Устройство стыкового соединения деревянных свай при реконструкции свайных фундаментов

Полезная модель относится к строительству и может быть использована для реконструкции деревянных свайных фундаментов. Необходимость реконструкции фундаментов возникает из-за деструкции и разрушения древесины свай на границе с дневной поверхностью в результате понижения уровня грунтовых вод (УГВ) и биоразрушения древесины.
Известен способ усиления деревянных свай путем наращивания оголовков с послойной укладкой сухой грунтоцементной смеси с армированием рулонным материалом (Патент РФ N 2166028, МКП E 02 D 5/26, E 02 D 37/00, 2001).
Недостатком вышеуказанного способа является сложность, повышенная трудозатратность и материалоемкость технологии реконструкции фундаментов.
Наиболее близким к предлагаемому решению является способ сращивания по длине деревянных свай, при этом сваи стыкуются между собой стяжными хомутами, стальными или деревянными накладками на болтах (Руководство по проектированию свайных фундаментов / НИИОСП им. Н.М. Герсеванова Госстроя СССР. – М: Стройиздат, 1980, п. 2.14).
Недостатком способа является длительность выполнения стыковки свай между собой, материалоемкость и сложность изготовления стыка.
Задачей и техническим результатом полезной модели является упрощение технологии стыковки свай, уменьшение материалоемкости и уменьшение продолжительности цикла реконструкции деревянных свайных фундаментов.
Это достигается тем, что стыкуемые части сваи соединяются с помощью металлических зубчатых пластин (МЗП), при этом торец подземной части аварийной сваи предварительно оторцовывают в горизонтальной плоскости ниже уровня грунтовых вод, нижний торец надземной части сваи выравнивают в горизонтальной плоскости и обрезают по длине, в смежных торцевых поверхностях соединяемых частей сваи выполнены центрирующие отверстия, в которые помещают нагель, по наружной поверхности сваи устанавливают металлические зубчатые пластины с перекрытием торцевого стыка.
Полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид стыкового соединения сваи. На фиг. 2 показан узел центрирования соединяемых элементов. На фиг. 3 отражено расположение МЗП по боковой поверхности сваи.
На фиг. 4, 5 приведены характеристики деформаций составных свай, полученные в результате экспериментальных исследований.
Устройство стыкового соединения деревянных свай реализуют следующим образом.
Выполняют удаление грунта вокруг сваи 1 ниже УГВ на 50-60 см, производят отделение деструктивной части сваи 1 с обеспечением горизонтальности торцевой поверхности подземной части сваи. На место удаленного участка сваи устанавливают надземную часть сваи 2, соответствующего диаметра и длины. Предварительно в смежных торцах подземной и надземной частях сваи 1, 2 выполняют центровочные отверстия, в которые устанавливают нагель 3 из металла или другого материала. По периметру боковой поверхности соединяемых частей свай 1, 2 устанавливают МЗП 4 с перекрытием торцового стыка 5 подземной и надземной частью сваи 1,2, что обеспечивает надежность стыкового соединения.
Для подтверждения адекватности технического решения проведены экспериментальные испытания. Произведены измерения деформаций соединений свай по длине. Рассматривались четыре вида стыкового соединения: цельная свая, свая с «лобовым» соединением на МЗП, свая с соединением в половину диаметра на хомутах и в половину диаметра сваи на саморезах. Предельная нагрузка сваи для каждого вида соединения приведены в таблице 1.
Таблица 1
Вид соединения
F<sub>кр, </sub>кН
Цельная свая
330
Соединение сваи на МЗП
300
Соединение сваи на хомутах
240
Соединение сваи на саморезах
210
Таким образом, стык элементов деревянных свай с «лобовым» соединением при реконструкции фундаментов с применением центрирующих нагеля и МЗП позволяет обеспечить несущую способность свай при уменьшении материалоемкости и упрощении технологии реконструкции деревянных свайных фундаментов.