Опорная свайная площадка

Область техники
Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям свайных фундаментов.
Уровень техники
В патенте США №5039256 (опубл. 13.08.1991) описана конструкция для возведения свайного фундамента. Конструкция представляет собой основание, выполненное в виде трубы или полых элементов иной формы, на боковой поверхности основания выполнены сквозные отверстия, обеспечивающие возможность введения свай под различными углами относительно основания. Верхняя часть свай фиксируется в основании посредством раствора, заливаемого в полости основания. Сваи входят в грунт под углом в различных направлениях по принципу корней дерева.
Недостатком этой известной конструкции является необходимость введения раствора в основание после установки свай, а также сложность точного позиционирования и установки нескольких оснований друг относительно друга и/или одного основания относительно иных объектов для формирования фундамента.
Из описания к патентной заявке США №20130272802 (опубл. 17.10.2013) известны различные варианты опорных конструкций, обеспечивающих возможность введения свай под углом к плоскости основания.
В частности, известна конструкция опорной свайной площадки, включающей основание, выполненное в виде пластины, направляющие втулки для введения свай, расположенные по периметру основания, каждая направляющая втулка ориентирована под углом к плоскости основания по направлению от одного края основания к противоположному краю основания. Согласно отдельным вариантам осуществления основание связано посредством винтового соединения с дополнительным упором для фиксации свай. Дополнительный упор расположен под основанием, а сваи проходят между основанием и дополнительным упором.
Указанная известная опорная свайная площадка имеет сложную конструкцию, а также не обеспечивает возможность точного позиционирования опорной свайной площадки относительно других аналогичных опорных свайных площадок и/или иных объектов. Указанные недостатки особенно проявляются при установке  опорных свайных площадок и формировании свайного фундамента в технически сложных условиях, например: установка фундамента (опор) на действующей железной дороге при наличии вибраций и иных внешних воздействий, в условиях наличия плотно расположенных подземных коммуникаций, электрических сетей, плотной городской застройки, при строительстве пирсов и т.д..
Задачей настоящей полезной модели является создание опорной свайной площадки, имеющей простую и универсальную конструкцию, и обеспечивающей возможность ее точного позиционирования при монтаже в различных условиях.
Раскрытие
Технический результат в заявляемой опорной свайной площадке, включающей основание, выполненное в виде пластины, направляющие втулки для введения свай, расположенные по периметру основания и ориентированные под углом к плоскости основания, ДОСТИГАЕТСЯ ТЕМ, что в центральной части основания имеется позиционное отверстие, выполненное с возможностью введения сваи перпендикулярно плоскости основания.
Возможные уточняющие признаки заявляемой полезной модели указаны ниже.
В позиционное отверстие дополнительно установлена направляющая втулка для введения сваи перпендикулярно плоскости основания.
В центральной части основания имеется дополнительное позиционное отверстие, выполненное с возможностью введения дополнительной сваи перпендикулярно плоскости основания.
Направляющие втулки для введения свай, расположенные по периметру основания, ориентированы по направлению от центральной части основания.
Основание содержит не менее четырех направляющих втулок для введения свай, расположенных по периметру основания.
Оси направляющих втулок, расположенных по периметру основания, ориентированы под углом не менее 40° относительно оси позиционного отверстия, выполненного с возможностью введения сваи перпендикулярно плоскости основания.
Оси направляющих втулок, расположенных по периметру основания, ориентированы под углом не более 65° относительно оси позиционного отверстия, выполненного с возможностью введения сваи перпендикулярно плоскости основания.
Направляющая втулка содержит средство блокировки сваи. Средство блокировки сваи выполнено в виде отверстия на поверхности направляющей втулки для введения крепежного элемента.
Основание имеет форму квадрата. Основание имеет прямоугольную форму. Основание имеет круглую форму.
Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении точности позиционирования опорной свайной площадки при монтаже в различных условиях.
Дополнительным техническим результатом, объективно достигаемым в заявляемой конструкции, является.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 – конструкция заявляемой опорной свайной площадки согласно неограничивающему варианту осуществления.
Фиг.2 – конструкция заявляемой опорной свайной площадки согласно другому неограничивающему варианту осуществления.
Фиг.3 – конструкция заявляемой опорной свайной площадки согласно еще одному неограничивающему варианту осуществления.
Фиг.4 – способ установки заявляемой опорной свайной площадки согласно одному из вариантов осуществления.
Фиг.5 – иллюстративный пример использования заявляемой опорной свайной площадки для монтажа откатных ворот.
Фиг.6 – иллюстративный пример использования заявляемой опорной свайной площадки для монтажа железнодорожной платформы.
Фиг.7 – иллюстративный пример использования заявляемой опорной свайной площадки для монтажа фонаря уличного освещения.
Фиг.8 – иллюстративный пример использования заявляемой опорной свайной площадки для монтажа остановки общественного транспорта.
Осуществление
На Фиг.1 показан неограничивающий вариант осуществления конструкции заявляемой опорной свайной площадки 100. Опорная свайная площадка 100 включает в себя основание 102, направляющие втулки 104, расположенные по периметру основания 102 и позиционное отверстие 106, расположенное в центральной части основания 102.
Основание 102 выполнено в виде пластины, в частности, металлической пластины или пластины из иного твердого материала или комбинации материалов. Пластина основания 102 дополнительно может быть покрыта антикоррозийным покрытием, например, краской.
Основание 102, согласно неограничивающим вариантам осуществления может иметь форму квадрата (Фиг. 1, Фиг. 2), прямоугольную форму (Фиг. 3), круглую форму (не показано), или иную форму, например, в зависимости от конструкции проектируемых сооружений и заданных параметров нагрузки на опорные свайные площадки.
В центральной части основания 102 имеется позиционное отверстие 106, выполненное с возможностью введения сваи перпендикулярно плоскости основания 102.
Возможны варианты осуществления, согласно которым в позиционное отверстие 106 дополнительно установлена направляющая втулка 108 для введения сваи перпендикулярно плоскости основания 102. Диаметр направляющей втулки 108 может совпадать или отличаться от диаметров направляющих втулок 104, расположенных по периметру основания 102.
Позиционное отверстие 106 обеспечивает возможность точного позиционирования опорной свайной площадки относительно аналогичных опорных свайных площадок и/или иных объектов. Для обеспечения точного позиционирования могут применяться, в частности, такие стандартные средства, как лазерный нивелир, лазерные приемники, лазерный длинномер, разметочная нить. Кроме того, для ускорения процесса возведения фундамента могут быть предварительно размечены оси для установки опорных свайных площадок, затем путем совмещения размеченных осей с позиционным отверстием 106 опорная свайная площадка может быть оперативно установлена в заданное положение и зафиксирована путем забивания опорной сваи в позиционное отверстие 106 перпендикулярно плоскости основания 102 опорной свайной площадки.
Возможны варианты осуществления, согласно которым в центральной части основания 102 может быть выполнено всего одно позиционное отверстие 106 (Фиг. 1, Фиг. 2).
Возможны варианты осуществления, согласно которым в центральной части основания 102 имеется дополнительное позиционное отверстие 306 (Фиг. 3), выполненное с возможностью введения дополнительной сваи перпендикулярно плоскости основания 102. Как будет понятно специалисту, в центральной части основания 102 может быть выполнено и большее количество дополнительных позиционных отверстий исходя, например из формы основания 102.
Как показано на Фиг.3, для обеспечения точного позиционирования опорной свайной площадки, имеющей основание 102 в форме прямоугольника, может быть целесообразно размещение в центральной части основания 102 позиционного отверстия 106 и одного дополнительного позиционного отверстия 306 на расстоянии друг от друга. Стоит отметить, что, например, при большем соотношении длин сторон и/или при большей площади основания 102 может быть актуально расположение большего количества дополнительных позиционных отверстий 306.
Позиционное отверстие 106 и дополнительное позиционное отверстие 306 могут иметь одинаковый размер или могут отличаться.
В дополнительное позиционное отверстие 306 может быть установлена дополнительная направляющая втулка 308 для введения сваи перпендикулярно плоскости основания 102. Диаметр дополнительной направляющей втулки 308 может совпадать или отличаться от диаметров направляющих втулок 104, расположенных по периметру основания 102, а также совпадать или отличаться от диаметра направляющей втулки 108 позиционного отверстия 106.
Направляющие втулки 104 для введения свай ориентированы под углом к плоскости основания 102. Направляющие втулки 104 обеспечивают возможность введения свай круглого сечения под заданным углом.
Направляющие втулки 104 для введения свай, расположенные по периметру основания 102, ориентированы по направлению от центральной части основания 102. При этом, траектории вводимых свай по периметру основания 102 и траектория сваи, вводимой позиционное отверстие 106 после установки не пересекаются.
Основание 102 содержит не менее четырех направляющих втулок 104 для введения свай, расположенных по периметру основания 102. Так на Фиг. 1 показано четыре направляющие втулки 104, расположенные по периметру основания 102. На Фиг. 2 показано 12 направляющих втулок 104, а в другом неограничивающем примере осуществления на Фиг. 3- 20 (двадцать) направляющих втулок 104.
Количество направляющих втулок 104 может быть выбрано исходя из одного или нескольких параметров: форма основания 102, площадь основания 102, диаметр свай, допустимое заглубление свай, длина свай, заданная максимальная нагрузка и т.д..
Оси направляющих втулок 104, расположенных по периметру основания, ориентированы под углом не менее 40° относительно вертикальной оси позиционного отверстия 106, выполненного с возможностью введения сваи перпендикулярно плоскости основания 102.
Оси направляющих втулок 104, расположенных по периметру основания 102, ориентированы под углом не более 65° относительно вертикальной оси позиционного отверстия 106, выполненного с возможностью введения сваи перпендикулярно плоскости основания 102.
Указанный диапазон от 40° до 65° обеспечивает высокую несущую способность опорной свайной площадки 100 практически на любых видах почвы.
Возможен вариант осуществления, согласно которому направляющая втулка 104 содержит средство блокировки сваи (не показано). Средство блокировки сваи может быть выполнено в виде отверстия на поверхности направляющей втулки 104 для введения крепежного элемента перпендикулярно оси прохождения сваи для ее блокировки.
Со ссылкой на Фиг. 4 будет описан способ монтажа заявляемой опорной свайной площадки 100 согласно неограничивающему варианту осуществления, показанному на Фиг. 1.
Осуществляют разметку места для установки опорной свайной площадки посредством, например, лазерного нивелира, лазерных приемников, лазерного длинномера, разметочной нити.  Кроме того, для ускорения процесса возведения фундамента могут быть предварительно размечены оси для установки опорных свайных площадок 100.
Специальная подготовка почвы не требуется.
Осуществляют центровку опорной свайной площадки 100. Совмещают позиционное отверстие 106 опорной свайной площадки 100 с размеченной осью.
В позиционное отверстие 106 забивают на заданную глубину опорную сваю 402 перпендикулярно плоскости основания 102.
Затем через направляющие втулки 104, расположенные по периметру основания 102 опорной свайной площадки 100 поочередно вбиваются сваи 404 на заданную глубину и на заданный угол, соответствующий положению направляющих втулок 104.
Для забивания свай 402 и 404 может использоваться, например, сваебойная техника  - копровая установка, мощностью  не менее 73 Дж,  отбойный молоток или бетонолом, силой удара  не менее 50 Дж. Длина свай 402 и 404 никак конкретно не ограничена, при этом длины свай 404 для одной опорной свайной площадки 100 могут по меньшей мере частично совпадать или отличаться. Длина сваи 404 может совпадать или отличаться относительно длины сваи 402.
После забивки свай 404 их верхние концы, расположенные в направляющих втулках 104 могут быть дополнительно зафиксированы посредством средств блокировки, например в виде самореза с буром ввинченного в отверстие на поверхности направляющей втулки 104 или иного крепежного элемента.
Заявляемая опорная свайная площадка обеспечивает возможность формировании свайного фундамента в технически сложных условиях, например: установка фундамента (опор) на действующей железной дороге при наличии вибраций и иных внешних воздействий, в условиях наличия плотно расположенных подземных коммуникаций, электрических сетей, плотной городской застройки, при строительстве пирсов и т.д.. За счет точной центровки посредством позиционного отверстия 106 и дополнительных позиционных отверстий 306 обеспечивается точная и надежная фиксация опорной свайной площадки 100 в заданном положении посредством введения сваи перпендикулярно плоскости основания 102.
На Фиг. 5-8 представлены иллюстративные примеры использования заявляемой опорной свайной площадки 100 при монтаже откатных ворот, железнодорожной платформы, фонаря уличного освещения, остановки общественного транспорта.
Как будет понятно специалисту для формирования фундамента может быть использована одна опорная свайная площадка, как показано на фиг. 7, или несколько опорных свайных площадок, как показано на Фиг. 5 и Фиг. 6. При использовании нескольких опорных свайных площадок они могут по меньшей мере частично совпадать или отличаться между собой. Например, фундамент может одновременно содержать несколько вариантов осуществления опорных свайных площадок, в частности, показанных на фиг. 1, фиг. 2 и фиг.3 и/или других (не показаны). Либо фундамент может содержать несколько одинаковых опорных свайных площадок 100 как показано на Фиг. 5 и Фиг. 6.
Крепление конструкций к опорной свайной площадке может осуществляться, например, посредством монтажных шпилек или иных крепежных элементов, посредством сварки, посредством раствора или их комбинации. В отдельных случаях может быть предусмотрена установка конструкций на опорную свайную площадку без дополнительных средств крепления
Предлагаемая конструкция может применяться для строительства на любых типах почвы, при этом существенно сокращается срок выполнения монтажных работ. Обеспечивается высокая скорость монтажа – на установку одной сваи длиной 2 метра  - требуется не больше 2-3-х минут.
Представленные иллюстративные варианты осуществления, примеры и описание служат лишь для обеспечения понимания заявляемого технического решения и не являются ограничивающими. Другие возможные варианты осуществления будут ясны специалисту из представленного описания. Объем настоящей полезной модели ограничен лишь прилагаемой формулой полезной модели.