. Конец 14 полости 9 сообщен с атмосферой посредством канала 15, выполненного с возможностью его закрытия пробкой 16.

Сваю погружают в грунт 17 посредством свайного молота (молот на чертеже не показан) следующим образом.

На месте погружения сваи устанавливают бункер 18 с направляющим отверстием 19 в его дне и в его в заданном количестве помещают рабочий текучий материал 20. Например, в случае непросадочного грунта 17 применяют твердеющий закрепляющий материал типа высокоподвижного тиксотропного раствора высокодисперсного цемента или цементобентонита, а также силикагель, синтетическую смолу и другие. После чего через этот текучий материал 20 в грунт 17 погружают лидирующий конец 2 сваи до установления в полости 9 заданного уровня 21 материала 20, положение которого контролируют щупом, опускаемым в наклонный канал 15. Установкой пробки 16 в канал 15 герметизируют заполненную воздухом верхнюю часть 14 полости 9.

При погружении сваи в результате воздействия на грунт 17 уширения 4 и выступов 7 непрерывно образуются околоствольный зазор II и канавки 22. Одновременно с этим при каждом ударе молота свая "рывком", за сотые доли секунды, погружается в грунт и таким же "рывком" происходит всасывание в околоствольный зазор II текучего материала 20 преимущественно по каналам 12 из полости 9, за счет чего в верхней части 14 полости 9 создается разрежение. Под действием этого разрежения в течение последующего холостого хода молота в полость 9 обратно всасывается материал 20, который плавно движется из бункера 16 вдоль ствола I преимущественно по канавкам 22.

Включение в работу полости 9 уменьшает пульсацию всасывания материала 20 из бункера 18, что обеспечивает плавность движения материала 20 по канавкам 22, снижает потери энергии удара молота на принудительное заполнение околоствольного зазора II материалом 20, а также предотвращает перекрытие грунтом околоствольного зазора II. Все это позволяет при погружении сваи в грунт свайным молотом покрыть боковую поверхность сваи тонким слоем текучего материала: твердеющего - в случае непросадочного грунта, не твердеющего (смазка) - в случае просадочного грунта, электропроводящего - в случае выполнения сваи в виде заземлителя.