Винтовая свая

 

Изобретение относится к строительству , а именно к конструкциям винтовых свай. Цель изобретения состоит в обеспечении работы на выдергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощении конструкции. Свая содержит ствол 1 с наконечником 2 в нижней части.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1384661

А1 (51)4 E 02 D 5 56

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ВИНТОВАЯ СВАЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4127873/29-33 (22) 03.10.86 (46) 30.03.88. Бюл. Ф 12 (71) Брестский инженерно-строительный институт (72) В.Н.Пчелин, В.П.Чернюк, А.Д.Никитчик и О.Г.Юпатова (53) 624.155.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 566903, кл. Е 02 D 5/56, 1977. (57) Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям винтовых свай. Цель изобретения состоит в обеспечении работы на выдергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощении конструкции. Свая содержит ствол 1 с наконечником 2 в нижней части.

1384661

Ствол 1 оборудован фиксаторами 3 и на нем установлены с возможностью перемещения винтовые лопасти 4 со ступицами 5, снабженными упорами 6, взаимодействующими с соответствующими фиксаторами 3. Число фиксаторов 3 равно числу ступиц 5 ° Фиксаторы 3 и упоры 6 выполнены в виде ребер, жестко прикрепленных соответственно к стволу и внутренней поверхности ступицы под углом к их образующим. При

Изобретение относится к строительству, в частности к винтовым сваям, предназначенным для возведения опор мостов, морских, нефтепромысло-: вых сооружений, элеваторов, доменных печей и т.д., а также для использования в качестве анкеров повышенной несущей способности.

Цель изобретения — обеспечение работы на выдергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощение конструкции.

На фиг.1 изображена винтовая свая в проектном положении, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — ствол с нижним фиксатором, ребра которого установлены с одинаковыми зазорами, и верхним фиксатором с направляющими ребрами, общий вид; на фиг.4 — одно из ребер ступицы, общий вид; на фиг.5 — ступица с винтовой лопастью, разрез, Винтовая свая содержит ствол 1 с наконечником 2 в нижней части.

Ствол оборудован фиксаторами 3 и на нем установлены с возможностью продольного перемещения и вращения винтовые лопасти 4 со ступицами 5, снабженными упорами 6, взаимодействующими с соответствующими фиксаторами 3.

Число фиксаторов 3 принимается равным числу ступиц 5 с лопастями 4.

Фиксаторы 3 и упоры 6 выполнены в виде ребер 7 и Я,.жестко прикрепленных, соответственно, к стволу 1 и внутренней поверхности каждой из сту.пиц 5. Ребра 7 и 8 прикреплены таким образом, чтобы оси их внутренних, обращенных к стволу i кромок 9, распоэтом ребра, образующие упор каждой из ,ступиц, могут быть выполнены разной толщины, а расстояние между ребрами, образующими каждый фиксатор, может превышать толщину ребер, образующих упор нижерасположенной ступицы, Ребра могут быть прикреплены к образующим ствола или ступиц под углом равным .о(= arctg(t: lid<), где шаг винтовой лопасти; d — наружный диаметр ствола. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

2 лагались под углом Ы к образующим ствола 1 и ступиц 5 соответственно

Ы= arctg

5

И 1 с где t — шаг винтовой лопасти 4;

d - наружный диаметр ствола 1.

Зазором между внутренней кромкой 9 ребер 8 и стволом 1 можно пренебречь.

10 Поэтому диаметры внутренних кромок

9. ребер 7 и 8 примерно одинаковы и равны диаметру ствола 1. Ребра Я упоров 6 каждой иэ ступиц 5 выполнены разной толщины, т.е.

15 где d „, д,..., д — толщина ребер 8 нижней, промежуточной и верхней ступиц 5 соответственно.

Ребра 7, образующие каждай фиксатор 3, установлены на расстояниях, превышающих толщину ребер 8, образую6 их упор нижерасположенной ступицы для прохождения между ними ребер 8, Что возможно только в случае соблюдения соотношения Р, с д с ° .. ад„.

Хвостовая часть 10 каждого иэ ребер

7 выполнена с односторонним скосом 11.

Для облегчения попадания .ребер 8 между ребрами ? хвостовая часть 10

35 каждого второго из ребер 7 выполнена выступающей над остальными ребрами 7 (фиг.3, верхний фиксатор) или эаходная часть 12 каждого из ребер 8 выполнена со скосом 13 (фиг.4 и 5).

Для обеспе 11 нил устойчивог< положения лопастей 4 со ступицами 5 на стволе 1 упоры б выполнены не менее чем из трех ребер 8. Число ребер 7 у

"5 каждого из фиксаторов 3 принимается кратным числу ребер 8 соответствующего с ним, упора 6 (фиг.3)., Хвостовые части 10 выступающего ребра 7 (фиг.3, верхний фиксатор) и рядом расположенного по ходу завинчивания ребра 7 могут быть соединены между собой жестко прикрепленными к стволу 1 направляющими ребрами 14, что позволяет уменьшить требуемое число ребер 7 и тем самым снизить материалоемкость последних (ребра 7, расположенные под ребрами 14, можно исключить). В этом случае число ребер 7 принимается равным удво- 2О енному числу соответствующих ребер

8 и ребра 7 попарно устанавливают на расстояниях, равных толщине ребер 8.

При необходимости повторного ис- пользования винтовых лопастей 4 со 25 ступицами 5 ребра 8 выполняют с утолщенной хвостовой частью, обеспечивающей их заклинивание между ребрами 7 соответствующих фиксаторов 3, или с утолщенной заходной частью выполняются ребра 7. Винтовые лопасти 4 и соответственно фиксаторы 3 располагают на расстояниях, обеспечивающих полное их включение в работу.

Установку сваи в грунт произво35 дят следующим образом, В грунт на проектную отметку погружают ствол 1 забивкой, вдавливанием, вибрацией или установкой в предварительно пробуренную скважину. 40

После установки ствола 1 погружают на проектную отметку путем завинчивания при помощи инвентарной штанги (не показана) нижнюю лопасть 4. Возможно

ОдновременнОе погружение завинчива- 45 нием ствола 1 вместе с нижней лопастью 4. В этом случае последняя перед погружением жестко прикрепляется к стволу 1. При раздельном погружении нижней лопасти 4 ребра 8 свободно проходят между ребрами 7, образующими верхний и промежуточный фиксаторы 3, так как толщина ребер 8 d меньше расстояния между ребрами 7, образующими эти фиксаторы 3, На последнем этапе погружения ребра 8 заходят между ребрами 7, образующими нижний фиксатор 3, о чем можно судить по резкому возрастанию сопротинлен11я 11огружению (происходит заклинивание ребер 8) или по разности отметок между верх1313ми торцами ствола 1 и инвентарной штанги (если хвостовые части ребер 8 или заходные части ребер 7 выполняются без утолщений при необходимости повторного использования только ствола 1).

В случае неподивжного ствола 1 требуемую глубину погружения нижней лопасти 4 определяют по меткам,.наносимым на инвентарную штангу. При прохождении упором 6 нижней лопасти 4 вышерасположенных фиксаторов 3 возможно непосредственное попадание каждого из ребер 8 в зазор между ребрами 7 (что маловероятно), в этом случае сложностей с прохождением не возникает; или скошенные заходные части 12 каждого из ребер 8 упираются в скосы 11 ребер 7 или в направляющие ребра 14, в этом случае при дальнейшем вращении ребра 8 скользят по скосам 11 или ребрам 14 до тех пор, пока они не попадают в зазоры ребрами 7.

Так как погружение винтовых лопастей стремятся осуществлять за один оборот на величину шага (при этом уменьшается степень нарушения структуры грунтового массива и возникает минимальное сопротивление погружению), то установка ребер 7 и 8 под углом 3 к образующим обуславливает минимальное сопротивление прохождению ребер 8 между ребрами 7 (ребра 8 не будут прижиматься к реб рам 7, что определяет незначительные силы трения между ними).

Аналогично производят погружение промежуточных и верхней лопастей 4, каждая из которых свободно проходит через вышерасположенные фиксаторы 3 и фиксируется на соответствующем проектному положению фиксаторе 3.

В конце процесса установки сваи малосжимаемым грунтом или твердеющим раствором заполняют пазухи, образовавшиеся при выемке инвентарной штанги, и производят загрузку сваи расчетной нагрузкой, которая через ствол 1, ребра 7 и 8 передается на ступицы 5 с лопастями 4 и далее на грунт.

При повторном использовании сваи ее выкручивание производят путем приложения крутящего момента к стволу 1 ° При выполнении ребер 8 с утол1384661 шевиямн в хвостовой части (упоры 6 .заклиниваются в фиксаторах 3) ствол

1 вывинчивается вместе с лопастями 4.

Если же ребра 8 выполняются без утол5 щений, то из грунта вывинчивается только ствол 1.

Выполнение фиксаторов и упоров, которыми оборудуются ступицы, в виде ребер, установленных под углом Ы 1g к образующим, позволяет, благодаря захождению ребер, образующих упоры между ребрами, образующими фиксаторы, обеспечить возможность работы сваи на выдергивающие и знакопеременные нагрузки, что расширает область ее использования. Заклинивание упоров в соответствующих фиксаторах обусловливает возможность передачи крутящего момента при выкручивании от 20 ствола ступицы и тем самым многократного использования винтовой сваи (что обеспечивается установкой ребер, образующих фиксаторы, на расстояниях, обеспечивающих прохождение 25 между ними ребер, образующих упоры только нижерасположенных ступиц).

Кроме того, выполнение упоров и фик-, саторов в виде ребер приводит к упрощению конструкции сваи вследствие исключения Г-образных элементов, размещенных на осях.

Формул а и з о б р е т е н н н

1. Винтовая свая, включающая ствол с фиксаторами и установленные на нем с возможностью перемещения винтовые лопасти со ступицами, о т л и ч а ющ а я с я тем,, что, с целью обеспечения работы на выдергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощения конструкции, каждая ступица снабжена упором, причем фиксаторы и упоры выполнены в виде ребер, жестко прикрепленных к стволу и внутренней поверхности ступицы под углом к их образующим.

2. Свая по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что ребра, образующие упор каждой из ступиц, выполнены разной толщины, а расстояние между ребрами, образующими каждый фиксатор, превышает толщину ребер, образующих упор нижерасположенной ступицы.

3. Свая по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что ребра прикреплены к образующим ствола или ступиц под углом с, равным

t о(= arctic с где t — шаг винтовой лопасти;

d . — наружный диаметр ствола.

1384661

1384661

Составитель В.Гоник

Техред М. Хода нич

Редактор И.Касарда

Корректор В.Бутяга

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1113/22

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4