свайный фундамент

Формула изобретения

СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ зданий, сооружений, включающий ростверк и сваю с наружной цилиндрической оболочкой, отличающийся тем, что свая выполнена полой со сквозными вертикальными прорезями и снабжена имеющим вертикальные ребра сердечником, трапециевидной плитой с центрирующим элементом, кольцом с вертикальными выступами и расположенными на внутренней поверхности сваи упорами одностороннего действия, причем сердечник расположен в полости сваи коаксиально и его ребра заведены в прорези, нижний торец сердечника оперт на большее основание плиты, а кольцо расположено снаружи нижней части сердечника и его ребра также заведены в прорези сваи, при этом наружная цилиндрическая оболочка жестко закреплена на ребрах сердечника.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, возводимым на самоуплотняющихся (просадочных, насыпных, намывных) грунтах.

Известна свая, включающая ствол, установленный в обpазованной в грунте скважине с зазором относительно ее стенок, и околоствольное заполнение, выполненное в пределах толщи просадочного слоя составным по высоте и содержащее нижний слой из рыхлого легко сжимаемого материала и верхний из цементно-песчаного раствора, а ствол на части длины, равной толщине верхнего слоя заполнения, снабжен антифрикционным покрытием [1]

Недостатком этой сваи является то, что негативное трение на сваю от грунта при его просадке остается высоким, что не обеспечивает достаточной надежности.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является свайный фундамент зданий, сооружений, включающий сваи, каждая из которых имеет наружную цилиндрическую оболочку, размещенную на ней с зазором, и ростверк, выполненный по высоте составным из верхней и нижней частей, между которыми расположен слой антифрикционного материала, причем цилиндрические оболочки сваи жестко соединены с нижней частью ростверка и выполнены длиной меньшей глубины активной зоны грунта, а стволы свай жестко соединены с верхней частью ростверка, каждая свая снабжена размещенными на ее боковой поверхности роликами, контактирующими с внутренней поверхностью соответствующей цилиндрической оболочки [2]

Недостатком этого фундамента является невозможность обеспечивать постоянство положения ростверка, так как ростверк, закрепленный на свае, будет перемещаться одновременно с перемещением сваи при воздействиях проседающей массы грунта, что приводит к недостаточной несущей способности фундамента.

Задача изобретения создать такой свайный фундамент, который позволил был обеспечить стабильное положение ростверка при просадке грунта, и за счет этого повысить несущую способность фундамента.

Предлагаемый свайный фундамент включает ростверк и сваю с наружной цилиндрической оболочкой. Свая выполнена полой со сквозными вертикальными прорезями в виде отдельных сегментов и снабжена имеющим вертикальные ребра сердечником, трапециевидной плитой с центрирующим элементом, кольцом с вертикальными выступами и расположенными на внутренней поверхности сваи упорами одностороннего действия. Сердечник расположен в полости сваи коаксиально и его ребра заведены в прорези, нижний торец сердечника оперт на большее основание плиты, а кольцо расположено снаружи нижней части сердечника и его ребра также заведены в прорези сваи. Наружная цилиндрическая оболочка жестко закреплена на ребрах сердечника.

На фиг.1 изображен свайный фундамент, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 трапециевидная плита; на фиг. 5 сечение В-В на фиг.1; на фиг.6 сечение Г-Г на фиг.5; на фиг.7 сечение Д-Д на фиг.5.

Свайный фундамент, прорезающий просадочную толщу 1 и опирающийся на прочное малодеформируемое грунтовое основание 2, включает полую цилиндрическую сваю 3 со сквозными вертикальными прорезями и ростверк 4, трапециевидную плиту 5 с центрирующим элементом 6, кольцо 7 с вертикальными выступами, заведенными в прорези. Свая снабжена коаксиально размещенным сердечником 8, имеющим вертикальные ребра 9, которые входят в прорези сваи 3.

В зоне проявления просадочных деформаций к ребрам сердечника 8 жестко закреплена наружная цилиндрическая оболочка 10, высота которой меньше суммарной величины возможной просадки. Кольцо 7 снабжено вертикальными выступами 11, которые возвышаются над поверхностью плиты и служат фиксаторами при установке полой со сквозными вертикальными прорезями в виде отдельных сегментов сваи 3, на внутренней поверхности которых установлены утопленные в тело сваи упоры 12 одностороннего действия.

Свайный фундамент устанавливается следующим образом.

В предварительно пробуренную до плотного, непросадочного грунта 2 скважину устанавливается трапециевидная плита 5 малым основанием вниз, на которую опускается кольцо 7 и устанавливается с зазором сегментная стойка сваи 3, в прорези которой заводятся выступы 11 кольца 7.

Во внутреннюю полость сваи 3 устанавливается сердечник 8 с вертикальными ребрами 9,пропущенными в прорези сваи 3. При этом общая высота сердечника 8 равна наибольшей возможной величине просадки, а наружная цилиндрическая оболочка 10 имеет высоту в два раза меньшую величины максимальной просадки.

Свайный фундамент работает следующим образом. При возникновении просадки от действия сил отрицательного трения наружная цилиндрическая оболочка 10 начнет перемещаться вместе с окружающим оболочку грунтом 1. Жесткие соединения наружной цилиндрической оболочки 10 через вертикальные ребра 9 сердечником 8 обеспечат перемещение и сердечника вниз. Сердечник начнет перемещать трапециевидную плиту 5, а имеющиеся на внутренней стороне полой сваи 3 упоры 12 одностороннего действия, освободившись от контакта с сердечником 8, под действием пружины 13 выйдут из потая, приняв горизонтальное положение, зафиксируют сердечник 8 в новом положении, препятствуя обратному его смещению. Такие упоры одностороннего действия установлены с равными интервалами по всей высоте сваи на наибольшее перемещение сердечника. Упоры одностороннего действия во взаимодействии с сердечником будут препятствовать осадке ростверка 4, обеспечивая постоянство его проектного положения.

Заявляемый свайный фундамент позволяет исключить влияние негативного трения, что приводит к повышению несущей способности фундамента, т.е. обеспечивает уменьшение и полное исключение осадки зданий, сооружений.