СВАЯ-ЗОНД

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к конструкции вертикального грунтового зонда.
Известны колодезные скважины для извлечения тепла из подземных вод, содержащие две скважины расположенные на расстоянии не менее 5 м друг от друга - для подачи воды и для сброса ее после теплового насоса (ж: Новый дом №5-6 (2009) с.124).
Недостатки данной конструкции:
- ограничена область применения (эффективна при глубине подающей скважины до 15 м., при достаточном дебете ее)
- при плохом качестве воды высокие эксплуатационные расходы, связанные с регулярной очисткой испарителя, клапанов и т.д.
- невозможность использования в качестве несущей конструкции.
Известна также конструкция вертикального грунтового зонда для извлечения тепла из грунта, включающая трубопровод, погруженный в скважину, заполненную раствором (ж: Новый дом №5-6 (2009) с.123).
Недостаток данной конструкции - невозможность использования в качестве несущей конструкции.
Задача полезной модели - повышение эффективности конструкции путем обеспечения дополнительной функции (восприятия нагрузки от здания).
Для решения поставленной задачи в конструкции вертикального грунтового зонда, включающей трубопровод, погруженный в скважину, заполненную раствором, зонд выполнен в виде сваи, воспринимающей нагрузку от здания, а трубопровод выполнен из труб, служащих рабочей арматурой, трубопровод используют в качестве проводника теплоносителя в период изготовления сваи-зонда, так и для отвода тепла из грунта в тепловой насос в период эксплуатации.
На фиг.1 изображен продольный разрез сваи, на фиг.2 вид сверху.
Свая состоит из бетонного ствола 1, рабочей арматуры в виде стальных U-образных труб 2 (условно изображены 2 трубы, количество может быть и больше определяется расчетом), поперечной арматуры 3, дополнительного арматурного каркаса для связи с раствором 4.
Пример:
При строительстве индивидуального жилого дома на грунтах II-го типа по просадочности устраивались буронабивные сваи длиной 20 м диаметром 0,32 м, в качестве рабочей арматуры использовались 3 U-образных трубы  поперечная арматура диаметром 8 мм класса А240, бетон класса B15F100W2. Таких свай было изготовлено 10 шт., остальные сваи с обычным армированием. Устроенные скважины объединены трубопроводом, присоединенным к тепловому насосу производительностью 10 кВт.
После бетонирования свай прогрев осуществлялся путем прокачки горячей воды через рабочую арматуру.
Расчетная нагрузка на сваю - 400 кН.
Альтернативный вариант - 10 вертикальных грунтовых скважин глубиной 20 м устроенных на участке вне пятна здания.
2
Вариант с использованием свай-зондов позволил сократить трудозатраты на 23%, стоимость на 25%. Площадь застройки сократить на 100 м.
Технический результат предлагаемого решения - повышение эффективности сваи-зонда путем обеспечения дополнительной функции (восприятия нагрузки от здания).