ОБЪЕМНО-ПРОФИЛИРОВАННАЯ СВАЯ
VOLUME SHAPED PILE

Изобретение относится к области строительства, конкретнее к фундаментам, и может быть использовано для устройства буронабивных свай, а также в качестве анкера, воспринимающего выдергивающие усилия.
Известны сваи, включающие пескобетонный армированный цилиндр, выполненный с возможностью установки внутри него железобетонной конструкции (см. патент РФ №2457292, МПК E02D 5/22, E02D 27/34, дата публикации 27.07.2012, и патент РФ №2459041, МПК E02D 27/34, E02D 5/38, дата публикации 20.08.2012).
Недостатками вышеупомянутых конструкций являются повышенная трудоемкость из-за большого количества технологических операций (формирование цилиндрической оболочки, создание «подушки), установка конструкции, заполнение свободного пространства наполнителем и его уплотнение).
В качестве ближайшего аналога принята свая-оболочка, включающая цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью ее заполнения наполнителем (см. ГОСТ 19804.5-83 «Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные цельные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры), утвержден в действие в 1982 г., стр.4, чертеж 1).
Недостатком ближайшего аналога является низкая несущая способность сваи.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является разработка конструкции сваи с увеличенной несущей способностью по ее боковой поверхности.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в увеличении несущей способности сваи по ее боковой поверхности благодаря формированию выступов на поверхности цилиндрической оболочки при заполнении ее наполнителем, в результате чего образуются дополнительные удерживающие силы за счет вовлечения в работу сваи значительного объема грунта, окружающего цилиндрическую оболочку, а также расширении области применения.
Поставленная задача решается тем, что в объемно-профилированной свае, включающей цилиндрическую оболочку, выполненную с возможностью ее заполнения наполнителем, цилиндрическая оболочка выполнена из упругого материала, в качестве наполнителя использован саморасширяющийся материал, причем по длине цилиндрической оболочки размещены и скреплены с ней, по меньшей мере, три жестких кольца, диаметр которых соответствует диаметру цилиндрической оболочки до ее заполнения наполнителем. Кроме того, наполнитель содержит сыпучие материалы, например щебень или песок, и/или связующие материалы, например бетон на расширяющемся цементе, жесткие кольца выполнены из металла, свободный конец цилиндрической оболочки выполнен замкнутым или открытым и в цилиндрическую оболочку помещен арматурный каркас.
Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.
Признак «цилиндрическая оболочка выполнена из упругого материала» обеспечивает возможность изменения диаметра сваи по ее длине.
Признак «в качестве наполнителя использован саморасширяющийся материал, причем по длине цилиндрической оболочки размещены и скреплены с ней, по меньшей мере, три жестких кольца, диаметр которых соответствует диаметру цилиндрической оболочки до ее заполнения наполнителем» обеспечивает формирование выступов на поверхности цилиндрической оболочки при заполнении ее наполнителем, что позволит свае воспринимать значительные выдергивающие нагрузки и, как следствие, создаст возможность использования в качестве анкера.
Кроме того, признаки зависимых пунктов формулы «свободный конец цилиндрической оболочки выполнен замкнутым или открытым» обеспечивает расширение области применение за счет возможности использования сваи в неустойчивых грунтах или при значительном напоре грунтовых вод, заполняющих скважину.
На фиг.1 изображен общий вид объемно-профилированной сваи.
На фиг.2 изображен продольный разрез объемно-профилированной
сваи.
На чертежах показаны цилиндрическая оболочка 1, наполнитель 2, жесткие кольца 3.
Заявляемую конструкцию устанавливают следующим образом.
В предварительно пробуренную скважину устанавливают подготовленную (предварительно расправленную) цилиндрическую оболочку 1 и заполняют ее наполнителем 2.
При заполнении цилиндрической оболочки 1 наполнителем 2 в виде саморасширяющегося материала происходит его распор в скважине (на чертежах не показана), а благодаря жестким кольцам 3 на поверхности цилиндрической оболочки 1 образуются выступы, распределенные по длине сваи.
Таким образом, в скважине формируется свая переменного диаметра, способная вовлечь окружающий грунт в работу на выдергивание.
Заявляемая свая обладает увеличенной несущей способностью и может быть использована в качестве анкера, воспринимающего выдергивающие усилия.