RU83077U1 - PREFABRICATED REINFORCED CONCRETE BORROWNED PILES - Google Patents

Abstract

1. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая, состоящая из железобетонного ствола переменного сечения с арматурным каркасом из продольных стержней и поперечной навивки арматуры, закрепленной на боковой поверхности ствола винтовой навивки и разрыхляющего наконечника, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена предварительно напряженной непрерывной или прерывистой с переменным шагом в соответствии с распределением усилий в стволе, возникающих при ввинчивании сваи в грунт, и зафиксирована на продольном стержне арматурного каркаса железобетонного ствола, причем винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена в направлении противоположном поперечной навивке арматуры арматурного каркаса железобетонного ствола. ! 2. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что железобетонный ствол сваи имеет переменную по длине форму, цилиндрическую - в головной части сваи и конусную - в средней и концевой частях сваи, при этом угол конусности средней части меньше угла конусности концевой части сваи. ! 3. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с переменным шагом, изменяемым прямо пропорционально диаметру сечения ствола. ! 4. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с переменным шагом, изменяемым обратно пропорционально диаметру сечения ствола. ! 5. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, �1. Precast reinforced concrete screw-screw pile, consisting of a reinforced concrete trunk of variable cross-section with a reinforcing cage of longitudinal rods and transverse winding reinforcement mounted on the side surface of the barrel of the spiral winding and loosening tip, characterized in that the spiral winding on the side of the barrel is pre-stressed continuous or discontinuous with variable pitch in accordance with the distribution of forces in the trunk arising from screwing piles into the ground, and is fixed on partite rod carcass reinforcing concrete shaft, the helical winding at the side surface of the barrel is made in the opposite transverse direction coiling the reinforcing carcass reinforcement concrete shaft. ! 2. The precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the reinforced concrete trunk of the pile has a variable shape in length, cylindrical in the head of the pile and conical in the middle and end parts of the pile, while the angle of cone of the middle part is less than the angle of conicity of the end parts of piles. ! 3. The precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a variable pitch, which is directly proportional to the diameter of the trunk section. ! 4. The precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a variable pitch, which is inversely proportional to the diameter of the trunk section. ! 5. Precast reinforced concrete screw-screw pile according to claim 1, �

Description

Полезная модель относится к строительству, а именно к конструкциям сборных железобетонных свай и может быть использована для возведения фундаментов зданий и сооружений, устройства геотехнических ограждений.The utility model relates to construction, namely to the construction of precast reinforced concrete piles and can be used for the construction of foundations of buildings and structures, the installation of geotechnical fences.

Известны конструкции свай, представляющие собой цилиндрическую, металлическую полую трубу с закрытым нижним концом, на наружной поверхности которой выполнены винтовые выступы. / RU патент №22073084, E02D 5/38, публ. 10.02.1997/.Known designs of piles, which are a cylindrical, metal hollow pipe with a closed lower end, on the outer surface of which helical protrusions are made. / RU patent No. 22073084, E02D 5/38, publ. 02/10/1997 /.

Наиболее близкой конструкцией к заявляемой свае является бурозавинчиваемая железобетонная свая, содержащая железобетонный ствол переменного сечения с арматурным каркасом из продольных стержней и поперечной арматуры и закрепленной на боковой поверхности ствола винтовой навивки из металлопроката, / RU патент №2204653, кл. E02D 5/38, публ. 20.05.2003/.The closest design to the claimed pile is a screw-screwed reinforced concrete pile containing a reinforced concrete shaft of variable cross-section with a reinforcing cage of longitudinal rods and transverse reinforcement and fixed on the side surface of the barrel screw winding from rolled metal, / RU patent No. 2204653, class. E02D 5/38 publ. 05/20/2003 /.

Недостатками известных конструкций является недостаточная прочность железобетонного ствола на воздействие нагрузки при погружении, шнековая производительность винтовой навивки, низкая скорость погружения, невысокая эффективность работы свай в составе группы.The disadvantages of the known designs is the lack of strength of the reinforced concrete trunk under the influence of load during immersion, screw screw winding performance, low immersion speed, low efficiency of piles in the group.

Техническая задача заключается в улучшении эксплуатационных и технологических свойств сборной железобетонной бурозавинчиваемой сваи при снижении материалоемкости, расширение области применения для различных грунтовых условий, расширение области использования в геотехническом строительстве как свайного элемента заводского изготовления.The technical task is to improve the operational and technological properties of precast concrete screw-screw piles while reducing material consumption, expanding the scope for various soil conditions, expanding the scope of use in geotechnical construction as a factory-made pile element.

Поставленная задача решается таким образом, что в сборной железобетонной бурозавинчиваемой свае, состоящей из железобетонного ствола переменного сечения с арматурным каркасом из продольных стержней и поперечной навивки арматуры, закрепленной на боковой поверхности ствола винтовой навивки и разрыхляющего наконечника, согласно полезной модели, винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена предварительно напряженной непрерывной или прерывистой с переменным шагом в соответствии с распределением усилий в стволе, возникающих при ввинчивании сваи в грунт, и зафиксирована на продольном стержне арматурного каркаса железобетонного ствола, причем винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена в направлении противоположном поперечной навивке арматуры арматурного каркаса железобетонного ствола. Причем, железобетонный ствол сваи имеет переменную по длине форму, цилиндрическую - в головной части сваи и конусную - в средней и концевой частях сваи, при этом угол конусности средней части меньше угла конусности концевой части сваи. Кроме того, винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с шагом, изменяемым прямо пропорционально диаметру сечения ствола. Или винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с шагом, изменяемым обратно пропорционально диаметру сечения ствола Свая может быть выполнена с постоянным коэффициентом армирования по длине ствола. При этом ее бетонная поверхность выполнена волнистой, с глубиной впадин не более 1/3 диаметра винтовой навивки.The problem is solved in such a way that in a prefabricated reinforced concrete screw-screw pile, consisting of a reinforced concrete trunk of variable cross section with a reinforcing cage of longitudinal rods and transverse winding reinforcement, mounted on the side surface of the barrel of the spiral winding and loosening tip, according to the utility model, the spiral winding on the side surface the barrel is pre-stressed continuous or intermittent with a variable pitch in accordance with the distribution of forces in the barrel arising x when screwing the piles into the ground, and fixed on the longitudinal stem of the reinforcing cage of the reinforced concrete trunk, moreover, the screw winding on the side surface of the trunk is made in the direction opposite to the transverse winding of the reinforcement of the reinforcing cage of the reinforced concrete trunk. Moreover, the reinforced concrete trunk of the pile has a shape that is variable in length, cylindrical in the head of the pile and cone in the middle and end parts of the pile, while the cone angle of the middle part is less than the cone angle of the end part of the pile. In addition, screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a step that can be changed directly proportional to the diameter of the trunk section. Or screw winding on the lateral surface of a reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a step that can be changed inversely with the diameter of the trunk section. The pile can be made with a constant coefficient of reinforcement along the length of the shaft. Moreover, its concrete surface is made wavy, with a depth of troughs not more than 1/3 of the diameter of the screw winding.

Предлагаемая конструкция сваи отличается от известной тем, что винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена предварительно напряженной непрерывной или прерывистой с The proposed design of the piles differs from the known one in that the screw winding on the side surface of the trunk is pre-stressed continuous or intermittent with

переменным шагом в соответствии с распределением усилий в стволе, возникающих при ввинчивании сваи в грунт, и зафиксирована на продольном стержне арматурного каркаса железобетонного ствола, причем винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена в направлении противоположном поперечной навивке арматуры арматурного каркаса железобетонного ствола. Причем железобетонный ствол сваи имеет переменную по длине форму, цилиндрическую - в головной части сваи и конусную - в средней и концевой частях сваи, при этом угол конусности средней части меньше угла конусности концевой части сваи. Кроме того, винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с шагом, изменяемым прямо или обратно пропорционально диаметру сечения ствола. Свая может быть выполнена с постоянным коэффициентом армирования по длине ствола. При этом ее бетонная поверхность выполнена волнистой, с глубиной впадин не более 1/3 диаметра винтовой навивки.in a variable step in accordance with the distribution of forces in the trunk arising when the piles are screwed into the ground, and fixed on the longitudinal shaft of the reinforced concrete trunk reinforcing cage, and the screw winding on the side surface of the barrel is made in the direction opposite to the transverse winding of the reinforced concrete reinforcing cage reinforcement. Moreover, the reinforced concrete trunk of the pile has a shape that is variable in length, cylindrical in the head of the pile and conical in the middle and end parts of the pile, while the cone angle of the middle part is less than the cone angle of the end part of the pile. In addition, screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a step that can be changed directly or inversely proportional to the diameter of the trunk section. The pile can be made with a constant coefficient of reinforcement along the length of the trunk. Moreover, its concrete surface is made wavy, with a depth of troughs not more than 1/3 of the diameter of the screw winding.

Выполнение армирования и навивки обеспечивают повышенную прочность сваи при ввинчивании ее в грунт и возможность работы ее как сваи фундамента или геотехнического ограждения самостоятельно. Расчет оптимального армирования проводят из расчета сохранения постоянного коэффициента армирования по длине сваи. Фиксация предварительно напряженной навивки на продольном стержне арматурного каркаса обеспечивает снижение материалоемкости за счет включения навивки в работу ствола на кручение. Для уменьшения усилия кручения навивка может быть выполнена прерывистой. Переменный шаг навивки обеспечивает повышение производительности погружения сваи в грунт за счет повышения производительности шнековой проходки, и прочности сваи за счет распределения арматуры в соответствии с эпюрой крутящих моментов в сечении. Выполнение боковой поверхности ствола волнистого The implementation of reinforcement and winding provide increased strength of the pile when screwing it into the ground and the ability to work it as a foundation pile or geotechnical fence independently. The calculation of the optimal reinforcement is carried out on the basis of maintaining a constant reinforcement coefficient along the length of the pile. Fixing the prestressed winding on the longitudinal shaft of the reinforcing cage provides a reduction in material consumption due to the inclusion of winding in the work of the trunk for torsion. To reduce the torsional force, the winding can be intermittent. The variable pitch of the winding provides an increase in the productivity of immersion of piles in the ground by increasing the productivity of auger penetration, and the strength of the piles due to the distribution of reinforcement in accordance with the diagram of the torque in the section. The execution of the lateral surface of the corrugated trunk

профиля с глубиной впадин более 1/3 диаметра винтовой навивки утрачивает полезную работу предварительного напряжения винтовой навивки.profile with a depth of depressions of more than 1/3 of the diameter of the screw winding loses the useful work of the prestressing of the screw winding.

Выбранная форма железобетонного ствола - переменная по длине, цилиндрическая - в головной части сваи, погружаемая в ненесущую часть грунтового массива, и конусная - в средней и концевой частях сваи, с переменной конусностью, погружаемая в несущую часть грунтового массива, обеспечивает эффективную работу сваи в группе за счет более равномерного распределения усилия в стволе сваи при экономии материала сваи. Форма боковой поверхности со сложной конусностью близка к параболической форме и обеспечивает упрощение погружения железобетонных свай при устройстве фундаментов и геотехнических сооружений, снижение энергоресурсов за счет достижения минимального сопротивления трению при погружении, позволяет упростить конструкцию опалубки, улучшает совместную работу винтовой навивки ствола за счет ее предварительного напряжения и выполнения переменного шага, а также снижение материалоемкости за счет оптимального армирования по длине конструкции и возможность исключения закладных элементов для фиксации винтовой навивки.The selected form of the reinforced concrete trunk is variable in length, cylindrical in the head of the pile, immersed in the non-bearing part of the soil mass, and conical in the middle and end parts of the pile, with variable taper, immersed in the bearing part of the soil mass, ensures efficient work of the pile in the group due to a more uniform distribution of effort in the pile shaft while saving pile material. The shape of the side surface with complex tapering is close to a parabolic shape and provides simplification of the immersion of reinforced concrete piles during the installation of foundations and geotechnical structures, reduction of energy resources by achieving minimal friction resistance during immersion, simplifies the design of the formwork, improves the joint work of screw winding of the barrel due to its prestress and performing a variable pitch, as well as reducing material consumption due to optimal reinforcement along the length of the structure and the possibility of excluding mortgages and elements for fixing screw winding.

На фиг.1 представлена свая; фиг.2 - А-А фиг.1; фиг.3 - тоже, что и на фиг.1 - вариант армирования; фиг.4 - узел А фиг.3.Figure 1 presents a pile; figure 2 - aa figure 1; figure 3 is the same as in figure 1 is a variant of reinforcement; figure 4 - node a of figure 3.

Свая состоит из железобетонного ствола 1, арматурного каркаса 2 из продольных стержней 3 и поперечной навивки арматуры 4, предварительно напряженной навивки 5 зафиксированной сваркой на продольном стержне 6, арматурного каркаса 2, и разрыхляющего наконечника 7.The pile consists of a reinforced concrete barrel 1, a reinforcing cage 2 of longitudinal rods 3 and a transverse winding of reinforcement 4, prestressed winding 5 fixed by welding on a longitudinal rod 6, reinforcing cage 2, and a loosening tip 7.

На фиг.1 показан вариант выполнения винтовой навивки с переменным шагом изменяемым прямо пропорционально диаметру сечения ствола сваи, а на фиг.3 вариант выполнения сваи с винтовой Figure 1 shows an embodiment of screw winding with a variable pitch that is directly proportional to the diameter of the pile shaft section, and figure 3 shows an embodiment of screw piles

навивкой с шагом, изменяемым обратно пропорционально диаметру сечения ствола. Продольный вертикальный арматурный стержень 6 закреплен в бетонном теле ствола 1 с внешней стороны арматурного каркаса 2, к которому приваривается каждый виток винтовой преднапряженной навивки 5. Для увеличения степени сцепления сваи с грунтом и улучшения ее работы, поверхность ствола со сложной конусностью выполняют с волнистым профилем (см. фиг.4). Ствол сваи 1 выполнен из бетона класса В 25.winding in increments that vary inversely with the diameter of the trunk section. A longitudinal vertical reinforcing bar 6 is fixed in the concrete body of the barrel 1 on the outside of the reinforcing cage 2, to which each turn of the prestressed helical winding 5 is welded. To increase the degree of adhesion of the pile to the ground and improve its work, the surface of the trunk with a complex taper is made with a wavy profile ( see figure 4). The pile shaft 1 is made of concrete of class B 25.

Погружение сваи осуществляют следующим образом.The immersion of the piles is as follows.

Для возведения свайного фундамента используют стандартное оборудование. Сваю с разрыхляющим наконечником 7 погружают до проектной отметки путем одновременного вращения и вдавливания в грунт под собственным весом и внешним усилием. При погружении сваи часть объема грунта в зоне вокруг сваи уплотняется, что особенно необходимо при устройстве свай в сильно сжимаемых грунтах. Другая часть грунта по винтовой навивке 5 выходит на поверхность в отвал, ее удаляют.For the construction of the pile foundation using standard equipment. A pile with a loosening tip 7 is immersed to the design level by simultaneously rotating and pushing into the ground under its own weight and external force. When the pile is immersed, part of the soil volume in the area around the pile is compacted, which is especially necessary when installing piles in highly compressible soils. Another part of the soil by screw winding 5 comes to the surface in the dump, it is removed.

Работа сваи происходит следующим образом.Work piles is as follows.

При погружении сваи часть (большая) объема грунта благодаря шнековой работе навивки 5 транспортируется на поверхность, причем, благодаря переменному шагу навивки транспортирование грунта происходит более эффективно, что позволяет устраивать подобные сваи в слабосжимаемых грунтах. Другая часть грунта (меньшая) уплотняется. Возникающие усилия при погружении сваи на глубину, близкую к проектной, воспринимаются предварительным напряжением навивки. При этом достигается снижение расхода материалов. Железобетонный ствол сваи переменного по длине сечения позволяет облегчить погружение сваи, обеспечить эффективную работу сваи в группе за счет более равномерного распределения усилия в стволе.When the pile is immersed, part (large) of the soil volume is transported to the surface due to the screw work of the winding 5, and, thanks to the variable winding pitch, soil transportation is more efficient, which makes it possible to arrange such piles in weakly compressible soils. The other part of the soil (smaller) is compacted. The arising efforts when immersing piles to a depth close to the design one are perceived by the prestressing of the winding. This reduces the consumption of materials. The reinforced concrete trunk of a pile with a variable cross-sectional length makes it easier to immerse the piles, to ensure the effective operation of the piles in the group due to a more uniform distribution of effort in the trunk.

Claims (6)

1. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая, состоящая из железобетонного ствола переменного сечения с арматурным каркасом из продольных стержней и поперечной навивки арматуры, закрепленной на боковой поверхности ствола винтовой навивки и разрыхляющего наконечника, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена предварительно напряженной непрерывной или прерывистой с переменным шагом в соответствии с распределением усилий в стволе, возникающих при ввинчивании сваи в грунт, и зафиксирована на продольном стержне арматурного каркаса железобетонного ствола, причем винтовая навивка на боковой поверхности ствола выполнена в направлении противоположном поперечной навивке арматуры арматурного каркаса железобетонного ствола.1. Precast reinforced concrete screw-screw pile, consisting of a reinforced concrete trunk of variable cross-section with a reinforcing cage of longitudinal rods and transverse winding reinforcement mounted on the side surface of the barrel of the spiral winding and loosening tip, characterized in that the spiral winding on the side of the barrel is pre-stressed continuous or discontinuous with variable pitch in accordance with the distribution of forces in the trunk arising from screwing piles into the ground, and is fixed on partite rod carcass reinforcing concrete shaft, the helical winding at the side surface of the barrel is made in the opposite transverse direction coiling the reinforcing carcass reinforcement concrete shaft. 2. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что железобетонный ствол сваи имеет переменную по длине форму, цилиндрическую - в головной части сваи и конусную - в средней и концевой частях сваи, при этом угол конусности средней части меньше угла конусности концевой части сваи.2. The precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the reinforced concrete trunk of the pile has a variable shape in length, cylindrical in the head of the pile and conical in the middle and end parts of the pile, while the angle of cone of the middle part is less than the angle of conicity of the end parts of piles. 3. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с переменным шагом, изменяемым прямо пропорционально диаметру сечения ствола.3. The precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a variable pitch, which is directly proportional to the diameter of the trunk section. 4. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что винтовая навивка на боковой поверхности железобетонного ствола выполнена по длине сваи с переменным шагом, изменяемым обратно пропорционально диаметру сечения ствола.4. The precast reinforced concrete boring screw according to claim 1, characterized in that the screw winding on the side surface of the reinforced concrete trunk is made along the length of the pile with a variable pitch, which is inversely proportional to the diameter of the trunk section. 5. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что свая выполнена с постоянным коэффициентом армирования по длине ствола.5. Precast reinforced concrete screw-screw pile according to claim 1, characterized in that the pile is made with a constant coefficient of reinforcement along the length of the barrel. 6. Сборная железобетонная бурозавинчиваемая свая по п.1, отличающаяся тем, что ее бетонная поверхность выполнена волнистой с глубиной впадин не более 1/3 диаметра винтовой навивки.

6. Precast reinforced concrete screw-screw pile according to claim 1, characterized in that its concrete surface is made wavy with a depth of depressions of not more than 1/3 of the diameter of the screw winding.