RU181501U1

RU181501U1 - Draft pile

Info

Publication number: RU181501U1
Application number: RU2018115771U
Authority: RU
Inventors: Петр Игоревич Романов; Сергей Петрович Касаткин
Original assignee: Акционерное общество энергетики и электрификации "Тюменьэнерго" (АО "Тюменьэнерго")
Priority date: 2018-04-26
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2018-07-17

Abstract

Полезная модель относится к строительству объектов электроэнергетики, а именно к конструкциям забивных свай для грунтов, характеризующихся наличием процесса морозного пучения грунта.Технический результат полезной модели - увеличение несущей способности сваи на выдергивающие нагрузки.Стальная свая содержит полый ступенчатый ствол, первый более широкий участок 1 которого предназначен для погружения на глубину ниже деятельного слоя пучинистого грунта и выполнен в виде трубы, снабженной продольными лопастями 2. Второй участок 3 ствола предназначен для размещения в зоне деятельного слоя пучинистого грунта выполнен многогранным и соединен крепежами с первым участком 1 ствола. Крепежи выполнены, например в виде фигурных накладных соединительных элементов 4, приваренных к наружным поверхностям участков 1 и 3 ствола. Участок 3 может быть выполнен в виде многогранной трубы или многогранной усеченной пирамиды, сужающейся кверху. 3 з.п. ф-лы; 3 ил.The utility model relates to the construction of electric power facilities, namely, to designs of driven piles for soils characterized by the presence of frost heaving. The technical result of the utility model is an increase in the load-bearing capacity of piles for pulling loads. The steel pile contains a hollow stepped trunk, the first wider section of which 1 designed for immersion to a depth below the active layer of heaving soil and made in the form of a pipe equipped with longitudinal blades 2. The second section 3 of the trunk It is dedicated for placement in the active layer area formed heaving soils polyhedral fasteners and connected to the first portion 1 of the barrel. Fasteners are made, for example, in the form of curly overhead connecting elements 4, welded to the outer surfaces of sections 1 and 3 of the barrel. Section 3 can be made in the form of a multifaceted pipe or a multifaceted truncated pyramid, tapering upward. 3 s.p. f-ly; 3 ill.

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к строительству объектов электроэнергетики, а именно к конструкциям забивных свай для грунтов, характеризующихся наличием процесса морозного пучения грунта.The utility model relates to the construction of electric power facilities, namely to the construction of driven piles for soils, characterized by the presence of frost heaving.

Уровень техникиState of the art

Для сооружения фундаментов часто используются стальные сваи.Steel piles are often used to build foundations.

При устройстве фундаментов в пучинистых грунтах сваи подвергаются морозному пучению. Пучинистые грунты характеризуются тем, что они увеличиваются в объеме. Это приводит к поднятию поверхности грунта при промерзании и опусканию поверхности грунта при его оттаивании. Промерзание происходит от поверхности грунта вглубь. Грунт примерзает к наружной поверхности сваи, и поднимаясь, тянет сваю вверх. Эта выдергивающая сила называется силой морозного пучения. Величина силы морозного пучения зависит от типа грунтов и пропорциональна площади поверхности части сваи, соприкасающейся с грунтом в зоне деятельного слоя грунта, т.е. в верхнем слое грунта, характеризующимся сезонным промерзанием и оттаиванием. Удерживается свая в грунте за счет силы трения на внешней поверхности части сваи, расположенной в грунте ниже деятельного слоя. При этом удерживающая сила пропорциональна площади поверхности сваи, соприкасающейся с грунтом в зоне ниже деятельного слоя грунта.When building foundations in heaving soils, piles are subjected to frost heaving. Paddy soils are characterized in that they increase in volume. This leads to a rise in the soil surface during freezing and lowering of the soil surface during thawing. Freezing occurs from the surface of the soil deeper. The soil freezes to the outer surface of the pile, and rising, pulls the pile up. This pulling force is called the force of frost heaving. The magnitude of the frost heaving force depends on the type of soil and is proportional to the surface area of the part of the pile in contact with the soil in the area of the active soil layer, i.e. in the upper soil layer, characterized by seasonal freezing and thawing. The pile is held in the soil due to the frictional force on the outer surface of the part of the pile located in the soil below the active layer. In this case, the holding force is proportional to the surface area of the pile in contact with the soil in the area below the active soil layer.

Известна свая с повышенной стойкостью к пучениям, выполненная в виде ступенчатой трубы, при этом диаметр первого участка сваи, на глубине ниже деятельного слоя пучинистого грунта, больше диаметра второй части сваи, погружаемой на глубину деятельного слоя пучинистого грунта (RU2441964 С1, опубл. 31.08.2010). Данная свая принята в качестве прототипа. Такая конструкция имеет недостаточную несущую способность на выдергивающие нагрузки.Known pile with increased resistance to heaving, made in the form of a stepped pipe, while the diameter of the first section of the pile, at a depth below the active layer of the heaving soil, is larger than the diameter of the second part of the pile, immersed to the depth of the active layer of the heaving soil (RU2441964 C1, publ. 31.08. 2010). This pile is adopted as a prototype. This design has insufficient bearing capacity for pulling loads.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Задачей настоящей полезной модели является повышение несущей способности на выдергивающие нагрузки.The objective of this utility model is to increase the bearing capacity of pulling loads.

Предметом полезной модели является стальная свая, содержащая полый ступенчатый ствол, первый более широкий участок которого предназначен для погружения на глубину ниже деятельного слоя пучинистого грунта и выполнен в виде трубы, отличающаяся тем, что первый участок ствола снабжен продольными лопастями, а второй участок ствола, предназначенный для размещения в зоне деятельного слоя пучинистого грунта, выполнен многогранным и соединен крепежами с первым участком ствола.The object of the utility model is a steel pile containing a hollow stepped trunk, the first wider section of which is designed to be dipped to a depth below the active layer of heaving soil and made in the form of a pipe, characterized in that the first section of the barrel is equipped with longitudinal blades, and the second section of the trunk, designed for placement in the zone of the active layer of heaving soil, it is multifaceted and connected by fasteners to the first section of the trunk.

Это позволяет повысить несущую способность сваи на выдергивающие нагрузки.This allows you to increase the bearing capacity of piles for pulling loads.

Полезная модель имеет развития, которые конкретизируют общие понятия, характеризующие заявляемую сваю, и состоят в том, что:The utility model has developments that specify the general concepts that characterize the declared pile, and are that:

- указанные крепежи выполнены в виде фигурных накладных соединительных элементов, приваренных к наружным поверхностям первого и второго участков ствола сваи;- these fasteners are made in the form of curly overhead connecting elements welded to the outer surfaces of the first and second sections of the pile shaft;

- второй участок ствола сваи выполнен в виде многогранной трубы;- the second section of the pile shaft is made in the form of a multifaceted pipe;

- второй участок ствола сваи выполнен в виде многогранной усеченной пирамиды, сужающейся кверху.- the second section of the pile shaft is made in the form of a multifaceted truncated pyramid, tapering up.

Осуществление полезной модели с учетом ее развитииImplementation of a utility model, taking into account its development

Сущность полезной модели иллюстрируется конкретным примером предпочтительного исполнения с учетом развитей полезной модели.The essence of the utility model is illustrated by a concrete example of the preferred execution, taking into account the development of the utility model.

На фиг. 1 показана свая в грунте, общий вид; на фиг. 2 - свая, вид сверху. На фиг. 3 показан пример соединения участков ствола с помощью крепежей.In FIG. 1 shows a pile in the ground, a general view; in FIG. 2 - pile, top view. In FIG. Figure 3 shows an example of connecting sections of the barrel using fasteners.

Полый ступенчатый ствол стальной сваи содержит:The hollow stepped trunk of a steel pile contains:

- первый участок 1 в виде трубы, на внешней поверхности которого жестко (например, сваркой) закреплены продольные (т.е. расположенные вдоль трубы) лопасти 2;- the first section 1 in the form of a pipe, on the outer surface of which longitudinally (i.e. located along the pipe) blades 2 are rigidly fixed (for example, by welding);

- второй участок 3, выполненный в виде усеченной многогранной (например, шестиугольной) пирамиды, сходящейся кверху.- the second section 3, made in the form of a truncated polyhedral (for example, hexagonal) pyramid, converging upward.

Многогранный участок 3 соединен с первым участком 1 крепежами, выполненными в виде фигурных накладных соединительных элементов 4 (косынок), приваренных к наружным поверхностям участков 1 и 3 ствола сваи.The multifaceted section 3 is connected to the first section 1 by fasteners made in the form of curly overhead connecting elements 4 (kerchiefs) welded to the outer surfaces of sections 1 and 3 of the pile shaft.

При возведении свайного фундамента участок 1 погружают на глубину ниже деятельного слоя пучинистого грунта, забивая сваю ударами по верхнему торцу усеченной пирамиды участка 3, который располагается в деятельном слое грунта, подверженном морозному пучению. Длина участка 3 задается проектом и определяется зональной границей сезонного оттаивания грунта 5 в месте установки свайного фундамента.During the construction of the pile foundation, section 1 is immersed to a depth below the active layer of heaving soil, hammering the pile with blows to the upper end of the truncated pyramid of section 3, which is located in the active soil layer, subject to frost heaving. The length of section 3 is set by the project and is determined by the zonal boundary of seasonal thawing of soil 5 at the installation site of the pile foundation.

Участок 3 ствола сваи может быть изготовлен из многогранного профиля или гнутого стального листа.Section 3 of the pile shaft can be made of a multifaceted profile or bent steel sheet.

Наличие продольных лопастей 2 на трубе участка 1 ствола увеличивает поверхность, взаимодействующую с грунтом ниже деятельного слоя, что повышает силу, удерживающую ствол сваи в зоне, не подверженной морозному пучению.The presence of longitudinal blades 2 on the pipe of the trunk section 1 increases the surface interacting with the soil below the active layer, which increases the force holding the pile shaft in the zone not subject to frost heaving.

Выполнение участка 3 ствола сваи многогранным и его соединение крепежами с участком 1 уменьшает площадь соприкосновения ствола сваи с грунтом деятельного слоя и, тем самым, уменьшает выдергивающую силу морозного пучения.The implementation of section 3 of the pile shaft multifaceted and its connection with fasteners with section 1 reduces the area of contact of the pile shaft with the soil of the active layer and, thereby, reduces the pulling force of frost heaving.

Вся совокупность признаков первого пункта полезной модели обеспечивает повышение несущей способности сваи на выдергивающие нагрузки, т.к. увеличивает силу, удерживающую сваю в грунте и снижает выдергивающую силу морозного пучения.The whole set of features of the first paragraph of the utility model provides an increase in the bearing capacity of piles for pulling loads, because increases the force holding the pile in the ground and reduces the pulling force of frost heaving.

Выполнение верхнего участка ствола сваи в виде усеченной многогранной пирамиды, сужающейся кверху, дополнительно сокращает площадь соприкосновения ствола сваи с грунтом деятельного слоя, подверженным морозному пучению, что приводит к дальнейшему снижению выдергивающих сил пучения и увеличивает анкерующие способности сваи.The implementation of the upper section of the pile shaft in the form of a truncated polyhedral pyramid, tapering upwards, additionally reduces the area of contact of the pile shaft with the soil of the active layer, subject to frost heaving, which leads to a further decrease in the shearing forces and increases the anchoring ability of the pile.

Claims

1. Стальная свая, содержащая полый ступенчатый ствол, первый более широкий участок которого предназначен для погружения на глубину ниже деятельного слоя пучинистого грунта и выполнен в виде трубы, отличающаяся тем, что первый участок ствола снабжен продольными лопастями, а второй участок ствола, предназначенный для размещения в зоне деятельного слоя пучинистого грунта, выполнен многогранным и соединен крепежами с первым участком ствола.1. Steel pile containing a hollow stepped trunk, the first wider section of which is intended to be immersed to a depth below the active layer of heaving soil and made in the form of a pipe, characterized in that the first section of the barrel is equipped with longitudinal blades, and the second section of the trunk, designed to be placed in the zone of the active layer of heaving soil, it is multifaceted and connected by fasteners to the first section of the trunk.

2. Свая по п. 1, в которой указанные крепежи выполнены в виде фигурных накладных соединительных элементов, приваренных к наружным поверхностям первого и второго участков ствола сваи.2. The pile according to claim 1, wherein said fasteners are made in the form of curly overhead connecting elements welded to the outer surfaces of the first and second sections of the pile shaft.

3. Свая по п. 1, в которой второй участок ствола сваи выполнен в виде многогранной трубы.3. The pile according to claim 1, in which the second section of the pile shaft is made in the form of a multifaceted pipe.

4. Свая по п. 1, в которой второй участок ствола сваи выполнен в виде многогранной усеченной пирамиды, сужающейся кверху.4. The pile according to claim 1, in which the second section of the pile shaft is made in the form of a multifaceted truncated pyramid, tapering upward.