На основе предлагаемого конструктивного решения (патент RU 139587 от 20.04.2014)
[1] рассматриваются условия, вызывающие формирование консольных лопастей за счёт
выполненных продольных прорезей и их изгиб в нижней части металлической трубы-инъектора
(микросваи), создавая уширенную пяту. Выполнено расчётное обоснование определяющие
величину изгиба металлических консольных лопастей в зависимости от толщины стенки
трубы в месте её изгиба. Приведён численный пример. Показано, что применение микросвай
усиления основания с инъекционным закреплением грунтов и уширенной пятой позволяет
до 40% увеличить их несущую способность по сравнению с подобными микросваями, но
без выполненного уширения.
Введение
При реконструкции зданий часто возникают условия необходимости усиления оснований
для существующих фундаментов. Одним из более эффективных методов конструктивного
усиления основания, позволяющий выполнять работы из низких помещений подвала, является
способ устройства забивных микросвай [2]. Более подробно данная технология устройства
микросвай усиления основания описана в статье [3]. В целях повышения несущей способности
данных микросвай, рассмотрим работу их с уширенной пятой.
Конструктивное решение микросваи
Такая микросвая (рис. 1), состоит из металлической перфорированной трубы 1 с конусным
наконечником 2, имеющая отверстия 3, снабжённые открывающимися и закрывающимися
металлическими пластинами 4, закреплёнными на трубе 1 саморезами 5, с расположенным
на верхней части съёмным тройником с металлической крышкой. В нижней части перфорированной
трубы 1 расположены продольные прорези, формирующие консольные лопасти 6, при этом
наконечник 2 выполнен в виде цилиндра, переходящего в усечённый конус, заканчивающийся
конусообразным оголовком.
Рис. 1. Схема нижней части трубы – инъектора (микросваи), до погружения в основание
Погружение и эксплуатация забивной микросваи, предназначенной для усиления основания
c уширенной пятой и цементацией грунтов, осуществляется следующим образом. Подача
цементного раствора (рис. 2) в трубу 1 и её погружение осуществляется одновременно.
Металлический наконечник 2, с направляющими гранями для консольных лопастей 6, при
погружении трубы создаёт условия симметричного поворота (изгиба) консольных лопастей
6 от реактивного отпора грунта основания в наружную сторону от трубы 1. Такая методика
погружения позволяет создать необходимый зазор между трубой 1 и окружающим грунтом,
в который через эллипсоидные отверстия 3, отжимая пластины 4, закреплённые с нижней
стороны саморезами 5, закачивается под давлением закрепляемый раствор 7. По мере
погружения в грунт консольные лопасти 6 от реактивного отпора грунта (действующего
через направляющие грани наконечника 2) раздвигаются и фиксируются в цементном камне,
увеличивая площадь опоры сваи, создавая уширенную пяту и, таким образом, повышая
несущую способность микросваи.
Рис. 2. Нижняя часть трубы-инъектора (микросваи) в разрезе, после погружения в основание
на заданную глубину с формированием уширенной пяты.