Железобетонная свая-колонна

Полезная модель относится к строительству, в частности к возведению фундаментов глубокого заложения в зданиях с развитой подземной частью или в стесненных и сложных грунтово-геологических условиях обычно плотной городской застройки.
В качестве прототипа принята железобетонная колонна, состоящая из верхней опорной и нижней фундаментной частей, которая включает замоноличенный бетонной смесью арматурный каркас и закладные детали, причем колонна выполнена в неизвлекаемой опалубке (патент РФ №2229557, МПК E02D 5/00, опубл. 27.05.2004). В этой конструктивной системе предусматривается последующее после твердения бетонной смеси отрывание верхней опорной части, для чего пространство между грунтовыми стенками скважины и неизвлекаемой трубой-опалубкой заполняется насыпным каменным материалом в глиняном растворе. Эта свая-колонна применима для одновременного возведения фундаментов и колонн подземной части зданий. С неизвлекаемой трубой-опалубкой стыкуются конструкции перекрытий, поэтажно образуя подземное пространство будущего здания.
Основным недостатком прототипа является затруднение обнажения верхней опорной части колонны из-за уже набравшего прочность и схватившегося с поверхностью неизвлекаемой трубы-опалубки, пусть и тощего, в верхней части скважины бетона, получаемого под давлением из бетонолитной трубы.
Технической задачей полезной модели является усовершенствование конструкции железобетонной сваи-колонны.
Техническим результатом полезной модели является облегчение очистки поверхности верхней опорной части железобетонной сваи-колонны после бетонирования, набора прочности и последующей отрывки грунта и сокращение сроков строительства всего объекта.
Указанный технический результат достигается тем, что железобетонная свая-колонна, содержащая верхнюю опорную и нижнюю фундаментную части, причем верхняя опорная часть выполнена в виде неизвлекаемой трубы-опалубки, в которой расположены закладные детали, арматурный каркас замоноличен бетонной смесью и расположен в верхней опорной и нижней фундаментной частях, согласно полезной модели дополнительно содержит слой материала с низким сцеплением с бетоном при его твердении, расположенный на верхней опорной части, причем слой материала выполнен из полимера.
Общими признаками является наличие в железобетонной свае-колонне верхней опорной и нижней фундаментной частей, верхняя опорная часть выполнена в виде неизвлекаемой трубы-опалубки, в которой расположены закладные детали, арматурный каркас замоноличен бетонной смесью и расположен в верхней опорной и нижней фундаментной частях.
Отличительными признаками является наличие слоя материала с низким сцеплением с бетоном при его твердении, расположенного на верхней опорной части, причем слой материала выполнен из полимера.
Совокупность существенных признаков обеспечивает облегчение очистки поверхности верхней опорной части железобетонной сваи-колонны после бетонирования, набора прочности и последующей отрывки грунта.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами. На фиг. 1 показан продольный разрез железобетонной сваи-колонны, на фиг. 2 - поперечный разрез 1-1 верхней опорной части железобетонной сваи-колонны, на фиг. 3 - поперечный разрез 2-2 фундаментной части железобетонной сваи-колонны.
Железобетонная свая-колонна состоит из верхней опорной части 1 и нижней фундаментной части 2, причем верхняя опорная часть 1 выполнена в виде неизвлекаемой трубы-опалубки 3, в которой расположены закладные детали 4, арматурный каркас 5 замоноличен бетонной смесью и расположен в верхней опорной части 1 и нижней фундаментной части 2. Железобетонная свая-колонна дополнительно содержит слой материала 6 с низким сцеплением с бетоном при его твердении, расположенный на верхней опорной части 1.
Технологический процесс устройства железобетонной сваи-колонны происходит следующим образом. За пределами строительной площадки изготавливают верхнюю опорную часть 1 в виде неизвлекаемой трубы-опалубки 3 с арматурным каркасом 5, закладными деталями 4 и каркас будущей нижней фундаментной части 2. Неизвлекаемую трубу-опалубку 3 еще на заводе или уже на площадке непосредственно перед погружением покрывают слоем материала 6 с низким сцеплением с бетоном при его твердении, например материалом из полимера. В качестве материала из полимера можно использовать трубу из винипласта. Для облегчения снятия трубы из полимера она может быть выполнена разъемной из нескольких частей-скорлуп, скрепленных хомутами.
Процесс изготовления железобетонной сваи-колонны предусматривает предварительное образование в грунте вертикальной скважины с кондуктором в ее устье, как показано на фиг. 1. Чтобы не обрушались вертикальные стенки скважины, кроме кондуктора, обычно предусматривают разработку грунта под давлением глиняного раствора в обсадной трубе (на схемах условно не показано). После образования скважины проектной глубины в нее погружают нижнюю часть арматурного каркаса 5, соединенного нахлесточными сварными соединениями с неизвлекаемой трубой-опалубкой 3, в которой жестко закреплен арматурный каркас 5 с закладными деталями 4 верхней опорной части железобетонной сваи-колонны. Далее производят заполнение скважины бетонной смесью по методу подводного бетонирования, когда более тяжелая бетонная смесь вытесняет более легкий глиняный раствор и, таким образом, твердением бетона, получают готовую железобетонную сваю-колонну.
После чего приступают к отрывке котлована вокруг верхней опорной части 1 железобетонной сваи-колонны. В процессе этой работы дополнительный слой материала 6 с низким сцеплением с бетоном при его твердении, расположенный на верхней опорной части 1, удаляют и получают готовую чистую поверхность трубы-опалубки 3. К ней до, по мере разработки грунта, или после выемки всего проектного объема грунта пристраивают горизонтальные конструкции перекрытий.
Таким образом, использование предложенной конструкции железобетонной сваи-колонны позволит добиться облегчения очистки поверхности верхней опорной части железобетонной сваи-колонны после бетонирования, набора прочности и последующей отрывки грунта и сокращения сроков строительства всего объекта.