УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРОТИВОПУЧИНИСТОЙ СВАИ
DEVICE FOR ERECTION OF ANTI-HEAVING PILE

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению свайных фундаментов в условиях слабых и пучинистых грунтов. Известно устройство для возведения набивной сваи, содержащее обсадную трубу, башмак, фильтрующую пробку, установленную в полость обсадной трубы с возможностью осевого перемещения, осевой стержень, связанный одним концом с башмаком, другой конец стержня пропущен через выполненное в фильтрующей пробке осевое отверстие и подпружинен относительно нее, при этом на внутренней поверхности обсадной трубы выполнены диамеатрально расположенные ограничительные выступы и продольные направляющие, а фильтрующая пробка имеет подпружиненные фиксаторы и продольные пазы для направляющих (Авторское свидетельство СССР №1224381, кл. Е02D 5/38, 5/42, опубл. 1986 г.).
Недостатком данного устройства является необходимость изготовления в заводских условиях теряемого наконечника для сваи, что приводит к дополнительным затратам, а также не предусмотрены противопучинистые элементы.
Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для возведения набивной сваи, содержащее обсадную трубу с цепями, закрепленными по периметру нижнего торца обсадной трубы, и во внутреннюю полость обсадной трубы вставлен остроконечный металлический сердечник (RU №16001 U1, кл. Е02D 5/38, Е02D 5/42, опубл. 2000).
Недостатком этого устройства является отсутствие противопучинистых элементов при работе свай в сезонно промерзающих пучинистых грунтах, а также отсутствие уширения в нижнем конце сваи, что снижает ее несущую способность.
Техническим результатом изобретения будет являться повышение несущей способности сваи и возможность ее применения в условиях слабых и пучинистых грунтов.
Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для возведения набивной сваи сердечник выполнен в виде трубы, закрыт с верхней и нижней сторон пластинами, к нижней пластине прикреплены цепи, помещенные в плотную оболочку, а в верхней и нижней пластинах выполнены отверстия, через которые проходит арматурный стержень, проходящий также и через оболочку с цепями и закрепленный в верхней и нижней части, а между обсадной трубой и стенкой скважины размещен противопучинистый материал.
Использование сердечника в виде трубы с цепями, закрепленными к нижней пластине, позволяет получить набивную сваю с уширенной нижней частью, которая повышает ее несущую способность.
Благодаря большему диаметру оболочки, заполненной цепями по сравнению с диаметром обсадной трубы, между стенкой скважины и обсадной трубой появляется зазор, в который помещается противопучинистый материал, который препятствует воздействиям сил пучения грунтов при их сезонном промерзании. Армирующий стержень в бетоне тела сваи воспринимает растягивающее усилие при пучении грунта, если оно возникают.
При использовании сваи нет необходимости изготовлять в заводских условиях теряемый наконечник, так как цепи, формирующие уширение, можно использовать многократно, они достаются вместе с сердечником. В полости сваи остается только оболочка, выполненная из любых отходов (пластмассы, картона, фанеры и другие материалы), что снижает стоимость сваи.
На фиг.1 изображено устройство в момент образования сваи, разрез.
Устройство содержит обсадную трубу 1, сердечник 2, выполненный в виде трубы, закрытый с верхней и нижней сторон пластинами 3 и 4, причем к нижней пластине 4 прикреплены цепи 5. Цепи 5 помещены в плотную оболочку 6, выполненную из отходных материалов (пластмассы, картона, фанеры и др.). В верхней 3 и нижней 4 пластинах выполнены отверстия 7, через которые проходит арматурный стержень 8, который проходит также через оболочку 6 с цепями 5. В нижней части оболочки 6 арматурный стержень 8 закреплен шайбой 9, а в верхней части - гайкой 10. Между обсадной трубой 1 и стенкой скважины 11 размещен противопучинистый материал 12 (битумная мастика, кремнийорганические соединения, полимерные пленки, гидроизол, гравийно-песчаная смесь).
Устройство работает следующим образом. В обсадную трубу 1 помещают сердечник 2 с цепями 5 в твердой оболочке 6 и пропускают арматурный стержень 8 через отверстие 7, который закреплен в нижней части шайбой 9, а в верхней - гайкой 10. Затем собранное устройство погружают в грунт известным способом (вибропогружение, свайным оборудованием и т.д.). За счет разницы диаметров оболочки 6 с цепями 5 и обсадной трубы 1 появляется зазор между стенкой скважины 11 и обсадной трубой 1, в который помещается противопучинистый материал 12. Затем освобождается гайка 10, достается сердечник 2 с цепями 5. В освободившуюся обсадную трубу 1 с оболочкой 6 и арматурным стержнем 8 подают бетонную смесь. По мере заполнения бетоном скважины постепенно поднимается обсадная труба 1.
Предлагаемое устройство позволяет повысить несущую способность сваи и препятствует воздействию сил пучения грунтов.
Такие сваи можно широко использовать при строительстве легких деревянных малоэтажных зданий и сооружений, которые передают небольшие нагрузки на фундамент и подвержены силам пучениям грунта.
Особенно это важно для грунтовых условий северных районов Европейской части России, подверженных сезонному промерзанию и оттаиванию.