Забивная свая

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Пойта Птр Степанович Чернюк Владимир Петрович Кузьмич Птр Михайлович Семенюк Сергей Михайлович Тимошук Валерий Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Забивная свая, содержащая полый ствол с наконечником и отверстиями для подачи жидкости к свае, отличающаяся тем, что полость ствола заполнена жидким, например цементно-песчаным, раствором на основе самонапрягающихся цементов с крупным заполнителем, например галькой, причем отверстия для подачи жидкого раствора расположены в нижней части стенок ствола и ориентированы вверх, а наконечник выполнен с уширением на 12 см больше ствола.(56) 1. Свайные работы / М.И. Смородинов и др. Под ред. М.И. Смородинова. - М. Стройиздат, 1979. - С. 24-28, рис. 3 (аналог). 2. Проектирование и устройство свайных фундаментов Учебное пособие для строительных вузов / Беленький Б.С. и др. - М. Высшая школа, 1983. - . 14 (прототип). 52282009.04.30 Полезная модель относится к строительству и может быть использована в фундаментостроении в качестве свай повышенной несущей способности по грунту основания для закрепления конструкций к грунту в условиях распространения грунтов любой прочности и плотности при работе на вдавливающие нагрузки. Известна забивная свая, содержащая полый ствол с наконечником 1. Недостатками такой сваи являются высокая энергоемкость ее погружения в грунт за счет значительных сил трения с грунтом по боковой поверхности сваи в процессе погружения, а также невысокая несущая способность по грунту основания за счет незначительных сил сцепления грунта с боковой поверхностью сваи в процессе эксплуатации. Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является забивная свая, включающая полый ствол с наконечником для подачи жидкости к свае 2. Недостатками данной сваи являются возможность закупорки грунтом отверстий для подачи жидкости в процессе погружения сваи забивкой (а следовательно, увеличение энерогоемкости погружения), а также недостаточно высокая несущая способность сваи по грунту основания в связи с незначительными силами сцепления грунта по боковой поверхности сваи (да еще и разжиженного водой, при этом вводится коэффициент условий 0,9 согласно СНиП 5.01.01-99 и СНиП 2.02.03-85). Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности производства свайных работ за счет решения следующих задач - снижения энергоемкости погружения в процессе погружения и повышения несущей способности в процессе эксплуатации сваи. Поставленные задачи решаются тем, что в известной забивной свае, содержащей полый ствол с наконечником и отверстиями для подачи жидкости к свае, полость ствола заполнена жидким, например цементно-песчаным, раствором на основе самонапрягающихся цементов с крупным заполнителем, например галькой, причем отверстия для подачи жидкого раствора расположены в нижней части стенок ствола и ориентированы вверх, а наконечник выполнен с уширением на 12 см больше ствола. Таким образом, отличительными от прототипа признаками являются следующие полость ствола заполнена жидким цементно-песчаным раствором на основе самонапрягающихся цементов с крупным заполнителем, например галькой отверстия для подачи раствора расположены в нижней части стенок ствола и ориентированы вверх наконечник выполнен с уширением на 12 см больше ствола. Указанные отличия являются новыми, существенными и достаточными для решения обеих поставленных задач (снижения энергоемкости погружения и повышения несущей способности сваи). При погружении сваи в грунт забивкой стенки ствола смазываются жидким раствором(это решает первую задачу), а в процессе эксплуатации цементно-песчаный раствор цементирует частицы грунта и стенки ствола с уплотнением грунта, так как раствор приготовляется на основе самонапрягающихся цементов (это решает вторую задачу). Сравнение этой сваи с другими техническими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну заявленного решения (по крайней мере, авторам подобные решения не известны), что позволяет считать ее полезной моделью. Конструкция сваи вполне работоспособна, а отверстия ориентированы вверх, так что закупорка грунтом отверстий им не страшна. Кроме того, наличие в полости сваи раствора с галькой создает дополнительные тряску, колебания, гидроудары в полости ствола в процессе погружения (забивкой, вибрацией), что способствует протеканию раствора по отверстиям к боковой поверхности ствола сваи. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена предлагаемая свая в процессе погружения в грунт, продольный разрез. 2 52282009.04.30 Обозначения 1 - полый ствол 2 - наконечник 3 - сквозные отверстия 4 - цементнопесчаный раствор 5 - крупный заполнитель 6 - наконечник. Свая содержит полый ствол 1 с наконечником 2 в нижней части. В стенках ствола 1 выполнены сквозные отверстия 3, ориентированные вверх своими каналами, которые расположены только в нижней части ствола. Полость ствола 1 заполнена жидким цементно-песчаным раствором 4 на основе самонапрягающихся цементов с крупным заполнителем 5 (галькой). Наконечник 2 выполнен с уширением на 12 см больше ствола 1. Погружают сваю в грунт забивкой ствола 1 с наконечником 2 по наголовнику 6 до скрытия (погружения) отверстий 3 в грунте (обычное пробное погружение каждой сваи на 0.50,8 м для оценки и рихтовки вертикальности погружения сваи согласно НТД). Затем в полость ствола 1 заливают раствор 4 с одновременной засыпкой крупного заполнителя 5(раствора 4 - больше, а заполнителя 5 - меньше до его покрытия отверстий 3 в полости ствола 1) и производят окончательную добивку сваи до проектной отметки. При ударах или вибрации в полости ствола 1, а также под действием силы тяжести раствора 4 и колебаний крупного заполнителя 5 в полости ствола 1 происходит вытеснение раствора 4 через отверстия 3 в зазор, образованный наконечником 2 и стволом 1 сваи. Смазывая поверхность ствола 1, уменьшается сопротивление грунта трению по боковой поверхности сваи, что способствует снижению энергоемкости ее погружения. Оставшиеся в полости ствола 1 раствор 4 и галька 5 замонолитят полость ствола 1, что также необходимо по технологии производства работ согласно НТД. Заметим также, что процесс погружения сваи длится обычно от нескольких минут до 2 часов согласно всем данным и ЕНиР, а затвердевание раствора (бетона) - до 3-4 часов, что вполне приемлемо до и после погружения сваи. После погружения сваи раствор 4 прочно склеивает частицы грунта, цементирует их со стволом 1, а так как раствор 4 изготовлен на основе самонапрягающихся и расширяющихся цементов, то еще и уплотняет грунт вокруг сваи, что увеличивает сцепление грунта с боковой поверхностью сваи после ее погружения и повышает несущую способность по грунту основания. Конструкция сваи весьма проста и может быть изготовлена аналогично прототипу, на том же оборудовании и по той же технологии. Отверстия в стенках ствола могут быть просверлены в бетоне после изготовления сваи при помощи обычной электродрели. Конструкция сваи весьма проста, достоинства несомненны, конкретный размер экономического эффекта очевиден, но трудно поддается денежному исчислению. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3