Свая в тиксотропной рубашке

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Семенюк Сергей Михайлович Тимошук Наталья Александровна Пчлина Татьяна Вячеславовна(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Свая в тиксотропной рубашке, включающая заполненный жидкостью ствол с осевым каналом, наконечник со сквозными осевым и радиальными каналами, сообщенными с осевым каналом ствола, отличающаяся тем, что наконечник выполнен относительно ствола сваи с уширением на 1-2 см, в нижней части стенок ствола сваи выполнены дополнительные радиальные сквозные отверстия, сообщающиеся с осевым каналом ствола, а в качестве жидкости использован тиксотропный раствор из мелкодисперсной глины с крупнообломочными включениями из валунов, размерами меньше диаметра осевого канала ствола, но больше диаметров радиальных и осевого каналов ствола и наконечника.(56) 1. Чернюк В.П. и др. Технология строительства в особых условиях (курс лекций). Брест издательство БГТУ, 2005. - С. 123, 124, рис. 63 (аналог). 2. Чернюк В.П. и др. Технология строительства в особых условиях (курс лекций). Брест издательство БГТУ, 2005. - С. 21, рис. 7 (аналог). 2. Патент РБ на полезную модель 6882. Забивная свая / В.П.Чернюк, В.А.Тимошук. МПК 02 7/00. Заявл. 14.05.2010. Опубл. 30.12.2010 (прототип). Полезная модель относится к строительству, в частности к свайному фундаментостроению, и может быть использована в качестве конструкций свай, погружаемых в грунт вибрацией или ударной нагрузкой в тиксотропных рубашках. Известно погружение опускного колодца в тиксотропной рубашке, включающего ствол с осевым каналом 1. Данный способ погружения применим для опускных колодцев, где тиксотропный раствор расположен снаружи колодца, а разработка грунта осуществляется изнутри колодца,но не применим для свай, где разработка грунта не производится, а погружение осуществляется забивкой или вибрацией, хотя применение тиксоптропных рубашек из глинистых растворов может привести к снижению энергоемкости и повышению эффективности и скорости погружения конструкций в грунт. Известна забивная свая, предназначенная для погружения в грунт забивкой, виброзабивкой или вибрацией с одновременным подмывом грунта жидкостью (водой), содержащая ствол с осевым каналом, наконечник со сквозными осевым и радиальными каналами,сообщенными с осевым каналом ствола 2. Недостатком этой конструкции является возможность закупорки отверстий вымываемым грунтом, вследствие постоянства давления подаваемой для подмыва воды, в результате чего происходит снижение эффективности процесса погружения сваи. Наиболее близкой к заявляемой конструкции по технической сущности и достигаемому результату является забивная свая, включающая заполненный жидкостью ствол с осевым каналом, наконечник со сквозным осевым и радиальными каналами, сообщенными с осевым каналом ствола 3. Недостатками данной сваи является сложность конструкции из-за необходимости применения в свае перфорированного сквозными отверстиями диска и пружины растяжения для создания колебательных движений, патрубка для подачи воды. Использование воды в качестве жидкости приводит к повышению эффективности погружения сваи, но не столь значительно, как тиксотропный (глинистый) раствор, который обеспечивает более высокое смазывающее действие в процессе погружения и более высокую клеящую способность с грунтом в процессе эксплуатации, что повышает несущую способность сваи по грунту основания. Задачами настоящей полезной модели являются повышение эффективности и скорости погружения, а также увеличение несущей способности сваи. Поставленные задачи решаются тем, что в известной забивной свае, содержащей заполненный жидкостью ствол с осевым каналом, наконечник со сквозным осевым и радиальными каналами, сообщенными с осевым каналом ствола, наконечник выполнен относительно ствола сваи с уширением на 1-2 см, в нижней части стенок ствола выполнены дополнительные радиальные сквозные отверстия, сообщающиеся с осевым каналом ствола, а в качестве жидкости использован тиксотропный раствор из мелкодисперсной глины с крупнообломочными включениями из валунов, размерами меньше диаметра осе 2 75732011.10.30 вого канала ствола, но больше диаметров радиальных и осевого каналов ствола и наконечника. Следовательно, отличительными от прототипа признаками являются следующие 1. Наконечник выполнен относительно ствола сваи с уширением на 1-2 см. 2. В нижней части стенок ствола выполнены дополнительные радиальные сквозные отверстия, сообщающиеся с осевым каналом ствола. 3. В качестве жидкости использован тиксотропный раствор из мелкодисперсной глины с крупнообломочными включениями из валунов. 4. Размеры валунов должны быть меньше осевого канала ствола, но больше диаметров радиальных и осевого каналов ствола и наконечника. Указанные отличительные признаки являются новыми, существенными и достаточными (от прототипа) для решения поставленных задач. Наконечник выполнен относительно ствола с уширением на 1-2 см для создания зазора. В стволе предусмотрены дополнительные отверстия для его смазки жидкостью. В качестве жидкости использован не просто тиксотропный раствор из мелкодисперсной глины, но и с крупнообломочными включениями из валунов - для создания колебательных движений жидкости в свае и лучшего ее прохождения по отверстиям, лучшей смазки жидкостью наконечника и боковых стенок ствола, лучшей клеящей способности сваи с грунтом. Размеры включений (валунов) указаны и не способствуют закупорке ими или грунтом сквозных отверстий. Погружение сваи в грунт производится забивкой дизель-молотом после заполнения полости ствола тиксотропным раствором, еще лучше вибрацией или виброзабивкой с использованием вибратора или вибропогружателя для создания колебательных движений и гидроимпульсов в растворе. Сравнение этой сваи с другими техническими решениями в области свайного фундаментостроения не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну заявленного устройства, что позволяет считать ее полезной моделью. Сущность предлагаемого устройства поясняется чертежом, где на нем изображена предлагаемая свая в процессе погружения в грунт, продольный разрез. Обозначения 1 - ствол 2 - осевой канал ствола 3 - наконечник 4 - осевой канал наконечника 5 - радиальные каналы наконечника 6 - дополнительные радиальные отверстия 7 - крупнообломочные включения - валуны 8 - тиксотропный (глинистый) раствор. Свая в тиксотропной рубашке содержит ствол 1 с осевым каналом 2, наконечник 3 со сквозными осевым 4 и радиальными 5 каналами, сообщенными с осевым каналом 2 ствола 1 сваи. Наконечник 3 выполнен относительно ствола 1 сваи с уширением на 1-2 см для создания зазора между сваей и грунтом. В нижней части стенок ствола 1 выполнены дополнительные радиальные сквозные отверстия 6. Полость сваи (ствол 1) непосредственно перед погружением немного заполняют вначале крупнообломочными включениями - валунами 7 (на 1/4-1/3 часть длины сваи), а затем полностью заливают тиксотропный раствор 8 из мелкодисперсной глины, после чего начинают погружение. Размеры валунов 7 подбирают так, чтобы они были меньше диаметра осевого канала 2 ствола 1, но больше радиальных 5 и осевого 4 каналов наконечника 3 и дополнительных отверстий 6 ствола 1. При вибрации, вибропогружении или забивке валуны 7 начинают колебаться (подпрыгивать) в жидкости 8 в полости ствола 1, создавая гидравлические импульсы в тиксотропном растворе 8, способствуя его протеканию по всем каналам 4, 5 и отверстиям 6 под низ наконечника 3 и к боковой поверхности ствола 1, смазывая контактируемые с грунтом поверхности сваи, что называется погружением в тиксотропной (глинистой) рубашке аналогично опускным колодцам. При недостаточности количества раствора 8 для погружения его добавляют (дозаливают) в полость ствола 1 сваи. При этом уменьшается энергоемкость погружения, число ударов, а после погружения несущая способность сваи по грунту 3 75732011.10.30 оснований возрастает за счет склеивания тиксотропным раствором боковой поверхности сваи с грунтом. Конструкция предлагаемой сваи проще известных аналогичного назначения, включая прототипы, эффективна в производстве при погружении за счет уменьшения возможности закупорки грунтом отверстий и использования эффекта гидроудара, позволяет повысить несущую способность сваи (особенно в слабых и рыхлых грунтах). В определенных условиях применение данной сваи эффективно и может принести определенный экономический эффект. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4