Забивная железобетонная свая - RU203667U1

Чертежи

Описание

Известны конструкции железобетонных свай сплошного прямоугольного сечения серии 1.011.1-10 (см), которые состоят из бетонного ствола из бетона марки не ниже 20, продольной ненапрягаемой арматуры класса A-I (A240), А-II (А-300), и A-III (A400), сеток, поперечных стержней, объединенных в пространственный каркас. /ГОСТ 19804-91 «Сваи железобетонные забивные»/.

Также известны сваи забивные железобетонные цельные сплошного квадратного сечения для опор мостов серии 3.500.1-1.93. Сваи изготавливаются из тяжелого конструкционного бетона со средней плотностью от 2200 до 2500 кг/м^З включительно, соответствующего ГОСТ 26633-91 и ГОСТ 25,192-82. Сваи Серии 3.500.1-1.93 имеют продольное армирование, сконцентрированное по углам (сдвоенные или строенные по углам стержни).

Наиболее близкой конструкцией является забивная железобетонная свая сплошного прямоугольного сечения, ствол которой выполнен из бетона марки не ниже В20, содержащая продольную арматуру и поперечную, в виде сеток, отдельных стержней, спирали из проволоки Вр-1 диаметром 5 мм, в том числе с образованием пространственного каркаса (Патент РФ №2182622, кл. E02D 5/00, публикация 20.05.2002).

Недостатками известных конструкций является недостаточно высокая прочность при значительной материалоемкости и себестоимости сваи из-за использования продольных стержней из стали более низкого временного сопротивления разрыву класса А400С, А500С, плохой степени свариваемости и ограниченной возможности загиба арматуры. Кроме того, использование в качестве арматуры для сваи стали А500С ограничивает диапазон температур ее применения, в том числе в экстремальных ситуациях и в условиях Крайнего Севера. Кроме того, использование стали класса А500С для сборных железобетонных свай не дает возможности значительно снизить материалоемкость и требует перерасчета и дополнительных испытаний свай. Помимо этого, армирование, сконцентрированное по углам, не позволяет изготавливать арматурный каркас на станке – изготовление осуществляется вручную, что весьма долго, трудоемко и не технологично. При армировании только по углам свая не обладает высокой прочностью и трещиностойкостью, не воспринимает высокие изгибающие моменты.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Техническая задача заключается в повышении прочности, трещиностойкости, возможности воспринимать более высокие изгибающие моменты и надежности железобетонной забивной сваи при снижении ее себестоимости, снижении трудозатрат на изготовление, за счет обеспечения возможности использования сварных соединений без снижения прочностных характеристик сваи, а также в возможности использования станка для изготовления каркаса, повышении скорости изготовления, максимально возможном исключении ручного труда, повышении технологичности в целом.

Достигаемый технический результат заключается в повышении прочности, трещиностойкости, возможности воспринимать более высокие изгибающие моменты и надежности сваи при оптимальном соотношении, прочностных и эксплуатационных свойств используемых материалов (бетона и арматуры), в возможности использования станка для изготовления каркаса, повышении скорости изготовления, максимально возможном исключении ручного труда, повышении технологичности в целом.

Техническая задача решается путем создания забивной железобетонной сваи, содержащей ствол из бетона и арматурный каркас, состоящий из продольной и поперечной арматуры, при этом согласно полезной модели арматурный каркас выполнен сварным, в качестве продольной арматуры использованы стальные стержни, четыре из которых расположены по углам сваи, а остальные восемь попарно между угловыми стержнями таким образом, что расстояние между всеми стержнями было одинаково, а в качестве поперечной арматуры – спирали, выполненные из стали и приваренные к продольной арматуре.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - забивная железобетонная свая (продольное сечение);

Фиг. 2 – забивная железобетонная свая (поперечное сечение А-А).

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ

Забивная железобетонная свая содержит продольную арматуру 1, и поперечную арматуру в виде спирали 2, навитой на продольную арматуру 1 и приваренную к ней. В качестве продольной арматуры использованы стальные стержни, четыре из которых расположены по углам 3 сваи, а остальные восемь попарно (по сторонам сваи) между угловыми стержнями таким образом, что расстояние 4 между всеми стержнями было одинаково, а в качестве поперечной арматуры – спирали, выполненные из стали, приваренные к продольной арматуре.

Расположение продольных стержней каркаса равномерно по всему периметру (контуру) сваи позволяет разместить в сечении большее количество арматурных стержней, что повышает прочность и трещиностойкость сваи. Свая в процессе эксплуатации может испытывать кроме сжимающих нагрузок еще изгиб, соответственно большее количество арматуры в сечении позволяет воспринимать более высокие изгибающие моменты.

Сваи предложенной конструкции изготавливаются следующим образом: арматурный каркас изготавливают заранее, на специальном оборудовании, например, на станке. Вначале берут два стрежня, которые будут находиться по углам каркаса. Между ними устанавливают дополнительные. Готовую сетку обвязывают спиральной арматурой, которую приваривают к каждому стержню. После изготовления каркас отправляют на хранение или используют. В готовую опалубку помещают каркас. К каркасу прикрепляют петли, с помощью которых впоследствии сваи можно будет поднимать и переносить с места на место. Для петель используют арматуру диаметром до 22 мм, устанавливая с двух сторон от центра сваи. Далее сваю заливают бетоном за один раз. Перерывы приведут к ослаблению будущей конструкции. Смесь укладывают снизу-вверх, трамбуя вибромашиной.

Известные из уровня техники сваи, имеющие продольное армирование, сконцентрированное по углам (сдвоенные или строенные по углам стержни), имеют ряд недостатков, например, из-за такого расположения арматуры невозможно изготовить арматурный каркас на станке – изготовление осуществляется вручную, что весьма долго, трудоемко и не технологично. Сваи в соответствии с заявленным решением имеют распределенную по контуру арматуру, что позволяет использовать для изготовления каркаса станок. Распределённые одиночные стержни, в отличии от сдвоенных и строенных, возможно закрепить в станок для изготовления каркасов. Изготовление таких каркасов значительно технологичное – повышается скорость изготовления, практически исключается ручной труд.

Проведенные исследования показали, что забивные железобетонные сваи предлагаемой конструкции обладают проектной прочностью, трещиностойкостью и деформативностью для восприятия требуемых усилий.

Техническое решение было раскрыто выше со ссылкой на конкретный вариант его осуществления. Для специалистов могут быть очевидны и иные варианты осуществления технического решения, не меняющие его сущности, как оно раскрыто в настоящем описании. Соответственно, техническое решение следует считать ограниченным по объему только ниже следующей формулой полезной модели.

Реферат

Полезная модель относится к строительству, а именно к устройствам для возведения фундаментов, в частности к конструкциям железобетонных свай. Забивная железобетонная свая содержит бетонный ствол из бетона и арматурный каркас, состоящий из продольной и поперечной арматуры, при этом арматурный каркас выполнен сварным, в качестве продольной арматуры использованы стальные стержни, четыре из которых расположены по углам сваи, а остальные восемь попарно между угловыми стержнями таким образом, что расстояние между всеми стержнями одинаково, а в качестве поперечной арматуры – спирали, выполненные из стали и приваренные к продольной арматуре. Технический результат заключается в повышении прочности, трещиностойкости, возможности воспринимать более высокие изгибающие моменты и надежности сваи при оптимальном соотношении, прочностных и эксплуатационных свойств используемых материалов (бетона и арматуры), в возможности использования станка для изготовления каркаса, повышении скорости изготовления, максимально возможном исключении ручного труда, повышении технологичности в целом. 2 ил.

Формула