Забивная свая

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Кузьмич Петр Михайлович Бранцевич Владимир Петрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Забивная свая, содержащая полый ствол с наконечником, снабженным сквозными радиальными и осевыми отверстиями для подачи воды под наконечник и к наружной боковой поверхности ствола, а также монтированное в полости ствола побуждающее устройство, отличающаяся тем, что побуждающее устройство выполнено комбинированным из расположенных одного над другим пористого упругого материала, например поролона, и твердого крупнокускового заполнителя, например гальки или гравия, снизу - пористый упругий материал, сверху - твердый крупнокусковой заполнитель, смоченных и пропитанных водой.(56) 1. Патент РБ на полезную модель 5228, МПК 02 5/22, 2009 (аналог). 2. Патент РБ на полезную модель 6882, МПК 02 7/00, 2010 (прототип). 97812013.12.30 Полезная модель относится к строительству, ближе всего к свайному фундаментостроению, и может быть использована в качестве конструкций свай, погружаемых в грунт ударным способом или вибрацией с одновременным подмывом грунта водой. Известна забивная свая, предназначенная для погружения в грунт забивкой или вибрацией с одновременным подмывом и смазкой грунта жидкостью, содержащая полый ствол с наконечником, снабженным сквозными и радиальными отверстиями для подачи жидкости под наконечник и к наружной боковой поверхности ствола, а также монтированное в полости ствола побуждающее устройство из крупнокускового заполнителя, например гальки или гравия 1. Недостатками этого устройства являются определенная сложность конструкции (из-за наличия уширения), дороговизна и значительное количество применяемой для подмыва и смазки грунта жидкости (цементно-песчаного раствора на основе самонапрягающихся цементов), низкая эффективность погружения в грунт (из-за отсутствия в стволе значительных побуждающих колебаний жидкости ввиду отсутствия в полости упругого материала или пружины). Более близкой к заявленной конструкции по технической сущности и достигаемому результату является забивная свая, включающая полый ствол с наконечником, снабженным сквозными радиальными и осевыми отверстиями для подачи воды под наконечник и к наружной боковой поверхности ствола, а также монтированное в полости ствола побуждающее устройство 2. Недостатками этой забивной сваи являются сложность конструкции (в частности, изза сложности побудителя, состоящего из диска с отверстиями и пружины, безвозмездно теряемого в грунте каждый раз после погружения очередной сваи), чрезмерно большой и постоянный расход воды, усложняющий технологию производства свайных работ. Задачами настоящей полезной модели являются упрощение конструкции сваи (в частности, побуждающего устройства), снижение энергоемкости и расхода воды на погружение каждой сваи, улучшение и удешевление технологии и культуры производства свайных работ. Поставленные задачи решаются тем, что в известной забивной свае, содержащей полый ствол с наконечником, снабженным сквозными радиальными и осевыми отверстиями для подачи воды под наконечник и к наружной боковой поверхности ствола, а также монтированное в полости ствола побуждающее устройство, последнее выполнено комбинированным из расположенных одного над другим пористого упругого материала, например поролона, и твердого крупнокускового заполнителя, например гальки или гравия, снизу пористый материал, сверху - твердый крупнокусковой заполнитель, смоченных и пропитанных водой. Таким образом, отличительными от прототипа признаками являются следующие побуждающее устройство выполнено комбинированным побуждающее устройство выполнено из расположенного одного над другим пористого упругого материала и твердого крупнокускового заполнителя пористый упругий материал изготовлен из поролона твердый крупнокусковый заполнитель изготовлен из гальки или гравия твердый крупнокусковый заполнитель расположен в полости ствола над пористым упругим материалом твердый крупнокусковый заполнитель и пористый упругий материал смочены и пропитаны водой. Указанные отличительные признаки являются новыми, достаточными и существенными для решения поставленных задач. Работоспособность забивной сваи и снижение энергоемкости погружения ее в грунт достигается за счет непрерывного создания в полости сваи (в воде) гидравлических ударов при забивке или вибропогружении сваи. В результате приложения динамически усилий к 2 97812013.12.30 оголовку ствола при забивке или вибропогружении происходит подпрыгивание крупных кусков заполнителя в полости сваи, непрерывное смятие ими упругого пористого материала (поролона), смоченного водой, способствующего более успешному поступлению воды к отверстиям в стволе и наконечнике сваи, прохождению водой отверстий под давлением и вытеканию ее на наружную боковую поверхность ствола и под наконечник сваи. Причем, хотя поролон, гравий или галька теряются в грунте безвозмездно при забивке каждой сваи, они весьма дешевы и распространены, что упрощает конструкцию сваи, в частности погружающего устройства. Сравнение данной сваи с другими техническими решениями в фундаментостроении не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну заявляемого устройства,что позволяет считать ее полезной моделью. Сущность устройства поясняется фигурой, где изображена конструкция предлагаемой сваи в процессе погружения в грунт. Обозначения 1 - полый ствол 2 - наконечник 3 - сквозные радиальные каналы 4 сквозной осевой канал 5 - поролон 6 - галька или гравий 7 - наголовник. Забивная свая содержит полый ствол 1 с наконечником 2, снабженным сквозными радиальными 3 и осевыми 4 отверстиями для подачи воды под наконечник 2 и к наружной боковой поверхности ствола 1, а также монтированное в полости ствола 1 побуждающее устройство, способное создавать в воде гидравлические удары. Побуждающее устройство выполнено комбинированным из расположенных одного над другим пористого упругого материала - поролона 5 и твердого крупнокускового заполнителя гальки или гравия 6,причем снизу расположен поролон 5, а сверху - галька или гравий 6. Перед погружением сваю монтируют в направляющих мачты копра (на фигуре не показано), заливают полость сваи водой (частично или полностью), чтобы время истечения воды через отверстие было 0,51 ч, т.е. больше времени погружения сваи (в противном случае воду в полость сваи надо дозаливать), одевают на сваю наголовник 7 и приступают к погружению. При нанесении молотом первого и последующих ударов крупнокусковые галька или гравий 6 начинают подпрыгивать в полости ствола 1 (в воде) после нанесения каждого очередного удара, а затем опускаться на поролон 5, сжимая пропитанный водой поролон 5 и создавая в нем и воде гидравлические удары, способствующие протеканию воды через отверстия 3, 4 под низ наконечника 2 и к наружной боковой поверхности ствола 1. В этом случае поролон 5 работает в полости ствола 1 подобно пружине, периодически сжимаясь и распрямляясь, опять подталкивая крупнокусковые гальку или гравий вверх, заставляя создавать воде гидроудары. Таким образом, в полости ствола 1 будут непрерывно колебаться вода, поролон 5, гравий и галька 6 от первого до последнего удара, непрерывно создавая в полости множество мелких, средних и крупных гидроударов. Благодаря смазке водой наконечника 2 и боковой поверхности ствола 1 свая погружается в грунт более эффективно, быстро и при минимальных затратах внешней энергии, а благодаря распространенности, доступности и дешевизне гальки (гравия) и поролона, их малому количеству такая свая, кроме того, обладает простой конструкцией и небольшой стоимостью. Также снижается расход воды на погружение сваи, что упрощает технологию свайных работ и улучшает культуру производства. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3