Свая с расширенной верхней частью, усиленной изнутри и снаружи
Формула / Реферат
Раскрыта расширенная в головной части свая с внутренними и внешними элементами усиления для несения нагрузки от здания (сооружения). Расширенная в головной части свая включает части усиления одинаковой длины или участки, расширяющиеся вправо и влево относительно диаметра сваи, выполненные на головных концах сваи так, чтобы увеличить несущую силу сваи. Вбиванием сваи после ввинчивания удлиняют срок ее эксплуатации. При использовании расширенной в головной части сваи согласно настоящему изобретению сохраняется несущая способность сваи, расширяется применимость в строительстве и ожидается повышение экономической эффективности.
Текст
(51) 02 5/48 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Раскрыта расширенная в головной части свая с внутренними и внешними элементами усиления для несения нагрузки от здания (сооружения). Расширенная в головной части свая включает части усиления одинаковой длины или участки,расширяющиеся вправо и влево относительно диаметра сваи, выполненной в переднем конце сваи так, чтобы несущая сила сваи была увеличена, и долговечность сваи улучшена, вбиванием после ввинчивания. При использовании расширенной в головной части сваи согласно настоящему изобретению сохраняется несущая способность сваи, расширяется применимость в строительстве и ожидается повышение экономической эффективности.(74) Тагбергенова Алма Таишевна Тагбергенова Модангуль Маруповна Касабекова Найля Етисовна 21270 Настоящее изобретение относится к расширенной в головной части свае, и в частности к расширенной в головной части свае с улучшенной способностью нести нагрузку от здания(сооружения). Также, настоящее изобретение относится к способу постройки расширенной в головной части сваи с внутренними и внешними усиливающими элементами, обеспечивающему устойчивость здания (сооружения), применимость в строительстве и экономическую эффективность в постройке свай. При строительстве здания или сооружения возведение фундамента для укрепления грунта(строительной площадки) обычно выполняют в зависимости от условий строительной площадки или нагрузки от здания или сооружения для того,чтобы здание или сооружение могли устойчиво стоять на грунте. Строительство мелкого фундамента (фундамента мелкого заложения) или глубокого фундамента (фундамента глубокого заложения) выполняется в зависимости от различных условий, таких как нагрузка от здания(сооружения). Мелкий фундамент представляет собой фундамент, имеющий коэффициент глубины погружения менее 1, в то время как глубокий фундамент является фундаментом, имеющим коэффициент глубины погружения более 1. В случае мелкого фундамента здание(сооружение) непосредственно опирается на грунт без использования свай. С другой стороны, в случае,когда здание (сооружение) недостаточно устойчиво поддерживается грунтом, для повышения несущей способности грунта используются сваи. Система свайного фундамента это фундаментная система, характеризующаяся тем, что верхние части построенных свай соединены со зданием(сооружением). Сваи делятся на стальные, бетонные и сборные сваи в зависимости от материала, из которого они изготовлены. Установка свай осуществляется забивкой(заливкой) на месте (набивные сваи). Способ забивки свай заключается в том, что сваю устанавливают вертикально и после этого с силой забивают молотом в грунт до полного ее погружения. Когда сваю с силой забивают в грунт при помощи энергии удара, она, погружаясь,проходит сквозь почву вокруг сваи. В итоге свая обладает превосходной несущей способностью и просто возводится. Однако, способ забивки свай имеет недостатки,заключающиеся в том, что при необходимости погружения сваи глубоко в грунт ее очень трудно ввести строго вертикально, а также при выполнении способа забивки свай имеют место превышающие норму вибрация и шум. Из-за этого способ забивки свай имеет ограничения для использования в пределах города. С другой стороны, способ ввинчивания свай характеризуется тем, что в грунте высверливается отверстие, которое на половину заполняется цементной пастой, после чего свая неподвижно устанавливается в отверстии. Способ установки 2 винтовых свай в высверленное отверстие может решить недостатки способа забивки свай. В настоящее время для строительства свайного фундамента в городской зоне используется главным образом способ установки винтовых свай. Строительство фундамента чрезвычайно важно при возведении (зданий) сооружений. Различные способы установки свай используются без расчетов и согласований на основе личного опыта строителей, потому что условия грунта изменяются участками или действие механизма погружения сваи не полностью изучено. В результате работу по постройке свай выполнить непросто. Фиг. 1 - общий вид, показывающий распределение нагрузки, действующей на сваю. Как показано на Фиг. 1, нагрузка (обозначенная на чертеже как ) от здания (сооружения) 11 выдерживается посредством конструктивной несущей способности множества свай 12,погруженных в грунт под сооружением 11. Конструктивная несущая способность построенной сваи 12 представляет собой сумму несущей способности переднего(обозначенной на чертеже как ) у переднего конца сваи и силы трения грунта, окружающего по внешнему периметру сваю (обозначенная на чертеже как ). Обычно, собственная несущая способность сваи больше конструктивной несущей способности. Однако, конструктивная несущая способность сваи уменьшается из-за некачественной ее постройки. Например, специально предназначенная для способа ввинчивания высокопрочная бетонная свая Ф 400 (в дальнейшем, упомянутая, как СВБ свая) имеет собственную несущую способность 112 тс и конструктивную несущую способность от 60 до 80 тс. В итоге от 32 до 52 тс собственной несущей способности сваи теряется. Особенно, когда используется способ ввинчивания сваи, т.к. просверленное отверстие имеет диаметр больший,чем у сваи, свая вставляют в отверстие и в промежуток между сваей и грунтом заливают цементную пасту для увеличения силы трения среды вокруг сваи. Однако, испытания несущей способности сваи после постройки показывают, что сила трения окружающей сваю среды незначительна и большая часть конструктивной несущей способности создается несущей способностью переднего конца сваи. Следовательно, необходимо увеличить конструктивную несущую способность до собственной несущей способности сваи в способе ввинчивания сваи, чтобы повысить эффективность использования сваи. Известны различные предложения по улучшению эффективности сваи следующим образом В патенте Японии на полезную модель,опубликованном под 55-50142, описывается передний конец, опорной стальной трубчатой сваи с прикрепленной стальной пластиной у переднего конца со сквозным отверстием до переднего конца стальной трубы, и дополненная усиливающим 21270 жесткость ребром между стальной трубой и передним концом стальной пластины. В данном документе раскрыты технические условия введения сваи непосредственно в грунт или в выкопанное отверстие, установки и погружения сваи в грунт. Однако, этот способ имеет отдельные недостатки в том, что несущая способность сваи бесполезно растрачивается, потому что сила трения между сваей и окружающей средой отсутствует,поскольку в данном способе пространство между стенками отверстия и сваей заполняют почвой без цемента, и действие элементов жесткости (особенно центральных элементов) затрудняется. В результате стоимость строительства свай возрастает. Также, патент Японии, опубликованный подН 2003-138561,раскрывает сваю с многоступенчатым повышением качества непрерывной подземной стены. Этот патент раскрывает способ распределения бетона с использованием самоходного бетоноукладчика в продольном направлении на месте. Однако, этот способ также имеет некоторые недостатки в стоимости и применимости в строительстве. Кроме того, он не используется на практике, потому что необходимо одновременно использовать бетоносмесительную установку для твердения бетонного покрытия на железных стержнях. Настоящее изобретение предназначено для решения вышеупомянутых недостатков, которые являются целью настоящего изобретения разработать расширенную в головной части сваю с внутренними и внешними усиливающими элементами для несения нагрузки от здания(сооружения) так,чтобы эффективность использования и экономическая эффективность сваи были повышены путем увеличения конструктивной несущей способности сваи без изменения веса и объема сваи, используемой в способе ввинчивания сваи. Способ строительства свай с использованием расширенной в головной части сваи гарантирует устойчивость, применимость в строительстве и экономическую эффективность в постройке сваи. Другим объектом настоящего изобретения является расширенная в головной части свая с внутренними и внешними усиленными частями,которая может применяться в способе ввинчивания свай, и увеличение конструктивной несущей способности забивкой после установки сваи в высверленное отверстие. Объектом настоящего изобретения является расширенная в головной части свая с внутренними и внешними усиленными частями, из-за которых головная часть имеет диаметр больший, чем сама свая. Головная часть продлевается вправо и влево относительно центральной оси у переднего конца сваи для увеличения несущего напряжения переднего конца сваи. В частности настоящее изобретение позволяет на основе обычной сваи диаметром от Ф 300 до Ф 500 проектировать и производить сваю с расширенной головной частью, простирающейся на одинаковую длину относительно центральной оси, и получить для большой сваи, имеющей конечный диаметр Ф 500, более точную величину несущей способности сваи без ошибки при наличии зоны, в которой суммарная реакция опоры относительно центральной оси одна и та же. Объектом настоящего изобретения является расширенная в головной части свая для несения нагрузки от здания (сооружения), включающая первую головную часть, простирающуюся на одинаковую длину вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены и вторую головную часть, простирающую на одинаковую длину вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены в которой круглая конструкция сформирована симметрично относительно цилиндрической несущей стены, а также первой и второй головных частей поверхность для забивки находится на верхней поверхности цилиндрической несущей стены и центральное высверленное отверстие,сформировано между первой головной частью и второй головной частью. В расширенной в головной части свае первая и вторая головные части имеют соответственно одинаковую толщину, и каждая из первой и второй головных частей может включать наклонные поверхности, сформированные на обеих их сторонах. В расширенной в головной части свае равная толщина первой и второй головных частей достигается последовательным наслаиванием множества головных частей. Требуемый эффект также достигают при наличии внутренней и внешней поверхностей так,чтобы сумма внутренней и внешней несущих сил первых и вторых головных частей была одинаковой. Согласно настоящему изобретению,как упомянуто выше,конструктивная несущая способность сваи может быть увеличена до собственной несущей способности сваи без увеличения веса или объема сваи, используемой в способе ввинчивания сваи. Следовательно,уменьшается количество свай, которое нужно установить погружением, в итоге эффективность использования свай и экономическая эффективность сваи повышаются. Также, усиленная часть или диск усиления могут быть присоединены к обычной имеющейся в продаже свае. Следовательно, область применения обычной сваи также увеличивается. Расчетная(конструктивная) несущая способность сваи обычно задается изготовителями свай таким образом, чтобы она соответствовала несущей способности сваи, установленной на основе условий грунта или назначения в строительстве. При этом несущая способность сваи бывает ниже ее собственной несущей способности. В результате, расчетная несущая способность сваи теряет приблизительно от 30 до 40 при соотнесении с собственной несущей способностью. Однако, при использовании расширенной в головной части сваи предложенным способом можно достигнуть 100 несущей способности. При строительстве сваи можно повысить несущую способность сваи на ранней стадии 3 21270 постройки,в результате последующее строительство будет безопасным и незамедлительным. При проектировании сваи можно уменьшить количество свай, которое ведет к экономии стоимости и времени строительства. Очевидно длина сваи может быть уменьшена,когда свая спроектирована с небольшой несущей способностью. Когда расширенная в головной части свая готова и ее погружают способом, аналогичным постройке обычной сваи, а строительство сваи заканчивается при значенииприблизительно 50/2050/10,достигается требуемая несущая сила по сравнению со строительством сваи, спроектированной в производственных условиях. При небольшой расчетной несущей способности сваи ее длина может быть уменьшена приблизительно на 20 - 40. Следовательно,снижается стоимость строительства. Строительство без нанесения вреда окружающей среде может быть достигнуто путем уменьшения количества головных конструкций для соединения свай в свайный фундамент. Следовательно, способ строительства свай согласно настоящему изобретению может гарантировать экономическую эффективность,безопасность и улучшить применимость в строительстве по сравнению со способом строительства обычной сваи. В случае, когда расчетную несущую способность сваи увеличивают при помощи расширенной в головной части сваи согласно настоящему изобретению, общее количество свай может быть уменьшено приблизительно на 30 - 40. Также, из-за того, что размер головки сваи уменьшен, количество бетонного цемента и требующейся для усиления стали уменьшается приблизительно на 10 - 20 . Кроме того, время строительства значительно сокращается, так как уменьшено общее количество свай. Также строительные материалы и оплата труда, расходы на рабочую силу и персонал, а также финансовые расходы,связанные с продолжительностью строительства, значительно сокращаются. Поэтому,настоящее изобретение является эффективным способом строительства зданий (сооружений) и гражданского строительства. Вышеупомянутые и другие объекты, признаки и другие преимущества настоящего изобретения будут более ясны из нижеследующего подробного описания и приложенных чертежей, на которых Фиг. 1 - общий вид, показывающий распределение нагрузки, действующей на сваю Фиг. 2 - вид в разрезе, показывающий изменение изгибающего момента при изменении положения силы, приложенной по оси при нагрузке от сооружения (здания) Фиг. 3 - вид сверху и частичное сечение,показывающие расширенную в головной части сваю с внутренними и внешними частями усиления согласно настоящему изобретению Фиг. 4 - частичное сечение, показывающее различие между забивкой расширенной в головной 4 части сваи с усиливающими частями по настоящему изобретению и обычной расширенной сваи Фиг. 5 - частичное сечение, показывающее случай забивки расширенной в головной части сваи с внутренними и внешними частями усиления согласно другому варианту настоящего изобретения и Фиг. 6 - частичное сечение расширенной в головной части сваи с внутренними и внешними частями усиления в слоистых формах в соответствии с еще одним вариантом настоящего изобретения. Далее подробно описан предпочтительный вариант настоящего изобретения со ссылкой на соответствующие чертежи. Фиг. 2 - вид в разрезе, показывающий изменение изгибающего момента при нагрузке от сооружения(здания). Как показано на фиг. 2 (а) сооружение (здание) прикладывает нагрузку непосредственно от самого сооружения (здания) в центре конструкции в направлении, указанном стрелкой. Однако, изгибающий момент отдельно создается в дополнение к нагрузке от сооружения (здания),когда непредвиденная неосевая (внецентренная) сила 9, которая может быть произведена опирающимся на сваю сооружением,прикладывается к стороне конструкции как показано на фиг. 2 . Поэтому, когда сила 9 прикладывается в условиях приложения нагрузки от сооружения(здания) как показано на фиг. 2 (с), создается первый изгибающий момент и происходит смещение так, что прикладывают дополнительный второй изгибающий момент по существу до остановки смещения. В результате, это оказывает негативное воздействие на конструкцию. Все вышесказанное должно быть учтено при формировании усиливающих элементов, так как вышеупомянутые проблемы имеют место и в случае расширенной в головной части сваи. Фиг. 3 - вид сверху и частичное сечение,показывающие расширенную в головной части сваю с внутренними и внешними частями усиления согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг. 3, свая 5 имеет цилиндрическую форму, представленную на чертеже в разрезе как 1 и 2. Свая 5 включает внутренние части усиления 1, сформированные внутри сваи 5 цилиндрической формы, внешние части усиления 2, сформированные снаружи сваи 5, и центральное высверленное отверстие 7,сформированное в центре. То есть как показано в нижней части фиг. 3(частичное сечение), первая головная часть 3 имеет расширенные части, простирающиеся вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены (в разрезе 1), и вторая головная часть 4 имеет расширенные части,простирающие вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены (в разрезе 2). Каждая расширенная часть имеет одинаковую длину. 21270 Цилиндрические несущие стены (в разрезе 1 и 2) и первая и вторая головные части 3 и 4 представляют собой сваю цилиндрической формы 5,сформированную симметрично, поверхность для вбивания 6 находится на верхней поверхности цилиндрической формы 5. Центральное высверленное отверстие 7 сформировано между первой и второй головными частями 3 и 4. Центральное высверленное отверстие 7 при вбивании препятствует силе плавучести,созданной грязью (илом) или потоками воды,несущей поверхности в нижнем конце сваи, и направляет плавно поток силы при вбивании как среднее между твердой почвой и непрочной сваей. Фиг. 4 - частичное сечение, показывающее различие между забивкой расширенной в головной части сваи, как вариант настоящего изобретения, и обычной расширенной сваи. На фиг. 4 левый чертеж представляет случай вбивания обычной расширенной сваи и чертеж справа представляет случай вбивания сваи по фиг. 3 согласно варианту настоящего изобретения. Вид сваи Собственная несущая способность сваи (тс) Сила трения окружающей сваю среды (тс) Несущая сила переднего конца (тс) Диаметр обычной сваи (мм) Площадь поперечного сечения обычной сваи (см 2) Соответствующий диаметр диска усиления (мм) Площадь поперечного сечения диска усиления (см 2) Диаметр диска усиления (мм) Сжимающее напряжение(с тс/см 2 ) Толщина диска усиления (мм) Выступающая длина диска усиления (а мм) На верхней поверхности круглой расширенной в головной части сваи 5 расположена поверхность для вбивания 6, ударяя по которой погружают сваю после ее ввинчивания. Цилиндрической сваей 5 диаметрами 350, 400, 450, 500 или 600 мм может быть бетонная свая, СВБ свая или стальная труба. Внутренние и внешние части усиления 1 и 2 имеют форму диска с предварительно заданной толщиной и закреплены у нижнего конца цилиндрической сваи 5 при помощи фиксирующих элементов. В данном случае, фиксирующий элемент может быть присоединен к свае и диску усиления при помощи обычной сварки. С другой стороны,диск усиления является полностью сформированным или дополнительно включает стальную усиливающую полосу, обвивающую нижний конец цилиндрической сваи, если цилиндрическая свая 5 является бетонной сваей или СВБ сваей. В случае, когда стальной усиливающей полосой свариваются внутренние и внешние части усиления, свая зафиксирована. Табл. 1 показывает размеры и динамические свойства сваи и элементов усиления. Таблица 1 СВБ свая с Ф 400 112 Где с 3 несущая сила переднего конца/площадь поперечного сечения диска усиления. Как очевидно из табл. 1, для получения собственной несущей способности, равной 89 тс, в случае СВБ сваи Ф 350 необходима несущая сила переднего конца, равная 58 тс. Однако, несущая сила переднего конца, равная 58 тс, не может быть получена обычной сваей диаметром 350 мм и площадью поперечного сечения 961,625 см 2. Следовательно, для получения несущей силы переднего конца, равной 58 тс, требуется увеличить площадь поперечного сечения переднего конца сваи. В Таблице 1 площадь поперечного сечения диска усиления равна 1759 см 2, диаметр диска усиления равен 473 мм и толщина диска усиления равна 10,8 мм. Как также может быть замечено из Таблицы 1 в случае СВБ свай Ф 400, Ф 450 и Ф 500 площадь поперечного сечения дисков усиления увеличена до 2216 см 2, 2707 см 2 и 3419 см 2, соответственно, для того, чтобы полностью использовать собственную несущую способность соответственно диаметру соответствующей сваи. Также, увеличены диаметры дисков усиления до 531 мм, 587 мм и 660 мм,соответственно. Табл. 1 показывает, что толщина диска усиления увеличивается с увеличением выступающей длины диска усиления. В случае вышеупомянутых вариантов, величина увеличения изменяется с напряжением переднего 5 21270 конца изменением силы трения, и это означает, что размеры сваи соответствуют условиям грунта. Центральное высверленное отверстие 7 сформировано между первой и второй головными частями 3 и 4, что позволяет усиливающей части предотвращать плавучесть расширенной в головной части сваи 5 из-за подземного выщелачивания. Этот щелок течет внутрь и заполняет круглую конструкцию. Затем, центральное высверленное отверстие 7 направляет ненужную грязь (ил) внутрь сваи при погружении сваи вбиванием, оно также служит для направления грунта и вливания внутрь цементной пасты при забивке сваи, где и происходит перемешивание ила с цементной пастой и последующее их отверждение. Фиг. 5 представляет другой вариант настоящего изобретения - вид в поперечном разрезе,показывающий конструкцию расширенной в головной части сваи с внутренними и внешними частями усиления. Как показано на фиг. 5,расширенная в головной части свая 5 включает цилиндрическую часть сваи и внутренние и внешние части усиления 1 и 2. Вид сваи Собственная несущая способность сваи (тс) Сила трения окружающей сваю среды (тс) Несущая сила переднего конца (тс) Диаметр обычной сваи (мм) Площадь поперечного сечения обычной сваи (см 2) Соответствующий диаметр диска усиления (мм) Площадь поперечного сечения диска усиления Это очевидно из табл. 2, для получения собственной несущей способности, равной 89 тс, в случае СВБ сваи диаметром 350 мм необходима несущая сила переднего конца, равная 58 тс. Однако, несущая сила переднего конца, равная 58 тс, не может быть получена обычной сваей диаметром 350 мм и площадью поперечного сечения 961,625 см 2. Для того, чтобы получить несущую силу переднего конца, равной 58 тс, требуется,чтобы площадь поперечного сечения переднего конца сваи составляла 1759 см 2. Другими словами,для этого требуется, чтобы диаметр усиливающей части был увеличен до 473 мм. Согласно табл. 2, для этого требуется, чтобы площадь поперечного сечения передних концов СВБ свай диаметром Ф 400, Ф 450 и Ф 500 была увеличена до 2216 см 2, 2707 см 2 и 3419 см 2, соответственно,чтобы полностью использовать собственную несущую способность,согласно диаметру соответствующей сваи. В итоге, для этого требуется,6 На верху сваи находится поверхность для вбивания 6, по которой ударяют после ввинчивания сваи. Цилиндрическая свая 5 диаметром 350, 400,450, 500 или 600 мм может быть бетонной сваей,СВБ сваей, стальной трубой, Н-образной стальной формы или любой другой сложной трубой или деревянной трубой. Части усиления, сформированные в нижнем конце, имеют форму диска с предварительно заданной толщиной, полностью сформированного или прикрепленного к нижнему концу цилиндрической части сваи при помощи фиксирующих элементов. Кроме того фиг. 5, как и фиг. 3, представляет сваю 5 круглой формы, сформированную симметрично первой и второй головные частями 3 и 4 и цилиндрической несущей стеной (в разрезе 1 и 2). Каждая из первых и вторых головных частей 3 и 4 имеет одинаковую толщину и включает наклонные поверхности 10, сформированные с обеих их сторон. Табл. 2 показывает размеры и динамические свойства сваи и усиливающих элементов. Таблица 2 чтобы диаметры частей усиления сваи были увеличены до 531 мм, 587 мм и 660 мм,соответственно. В случае вышеуказанных вариантов, величина увеличения изменяется с напряжением переднего конца изменением силы трения, и это означает, что размеры сваи соответствуют условиям грунта. Как показано на фиг. 4, различия в случае забивки расширенной в головной части сваи с частями усиления,согласно настоящему изобретению, и обычной расширенной свае заключаются в следующем. Необходимо принять во внимание, что обычная расширенная свая - это свая, которая используется в способе ввинчивания сваи, и она не подвергается забивке после того, как вставлена в отверстие. Фактически, забивка сваи после ее ввинчивания не использовалась до сих пор. При забивке сваи 5 после ее ввинчивания, свая входит в грунт на глубину . В это время, 21270 производится момент силы 2, изгибающий диск усиления, так как ил вынужден поступать внутрь центрального высверленного отверстия 7 и непрерывно производится дополнительный изгибающий момент за время остановки смещения как показано на фиг. 2 (с), и таким образом оказывает неблагоприятное воздействие на здание(сооружение), установленное на сваях. С другой стороны, согласно настоящему изобретению,можно минимизировать силу,изгибающую внутренние и внешние элементы усиления 1 и 2, потому что они, простираясь вправо и влево на равную длину, обеспечивают равномерное распределение произведенной силы,когда грунт поступает в центральное высверленное отверстие 7 забивкой после ввинчивания сваи. В результате, нет необходимости дополнительно укреплять сваю, потому что сила применяется вертикально к центру цилиндрической несущей стены (в разрезе 1 и 2). Фиг. 5 - частичное сечение, показывающее случай забивки расширенной в головной части сваи с внутренними и внешними частями усиления согласно другому варианту настоящего изобретения. При вбивании после ввинчивания сваи 5 она погружается в грунт на глубину , таким образом увеличивая несущую способность сваи. В этом случае, можно гарантировать постоянную несущую способность, потому что элементы усиления простираются на одинаковую длину вправо и влево, обеспечивая равномерное распределение произведенной силы при вдавливании грунта в центральное высверленное отверстие 7 вбиванием после ввинчивания сваи 5. То есть можно обеспечить постоянную несущую способность, потому что сила прикладывается к свае вертикально и неосевая сила внешним фактором не производится. Также, можно предотвратить ослабление сваи грунтом, потому что внутренние и внешние элементы усиления препятствуют поступлению почвы, поднятой весом верхней части сваи, внутрь сваи через высверленное отверстие. Расширение внутренних и внешних частей усиления выполняется двумя следующими способами. Во-первых,это выполняется способом равномерного распределения силы. Способ достигается минимизацией неосевой силы частей усиления и передачей веса сваи на грунт формированием одинаковых внутренних и внешних частей усиления (Фиг. 31 и 2). Длина внутренних и внешних частей усиления(Фиг. 3 1 и 2) устанавливается с условием,согласно которому квадрат отдельного расстояния на единицу напряжения является одинаковым(момент одинаковым) и отдельное расстояние на четверть силы на единицу напряжения (установка одинаковая) одинаковое. Момент удовлетворяет пределу погружения согласно разработанному стандарту и расчетному напряжению, которое имеют материалы, из которых состоят части усиления. Такой способ применим для обычной сваи диаметром от Ф 300 до Ф 500 и отличается расширением в головной части, простирающимся на равную длину относительно центральной оси, так чтобы проектирование и изготовление сваи были просты. Во вторых, выступающая длина внутренних и внешних частей усиления (фиг. 3 1 и 2) основывается на условиях, при которых общее напряжение, приложенное внутренней поверхности усиления,равно общему напряжению,приложенному внешней поверхностью усиления,так, чтобы равное единичное напряжение прикладывалось к внутренней поверхности усиления и внешней поверхности усиления. Поэтому, изгибающий момент удовлетворяет пределу,устанавливаемому согласно разработанному стандарту и расчетному напряжению, которое имеют материалы, из которых состоят части усиления. Такой метод применим и для большой сваи,имеющей диаметр свыше Ф 500. Это позволяет получить более точную величину напряжения сваи без ошибки в случае, когда свая большого размера или проектно-конструкторские работы усложнены,потому что расширенная головная часть обеспечивает поверхность, в которой сумма несущей силы относительно центральной оси одинакова. Вышеупомянутый способ строительства сваи выполнен на расстоянии, в 2,5 раза превышающем диаметр сваи, испытание произведено один на 250 в процессе проверки динамической нагрузки сваи или статической нагрузки сваи. Проверка динамической нагрузки сваи, используемая в данной области, в частности включает КНП (Конец Начального Погружения ( -,который выполняют прежде, чем окружающая цементная паста затвердеет и 1-3 неделями после того, как цементная паста затвердеет. Эти два способа могут служить продолжением последующего шага строительства измерения несущей способности после непосредственно погружения сваи КНП способом, чтобы продолжить выполнение строительства сваи. В противоположность, способ, выполненный после затвердевания заполняющих материалов, затрудняет продолжение строительства, потому что для отверждения заполняющих материалов требуется время. Чтобы продолжить строительство, сваи требуется, чтобы погружающее сваю оборудование проехало поверх сваи, поэтому требуется больше затрат и времени для защиты сваи. По этой причине, строительство сваи не может быть выполнено надежно пока несущая способность не является достаточной в КНП способе. Например,в случае 400 СВБ сваи А-типа, которая имеет внешний диаметр 400 мм и внутренний диаметр 270 мм. Это обычная свая с отверстием, в которой центральная часть пуста в поперечном сечении для того чтобы использовать поперечное сечение эффективно, и что позволяет достичь несущей способности эффективным использованием 7 21270 строительной механики. Если поверхность, которая соответствует несущей поверхности, которой свая прикасается к илу равна 683,74 см 2, и диск усиления 25 мм прикреплен внутри и снаружи в соответствии с характером грунта, свая представляет собой усиленную конструкцию, имеющую внешний диаметр 450 мм и внутренний диаметр 220 мм. В результате, поверхность, которая соответствует несущей поверхности, которой свая прикасается с илом, увеличена до 1209,69 см 2, и это означает, что несущая поверхность увеличена до 177. Это позволяет продолжить строительство сваи, потому что рост строительства и непосредственно несущей способности достигнуты определенно увеличением до 177 поверхности, которая соответствует несущей поверхности, которой свая прикасается с илом, по сравнению с обычной несущей поверхностью. Эффект увеличения в 127 достигается по сравнению с обычной поверхностью (поверхность с учетом блокирующего эффекта) когда цементная паста затвердевает и внешняя поверхность только без учета области высверленного отверстия равна 1256,00 см 2, или внешняя область должна увеличиться до 1589,63 см 2. То есть в конце концов свая становится эффективной сваей с внешним диаметром 450 мм и внутренним диаметром 220 мм в отличие от обычной сваи, имеющей внешний диаметр 400 мм и внутренний диаметр 270 мм. Очевидно, что боковая поверхность переднего конца (КНП) достигается увеличением до 177 ввинчиванием как описано выше, и несущая способность сваи увеличивается до 127, когда заполняющиеся материалы затвердевают. Фиг. 6 представляет частичное сечение расширенной в головной части сваи с внутренними и внешними частями усиления слоистой формы как еще один вариант настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6 (А), свая 5 имеет цилиндрическую форму, представленную на чертеже в разрезе как 1 и 2. Она включает слоистые внутренние части усиления 1 и 1,сформированные внутри сваи 5 цилиндрической формы, и слоистые внешние части усиления 2 и 2, сформированные снаружи сваи 5, и центральное высверленное отверстие 7, сформированное в центре. То есть на фиг. 3, первая головная часть 3,продлевающаяся на одинаковую длину вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены (в разрезе 1),составлена из 12 и вторая головная часть 4,продлевающая на ту же самую длину вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены (в разрезе 2). На фиг. 6, первая головная часть 3,формирующая первый слой, составлена из 2 и первая головная часть 3, формирующая второй слой,имеет длину 12. Вторая головная часть 4 также составлена из первого и второй слоев, имеющих ту же длину, по тому же принципу, и они последовательно наслоены для составления первой головной части и второй головной части. 8 В данном случае,когда используется металлическая свая как показано на фиг. 6(В),наслаивание выполняют при помощи сварки и т.д., и когда используется бетонная свая как-показано на фиг. 6, используют сваю после многократного формирования и твердения. Когда металлическую продлевающуюся часть соединяют с бетонной сваей как показано на фиг. 6(С), полосу металла наматывают вокруг бетонной сваи в виде железной плоской полосы усиления, и затем металлические расширяющиеся части(внутренние и внешние части усиления) прикрепляют посредством сварки и т.д. Цилиндрическая несущая стена (в разрезе 1 и 2) и первая и вторая головные части 3 и 4 составляют сваю круглой формы 5, сформированную симметрично. Поверхность для вбивания 6 находится на верхней поверхности круглой конструкции 5. Центральное высверленное отверстие 7,сформированное между первой и второй головными частями 3 и 4, позволяет препятствовать при вбивании силе плавучести, вызванной илом или проточной водой, несущей поверхности в нижнем конце сваи, и направлять плавно поток силы при вбивании как среднее твердого грунта и непрочной сваи. Кроме того, при вбивании, создается возможность того, что слоистая часть передает поток силы от верхней слоистой части до нижней слоистой части, и продолжает передавать равномерно силу на грунт, таким образом передает теоретически поток силы на грунт. При использовании слоистой головной части по сравнению со случаем использования головной части одинаковой толщинынесущая способность сваи на единицу площади почти одинаковая, но площадь головной части уменьшается, что приводит к значительной экономии материала. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Расширенная в головной части свая с внутренним и внешним усилением для несения нагрузки от здания (сооружения), включающая цилиндрическую несущую стену первую и вторую головные части поверхность для вбивания, находящуюся на верхней поверхности цилиндрической несущей стены и между первой головной частью и второй головной частью сформировано центральное высверленное отверстие,отличающаяся тем, что каждая головная часть выполнена в форме кольца и простирается на одинаковую длину вправо и влево относительно центральной оси цилиндрической несущей стены, и каждая головная часть имеет внутреннюю поверхность и наружную поверхность, а сумма несущей силы внутренней поверхности равна сумме несущей силы внешней поверхности. 2. Расширенная в головной части свая по п.1,отличающаяся тем, что головные части имеют соответственно равную толщину. 21270 3. Расширенная в головной части свая по п.2,отличающаяся тем, что головные части включают наклонные поверхности, сформированные по обеим их сторонам. 4. Расширенная в головной части свая по п.2,отличающаяся тем, что одинаковая толщина достигнута последовательно наслоением множества головных частей.
МПК / Метки
МПК: E02D 5/48
Метки: изнутри, свая, расширенной, частью, верхней, усиленной, снаружи
Код ссылки
<a href="https://kz.patents.su/11-21270-svaya-s-rasshirennojj-verhnejj-chastyu-usilennojj-iznutri-i-snaruzhi.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Свая с расширенной верхней частью, усиленной изнутри и снаружи</a>
Предыдущий патент: Трубный нефтегазовый разделитель фаз (ТНРФ)
Следующий патент: Способ разделения урана и циркония
Случайный патент: Способ очистки масла в трансмиссии и устройство для его реализации.