Устройство для образования уширений в скважине буронабивной сваи

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УШИРЕНИЙ В СКВАЖИНЕ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Тимошук Валерий Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Устройство для образования уширений в скважине буронабивной сваи, включающее погружаемое в скважину с уширителем ударное приспособление, взаимодействующее с уширителем, отличающееся тем, что в качестве уширителя применена песчаная галечнико-валунная смесь с размером крупных частиц не более половины диаметра скважины, а ударное приспособление выполнено в виде булавы, ориентированной в скважине штоком вверх, а булавовидной частью или уширением - вниз, причем угол наклона боковых граней последних к штоку не превышает угла внутреннего трения грунтового материала песчаной галечнико-валунной смеси.(56) 1. Патент РБ на полезную модель 2236, МПК 21 7/28, 2005 (аналог). 2. Патент РБ на полезную модель 6938, МПК 21 7/20, 2010 (прототип). 89802013.02.28 Полезная модель относится к строительству, ближе всего к фундаментостроению, и может быть использована в устройствах для образования уширений в забое и по глубине скважин с целью создания буронабивных свай повышенной несущей способности по грунту основания. Известно устройство для образования уширения в скважине, содержащее погружаемое в скважину с уширителем (в виде упругого разрезного кругового тора) ударное приспособление (в виде штока), взаимодействующее с уширителем 1. Недостатком такого устройства является невысокая несущая способность будущей буронабивной сваи по грунту основания из-за возможности образования уширения только в забое скважины, но не по глубине. Наиболее близким к заявляемому объекту является устройство для образования уширений в скважине, включающее погружаемое в скважину с уширителем (в виде упругого разрезного кругового тора) ударное приспособление (в виде инвентарной трубы), взаимодействующее с уширителем 2. Недостатком этого объекта является значительная сложность конструкции устройства(работающего в скважине как автомат), обусловленная сложностью как уширителя (это шток с многоярусными треугольными пластинами по бокам плюс упругий опорный разрезной тор и опорная пластина), так и ударного приспособления (это инвентарная металлическая труба строго определенных размеров). Целью настоящей полезной модели является упрощение конструкции устройства за счет замены сложного уширителя на грунтовый материал (песок, валуны, гальку), а ударного трубчатого приспособления - на булаву, расширяющую грунтовый материал в стороны (для образования уширений) и вниз (для уплотнения грунта). Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для образования уширений в скважине буронабивной сваи, включающем погружаемое в скважину с уширителем ударное приспособление, взаимодействующее с уширителем, в качестве уширителя применена песчаная галечнико-валунная смесь с размерами крупных частиц не более половины диаметра скважины, а ударное приспособление выполнено в виде булавы, ориентированной в скважине штоком вверх, а булавовидной частью или уширением - вниз,причем угол наклона боковых граней последних к штоку не превышает угла внутреннего трения грунтового материала - песчаной галечнико-валунной смеси. Сопоставительный с прототипом анализ показывает наличие следующих отличий в качестве уширителя применена песчаная галечнико-валунная смесь размеры крупных частиц смеси не должны превышать половины диаметра скважины ударное приспособление выполнено в виде булавы булава ориентирована штоком вверх, а булавовидной частью или уширением - вниз угол наклона боковых граней булавовидной части или уширения к штоку не должен превышать угла внутреннего трения грунтового материала - песчаной галечнико-валунной смеси. Указанные отличительные признаки являются новыми, существенными и достаточными для достижения поставленной цели - упрощения конструкции устройства. Действительно, сложный уширитель заменяется на простую и дешевую грунтовую смесь, а ударное трубчатое приспособление - на более простую булаву, позволяющую уплотнять грунтовую смесь вниз и в стороны и образовывать уширения определенных размеров в стенках скважины за счет крупных включений в смеси (гальки, валунов). Таким образом, разработка отвечает всем требованиям для признания ее полезной моделью. Сущность полезной модели поясняется фигурой, где изображено предлагаемое устройство в процессе образования уширений в стенках скважины буронабивной сваи и уплотнения грунтовой смеси, продольный разрез. 89802013.02.28 Обозначения 1 - уширитель - песчаная галечнико-валунная смесь 2 - ударное приспособление - булава 3 - шток 4 - булавовидная часть (уширение). Устройство включает погружаемое в скважину с уширителем 1 ударное приспособление 2. В качестве уширителя 1 целесообразно использовать песчаную галечниковалунную смесь с размерами крупных частицне более половины диаметра скважины . Ударное приспособление 2 выполняют в виде булавы, ориентированной штоком 3 вверх, а булавовидной частью (уширением) 4 - вниз. Угол наклона боковых гранейбулавовидной части 4 для эффективного образования уширений в стенках скважины не должен превышать угла внутреннего трениягрунтового материала - песчаной галечнико-валунной смеси 1, для которойсоставляет 25-40, т.е.2540. Буронабивную сваю с уширениями в стенках скважины при помощи заявляемого устройства устраивают в грунте следующим образом (см. фигуру). Предварительно любым механизмом, станком или способом в грунте выполняют скважину, после чего ее засыпают песчаной галечнико-валунной смесью, размер наиболее крупных частиц которой не превышает 2025 см (гальки - 210 см, валунов - 1025 см), т.е. не более половины диаметра скважины, а угол внутреннего трения грунта составляет 2540. Работу по засыпке скважины смесью 1 лучше производить послойно, возможно вручную, слоями толщиной 0,51 м. Вначале в скважине следует отсыпать слой песка, сбросить в нее 2-3 крупноразмерных куска из смеси 1 (гальки или валунов), слегка уплотнить смесь 1, отсыпать второй и последующие слои, слегка уплотняя их, располагая равномерно смесь и крупноразмерные куски смеси в скважине. И таким образом засыпать всю скважину до верха. Дальше приступают к образованию уширений в стенках скважины буронабивной сваи путем забивки, статического или динамического погружения ударного приспособления в виде булавы 2 в песчаную галечнико-валунную смесь 1. Булаву 2 ориентируют в скважине штоком 3 вверх, а булавовидной частью 4 - вниз. Угол наклона боковых граней булавовидной части 4 должен быть меньше угла внутреннего трения смеси 12540 для врезания и образования крупными округлыми кусками уширений в стенках скважины, а не трамбования их только вниз и вглубь скважины. После прокола ударным приспособлением (булавой) 2 всей смеси 1 (сверху донизу) в стенках скважины образуются заполненные валунами и галькой уширения, повышающие несущую способность буронабивной сваи по грунту основания. После выемки булавы(ударного приспособления) 2 из скважины в ней образуется небольшое (по размеру булавовидной части 4) отверстие, которое можно засыпать вручную песком, и можно уплотнить песок штоком 3 (он тоньше) булавы 2. Предлагаемое устройство для образования уширений в скважине и сама буронабивная свая являются наиболее простыми, дешевыми и экономными конструкциями из числа известных решений. Ударное приспособление (булава) инвентарно. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3