СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СЕКЦИЙ СОСТАВНОЙ СВАИ

Полезная модель относится к строительству, в частности к стыковым соединениям секций составных свай.
Известно стыковое соединение секций составных свай, выполненное в виде рифленого железобетонного выступа, размещенного на торце верхней секции сваи, и закладной детали в виде стакана, размещенной на торце нижней секции. (см. серию 1.011.1-10 «Сваи забивные железобетонные», выпуск 8 «Сваи составные сплошного квадратного сечения с ненапрягаемой арматурой. Рабочие чертежи», с.5, 6, черт.1).
Недостатком описанного стыкового соединения является высокая трудоемкость стыковки верхней и нижней секций свай. Это обусловлено тем, что конец рифленого железобетонного выступа можно завести в закладную деталь только вручную, при этом необходимо обязательно обеспечить соосность верхней и нижней секций, так как в противном случае при плотной посадке рифленого железобетонного выступа в закладную деталь нижней секции может произойти разрушение последней, а, следовательно, стыковка секций не произойдет. Еще одним существенным недостатком этого соединения является то, что забивка нижней секции сваи должна производиться с применением специального подбабка сложной конструкции, который предохраняет закладную деталь (стакан) от деформации.
За прототип выбрано стыковое соединение секций составных железобетонных свай по авт.свид. СССР №1576662, МПК Е 02 Д 5/52.
Стыковое соединение выполнено в виде выступа, образованного на торце верхней секции сваи, и выемки, образованной на торце нижней
секции. Выступ и выемка выполнены с радиусами постоянной и равной кривизны и окаймлены металлическим листом. Кроме того выступ и выемка снабжены соосными коническими отверстиями, в которых размещен фиксатор, представляющий собой стержень переменной толщины, уменьшающейся к концевым его частям. При этом на участке, обращенном к выемке, фиксатор имеет форму усеченного конуса с заершеной наружной поверхностью с направленными в сторону выступа остриями.
Выбранное за прототип стыковое соединение значительно снижает трудоемкость ориентации и стыковки верхней и нижней секций сваи по сравнению с аналогом, описанном выше. Тем не менее оно имеет существенный недостаток.
Конструкция стыкового соединения требует применения при забивке нижней секции сваи специального подбабка, назначение которого предохранять от разрушения торцевую часть, размещенную по периметру выемки.
Однако для выполнения этой функции подбабок должен плотно садиться на торец нижней секции. То есть между подбабком и боковыми поверхностями сваи не должно быть люфтов, что зачастую невозможно из-за больших допусков на размеры сваи в поперечном сечении. Но если подбабок, установленный на нижнюю секцию, будет иметь возможность перемещения в поперечном направлении (пусть даже небольшого), то торцевая часть вокруг выемки (стенка выемки) может быть частично или полностью разрушена в процессе забивки, что затруднит последующую качественную стыковку верхней и нижней секций или вообще сделает ее невозможной. Для исключения такого разрушения необходимо значительно уменьшать усилие забивки, а, следовательно, снижать производительность выполнения свайных работ.
Техническая задача полезной модели состояла в разработке надежного стыкового соединения секций составной сваи, обеспечивающего быструю и качественную стыковку.
Сущность полезной модели заключается в том, что в стыковом соединении секций составной сваи, включающим образованные на торцах стыкуемых секций выступ и выемку, которые выполнены по криволинейным поверхностям, имеющим радиусы постоянной равной кривизны, и снабжены окаймлениями из металлических листов и фиксатор, размещенный в соостных отверстиях, выполненных в выступе и выемке, выступ образован на нижней секции составной сваи, а выемка на верхней секции, металлические листы, окаймляющие выступ и выемку, снабжены арматурными выпусками, замоноличенными в теле соответствующей секции сваи, и жестко связаны между собой.
Предлагаемая конструкция позволяет исключить разрушение стыковочного элемента, образованного на торце нижней секции сваи, в процессе ее забивки, а следовательно, обеспечивает быструю и качественную стыковку секций.
Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображено стыковое соединение секций составной сваи в продольном разрезе.
Стыковое соединение нижней секции 1 и верхней секции 2 составной сваи содержит выступ 3, образованный на торце нижней секции 1, и выемку 4, образованную на торце верхней секции 2. Выступ 3 и выемка 4 выполнены по криволинейным поверхностям, имеющим радиусы постоянной равной кривизны, и снабжены окаймлениями в виде металлических листов 5, 6. Металлический лист 5 снабжен арматурными выпусками 7, замоноличенными в теле нижней секции 1 составной сваи. Металлический лист 6 снабжен арматурными выпусками 8,
замоноличенными в теле верхней секции 2. В днище выемки 4 образовано отверстие, в котором жестко посажен один конец фиксатора 9. Второй конец фиксатора 9 свободно входит в соосное отверстие, образованное в выступе 3 и выполненное в виде, например, стакана 10, внутри которого помещен самоотвердевающий материал 11. Металлические листы 5 и 6 жестко связаны между собой, например, посредством сварки по всему периметру поперечного сечения составной сваи (сварочный шов 12).
Соединение секций 1 и 2 составной сваи осуществляют следующим образом.
Забивают в грунт нижнюю секцию 1 сваи так, чтобы ее верхняя часть была доступна для последующей работы (стыковки).
При забивке используют подбабок, внутренняя поверхность которого, контактирующая с выступом 3, конгруэнтна выемке 4. При этом между подбабком и боковыми поверхностями нижней секции 1 сваи допускаются люфты, обусловленные допусками на размеры сваи в поперечном сечении. Указанные люфты в предлагаемой конструкции не приводят (в отличие от прототипа) к таким разрушениям торцовой части - выступа 3, которые могли бы затруднить или сделать невозможной последующую качественную стыковку верхней 2 и нижней 1 секций свай.
После забивки нижней секции 1 в стакан 10 помещают самоотвердевающий материал 11, например, на основе эпоксидной смолы и осуществляют стыковку верхней 2 и нижней 1 секции сваи. Для этого опускают верхнюю секцию 2 таким образом, чтобы свободный конец фиксатора 9 вошел в стакан 10. Благодаря выполнению выступа 3 и выемки 4 по криволинейным поверхностям, имеющим радиусы постоянной равной кривизны, облегчается стыковка и ориентирование в пространстве (в том числе соблюдение соосности) верхней 2 и нижней 1 секций свай. После
стыковки секций металлические листы 5 и 6 сваривают между собой по всему периметру поперечного сечения составной сваи, что так же повышает надежность стыковки. Затем осуществляют забивку сваи до проектной отметки.