RU123425U1

RU123425U1 - METAL PILED FOUNDATION

Info

Publication number: RU123425U1
Application number: RU2012133210/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Юрьевич Зайцев; Владимир Викторович Коновалов; Денис Александрович Тарасов; Олег Леонидович Шаповал
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2012-08-03
Publication date: 2012-12-27

Abstract

1. Металлический свайный фундамент, включающий сваи и ростверк, отличающийся тем, что сваи выполнены в виде вертикально расположенных труб, по меньшей мере, две из которых жестко связаны между собой, по меньшей мере, двумя соединяющими балками, каждая из не связанных между собой труб в верхней части снабжена средством для опоры ростверка, ростверк выполнен в виде системы Г-образных балок, каждая из которых снабжена, по меньшей мере, одним жестко соединенным с концом балки демпфером, посредством которого она опирается на средство для опоры.2. Металлический свайный фундамент по п.1, отличающийся тем, что система Г-образных балок состоит из основной балки, опирающейся одним концом на нижнюю балку, соединяющую две связанные вертикальные свайные трубы, и двух примыкающих перпендикулярно к ней балок, опирающихся демпферами на средства для опоры, которыми снабжены не связанные между собой свайные трубы.3. Металлический свайный фундамент по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна Г-образная балка выполнена из двух элементов, соединенных между собой фланцевым соединением, обеспечивающим жесткое сопряжение элементов.4. Металлический свайный фундамент по п.1, отличающийся тем, что демпферы Г-образных балок выполнены в виде отрезка трубы и образуют шарнирное соединение со средствами для опоры.5. Металлический свайный фундамент по п.1, отличающийся тем, что средство для опоры, которым снабжены не связанные между собой свайные трубы, выполнено в виде опорной площадки, снабженной ребром жесткости.1. A metal pile foundation, including piles and a grillage, characterized in that the piles are made in the form of vertically arranged pipes, at least two of which are rigidly connected to each other by at least two connecting beams, each of unconnected pipes in the upper part it is equipped with a means for supporting the grillage, the grillage is made in the form of a system of L-shaped beams, each of which is equipped with at least one damper rigidly connected to the end of the beam, by means of which it rests on the support means. 2. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the system of L-shaped beams consists of a main beam resting at one end on a lower beam connecting two connected vertical pile pipes, and two adjacent beams perpendicular to it, supported by dampers on means for support , which are supplied with unconnected pile pipes 3. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that at least one L-shaped beam is made of two elements connected to each other by a flange connection, providing a rigid interface of the elements. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the dampers of the L-shaped beams are made in the form of a pipe segment and form a hinged connection with the support means. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the support means, which are provided with unconnected pile pipes, is made in the form of a support platform provided with a stiffener.

Description

Полезная модель относится к свайным фундаментам и может быть использована для передачи нагрузки от установленного на нее изделия грунту.The utility model relates to pile foundations and can be used to transfer the load from the product installed on it to the ground.

Известен металлический свайный ростверк, содержащий две основные балки, расположенные перекрестие, которые объединяют по две сваи, объединяемые каждой балкой сваи расположены диаметрально противоположно друг относительно друга. Перекрестное положение основных балок достигается за счет расположения их на разных уровнях - верхнем и нижнем, при этом основная балка верхнего уровня опирается на основную балку нижнего уровня, а на основной балке верхнего уровня формируется опорный узел надфундаментной конструкции, включающий в себя опорную плиту надфундаментной конструкции, стянутую с основными балками верхнего и нижнего уровней. Опорная плита надфундаментной конструкции и балки верхнего и нижнего уровней стягиваются между собой посредством длинных болтов (шпилек). Балка нижнего уровня расположена по отношению к балке верхнего уровня в перевернутом на 180° положении. (Патент РФ №54969, МПК E02D 27/12, E02D 27/14, опубл. 27.06.2012 г. - аналог).Known metal pile grillage, containing two main beams, a crosshair, which combine two piles, united by each beam piles are diametrically opposed to each other. The cross position of the main beams is achieved by arranging them at different levels - upper and lower, while the main beam of the upper level rests on the main beam of the lower level, and on the main beam of the upper level the support unit of the foundation structure is formed, including the base plate of the foundation structure, tightened with the main beams of the upper and lower levels. The base plate of the foundation structure and the beams of the upper and lower levels are pulled together by means of long bolts (studs). The lower level beam is located in relation to the upper level beam in an inverted 180 ° position. (RF patent No. 54969, IPC E02D 27/12, E02D 27/14, published on June 27, 2012 - analogue).

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является сборный металлический ростверк многосвайного фундамента башенной опоры, содержащий центральный элемент и два периферийных элемента. Центральный элемент выполнен сварным из двух параллельных балок, на которых закреплена пластина с отверстиями под фланцевое соединение с основанием башенной опоры, и двух приваренных к балкам поперечин, скрепляющих концы параллельных балок. Каждый периферийный элемент выполнен в виде балки с отверстиями для закрепления ростверка на хвостах свай, к которой приварены две консоли, а концы консолей периферийного элемента и концы поперечин центрального элемента снабжены фланцами для болтового соединения друг с другом. Часть сварных соединений выполнена с использованием накладных листов металла. Фланцы на концах консолей и поперечин укреплены ребрами. (Патент РФ №107191, МПК E02D 27/42, опубл. 10.08.2011 г. - прототип)Closest to the claimed utility model is a prefabricated metal grillage of a multi-pile foundation of a tower support containing a central element and two peripheral elements. The central element is made welded from two parallel beams, on which a plate with holes for a flange connection with the base of the tower support is fixed, and two cross-members welded to the beams that fasten the ends of the parallel beams. Each peripheral element is made in the form of a beam with holes for fixing the grillage on the tails of piles, to which two consoles are welded, and the ends of the peripheral element consoles and the ends of the cross members of the central element are provided with flanges for bolting to each other. Part of the welded joints is made using patch sheets of metal. Flanges at the ends of consoles and crossbars are reinforced with ribs. (RF patent No. 107191, IPC E02D 27/42, published on 08/10/2011 - prototype)

Недостатком известных конструкций является возможность передачи только статически приложенной нагрузки от выше лежащих конструкций грунту. При ударе динамических масс (таранном ударе) приходящемся в изделия, установленные на известные конструкции фундаментов, происходят не контролируемые деформации, приводящие к разрушению конструкции в целом, что требует полной замены фундамента.A disadvantage of the known structures is the ability to transfer only statically applied loads from higher structures to the ground. Upon impact of dynamic masses (ram impact) attributable to products installed on known foundation designs, uncontrolled deformations occur, leading to the destruction of the structure as a whole, which requires a complete replacement of the foundation.

Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в создании высокопрочной конструкции свайного фундамента, обеспечивающего гашение импульса удара динамических масс, то есть обеспечивающего возможность преобразования полученной ею энергии от ударной (динамической) нагрузки в деформацию и разрушение материала демпферов, а также передачи части ударной (динамической) нагрузки посредством свай на грунт.The technical problem, which is claimed by the claimed utility model, is to create a high-strength construction of the pile foundation, providing damping of the impact pulse of dynamic masses, that is, providing the ability to convert the energy received by it from the impact (dynamic) load into deformation and destruction of the damper material, as well as transfer parts of the shock (dynamic) load by means of piles on the ground.

Поставленная техническая задача решается тем, что в металлическом свайном фундаменте, включающем сваи и ростверк, согласно предложенной полезной модели, сваи выполнены в виде вертикально расположенных труб, по меньшей мере, две из которых жестко связаны между собой, по меньшей мере, двумя соединяющими балками, каждая из не связанных между собой труб в верхней части снабжена средством для опоры ростверка, ростверк выполнен в виде системы Г-образных балок, каждая из которых снабжена, по меньшей мере, одним жестко соединенным с концом балки демпфером, посредством которого она опирается на средство для опоры.The stated technical problem is solved in that in a metal pile foundation, including piles and grillages, according to the proposed utility model, the piles are made in the form of vertically arranged pipes, at least two of which are rigidly connected to each other by at least two connecting beams, each of the unconnected pipes in the upper part is equipped with means for supporting the grillage, the grillage is made in the form of a system of L-shaped beams, each of which is equipped with at least one rigidly connected to the end of the beam by the damper, by means of which it rests on the support means.

Заявляемая полезная модель характеризуется следующими дополнительными существенными признаками:The inventive utility model is characterized by the following additional significant features:

- система Г-образных балок состоит из основной балки, опирающейся одним концом на нижнюю балку, соединяющую две связанные вертикальные свайные трубы, и двух примыкающих перпендикулярно к ней балок, опирающихся демпферами на средства для опоры, которыми снабжены не связанные между собой свайные трубы;- the system of L-shaped beams consists of a main beam resting one end on the lower beam connecting two connected vertical pile pipes, and two beams adjoining perpendicular to it, supported by dampers on support means, which are provided with unconnected pile pipes;

- по меньше мере, одна Г-образная балка выполнена из двух элементов, соединенных между собой фланцевым соединением, обеспечивающим жесткое сопряжение элементов;- at least one L-shaped beam is made of two elements interconnected by a flange connection, providing a rigid pair of elements;

- демпферы Г-образных балок выполнены в виде отрезка трубы и образуют шарнирное соединение со средствами для опоры;- the dampers of the L-shaped beams are made in the form of a pipe segment and form a swivel with means for support;

- средство для опоры, которым снабжены не связанные между собой свайные трубы, выполнено в виде в виде опорной площадки, снабженной ребром жесткости.- means for support, which are provided with unconnected pile pipes, made in the form of a supporting platform equipped with a stiffener.

Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией заявляемой совокупности существенных признаков, состоит снижении усилия и напряжения в элементах конструкции, что обеспечивает гашение импульса удара динамических масс во время таранного удара.The technical result, the achievement of which is ensured by the implementation of the claimed combination of essential features, consists in reducing the effort and stress in the structural elements, which provides damping of the impact pulse of dynamic masses during ramming.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется рисунком, где на фиг.1 представлен общий вид заявляемой конструкция.The essence of the claimed utility model is illustrated in the figure, where figure 1 shows a General view of the claimed design.

Металлический свайный фундамент представляет собой металлическую конструкцию, передающую внешнюю нагрузку на грунт основания от установленного на нее изделияThe metal pile foundation is a metal structure that transfers the external load on the foundation soil from the product installed on it

Металлический свайный фундамент (фиг.1), включает сваи и ростверк. Сваи выполнены в виде вертикально расположенных труб 1. По меньшей мере, две трубы 2 и 3 жестко связаны между собой, по меньшей мере, двумя соединяющими балками 4. Каждая из не связанных между собой труб в верхней части снабжена средством 5 для опоры ростверка.Metal pile foundation (figure 1), includes piles and grillage. Piles are made in the form of vertically arranged pipes 1. At least two pipes 2 and 3 are rigidly connected to each other by at least two connecting beams 4. Each of the unconnected pipes in the upper part is provided with means 5 for supporting the grillage.

Средство 5 для опоры, которым снабжены не связанные между собой свайные трубы, выполнено в виде опорной площадки, снабженной ребром жесткости.Means 5 for support, which are provided with unconnected pile pipes, is made in the form of a support platform equipped with a stiffener.

Ростверк выполнен в виде системы Г-образных балок 6, 7, 8, каждая из которых снабжена, по меньшей мере, одним жестко соединенным с концом балки демпфером 9, посредством которого она опирается на средство 5 для опоры.The grillage is made in the form of a system of L-shaped beams 6, 7, 8, each of which is equipped with at least one damper 9 rigidly connected to the end of the beam, by which it rests on the support means 5.

Система Г-образных балок состоит из основной балки 6, опирающейся одним концом на нижнюю балку, соединяющую две связанные вертикальные свайные трубы 2 и 3, и двух примыкающих перпендикулярно к ней балок 7 и 8, опирающихся демпферами 9 на средства 5 для опоры, которыми снабжены не связанные между собой свайные трубы.The system of L-shaped beams consists of a main beam 6, resting at one end on a lower beam connecting two connected vertical pile pipes 2 and 3, and two beams 7 and 8 adjoining perpendicular to it, supported by dampers 9 on support means 5, which are equipped with unconnected pile pipes.

По меньше мере, одна Г-образная балка выполнена из двух элементов, соединенных между собой фланцевым соединением 10, обеспечивающим жесткое сопряжение элементов.At least one L-shaped beam is made of two elements interconnected by a flange connection 10, providing a rigid pair of elements.

Демпферы 9 Г-образных балок выполнены в виде отрезка трубы и образуют шарнирное соединение со средствами 5 для опоры.The dampers of the 9 L-shaped beams are made in the form of a pipe segment and form an articulation with means 5 for support.

Принцип работы предложенной полезной модели основан на преобразовании полученной ею энергии от ударной (динамической) нагрузки в деформацию и разрушение материала.The principle of operation of the proposed utility model is based on the conversion of the energy it receives from the shock (dynamic) load into the deformation and destruction of the material.

Во время удара динамических масс («таранного удара») основная балка 6 раскладывает изгибающий момент, передающийся от объекта, установленного на нее, на пару сил. Одна сила посредством демпфера на конце основной балки и опорные площадки вдавливает не связанные сваи. Эти сваи работают на сжатие. Другая сила свободным концом основной балки посредством верхней объединяющей балки вырывает связанные сваи 2 и 3. Эти сваи работают на растяжение.During the impact of dynamic masses ("ram impact"), the main beam 6 lays out a bending moment transmitted from the object mounted on it, to a couple of forces. One force by means of a damper at the end of the main beam and the supporting platforms presses in unconnected piles. These piles work in compression. Another force by the free end of the main beam by means of the upper unifying beam pulls the connected piles 2 and 3. These piles work in tension.

Во время таранного удара, кроме изгибающего момента, возникает поперечная сила, которая посредством демпфера на конце основной балки 6, лежащего на опорных площадках, изгибает не связанные сваи. В это время свободный конец основной балки проскальзывает между объединяющими балками связанных свай.During ramming, in addition to the bending moment, a transverse force arises, which, through a damper at the end of the main beam 6 lying on the supporting platforms, bends unconnected piles. At this time, the free end of the main beam slides between the connecting beams of the connected piles.

Сваи и демпферы на концах основной балки 6 и примыкающих к ней балок 7 и 8 во время таранного удара деформируются первыми, так как имеют наименьшую жесткость в системе, тем самым, обеспечивая упругую податливость опор.Piles and dampers at the ends of the main beam 6 and adjacent beams 7 and 8 during the ram impact are deformed first, since they have the smallest rigidity in the system, thereby ensuring elastic compliance of the supports.

Примыкающие балки 7 и 8 обеспечивают общую устойчивость основной балки 6 из плоскости действия динамической нагрузки.The adjacent beams 7 and 8 provide overall stability of the main beam 6 from the plane of action of the dynamic load.

Предложенная конструкция фундамента позволяет снизить усилия и напряжения в элементах конструкции, что снижает ее металлоемкость. Кроме того, преимуществом заявляемой полезной модели является возможность отказаться от бетона и работ, связанных с его доставкой на объект строительства, устройством опалубки и укладкой. При монтаже фундамента отпадает необходимость в рытье котлована, складировании вынутого грунта, его вывозе, обратной засыпке пазух. Уменьшается объем земляных работ, что приводит к снижению трудоемкости и стоимости строительства.The proposed foundation design allows to reduce the efforts and stresses in the structural elements, which reduces its metal consumption. In addition, the advantage of the claimed utility model is the ability to abandon concrete and work associated with its delivery to the construction site, formwork and laying. When installing the foundation there is no need to dig a pit, store the excavated soil, remove it, backfill the sinuses. The volume of earthwork is reduced, which leads to a decrease in the complexity and cost of construction.

Claims

1. Metal pile foundation, including piles and grillage, characterized in that the piles are made in the form of vertically arranged pipes, at least two of which are rigidly connected to each other by at least two connecting beams, each of which is not connected to each other pipes in the upper part it is provided with means for supporting the grillage, the grillage is made in the form of a system of L-shaped beams, each of which is equipped with at least one damper rigidly connected to the end of the beam, by which it rests on the means for support.

2. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the L-shaped beam system consists of a main beam supported at one end by a lower beam connecting two connected vertical pile pipes and two beams adjoining perpendicular to it, supported by means of dampers for support, which are equipped with unconnected pile pipes.

3. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that at least one L-shaped beam is made of two elements interconnected by a flange connection, providing a rigid pair of elements.

4. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the dampers of the L-shaped beams are made in the form of a pipe segment and form a swivel joint with means for support.

5. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the support means, which are provided with unconnected pile pipes, are made in the form of a support platform equipped with a stiffener.