ОПЫТНАЯ СВАЯ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к устройству опытных свай для статических испытаний.
Известен способ испытаний свай статической нагрузкой, в котором осадка головы опытной сваи измеряется с помощью группы прогибомеров. /1 /
Недостатком данного способа является то, что данный метод не позволяет определить собственные деформации ствола сваи.
Наиболее близким техническим решением является испытываемая статической нагрузкой свая, в теле которой по всей длине ствола установлены тензодатчики. Осадка головы сваи измеряется с помощью группы прогибомеров, а деформации ствола сваи измеряются с помощью тензодатчиков. /2/
Недостатками данной испытательной сваи являются: высокая стоимость, необходимость тарировки тензодатчиков, недостаточная надежность установки тензодатчиков в бетоне и неточность измерений, обусловленная косвенным методом определения измеряемых величин (невозможность проведения прямых измерений). Кроме того, для их применения требуется привлечение дополнительной специализированной организации.
Задачей полезной модели является повышение точности измерений, упрощение измерений деформаций ствола сваи и снижение стоимости работ.
Проблема решается таким образом, что в опытной свае, включающей бетонное тело с арматурным каркасом, согласно полезной модели, в теле бетонного ствола сваи на всю его высоту на арматурном каркасе смонтирована полая металлическая трубка с запаянным нижним концом и арматурным стержнем диаметром 0,9-0,8 от внутреннего диаметра трубки и длиной больше длины трубки на величину не менее 50 мм, вставленным в полость трубки с возможностью свободного перемещения стержня в полости трубки при статическом нагружении сваи и определении ее деформации по всей длине.
При этом трубка со стержнем может быть заполнена минеральным маслом. Причем трубка может быть выполнена из отдельных элементов, соединенных между собой муфтами для улучшения сцепления с бетоном.
Предлагаемая конструкция опытной сваи отличается от известной тем, что в теле сваи размещена, смонтированная на каркасе на всю высоту сваи, полая металлическая трубка с запаянным нижним концом и вставленным в полость трубки арматурным стержнем диаметром 0,9-0,8 от внутреннего диаметра трубки и длиной больше длины трубки на величину не менее 50 мм с возможностью свободного перемещения стержня в полости трубки при статическом нагружении сваи и определении ее деформации по всей длине.
Сущность конструкции заключается в том, что:
- В теле сваи размещена стальная трубка, внутренним диаметром от 15 до 24 мм с закрытым нижним концом от головы сваи до низа арматурного каркаса и соединенная с ним. В трубке свободно размещен стальной стержень диаметром от 12 до 20 мм, выступающий над краем трубки не менее, чем на 50 мм. Разность расстояний межу концами трубки и стержня до и после приложения нагрузки является деформацией всего ствола сваи.
- В теле сваи могут быть размещены несколько стальных трубок разной длины кратной 0,25 ствола сваи с размещенными в них стержнями, что позволяет определять деформации разных промежуточных участков тела сваи от ее головы;
- свободное пространство между стержнем и трубкой заполняется минеральным маслом, что позволяет предотвратить заклинивание стержня и повышает точность измерений, делая перемещение стержня более свободным.
На фиг. 1 изображена опытная свая, фиг. 2 - то же, что и на фиг. 1, вариант размещения трубок разной длины.
Опытная свая состоит из бетонного тела сваи 1, арматурного каркаса 2, полой закрытой снизу стальной трубки 3, стального стержня 4. Конец стержня выступает над концом трубки. Опытную сваю устраивают следующим образом.
Полые стальные трубки привариваются к арматурному каркасу в процессе его изготовления, трубки запаивают со стороны низа сваи. Перед установкой арматурного каркаса с трубками в проектное положение и бетонированием в трубки вставляют стержни и проверяется их свободный ход. После установки сваи в проектное положение трубки заполняются минеральным маслом. Деформации ствола сваи определяются как разность расстояний между концом трубки и стержня под статической нагрузкой.
Опытные работы подтвердили эффективность патентуемого решения по простоте и точности измерений, а также по снижению его стоимости. Кроме того, реализация патентуемого решения доступна строителям и испытателям без дополнительного привлечения специализированной организации и закупки проводов и датчиков.
Источники:
1. ГОСТ 30672-2012 Грунты полевые испытания, общие положения.
2. ГОСТ 5686-2012 Методы полевых испытаний сваями
3. Прогибомер тип ПМ Максимова ТУ 3949-165-60632410-2012
4. Тензодатчики для испытаний свай (интернет).