Целью сотрудников кафедры технологии строительного производства Брестского государственного технического университета в плане научной и патентно–лицензионной работы является совершенствование и разработка новых высокоэффективных и энергоэкономных технологий устройства свайных фундаментов в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве из готовых, набивных, забивных и специальных свай. Усилия кафедры направлены так же на разработку новых прогрессивных конструкций готовых свай и свайных фундаментов, а так же способов их устройства (взамен традиционных), которые нацелены на снижение энергоемкости их погружения (устройства) – до 10–40 %, повышение несущей способности свай по грунту основания – в несколько раз, снижение метало – и материалоемкости конструкции на 20–50 %, упрощение технологии производства и качества работ, улучшение механизации производственных процессов устройства свайных фундаментов. Всего в данном направлении предложено и запатентовано несколько десятков разработок на уровне изобретений и полезных моделей, как в 2011 году, так и раньше.

Одной из таких эффективных, на наш взгляд, технических разработок является облегченная железобетонная свая, защищенная патентом РБ № 7758 на полезную модель.

Свая (см. рис.) содержит призматический ствол 1 с заостренным пирамидальным наконечником 2 и углублениями 3 на боковой поверхности ствола 1. Углубления 3 выполнены в защитном слое бетона (обычно толщина защитного слоя бетона во избежание коррозии металла и улучшения огнестойкости изделия составляет не менее5 см) до арматуры 4 (из отдельных арматурных стержней или каркаса) на боковых гранях ствола 1 в виде продольных (вдоль ствола 1) полос 5 глубиной до2,5 смтрапецеидального поперечного сечения, равной приблизительно толщине дюймовой доски.

Полосы 5 (трапеции) ориентированы меньшими основаниями 6 вглубь бетона, большими 7 – наружу, а боковые стороны 8 – скошены наружу. Поперечные размеры больших оснований выполняют меньше размера стороны поперечного сечения ствола 1 на 4–5 см.

Облегченную железобетонную сваю изготавливают в сборно-разборной или шарнирной инвентарной опалубке, к внутренним сторонам которой заранее прикрепляют (гвоздями или шурупами) трапецеидальные (строганные со сторон и по бокам) дюймовые доски (толщиной2,5 см). Перед бетонированием конструкции внутренние поверхности опалубки и строганные доски смазывают отработанным маслом (отработкой) для исключения сцепления бетона с опалубкой, затем в опалубку устанавливается арматурный каркас или арматура (как обычно). Далее производится бетонирование конструкции ствола и последующее вибрирование бетонной смеси по известной и отработанной технологии ( в опалубке) – поверхностное, глубинное, на виброплощадке и т.д. После затвердевания бетонной смеси конструкцию распалубливают и направляют на пропарку.

Конструкция предлагаемой сваи, по сравнению с известными, обладает меньшей материалоемкостью (за счет наличия большого объема углублений), пониженной энергоемкостью погружения в грунт (за счет наличия зазора между стенками сваи и

грунтом), повышенной несущей способностью по грунту основания (за счет большего периметра поперечного сечения сваи и, соответственно, большего сцепления сваи с грунтом).Расчеты показывают снижение материалоемкости (расхода бетона) изделия на 20–25 %, энергоемкости погружения (числа ударов) – до 20 %, повышение несущей способности по грунту основания длинных свай (более8 м) – на 25–30 %.

Конструкция сваи достаточно надежна и работоспособна как при погружении в грунт, так и в процессе эксплуатации (как и обычная призматическая свай, только с большим эффектом).

Имеются еще подобные конструкции энергоэкономных и эффективных конструкций забивных свай.

 

Владимир Петрович ЧЕРНЮК, доцент Брестского государственного технического университета