СВАЯ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использована как при возведении новых, так и при усилении фундаментов ранее возведенных зданий и сооружений, а также при сооружении опор, воспринимающих знакопеременные нагрузки, или при устройстве шпунтового ограждения котлована из труб.
Известна винтовая свая, состоящая из полого ствола с винтовой нарезкой по всей его длине, с коническим сбегом у острия, снабженная расположенной и закрепленной на поверхности грунта гайкой, через которую пропущен ствол сваи (SU №727750, опубл. 15.04.1980).
При строительстве зданий и сооружений в условиях вечной мерзлоты в качестве фундаментов широко используются сваи, выполненные из стальных труб, в том числе винтовые. Для обеспечения несущей способности свай необходимо предотвращение эрозии вечной мерзлоты. Для решения этой задачи полости свайных фундаментов согласно действующим нормативным документам должны заполняться после их установки цементными растворами. Учитывая специфику строительства в условиях вечной мерзлоты, когда строительство ведется большей частью в зимний период при отрицательных температурах воздуха, проблематично обеспечить выполнение этого типа работ, т.к. работы связаны с «мокрыми» строительными процессами. Возможно заполнение полости свай из стальных труб цементными растворами в заводских условиях с последующей поставкой их на объект, однако, при этом существенно увеличивается вес свай, что удорожает их транспортировку и установку.
Так, например, известна принятая в качестве прототипа свая-оболочка промежуточной опоры моста стоячного типа, содержащая металлическую оболочку в виде трубы, заполненную бетоном с арматурным каркасом, выполненным из продольных стержней арматуры, расположенных по контуру оболочки и спиральной арматуры, обвитой вокруг них (RU №63367, E01D 19/14, опубл. 27.05.2007). Данное решение принято в качестве прототипа для заявленных объектов.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по заполнению полости сваи пенными наполнителями, имеющими незначительный вес, но при этом обеспечивающие возможность выполнения этой операции как в заводских условиях, так и в условиях низких температур.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эксплуатационных показателей, долговечности и уменьшении веса.
Указанный технический результат достигается тем, что в свае, представляющей собой вытянутое по длине тело вращения типа трубы постоянного или переменного сечения, полость которой заполнена наполнителем, в качестве наполнителя использован пенный наполнитель, типа пенобетона или пенополистирола, или пеноплекса, или твердого наполнителя из вспененных материалов, при этом полость трубы заполнена наполнителем, по крайней мере, на одной части высоты сваи.
При этом полость трубы может быть заполнена наполнителем со стороны одного конца трубы и со стороны другого конца трубы на общую глубину, меньшую высоты трубы.
Кроме того, отдельные части пенного наполнителя расположены в трубе через расстояние друг от друга.
Указанные признаки являются существенными и достаточными для получения требуемого технического результата.
Полезная модель поясняется чертежами, где
На фиг.1 - свая с пенным наполнителем по всей высоте ствола;
фиг.2 - свая с пенным наполнителем на части высоты ствола.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция сваи (фиг.1, 2), используемой для строительства фундаментов в грунте. Свая состоит из полой трубы, представляющей собой полый цилиндрический ствол 1, на наружной поверхности которой может быть выполнена винтовая навивка 2 (на наружной боковой поверхности - боковой стенке) по всей его длине или на части его длины и с инструментом 3 на одном конце или без него (на чертеже не показано) приводом вращения (не показан) на другом конце.
При строительстве зданий и сооружений в условиях вечной мерзлоты в качестве фундаментов используются сваи, выполненные из стальных труб, в том числе винтовые. Для обеспечения несущей способности свай необходимо предотвращение эрозии вечной мерзлоты. Для решения этой задачи полости свайных фундаментов согласно действующим нормативным документам должны заполняться после их установки наполнителем, исключающим попадание в полость сваи воды и уменьшающим теплопередачу в мерзлый грунт.
С целью решения проблемы предлагается полное заполнение полости свай, выполненных из стальных труб, в том числе винтовых, по всей их высоте любыми пенными наполнителями 5 (фиг.1), по крайней мере, на одной части высоты сваи, например такими как пенобетон, пенополистирол, вспененный пенополистирол, пенополистиролбетон, пенополиретан, пеноплекс или любые другие аналогичные наполнители. Поскольку внутренняя полость сваи не подвержена никаким механическим нагрузкам, никаких требований к прочности материала-заполнителя не предъявляется. Единственное требование к материалу-заполнителю - низкая теплопроводность, низкое водопоглощение и удельный вес, что и обеспечивают пеноматериалы. Заполнение может выполняться отдельными частями «пробками», (фиг.2), расположенными через некоторое расстояние друг от друга, т.к. такой способ заполнения также резко сокращает конвективную передачу тепла.
Полость трубы может быть заполнена наполнителем со стороны одного конца трубы и со стороны другого конца трубы на общую глубину, меньшую высоты трубы.
Учитывая то, что все строительные пенные материалы негигроскопичны, отсутствует необходимость герметизации таких свай заглушками как с нижней, так и с верхней стороны.
Настоящая полезная модель промышленно применима. Эффективность применения трубы с пенным наполнителем подтверждена проведенными строительными работами по формированию свайного фундамента и устройства ограждающих и ограждающе-несущих конструкций котлованов в северных регионах страны.