Винтовая свая
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления различных механизмов и устройств на грунте, для прокладки тоннелей открытым способом как наземных, подземных, так и подводных, а также подземных переходов, кроме того, может быть использовано для сооружения несущих фундаментов. Технический результат - повышение конструктивной несущей способности, надежности и долговечности сваи, удобстве ее монтажа и возможности монтажа сваи в густозастроенных районах. Винтовая свая включает металлическую трубу с размещенной на ней металлической винтовой навивкой. Винтовая навивка выполнена по всей длине трубы в виде винтовой лопасти, ширина которой составляет от 0,5 до 15 диаметров трубы, а в нижней части сваи, составляющей не менее 1/8 ее длины, навивка выполнена конусообразной. В верхней части трубы установлен элемент для обеспечения возможности завинчивания сваи, выполненный, например, в виде металлического оголовка, в верхней части которого размещено крепление для крюка, а на нижней его части установлен болт. Внутренняя поверхность трубы покрыта антикоррозийным веществом. На наружной поверхности сваи размещен слой морозостойкого полимерного материала толщиной 1-30 мм. Нижняя часть металлической трубы может быть закрыта и выполнена сужающейся книзу. В качестве морозостойкого полимерного материала может быть использован полипропилен. В верхней части металлической трубы могут быть выполнены окошки, при этом труба закрыта сверху, а в нижней ее части на внутренней поверхности размещена винтовая лопасть, витки которой совпадают с витками наружной винтовой навивки. В верхней части трубы на ее внутренней поверхности может быть размещена винтовая лопасть, к которой приварен оголовок, при этом витки лопасти совпадают с витками наружной навивки. В качестве антикоррозийного материала может быть использован морозостойкий полимерный материал. 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к строительству и может быть использовано для закрепления различных механизмов и устройств на грунте, для прокладки тоннелей открытым способом как наземных, подземных, так и подводных, а также подземных переходов, кроме того, может быть использовано для сооружения несущих фундаментов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является винтовая свая, включающая металлическую трубу с размещенной на ней винтовой металлической навивкой (см. RU, патент №2073084, кл. Е02Д 5/38,1997 г.).
Недостатками известной винтовой сваи является низкая несущая способность сваи, недостаточная надежность сваи, обусловленная тем, что металл подвергается коррозии, что приводит к разрушению сваи, кроме того, известную сваю вбивают, ее завинчивание невозможно.
Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении конструктивной несущей способности, надежности и долговечности сваи, удобстве ее монтажа и возможности монтажа сваи в густозастроенных районах.
Указанный технический результат достигается тем, что в винтовой свае, включающей металлическую трубу с размещенной на ней металлической винтовой навивкой, согласно изобретению винтовая навивка выполнена по всей длине трубы в виде винтовой лопасти, ширина которой составляет от 0,5 до 15 диаметров трубы, а в нижней части сваи, составляющей не менее 1/8 ее длины, навивка выполнена конусообразной, при этом в верхней части трубы установлен элемент для обеспечения возможности завинчивания сваи, выполненный, например, в виде металлического оголовка, в верхней части которого размещено крепление для крюка, а на нижней его части установлен болт, причем внутренняя поверхность трубы покрыта антикоррозийньм веществом, а на наружной поверхности сваи размещен слой морозостойкого полимерного материала толщиной 1-30 мм.
Нижняя часть металлической трубы может быть закрыта и выполнена сужающейся книзу.
В качестве морозостойкого полимерного материала может быть использован полипропилен.
В верхней части металлической трубы могут быть выполнены окошки, при этом труба закрыта сверху, а в нижней ее части на внутренней поверхности размещена винтовая лопасть, витки которой совпадают с витками наружной винтовой навивки.
В верхней части трубы на ее внутренней поверхности может быть размещена винтовая лопасть, к которой приварен оголовок, при этом витки лопасти совпадают с витками наружной навивки.
В качестве антикоррозийного материала может быть использован морозостойкий полимерный материал.
На фиг.1 изображен общий вид винтовой сваи с закрытой и суживающейся книзу нижней частью.
На фиг.2 - вертикальный разрез сваи, изображенной на фиг.1.
На фиг.3 изображен общий вид сваи с окошками и винтовой лопастью в нижней части трубы.
На фиг.4 - вертикальный разрез сваи, изображенной на фиг.3.
На фиг.5 изображен вертикальный разрез сваи с лопастями, размещенными в нижней и верхней части на внутренней поверхности трубы.
Винтовая свая включает металлическую трубу 1 с размещенной на ней металлической винтовой навивкой 2, выполненной по всей длине трубы 1 ствола в виде винтовой лопасти, ширина которой составляет от 0,5 до 15 диаметров трубы 1. В нижней части сваи, составляющей не менее 1/8 ее длины, винтовая навивка 2 выполнена конусообразной. В верхней части трубы 1 установлен элемент 3 для обеспечения возможности фиксации, с ключом приспособления для завинчивания сваи, выполненный, например, в виде металлического оголовка 4, в верхней части которого размещено крепление 5 для крюка, а на нижней его части установлен болт 6. Внутренняя поверхность трубы покрыта слоем 7 антикоррозийного вещества, а на наружной поверхности сваи размещен слой 8 морозостойкого полимерного материала толщиной 1-30 мм.
Нижняя часть металлической трубы 1 может быть закрыта и выполнена сужающейся книзу - фиг.1.
В качестве морозостойкого полимерного материала может быть использован полипропилен.
В верхней части металлической трубы 1 могут быть выполнены окошки 9, при этом труба закрыта сверху, а в нижней ее части на внутренней поверхности размещена винтовая лопасть 10, витки которой совпадают с витками наружной винтовой навивки 2. Оголовок 4 приварен к стенкам трубы 1 (фиг.4).
В верхней части трубы 1 на ее внутренней поверхности может быть размещена винтовая лопасть 11, к которой приварен оголовок 4, при этом витки лопасти 11 совпадают с витками наружной навивки 2. Оголовок 4 приварен к винтовой лопасти 11 (фиг.5).
В случае выполнения трубы открытой снизу в качестве антикоррозийного материала может быть использован морозостойкий полимерный материал.
Нанесение полимерного покрытия производят путем погружения предварительно разогретой сваи в чан с расплавленным полимерным материалом и последующего поднятия сваи. Затем сваю вращают, что обеспечивает равномерность нанесения полимерного покрытия. При необходимости процедуру повторяют до получения слоя 8 полимерного материала заданной толщины.
Сваю устанавливают следующим образом.
При выполнении сваи закрытой снизу и выполненной сужающейся книзу (фиг.1) в грунте предпочтительно сверлят отверстие, диаметр которого не более наружного диаметра трубы 1 сваи, сваю подтягивают крюком и насаживают ключ приспособления для завинчивания сваи (на чертеже не показано) на болт 6, затем конец сваи размещают в отверстии и производят погружение сваи в грунт путем одновременного приложения завинчивающего и вдавливающего усилий при помощи приспособления для завинчивания сваи.
При других вариантах выполнения сваи (фиг.3, 4, 5) перед ее установкой отверстие не сверлят, а установку производят аналогично.
Предложенная конструкция сваи позволяет повысить ее прочность, надежность и несущую способность, а нанесение на внутреннюю поверхность трубы слоя антикоррозийного материала и покрытие наружной поверхности сваи слоем полимерного морозостойкого материала толщиной 1-30 мм предотвращают коррозию металла и, как следствие, разрушение сваи.
Выбор размеров ширины винтовой лопасти и конусообразного участка навивки сваи, а также толщины полимерного покрытия обусловлены требованиями, предъявляемыми к свае (надежность, прочность, несущая способность), и геологическими особенностями грунта, в который свая устанавливается.
Выполнение трубы сваи открытой снизу исключает необходимость предварительного сверления отверстия и облегчает завинчивание сваи в грунт, чему также способствует выполнение винтовой лопасти в нижней части трубы на ее внутренней поверхности, а также наличие окошек в верхней части трубы, через которые обеспечивается вывод из трубы воздуха и влаги.
Наличие винтовой лопасти на внутренней поверхности верхней части трубы и крепление к ней оголовка позволяет ввинчивать сваю на большую глубину, при этом глубина определяется длиной оголовка.
Использование предложенной сваи дает большой экономический эффект, обусловленный тем, что сваи можно применять на любой местности, в том числе и на болотистой и на плывунах, а также при густой застройке района. При этом возможно использование укороченных свай, длина которых в 2-5 раз меньше, чем у стандартных свай при той же несущей способности. Сваи обладают высокой несущей способностью, их можно быстро, легко и надежно фиксировать, они одинаково эффективно работают как при вдавливающем, так и при выдавливающем усилии, что позволяет их эффективно использовать при строительстве тоннелей метро, подземных, подводно-подземных тоннелей открытым способом, подземных пешеходных переходов, прокладке труб по дну моря, строительстве линий электропередач, мостов и т.д. Возможность их легкого демонтажа путем вывинчивания позволяет многократно, при необходимости, использовать сваи, что необходимо при строительстве, например, временных переправ, креплении рельсов для башенных кранов и т.д. Кроме того, возможно использование свай при строительстве наземных сооружений в районах с густой застройкой.
1. Винтовая свая, включающая металлическую трубу с размещенной на ней металлической винтовой навивкой, отличающаяся тем, что винтовая навивка выполнена по всей длине трубы в виде винтовой лопасти, ширина которой составляет от 0,5 до 15 диаметров трубы, а в нижней части сваи, составляющей не менее 1/8 ее длины, навивка выполнена конусообразной, при этом в верхней части трубы установлен элемент для обеспечения возможности завинчивания сваи, выполненный, например, в виде металлического оголовка, в верхней части которого размещено крепление для крюка, а на нижней его части установлен болт, причем внутренняя поверхность трубы покрыта антикоррозийным веществом, а на наружной поверхности сваи размещен слой морозостойкого полимерного материала толщиной 1-30 мм.
2. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть металлической трубы закрыта и выполнена сужающейся книзу.
3. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что в качестве морозостойкого полимерного материала использован полипропилен.
4. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части металлической трубы выполнены окошки, при этом труба закрыта сверху, а в нижней ее части на внутренней поверхности размещена винтовая лопасть, витки которой совпадают с витками наружной винтовой навивки.
5. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части трубы на ее внутренней поверхности размещена винтовая лопасть, к которой приварен оголовок, при этом витки лопасти совпадают с витками наружной навивки.
6. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что в качестве антикоррозийного материала используют морозостойкий полимерный материал.
