Свая забивная

Авторы патента:

Серга Георгий Васильевич (RU)

Таратута Виктор Дмитриевич (RU)

E02D5/56 - винтовые сваи

Владельцы патента RU 2536546:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" (RU)

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Техническим результатом является повышение несущей способности и уменьшение усилий для погружения сваи в грунт. Предложена свая забивная, включающая винтовой ствол, изготовленный с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций. При этом подсекции выполнены из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонами равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны. Причем секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции. 4 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности, к свайным фундаментам, устраиваемым преимущественно на слабых и просадочных грунтах.

Известна забивная свая (а.с. №1794134, кл. Е02D 5/48, 5/56, 1993), наружная поверхность ствола которой выполнена в виде конической винтовой колонны с направленными навстречу друг другу одинаковыми по шагу и количеству заходов тремя и более ломаными винтовыми линиями переменного по длине ствола шага и собранная из секций, смонтированных из поочередно соединенных по периметру равносторонних и равнобедренных треугольников, стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, с образованием на боковой поверхности ствола ниш ромбовидной формы, различных по площади и размеру.

Недостатками известной сваи являются ограниченные технологические возможности, необходимость приложения больших усилий для погружения сваи в грунт и большая металлоемкость. Погружение такой сваи затруднено.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является свая забивная (патент РФ №2431018, кл. B02D 5/48, опубл. 10.10.2012, бюл №28), включающая винтовой ствол, выполненный из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых двух пар равнобедренных треугольников, а вторая пара выполнена из равнобедренного треугольника, равного равнобедренному треугольнику первой пары, и равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно последующей на 120°.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, уменьшение усилий для погружение сваи в грунт, уменьшение металлоемкости.

Техническая задача достигается тем, что в свае забивной, включающей винтовой ствол, винтовой ствол изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонами равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой сваи забивной.

Новизна обусловлена тем, что свая забивная изготовлена с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, что не только облегчает погружение, но и сокращает время погружения, расширяет технологические возможности.

Новизна заключается в том, что ствол сваи выполнен многозаходным, что не только облегчает погружение, но и сокращает время погружения, расширяет технологические возможности.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что шаг винтовых линий постоянный, что расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена тем, что по внутренней поверхности образованы направленных навстречу друг другу три и более ломаные правые и левые винтовые линии одинакового шага, что расширяет технологические возможности, облегчает погружение.

Новизна заключается в том, что ствол выполнен многозаходным, что не только облегчает погружение, но и сокращает время погружения.

Новизна усматривается также в том, что площадь соприкосновения стенок по периметру предлагаемой конструкции сваи по сравнению с известными винтовыми сваями увеличивается, что увеличивает несущую способность сваи и позволяет по сравнению с известными винтовыми сваями уменьшить толщину стенок при сохранении жесткости и виброустойчивости, а значит - металлоемкость.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена свая винтовая, погруженная в грунт; на фиг.2 - схема сборки винтового ствола сваи; на фиг.3 - вид A на фиг.2; на фиг.4 - наглядное изображение ствола сваи забивной.

Свая забивная включает (фиг.1) винтовой ствол 1, имеющий оголовок 2. Ствол сваи 1 (фиг.2, фиг.3, фиг.4) изготовлен из секций 3, смонтированных из двух подсекций, например 4 и 5, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонам равнобедренных трапеций 6 и равнобедренных треугольников 7 (на фиг.2 одна из равнобедренных трапеций 6 и один из равнобедренных треугольников 7 выделены двойными линиями), основания которых в подсекции, например подсекции 4, расположены в разные стороны, например в подсекции 4 основание 8 трапеции 6 и основание 9 треугольника 7 расположены в разные стороны подсекции, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций 10, 11, например, как на фиг.2, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников, например, основания 9 одной подсекции 4 присоединены к верхнему основанию, например 12 равнобедренных трапеций второй подсекции 5, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции, например, подсекции 5, основание 13 равнобедренного треугольника 17-22-16 присоединено к верхнему основанию 14 равнобедренной трапеции 23-15-16-22, например 6 первой подсекции 4.

В результате такой последовательной сборки элементов стенок ствола сваи, по периметру образуются, например, на фиг.2, пять правых и пять левых ломанных винтовых линий с одинаковым шагом S₁ и S₂. Одна из пяти левых ломаных винтовых линий с шагом S₁ показана на фиг.2 утолщенной линией 15-16-17-18-19, а одна из пяти правых ломанных винтовых линий с шагом S₂ показана на фиг.3 утолщенной линией 20-21-17-22-23.

Для облегчения погружения с противоположной оголовку 2 торцевой части винтового ствола 1 образованы режущие кромки (на чертеже не показаны).

Погружение сваи осуществляется забивкой и вдавливанием по оголовку 2 сваи.

Наличие режущих кромок облегчает погружение в грунт сваи забивной, причем внутренняя поверхность обеспечивает заполнение внутренней полости грунтом, который не выдавливается в прилегающие слои грунта, а направляются внутрь забивной сваи. По мере погружения забивной сваи верхние слои грунта, находящиеся внутри забивной сваи, уплотняются, что приводит к повышению несущей способности забивной сваи.

Из-за наличия на наружной поверхности сваи трех и более винтовых линий и во внутренней поверхности винтовых канавок свая погружается без приложения крутящего момента.

Предложенная конструкция сваи может быть использована в любых грунтовых условиях производства работ - в слабых, водонасыщенных, пластичных, песчаных пластично-мерзлых и мерзлых грантах, обеспечивает повышение несущих способностей и облегчение погружения.

Свая забивная, включающая винтовой ствол, отличающаяся тем, что винтовой ствол изготовлен с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций, выполненных из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонами равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны, при этом секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции.

Похожие патенты:

Перекрестнолопастная свая // 2503777

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям винтовых свай для различных типов грунтов. Перекрестнолопастная свая содержит ствол в виде стальной трубы и две лопасти, каждая из которых представляет из себя полукруг диаметром, большим диаметра ствола сваи.

Винтовой рабочий орган // 2502849

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям винтовых рабочих органов, используемых для крепления в грунте, глубинном уплотнении, а также в качестве тяговых элементов в устройствах для разработки непрочных грунтов.

Винтовая инъекционная свая-анкер // 2489548

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов в малоэтажном строительстве на всех типах грунтов, а также для уплотнения прилегающего грунта.

Винтовая свая // 2459038

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения фундаментов, а также для установки и крепления различных сооружений, линий электропередач, заборов, ограждений и других конструкций.

Свая и способ ее установки в вечномерзлый грунт // 2441116

Устройство для сооружения буронабивных винтовых свай // 2439247

Изобретение относится к области горной промышленности и строительства и может быть использовано при строительстве фундаментов зданий, опор ЛЭП, радиомачт, мостов, эстакад, путепроводов и других специальных сооружений.

Свая винтовая // 2435905

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. .

Устройство для образования буронабивных свай // 2426835

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов глубокого заложения при строительстве высотных зданий, мостов и берегоукрепительных работ.

Винтовая свая // 2416695

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов при строительстве зданий, мостов, линий электропередач и берегоукрепительных работ. .

Винтовая свая // 2413818

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов при строительстве мостов, зданий, линий электропередач и берегоукрепительных работ. .

Винтовая свая // 2536547

Изобретение относится к фундаментостроению. Техническим результатом является облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей, повышение жесткости и виброустойчивости винтовой сваи. Предложенная винтовая свая содержит ствол, выполненный по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри винтового ствола в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения винтового ствола. При этом ствол изготовлен из трех и более одинаковых полос прямоугольной формы, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке, с образованием напусков внутри ствола в виде винтовых лопастей по всей длине. 7 ил.

Способ сооружения свайного винтолопастного фундамента сооружения и его устройство // 2537463

Группа изобретений относится к строительству свайного винтолопастного фундамента. Свайный фундамент состоит из поля завинчивающихся винтолопастных свай, каждая из которых состоит из стального трубчатого наконечника с винтолопастной навивкой лопастей, поднимающихся под конус снизу вверх с максимальным диаметром Dmax на верхнем конце. Свайный наконечник стыкуется по высоте секциями полых труб, на верхнем конце колонны которых монтируется ростверк после заливки полости колонны труб цементным раствором или бетоном. Винтовая лопасть выполнена с полусферической опорной поверхностью, угол полуконтакта которой с грунтом составляет по величине угол внутреннего трения грунта в нарушенном состоянии φк=φн. Диаметр Dmax сваи подбирают исходя из несущей способности грунта, величина начальной (первой) критической нагрузки для которого принимается из расчета по приведенной математической зависимости, а сваю завинчивают в грунт на глубину h≤сстр/γстр, где γстр - удельный вес грунта. Технический результат заключается в повышении несущей способности сваи и устойчивости свайного фундамента. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Винтовой анкер // 2548283

Изобретение относится к строительству, в частности к креплению к грунту различных конструкций, и может найти применение в нефтяной промышленности для закрепления трубопроводов в условиях крайнего севера. Винтовой анкер содержит цилиндрическую штангу с отверстиями и штуцером для подачи тампонажного раствора, наконечник с винтовой лопастью. В наконечнике также выполнены отверстия для прохода раствора в грунт. Лопасть наконечника выполнена увеличивающейся снизу вверх. Внутри штанги установлена съемная втулка, представляющая собой полую трубу, которая предотвращает проникновение грунта в полость анкера при его завинчивании, и, как следствие, закупоривание отверстий для вывода тампонажного раствора. Технический результат состоит в повышении несущей способности винтового анкера, облегчении вхождения анкера в грунт и предотвращении закупоривания отверстий для вывода тампонажного раствора в грунт. 3 ил.

Забивная свая // 2552437

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Для облегчения погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей, в забивной свае, включающей расширяющийся кверху винтовой ствол, винтовой ствол выполнен из соединенных друг с другом наконечником, смонтированным из равнобедренных треугольников в виде обратной прямой пирамиды, и корпусом, изготовленным из трех или более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине, на которых, попеременно с их противоположных сторон, под углом 60° к оси полос, выполнены посредством фрезерования или обработкой давлением зоны ослабленного сечения в виде надрезов со скошенными стенками для образования по периметру корпуса кольцевых многогранных поверхностей из поочередно расположенных друг с другом своими боковыми сторонами равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом полосы скручены в продольном направлении относительно своих продольных осей и изогнуты в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправке, с образованием по периметру винтового ствола трех и более винтовых линий и винтовых поверхностей основного и противоположного направлений с переменным, увеличивающимся шагом винтовых линий. 8 ил.

Свая забивная // 2555727

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Для облегчения погружения ствола в грунт, упрощения изготовления и расширения технологических возможностей в свае забивной, включающей винтовой ствол, винтовой ствол выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри винтового ствола в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения винтового ствола, и по периметру смонтирован из трех и более скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине, с образованием по периметру винтового ствола трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри винтового ствола и образованием напусков внутри винтового ствола в виде винтовых лопастей по всей длине винтового ствола. Техническим результатом является облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей. 8 ил.

Способ возведения винтовой сваи в грунте // 2558832

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в различных грунтовых условиях как при возведении новых, так и при усилении фундаментов ранее возведенных зданий и сооружений, а также при сооружении опор, воспринимающих знакопеременные нагрузки. Способ возведения винтовой сваи в грунте включает погружение в грунт на расчетную глубину винтовой сваи и после погружения образование свайной опоры. Винтовую сваю предварительно изготавливают из полого ствола, например, трубы металлической или металлопластического материала и один конец, предназначенный для погружения, оснащают винтовыми лопастями по наружной поверхности, а в нижней части ствола выполняют по меньшей мере два отверстия перпендикулярно ее оси, и по меньшей мере одно отверстие у основания сваи. Образование свайной опоры ведут путем подачи в полый ствол сваи грунтоукрепляющей смеси. Упомянутые отверстия предварительно выполняют в упомянутой части ствола сваи под лопастью равномерно по спирали, угол закрутки которой совпадает с углом закрутки нижней лопасти. Подачу в полость ствола сваи грунтоукрепляющей смеси производят одновременно с погружением сваи, таким образом, что подача в ствол грунтозакрепляющей смеси приводит к ее равномерному перемешиванию с грунтом по траектории прохода винтовых лопастей сваи и связывает соответствующий перед отверстием и лопастью грунт, формируя из грунта в нижнем конце ствола сваи опору, объемно охватывающую лопасти и ствол сваи. Технический результат состоит в повышении надежности винтовой сваи в грунте в процессе ее эксплуатации, повышении несущей способности и устойчивости от различных внешних разнонаправленных силовых, в том числе и импульсных воздействий. 1 ил.

Винтовая свая // 2564714

Изобретение относится к винтовым сваям для возведения фундаментов и опор и направлено на разработку винтовой сваи с улучшенными конструктивно-строительными характеристиками. Поставленная задача решена тем, что в винтовой свае, содержащей трубчатый ствол, соединенный с рабочим органом, имеющим режущие элементы и наконечник в форме усеченного обратного конуса, рабочий орган выполнен в виде цилиндрической торцевой фрезы из монолитного бетона с армирующим каркасом и режущими элементами в количестве двух диаметрально расположенных и встречно направленных пластин с передними режущими кромками, пластины закреплены на армирующем каркасе под углом 35-40° к торцевой поверхности фрезы, при этом отношение ширины пластины к наружному диаметру фрезы составляет от 0,15 до 0,2, а над пластинами в цилиндре фрезы выполнены сквозные каналы для выхода срезаемого грунта. 5 ил.

Свая забивная // 2565606

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Технический результат - облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей. Свая забивная включает винтовой ствол, который выполнен по периметру в виде пустотелой конической винтовой поверхности, смонтированной по периметру винтового ствола и изготовленной из полос выпуклой криволинейной формы, выполненных по боковым кромкам полос кривыми второй степени кривизны с разными размерами по ширине полос с увеличением их по длине конической винтовой поверхности, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, с образованием по периметру снаружи винтовой поверхности винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей двоякой кривизны вогнутой формы относительно оси симметрии винтовой поверхности с центрами кривизны снаружи винтовой рубашки. 7 ил.

Свая винтовая // 2565609

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Технический результат - облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей. Свая винтовая включает винтовой ствол, снабженный расположенной и закрепленной на поверхности грунта гайкой. Винтовой ствол выполнен по периметру в виде пустотелой цилиндрической винтовой поверхности, изготовленной из четного количества, не менее четырех, поочередно соединенных друг с другом, разных по длине полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых на цилиндрической оправке по винтовым линиям в поперечном направлении с образованием по периметру снаружи винтового ствола винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой формы относительно оси симметрии винтовой поверхности с центрами кривизны снаружи винтовой поверхности. Полосы изготовлены с образованием зубьев в виде равносторонних треугольников с одной стороны полос и четные полосы больше по длине нечетных полос на высоту зубьев. 8 ил.

Винтовая свая // 2565621

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Для облегчения погружения ствола в грунт, упрощения изготовления и расширения технологических возможностей, повышения жесткости и виброустойчивости в винтовой свае, включающей винтовой ствол, винтовой ствол выполнен по периметру в виде пустотелой цилиндрической винтовой поверхности с наружными напусками в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой поверхности, изготовленной из трех или более прямоугольных полос, одинаковых по ширине и по длине, вогнутой или выпуклой формы относительно оси винтовой поверхности, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на цилиндрической оправке и соединенных между собой с образованием по периметру винтовой поверхности напусков в виде винтовых лопастей по всей длине винтовой поверхности, винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой или выпуклой формы относительно оси винтовой поверхности с центрами кривизны, расположенными снаружи или внутри поперечного сечения винтовой поверхности. 9 ил.