КОНСТРУКЦИЯ СВАИ-РИТ С ШИПАМИ

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям свай изготавливаемых с помощью разрядно-импульсной технологии (РИТ).
Известно, что энергия высоковольтного электрического разряда в жидкой среде преобразуется в энергию парогазовой полости и ударной волны, которые производят механическую работу по формированию камуфлетного уширения в грунте [1].
В качестве прототипа взята свая-РИТ, созданная по разрядно-импульсной технологии включающая несимметричные камуфлетные уширения вдоль ствола или в корне (пята), которые могут быть более, чем 2 раза больше первоначального диаметра скважины [2].
Недостатком данной сваи является недостаточная несущая способность по грунту.
Известно, что за счет конструкции разрядника, возможно ударную волну и энергию парогазовой полости направлять в заданном направлении, таким образом создавать сваи-РИТ различной геометрической конфигурации в зависимости от области применения [патент РФ №2075229].
Технический задачей полезной модели является повышение несущей способности сваи по грунту за счет изменения ее геометрической конфигурации.
Техническая задача решается за счет того, что свая-РИТ содержащая цилиндрический ствол с камуфлетными уширениями отличающаяся тем, что дополнительно имеет шипы расположенные между камуфлетными уширениями под углом 30-40 градусов к боковой поверхности ствола сваи, причем шипы выступают за камуфлетное уширение, а диаметр шипов в 5-7 раз меньше диаметра ствола сваи, при этом шипы полученные в результате работы разрядника, создают дополнительное сопротивление вертикальным и горизонтальным нагрузкам, при работе сваи в массиве слабого грунта, что повышает ее несущую способность по грунту.
На фигуре 1 изображен продольный разрез предлагаемой сваи-РИТ, где обозначены:
цилиндрический ствол
- 1;
камуфлетное уширение
- 2;
шип -
3.
на фигуре 3 конструкция разрядника, где показаны:
нижнее выходное отверстие
- 4;
боковое выходное отверстие
- 5;
формируемая камера
- 6;
положительный электрод
- 7;
отрицательный электрод
- 8;
металлический цилиндр
- 9.
на фигуре 3 показан процесс формирования сваи разрядником с формируемой камерой.
Свая включает цилиндрический ствол 1 по диаметру скважины или забоя, камуфлетные уширения 2, образованные в результате работы нижнего выходного отверстия 4, шипы 3 выпирающие на 2-2,5 диаметра ствола сваи 1.
Разрядник работает следующим образом. На разрядноимпульсную установку подают рабочее напряжение и получают высоковольтный электрический разряд с помощью предложенного разрядника находящегося внутри металлического цилиндра (Фиг.2). Энергия разряда, преобразованная в формируемой камере 6 в ударную волну и парогазовую полость, через нижнее выходное отверстие 4 образует камуфлетное уширение 2, за счет боковых выходных отверстий 6 гидродинамический поток формирует шипы 3 между камуфлетными уширениями 2.
Конфигурация сваи получена экспериментально путем подбора оптимальных параметров различного вида разрядников с формируемыми камерами.
Влияние шипов на несущую способность сваи по грунту также оценивалось экспериментально, для чего создавались одинаковые условия задавливания свай с измерениями их осадки.
Эксперимент показал, что «свая-РИТ с шипами» обладает несущей способностью на 15-20% выше, чем свая-РИТ изготовленная в соответствующих условиях, например разрядником для создания набивных электроимпульсных свай [патент РФ №2075229].
Таким образом, оптимальная конструктивная форма сваи-РИТ с камуфлетными уширениями и шипами обладает большей несущей способностью по грунту в сравнении с прототипом.
Источники информации:
1. Р.А.Мангушев А.В.Ершов А.И.Осокин «Современные свайные технологии», СПб, ГАСУ, 2007 г. стр.69.
2. Материалы Академических чтений по геотехнике. Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики механики грунтов и фундаментостроения. Казань, 2006, с.122-131.