RU208116U1 - Составная свая переменного сечения - Google Patents
Составная свая переменного сечения Download PDFInfo
- Publication number
- RU208116U1 RU208116U1 RU2021117326U RU2021117326U RU208116U1 RU 208116 U1 RU208116 U1 RU 208116U1 RU 2021117326 U RU2021117326 U RU 2021117326U RU 2021117326 U RU2021117326 U RU 2021117326U RU 208116 U1 RU208116 U1 RU 208116U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- soils
- piles
- diameter
- heaving
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/48—Piles varying in construction along their length, i.e. along the body between head and shoe, e.g. made of different materials along their length
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к техническим средствам, повышающим несущую способность свайных фундаментов. Целью данного решения является уменьшение металлоемкости стальных свай в пучинистых, просадочных, насыпных грунтах и грунтах с низкой несущей способностью. Поставленная цель достигается путем уменьшения диаметра верхней части свай, где располагаются не несущие грунты, и увеличение диаметра той части свай, где залегают несущие грунты.
Description
Полезная модель относится к техническим средствам, повышающим несущую способность свайных фундаментов.
Известно устройство сваи с противопучинистой оболочкой (Патент RU №170 032 U1, МПК Е02D 5/60, E02D 27/35, опубл. 12.04.2017 г.). Конструкция сваи состоит из сваи постоянного диаметра и противопучинистой обмазки.
Недостатком данного устройства является: наличие значительных сил морозного пучения, «негативных» сил трения при устройстве свай на объектах со значительными насыпями и в просадочных грунтах. Увеличение указанных нагрузок приводят к увеличению длины свай.
Также известно устройство противопучинистой сваи (Патент RU №181 501 U1, МПК Е02D 5/48, E02D 5/54, E02D 5/52, опубл. 17.02.2018 г.). Конструкция сваи состоит из верхней части сваи, располагающейся в зоне залегания пучинистых грунтов, и нижней части сваи с продольными лопостями.
Недостатком данного устройства и его аналогов является высокая стоимость данного изделия, т.к. верхняя часть изготавливается не из прямой трубы, а из многогранной трубы или многогранной усеченной пирамиды. Изготовление нижней части затруднено из-за значительного количества сварных соединений.
Еще одним известным устройством является свая с повышенной стойкостью к пучениям (Патент RU 2 441 964 С1 МПК E02D 5/48). Свая устраивается в пучинистых грунтах и предназначена для уменьшения сил пучения. Состоит из верхней части, устраиваемой только на глубину сезонного промерзания грунта, и нижней части сваи большего диаметра.
Недостатками данной сваи являются:
- устройство верхней части сваи только в зоне залегания пучинистых грунтов. Ниже пучинистых грунтов на значительную величину могут располагаться не несущие грунты, где нецелесообразно применение свай увеличенного диаметра свай, что приводит к увеличению металлоемкости свай;
- область применения решения - только устройство свай в пучинистых грунтах. Не указана возможность использования в просадочных, насыпных грунтах и грунтах с низкой несущей способностью. Например, в насыпных грунтах появляются так называемые «негативные» силы трения, которые передают дополнительную вдавливающую нагрузку на сваи и увеличивают их длину;
- низкая несущая способность стыка верхней и нижней части свай. Для обеспечения достаточной несущей способности стыка свай не применены дополнительные усиливающие решения. Например, для наиболее эффективной при диаметре верхней части свай 219 мм и нижней части свай 426 мм соотношение сварных швов в узле стыка явно непропорционально и приводит к рискам обеспечения безопасности данного решения с возможным разрушением сварных швов;
- применение только забивных свай, погружаемых с применением копра. При устройстве свай в твердомерзлых грунтах данный способ погружения свай не применим. В твердомерзлых грунтах применяется буроопускной способ погружения свай: выполняется лидерная скважина, в скважину заливается цементно-песчаный раствор на 1/3 глубины, после чего в скважину погружается свая. При необходимости затрубное пространство скважины заполняется раствором;
- не позволяет применять сваи диаметром 168 мм.
Целью настоящей полезной модели является снижение металлоемкости свай, устраиваемых в пучинистых, просадочных, насыпных грунтах и грунтах с низкой несущей способностью, а также:
1. Сократить длину свай;
2. Уменьшить силы пучения, действующие на сваи при замерзании (в том числе сезонном) грунтов;
3. Уменьшить «негативные» силы трения от насыпных грунтов. Негативные силы трения действуют в слое насыпных грунтов и в слое торфов (при наличии);
4. Уменьшить «негативные» силы трения в просадочных грунтах, действующих на глубине залегания просадочных грунтов и выше;
5. Сократить глубину изысканий при уменьшении длины свай;
6. Обеспечить несущую способности стыка свай.
Поставленная цель достигается применением свай переменного сечения. Сваи принимаются увеличенного диаметра только на глубину залегания несущих грунтов. Свая меньшего диаметра предусматривается выше через устройство специального усиленного узла. В верхней части свай за счет уменьшения диаметра свай пропорционально уменьшению диаметра уменьшаются силы морозного пучения, «негативные» трения от насыпных и просадочных грунтов. Несущая способность свай под острием при уменьшении диметра верхней части свай не изменяется, т.к. при расчете учитывается площадь сечения нижней части сваи.
Конструкция сваи переменного сечения представлена на чертеже.
Устройство состоит из трубной секции большего сечения (1) диаметром более 168 мм с наконечником (5), трубной секции меньшего диаметра диаметром более 159 мм (2), соединенные между собой упорным листом (4) и ребрами усиления (3). Все соединения элементов выполняются сварными швами.
Сокращение длины свай представлено следующими примерами:
1. Свайная труба длиной 325 мм толщиной стенки 8 мм заглубляется на площадке с наличием торфов (пучинистых грунтов). Глубина промерзания торфа -1 м. Глубина торфа – 7 м. Ниже залегают несущие грунты. Типовая длина сваи в данных условиях - 15 м.
При применении свай с повышенной стойкостью к пучениям (Патент RU 2 441 964 С1 МПК E02D 5/48) уменьшение диаметра сваи предусматривается от границы сезонного промерзания до уровня земли. При уменьшении диаметра с 325 мм до 219 мм уменьшается сила пучения на 32,6%. Для обеспечения устойчивости несущую часть сваи так же можно сократить на 32.6%. Получаем (15-8)×0,36=2,5 м. Общая длина сваи становится 15-2,5=12,5 м. Масса сваи до уменьшения диаметра составляла 15*62,5=937,5 кг. После уменьшения диаметра и соответствующей длины сваи: 1×41,6+(12,5-1)×62,5=760,4 кг.
При применении полезной модели стык сваи следует располагать на границе слабого и несущего грунта, т.е. на глубине 7 м. При уменьшении диаметра с 325 мм до 219 мм уменьшается сила пучения на 32,6%. Для обеспечения устойчивости несущую часть сваи так же можно сократить на 32.6%. Получаем (15-8)×0,36=2,5 м. Общая длина сваи становится 15-2,5=12,5 м. Масса сваи до уменьшения диаметра составляла 15×62,5=937,5 кг. После уменьшения диаметра и соответствующей длины сваи: 7×41,6+(12,5-7)×62,5=635,0 кг.
2. Свайная труба длиной 325 мм толщиной стенки 8 мм заглубляется на площадке с наличием насыпи высотой 5 м. Глубина промерзания насыпи -3 м. Ниже насыпи залегают несущие грунты. Типовая длина сваи в данных условиях - 20 м. От насыпи действуют так называемые «негативные силы трения», которые при самоуплотнении догружают сваю и из-за этого увеличивают её длину. При насыпях высотой более 3 м «негативные силы трения» превосходят силы морозного пучения.
При применении свай с повышенной стойкостью к пучениям (Патент RU 2 441 964 С1 МПК E02D 5/48) уменьшение диаметра сваи предусматривается от границы сезонного промерзания до уровня земли. При уменьшении диаметра с 325 мм до 219 мм «негативные силы трения» уменьшаются на 32,6%×3/5=20%. Для обеспечения устойчивости несущую часть сваи так же можно сократить на 20%. (зависимость длины свай может быть не линейной, но для наглядности расчетов предположим, что зависимость линейная) Получаем (20-5)×0,2=3,0 м. Общая длина сваи становится 20-3=17 м. Масса сваи до уменьшения диаметра составляла 20×62,5=1250 кг. После уменьшения диаметра и соответствующей длины сваи: 3×41,6+(17-3)×62,5=1000 кг.
При применении полезной модели стык сваи следует располагать на границе насыпного грунта, т.е. на глубине 5 м. При уменьшении диаметра с 325 мм до 219 мм «негативные силы трения» уменьшаются на 32,6%. Для обеспечения устойчивости несущую часть сваи так же можно сократить на 32,6%. (зависимость длины свай может быть не линейной, но для наглядности расчетов предположим, что зависимость линейная) Получаем (20-5)×0,326=5,0 м. Общая длина сваи становится 20-5=15 м. Масса сваи до уменьшения диаметра составляла 20×62,5=1250 кг. После уменьшения диаметра и соответствующей длины сваи: 5×41,6+(15-5)×62,5=833 кг.
Стык свай с повышенной стойкостью к пучениям (Патент RU 2 441 964 С1 МПК E02D 5/48) не является равнопрочным. Стык предусмотрен в виде усеченного конуса с длиной окружности в большей части 0,426×3,14=1,34 м, в меньшей части -3,14×0,159=0,5 мм. Разница в длине сварных швов - 1,34/0,5=2,7 раза. Стык конуса со сваей диаметром 159 мм может стать причиной появления трещин при забивке свай и привести к авариям при эксплуатации объектов. В полезной модели данное место стыка усилено сварными швами для того, что обеспечит равнопрочность соединения.
Преимущество данного устройства заключается в максимальном снижении «негативных» сил, действующих на сваи в пучинистых, просадочных, насыпных грунтах. Стык элементов сваи устраивается на границе несущих грунта и «слабых грунтов». Стык может располагаться значительно ниже глубины сезонного промерзания-оттаивания.
Claims (1)
- Свая переменного сечения со сниженной металлоемкостью при её изготовлении и используемая в пучинистых, просадочных, насыпных грунтах и грунтах с низкой несущей способностью и представляющая из себя трубную секцию диаметром более 168 мм с наконечником в нижней части и секцию меньшего диаметра более 159 мм, соединенные между собой упорным листом и ребрами усиления, размещенными равномерно по окружности в нижней части секции меньшего диаметра, соединение секций, составляющих сваю, упорного листа и ребер усиления осуществлено посредством сварки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117326U RU208116U1 (ru) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Составная свая переменного сечения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021117326U RU208116U1 (ru) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Составная свая переменного сечения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208116U1 true RU208116U1 (ru) | 2021-12-03 |
Family
ID=79174765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021117326U RU208116U1 (ru) | 2021-06-16 | 2021-06-16 | Составная свая переменного сечения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208116U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU211295U1 (ru) * | 2021-11-30 | 2022-05-30 | Публичное акционерное общество "Якутскэнерго" (ПАО "Якутскэнерго") | Противопучинистая композитная свая |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2320821C1 (ru) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-изыскательский институт "Фундаментпроект" | Буроопускной способ возведения свайного фундамента в вечномерзлом грунте |
RU2441964C1 (ru) * | 2010-08-31 | 2012-02-10 | Юрий Робертович Гунгер | Свая с повышенной стойкостью к пучениям |
RU2574430C1 (ru) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Александр Николаевич Иванов | Стойка опоры |
RU170032U1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-04-12 | Закрытое акционерное общество "Уральский завод полимерных технологий "Маяк" | Свая с противопучинной оболочкой |
RU181501U1 (ru) * | 2018-04-26 | 2018-07-17 | Акционерное общество энергетики и электрификации "Тюменьэнерго" (АО "Тюменьэнерго") | Противопучинная свая |
-
2021
- 2021-06-16 RU RU2021117326U patent/RU208116U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2320821C1 (ru) * | 2006-09-21 | 2008-03-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Проектно-изыскательский институт "Фундаментпроект" | Буроопускной способ возведения свайного фундамента в вечномерзлом грунте |
RU2441964C1 (ru) * | 2010-08-31 | 2012-02-10 | Юрий Робертович Гунгер | Свая с повышенной стойкостью к пучениям |
RU2574430C1 (ru) * | 2014-10-30 | 2016-02-10 | Александр Николаевич Иванов | Стойка опоры |
RU170032U1 (ru) * | 2016-12-26 | 2017-04-12 | Закрытое акционерное общество "Уральский завод полимерных технологий "Маяк" | Свая с противопучинной оболочкой |
RU181501U1 (ru) * | 2018-04-26 | 2018-07-17 | Акционерное общество энергетики и электрификации "Тюменьэнерго" (АО "Тюменьэнерго") | Противопучинная свая |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU211295U1 (ru) * | 2021-11-30 | 2022-05-30 | Публичное акционерное общество "Якутскэнерго" (ПАО "Якутскэнерго") | Противопучинистая композитная свая |
RU219792U1 (ru) * | 2022-12-12 | 2023-08-07 | Общество с ограниченной ответственностью "НК "Роснефть" - Научно-Технический Центр" | Свая переменного сечения |
RU220620U1 (ru) * | 2023-03-31 | 2023-09-26 | Общество с ограниченной ответственностью "НК "Роснефть" - Научно-Технический Центр" | Монтажная свая |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3490242A (en) | Method and structure for reinforcing an earthen excavation | |
US20140026518A1 (en) | Construction method for root-type foundation anchorage and bored, root-type cast in-situ pile with anchor bolts | |
CN109024651B (zh) | 一种钢管混凝土混合桩基及施工方法 | |
CN102864780A (zh) | 一种基坑支护结构及其支护方法 | |
CN107642041A (zh) | 超大直径空心群桩锚碇 | |
CN102808407B (zh) | 软土地基钢筋混凝土灌注桩施工方法 | |
CN106869138A (zh) | 一种衡重式双排桩支护结构及其基坑开挖方法 | |
CN206721870U (zh) | 一种长螺旋钻孔压灌桩用钢筋笼 | |
CN107100164A (zh) | 一种长螺旋钻孔压灌桩施工方法 | |
CN107642040A (zh) | 超大直径空心群桩锚碇的施工方法碇 | |
CN207484290U (zh) | 超大直径空心群桩锚碇 | |
RU208116U1 (ru) | Составная свая переменного сечения | |
CN217870445U (zh) | 一种用于上软下硬地层中的管桩结构 | |
CN207794067U (zh) | 钢管混凝土挖孔灌注复合微型桩 | |
RU219792U1 (ru) | Свая переменного сечения | |
CN110144881A (zh) | 一种自沉型预制空心抗滑桩及其施工方法 | |
CN102286971A (zh) | 钢管混凝土芯柱嵌岩桩 | |
CN212506305U (zh) | 倾斜楔形桩与竖直楔形桩的组合支护结构 | |
CN105200984B (zh) | 一种减少桩身变位的新型海洋工程桩基及其制作方法 | |
CN209958349U (zh) | 一种带有扩径导向灌浆装置的螺旋自钻式钢桩 | |
CN208309626U (zh) | 一种浮式管桩及其堤坝挡土结构 | |
CN111074936A (zh) | 一种用于抑制滑坡发育的新型挡土墙及施工方法 | |
CN104805834B (zh) | 现浇预制一体桩(icp桩)及其制作方法 | |
CN205676911U (zh) | 一种适用于软土场地的高层建筑管桩基础 | |
CN218148481U (zh) | 栈桥桩临时支撑结构和栈桥桩群 |