СВАЯ

Полезная модель относится к строительству, а именно, к конструкциям фундаментов опор воздушных линий электропередачи, электроподстанций и других подобных сооружений, преимущественно в пучинистых грунтах.
Известно по опыту обследований существующих фундаментов опор на буронабивных сваях, что бетон верхних частей этих свай в зоне воздействия процессов замораживание-оттаивание разрушается, а сами сваи от воздействия сил морозного пучения грунтов деформируются, что снижает долговечность системы опора - фундамент и надежность эксплуатации технологического оборудования.
Известно, также, что надежной защитой бетона от размораживания, а свай от влияния морозного пучения грунта является облицовка тела сваи в зоне морозного пучения металлом с противопучинистым покрытием.
Известна свая, включающая буронабивной ствол с обсадной трубой в зоне влияния морозного пучения грунта, авторское свидетельство СССР №881254, МКИ Е02D 5/38, 1978 г. На наружной поверхности обсадной трубы имеется противопучинистая оболочка, которую нанося на нижний участок обсадной трубу до ее погружения. При извлечении обсадной трубы, верхний участок обрезают, а нижний, с противопучинистой оболочкой, используется для уменьшения влияния морозного пучения грунта на сваю.
Недостатками такой сваи являются то, что противопучинистая оболочка при погружении обсадной трубы может быть повреждена, не используется высокая несущая способность материала обсадной трубы для крепления опоры к свае, а устройство противопучинистой оболочки на обсадной трубе не является универсальным, так как большая часть буронабивных свай в электросетевом строительстве выполняется без обсадных труб.
Известен также буронабивной фундамент для строительства в пучинистых грунтах, включающий устанавливаемый в скважине ствол в виде короба с противопучинистым покрытием стен. Сечение стола меньше диаметра скважины, а полость между коробом и стенками скважины заполнены местным грунтом, авторское свидетельство Российской Федерации SU №1564273, МКИ Е02D 27/34, Е02D 5/38, 1988 г. Данное техническое решение принято за прототип предлагаемой полезной модели, свая.
Недостатками прототипа являются: высокая материалоемкость, сложность устройства, недостаточная эффективность снижения усилий от морозного пучения грунта на сваю из-за заполнения местным пучинистым грунтом полостей между стволом сваи и стенками скважины. Несущая конструкция металла короба не используется для закрепления металлических или железобетонных опор к свае.
Целью настоящей полезной модели является использование металлической обоймы сваи в качестве конструктивного элемента для закрепления к ней различных типов стальных или железобетонных опор линий электропередачи и других сооружений, упрощение монтажа этих опор, а также повышения надежности защиты сваи от морозного пучения грунта.
Технический результат предлагаемой полезной модели обеспечивается использованием высоких прочностных характеристик металлической обоймы, соединенной с рабочей арматурой сваи, как конструктивной детали для закрепления надземных конструкций опор сооружений. При этом достигается экономия строительных материалов на изготовление элементов, обеспечивающих закрепление опор к свае, и упрощается технология монтажа надземных конструкций. Кроме того, за счет выполнения диаметра обоймы меньше, чем диаметр скважины и заполнения зазора между стенками скважины и обоймой гидрофобным грунтом, повышается надежность защиты сваи от воздействия морозного пучения грунта.
Получение заявленного технического результата подтверждается примерами различных вариантов крепления стальных и железобетонных опор к свае.
1. Для закрепления к свае стальной опоры с использованием фундаментных болтов, вместо установки в оголовке сваи этих болтов к обойме достаточно приварить шпильки необходимого диаметра.
2. Для закрепления к свае сборных железобетонных опор металлическая обойма может быть использована как стакан, чтобы обеспечить защемление этой опоры в стакане при помощи твердеющего материала вместо выполнения трудоемких работ по устройству стакана из монолитного железобетона.
3. При использовании фланцевого соединения круглой или многогранной стальной опоры со сваей к верхнему торцу обоймы жестко крепят отвечающий фланец для крепления такой опоры, что исключает необходимость устройства дополнительной закладной детали, чтобы закрепить фланец опоры к свае.
4. При использовании расклинивающего сопряжения трубчатой или многогранной стальной конической опоры обойму выполняют конической, из сужающегося к верху отвечающего профиля, что исключает необходимость устройства дополнительной закладной детали и снижает трудоемкость монтажа опоры.
Заявителями не выявлено техническое решение, тождественное описанной полезной модели, что позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:
Фиг.1 - Общий вид сваи по варианту 1.
Фиг.2 - Сечение А-А по варианту 1.
Фиг.3 - Общий вид сваи по варианту 2.
Фиг.4 - Сечение Б-Б по варианту 2.
Фиг.5 - Общий вид сваи по варианту 3.
Фиг.6 - Сечение В-В по варианту 3.
Фиг.7 - Общий вид сваи по варианту 4.
Фиг.8 - Сечение Г-Г по варианту 4.
Поставленная задача по варианту 1 (Фиг.1, 2) достигается тем, что свая 1 изготавливается в пробуренной скважине и имеет арматурный каркас 5, которому приварена обойма 2. До установки в скважину на внешнюю сторону обоймы 2 наносится противопучинистое покрытие 3. К верхней части обоймы 2 приварены фундаментные болты 6 для крепления опоры 7. Полость между обоймой 2 и стенками скважины заполнена гидрофобным грунтом 4. Пространство внутри обоймы 2 заполняется бетоном одновременно с бетонированием сваи 1.
Поставленная задача по варианту 2 (Фиг.3, 4) достигается тем, что верхняя часть обоймы 2 сваи 1 выполнена в виде стакана путем заполнения бетоном обоймы 2 не на всю высоту для закрепления нем любых типов опор 7, металлических или железобетонных, при помощи твердеющего материала В. Свая 1 изготавливается в пробуренной скважине и имеет арматурный каркас 5, к которому приварена обойма 2. До установки в скважину на внешнюю поверхность обоймы 2 наносят противопучинистое покрытие 3. Полость между обоймой 2 и стенками скважины заполнена гидрофобным грунтом 4.
Поставленная задача по варианту 3 (Фиг.5, 6) достигается тем, что свая 1 имеет трубчатую или многогранную обойму 2 с противопучинистым покрытием 3. Арматура 5 сваи 1 приварена к обойме 2. Полость между обоймой 2 и стенками скважины заполнена гидрофобным грунтом 4. К верхнему торцу обоймы 2 жестко прикреплен фланец 9 для крепления опоры 7. Обойма 2 заполнена на всю высоту бетоном.
Поставленная задача по варианту 4 (Фиг.7, 8) достигается тем, что свая 1 имеет коническую трубчатую или многогранную обойму 2, закрепленную широким торцом к арматуре 5 и заполненную бетоном на всю высоту. На наружные поверхности обоймы 2 нанесено противопучинистое покрытие 3, а полость между обоймой 2 и стенками скважины заполнена гидрофобным грунтом 4. Обойма 2 выступает над поверхностью грунта на необходимую посадочную высоту для закрепления нижней части конической трубчатой или многогранной опоры 10.
Предлагаемые варианты свай могут быть использованы при строительстве и реконструкции электросетевых и других подобных объектов, так как для их выполнения применяется общедоступная строительная техника и технологии.
Предлагаемые варианты свай снижают затраты материалов, упрощают технологию их устройства за счет использования металлической обоймы в качестве конструктивного элемента для крепления к нему различных типов опор и имеют повышенную защиту от воздействия морозного пучения грунта по сравнению с прототипом.