ЗАБИВНАЯ ТРАНСФОРМИРУЕМАЯ СВАЯ

Полезная модель относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, закладываемым во всех грунтах, в частности в рыхлых и сыпучих.
Известна железобетонная забивная свая (патент RU на полезную модель № 113277, опубл. 10.02.2012, Бюл. № 4), характеризующаяся тем, что содержит железобетонный корпус квадратного или прямоугольного сечения, внутри которого расположен арматурный каркас. По его оси закреплена инъекционная труба, один конец которой открыт, а второй закрыт пробкой.
Недостаток конструкции такой сваи состоит в высокой металлоемкости, сложности изготовления, низкой несущей способности.
Известна свая забивная (патент RU на изобретение № 2386749, опубл. 20.04.2010, Бюл. № 11), принятая за прототип и состоящая из ствола с осевым отверстием, заостренного наконечника с кольцевым основанием и конусоидальной оболочки с острием, полости внутри оболочки заполнены затвердевающим раствором. В основании наконечника имеется резьбовое отверстие, закрываемое резьбовой пробкой со штоком.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: ствол с заостренным наконечником и инъекционной трубки.
Недостатки известной сваи - сложность конструкции, высокая материалоемкость, низкая несущая способность, так как несущая способность висячей сваи определяется сопротивлением суммы сил трения по ее боковой поверхности и грунта под острием.
Задачей полезной модели является повышение несущей способности забивной сваи за счет увеличения силы трения.
Это достигается тем, что забивная трансформируемая свая состоит из ствола с заостренным наконечником и инъекционной трубки конической формы из пластмассы с сечением в виде четырехлучевой звезды с осевым отверстием.
Данная совокупность существенных признаков является неизвестной из уровня техники. Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию полезной модели «новизна».
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 показана схема забивной трансформируемой сваи; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.
Забивная трансформируемая свая состоит из ствола 1 длиной L с заостренным наконечником 2. По центральной оси ствола 1 расположена инъекционная трубка 3, выполненная из пластмассы, конической формы. В плоскости сечения ствола трубка имеет вид четырехлучевой звезды 4, в центре которой расположено осевое отверстие. Лучи 4 намеренно ослабляют сечение ствола 1 для более уверенного его расклинивания. Размеры лучей:
a
a
a
для квадратного сечения: 0.8* и 0.5*, где -сторона сечения ствола 1;
a
a
a
для прямоугольного сечения: 0.8* и 0.5*b, где , b-стороны сечения ствола 1, при этом  - большая сторона;
для круглого сечения: 0.8*D и 0.5*D, где D-диаметр сечения ствола 1.
Длина  и диаметр d отверстия инъекционной трубки 3 напрямую зависят от модуля деформации грунта Е, точнее от его средневзвешенного значения, так как только в очень редких случаях свая будет находиться только в массиве грунта одного типа. Найти средневзвешенное значение модуля деформации Е можно по известной формуле:
где Е - модуль деформации грунта;
h - толщина слоя грунта.
Оптимальная зависимость d от  была сведена в таблицу 1.
Диаметр нижнего конца трубки принимается равным 1 см.
Промежуточные значения , d находятся методом интерполяции.
Ствол 1 с заостренным концом 2 погружается в грунт на заданную глубину. В инъекционную трубку 3 конической формы заливают невзрывное разрушающее вещество (НРВ), которое в ходе химической реакции увеличивается в объеме в 2-3 раза. Невзрывное разрушающее вещество (НРВ), вводимое в трубку 3, получали путем тонкого помола спека; пластификатор вводили с водой при затворении или в сухом виде при помоле. Спек НРВ получали обжигом в течение 1 часа при температуре 900°С сырьевой смеси, включающей кальцит - и щелочесодержащий компоненты. В качестве щелочесодержащего компонента применяли кальцинированную соду и щелочной сток производства капролактама (ЩСПК). Пластификатором - неотъемлемой составной частью НРВ, вводимой после обжига, служил лигносульфонат технический (ЛСТ). Сечение ствола может быть выполнено квадратным, прямоугольным, круглым.
В течение 1-2 суток с помощью пластмассовых лучей 4 происходит расклинивание верхней части ствола 1.
Свая из призматической трансформируется в пирамидальную. Увеличение площади соприкосновения и создание дополнительного давления на грунт, при расклинивании верхней части ствола 1, повышает величину силы трения. Это позволяет увеличить несущую способность сваи на 30-40%.