СВАЯ

Полезная модель относится к строительству, а именно к устройству свайных фундаментов
Известна забивная свая, содержащая железобетонный ствол и оболочку, выполненную путем погружения ствола в скважину, заполненную смесью грунта с цементом, и расположенная по всей высоте подземной части ствола сваи /1/.
Недостатком данного технического решения является недостаточная несущая способность, определяемая только несущей способностью забивной сваи, так как предварительно пробуренная скважина заполнена разрыхленной смесью грунта с цементом и не имеет уплотненного грунтового слоя. Кроме того, погружение сваи в скважину равной длины в ряде случаев может снизить несущую способность острия сваи по сравнению с его погружением в грунт природного сложения.
Известна бурозабивная свая, включающая пробуренную в грунте скважину забивную железобетонную сваю и буровую бетонную сваю и, в которой нижний конец буровой сваи охватывает по внешнему контуру верхний конец забивной сваи, образуя зону перекрытия /2/.
Известное техническое решение, наиболее близкое по своей технической сущности, предполагает следующий порядок производства работ: бурение скважины для буровой сваи диаметром большим поперечного сечения забивной сваи, погружение через нее с помощью переходника забивной сваи и, затем, бетонирование буровой сваи.
Данное техническое решение, объединяющее буровую и забивную сваи, имеет следующие недостатки - необходимость погружения забивной сваи с помощью инвентарного удлинителя-переходника, что создает дополнительную трудоемкость погружения сваи. Разуплотнение и обсыпка грунта в стенках скважины при погружении забивной части сваи или необходимость дополнительной защиты скважины обсадной трубой или бентонитовым раствором. Несущая способность такой бурозабивной сваи, в лучшем случае, равна несущей способности ее частей.
Техническая задача заключается в повышении несущей способности сваи за счет повышения несущей способности ее буровой части, и снижение трудоемкости монтажных работ по ее возведению.
Поставленная задача решается таким образом, что в свае, включающей скважину в грунте, буровую бетонную сваю и забивную сваю, согласно полезной модели, забивная свая погружена в грунт сквозь бетонное тело буровой сваи на глубину ниже уровня буровой сваи не менее 1 метра, а грунтовые стенки скважины уплотнены. Причем, грунтовые стенки скважины могут быть уплотнены без извлечения грунта. Кроме того, скважина может быть выполнена на глубину залегания слабых слоев грунта.
Кроме того, скважина может быть заполнена бетоном буровой сваи на высоту меньшую глубины скважины на 3-5 диаметров скважины ниже уровня поверхности грунта.
Предлагаемая конструкция сваи отличается от известной тем, что забивная свая погружена в грунт сквозь бетонное тело буровой сваи на глубину ниже уровня буровой сваи не менее 1 метра, а грунтовые стенки скважины уплотнены.
Забивную сваю погружают через уже заполненную бетоном скважину и ниже ее основания как минимум на один метр. В этом случае забивная свая, проходя через бетонную смесь, уплотняет его и окружающий буровую сваю грунт стенок скважины. При этом конец забивной сваи погружают в ненарушенный плотный грунт природного сложения. За счет уплотнения бетона и окружающего скважину грунта несущая способность буровой части сваи по боковой поверхности будет выше, чем при обычном заполнении скважины бетоном. При этом армирования буровой части сваи не требуется, что сокращает объем арматурных и монтажных работ на строительной площадке.
Следующим средством повышения несущей способности предлагаемой сваи является устройство скважины без извлечения грунта с помощью полого шнека или инвентарной трубы, что обеспечивает первоначальное уплотнение грунта вокруг стенок скважины с последующим дополнительным уплотнением при погружении забивной сваи. Для оптимизации этого процесса, исходя из технологических возможностей, наиболее оптимальными будут скважины диаметром от 0,5 до 1 размера стороны квадратного сечения сваи или диаметра сваи круглого сечения. Такой размер скважины позволяет получить эффективное уплотнение грунта на начальной стадии и избежать перелива бетона из скважины при погружении забивной сваи.
При наличии слабых слоев в разнородных грунтах достаточно проходить скважиной до нижней границы слабых грунтов. Это позволит сократить глубину скважины и образовать в зоне слабого грунта уширение ствола буровой части сваи, что также будет способствовать увеличению ее несущей способности.
С целью избежать выпирания грунта на поверхности и перелива бетона из скважины необходимо на глубину 3-5 диаметров скважины от поверхности грунта оставлять скважину без заполнения бетоном.
На чертеже представлена свая в разрезе.
Свая содержит пробуренную скважину 1 с уплотненными грунтовыми стенками 2, буровую сваю 3, бетонное тело которой охватывает забивную железобетонную сваю 4 заводского изготовления.
Сваю возводят следующим образом.
Первоначально с помощью полого шнека или инвентарной трубы без извлечения грунта образуют скважину 1 с уплотненными грунтовыми стенками 2 диаметром от 0,5 до 1 размера стороны квадратного сечения сваи или диаметра сваи круглого сечения. Затем скважину заполняют мелкозернистым бетоном 3, на 3-5 диаметров скважины, оставляя свободной от поверхности грунта. После этого в скважину погружают забивную сваю 4, вдавливая бетон в стенки скважины и создавая дополнительное уплотнение грунта вокруг сваи. При этом забивную сваю 4 погружают ниже дна скважины 1 до проектной отметки или расчетного отказа, но не менее чем на один метр.
Источники информации:
1. Патент РФ на полезную модель №62619, кл. E02D 5/30, публ. 27.04.2007.
2. Патент РФ на полезную модель №30153, кл. E21B 5/30, публ. 20.06.2003 /прототип/.