Винтовая свая

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям винтовых свай, применяемых при возведении фундаментов при строительстве мостов, зданий, линий электропередач и других объектов. Винтовая свая включает цилиндрический ствол и винтовую лопасть, соединенную с нижним концом ствола. Свая содержит полый цилиндрический элемент, открытый по торцам и обладающий внутренней и внешней боковыми поверхностями, расположенный коаксиально стволу, и соединенный с ним через ребра жесткости, соединяющие внутреннюю поверхность цилиндрического элемента и внешнюю поверхность ствола. Нижний торец цилиндрического элемента, расположен в промежутке между винтовой лопастью и предполагаемым уровнем погружения сваи в грунт. Верхний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке от предполагаемого уровня погружения сваи в грунт до верхнего конца ствола. Нижние концы ребер жесткости снабжены площадками, расположенными в плоскости, перпендикулярной продольной оси ствола, и находятся не ниже предполагаемого уровня погружения сваи в грунт. Технический результат изобретения заключается в повышении способности сваи противостоять вертикальным (как на вдавливание, так и на выдергивание) и горизонтальным нагрузкам, особенно в рыхлых сжимаемых грунтах, повышении прочности сцепления винтовой сваи с грунтом для создания более сильного анкерного эффекта, а также повышении прочности ствола сваи на изгиб.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям винтовых свай, применяемых при возведении фундаментов при строительстве мостов, зданий, линий электропередач и других объектов.

Известны винтовые сваи (патенты РФ №117933, №163361, №166517), включающие цилиндрический ствол и наконечник со спиралью, в которых цилиндрический ствол сваи выполнен ступенчатым, состоящим из, по меньшей мере, двух участков, выполненных с уменьшающимися к наконечнику диаметрами.

Наличие участков ствола, обладающих большим диаметром повышает способность сваи воспринимать горизонтальные и вертикальные нагрузки, однако наличие ступенчатого перехода требует дополнительных вдавливающих нагрузок при ввинчивании сваи в грунт.

Известен анкерный фундамент [авторское свидетельство СССР на изобретение №1289963], включающий полый ствол, состоящий из верхнего участка, переходного участка в виде призматоида и нижнего участка. Нижний участок ствола снабжен винтовой лопастью. Диаметр нижнего участка меньше диаметра верхнего участка. В стенках переходного участка ствола выполнены окна, через которые грунт, прорезанный винтовой лопастью, подается внутрь призматоида, что способствует снижению вдавливающих нагрузок при завинчивании. Однако завинчивание анкера содержащего ствол с призматоидом также требует повышенных вдавливающих нагрузок, а попытка увеличить способность сваи противостоять вертикальным и горизонтальным нагрузкам за счет увеличения диаметров как нижнего, так и верхнего участков ствола, ведет к необходимости несоразмерного увеличения требуемого крутящего момента и вдавливающих нагрузок, обусловленного формой переходного участка.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является винтовая свая (патент РФ №114693), выбранная в качестве прототипа, включающая полый цилиндрический ствол с коническим наконечником, винтовой лопастью, заходящей на конический наконечник, и отверстием для завинчивания сваи в грунт, отличающаяся тем, что лопасть выполнена с уменьшением диаметра по направлению к вершине конического наконечника, максимальный диаметр винтовой лопасти Dлоп составляет (2,5-4) диаметра ствола Dст, число витков винтовой лопасти n=(1-1,4) оборота, шаг винтовой лопасти Нлоп составляет (1-1,3) диаметра ствола D, длина конического наконечника Lк=(1,2-1,6)Dст, расстояние от вершины конического наконечника до винтовой лопасти Lв=(0,3-0,7) диаметра ствола Dст.

Недостатком прототипа является не высокая способность противостоять горизонтальным нагрузкам.

Технической задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в повышении способности сваи противостоять вертикальным (как на вдавливание, так и на выдергивание) и горизонтальным нагрузкам особенно в рыхлых сжимаемых грунтах, повышение прочности сцепления винтовой сваи с грунтом для создания более сильного анкерного эффекта, а также повышение прочности ствола сваи на изгиб.

Поставленная задача решается созданием конструкции винтовой сваи, включающей цилиндрический ствол и винтовую лопасть, соединенную с нижним концом ствола. Указанная свая содержит полый цилиндрический элемент, открытый по торцам и обладающий внутренней и внешней боковой поверхностью, расположенный коаксиально стволу, и соединенный с ним через ребра жесткости, соединяющие внутреннюю поверхность цилиндрического элемента и внешнюю поверхность ствола. Нижний торец цилиндрического элемента, расположен в промежутке между винтовой лопастью и предполагаемым уровнем погружения сваи в грунт. Верхний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке от предполагаемого уровня погружения сваи в грунт до верхнего конца ствола, при этом нижние концы ребер жесткости снабжены площадками, расположенными в плоскости перпендикулярной продольной оси ствола и находятся не ниже предполагаемого уровня погружения сваи в грунт.

Технический результат изобретения заключается в повышении способности сваи противостоять вертикальным (как на вдавливание, так и на выдергивание) и горизонтальным нагрузкам, особенно в рыхлых сжимаемых грунтах, в повышении прочности сцепления винтовой сваи с грунтом для создания более сильного анкерного эффекта, а также в повышении прочности ствола сваи на изгиб.

Изобретение работает следующим образом. Винтовая свая заглубляется в грунт ввинчиванием механическим способом, либо вручную с помощью рычага установленного прикрепляемого к верхней части ствола. По мере заглубления сваи в грунт цилиндрический элемент так же заглубляется в грунт своей частью, расположенной ниже ребер жесткости. Ввинчивание продолжается до тех пор, пока площадки на нижних концах ребер жесткости, в плоскости перпендикулярной продольной оси ствола, не упрутся в поверхность грунта. При этом свая приобретает дополнительную способность противостоять воздействию горизонтальных нагрузок, так как цилиндрический элемент, обладая большей, чем ствол сваи площадью боковой поверхности, передает боковые, наклоняющие сваю, нагрузки на большую площадь поверхности грунта, соприкасающегося со сваей, создавая меньшие значения давления на грунт, не способные вызвать в нем боковое смещение. Наличие цилиндрического элемента увеличивает силу трения между гладкими стенками сваи и грунтом, увеличивая сцепление сваи с грунтом и ее способность противостоять вертикальным нагрузкам, как на вдавливание, так и на выдергивание. Способность сваи противостоять вертикальным вдавливающим нагрузкам увеличена также за счет опирания площадок на нижних концах ребер жесткости на грунт.

Винтовая свая, включающая цилиндрический ствол и винтовую лопасть, соединенную с нижним концом ствола, отличающаяся тем, что содержит полый цилиндрический элемент, открытый по торцам, обладающий внутренней и внешней боковыми поверхностями, расположенный коаксиально стволу и соединенный с ним через ребра жесткости, соединяющие внутреннюю поверхность цилиндрического элемента и внешнюю поверхность ствола, при этом нижний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке между винтовой лопастью и предполагаемым уровнем погружения сваи в грунт, а верхний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке от предполагаемого уровня погружения сваи в грунт до верхнего конца ствола, при этом нижние концы ребер жесткости снабжены площадками, расположенными в плоскости, перпендикулярной продольной оси ствола, и находятся не ниже предполагаемого уровня погружения сваи в грунт.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к средствам, применяемым для возведения фундаментов для малоэтажного строительства, мостов, линий электропередач.

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению свайных фундаментов зданий и сооружений, устраиваемых в грунтах, допускающих завинчивание. Предлагается способ создания дополнительного уширения на конце винтовой сваи, завинчиваемой с использованием скважины-лидера, предварительно заполненной закрепляющей жидкостью.

Изобретение относится к области строительства, а именно к элементам фундамента зданий, опор линий электропередач, опор контактной сети, вышек сотовой связи, ограждений, анкерных закреплений, в опорах временных мостов, трубопроводов, причалов и пр.

Изобретение относится к строительству оснований и фундаментов в районах распространения вечномерзлых грунтов. Способ погружения винтовых свай в вечномерзлый грунт включает пробуривание в грунте на проектную глубину лидерной скважины, завинчивание в нее винтовой сваи с одной или несколькими лопастями.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Для облегчения погружения ствола в грунт, упрощения изготовления и расширения технологических возможностей забивная свая включает винтовой ствол, выполненный пустотелым и по периметру смонтированный из направляющих элементов, изготовленных в виде трех прямоугольных полос с напусками, согнутых попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос с образованием по длине полосы равносторонних треугольников, расположенных попеременно в противоположные стороны.

Изобретение относится к производству стационарных технических средств противопожарной охраны, устанавливаемых преимущественно в пожароопасных регионах на равнинной и горной местности.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении свай как для новых строений, так и для реконструкции уже существующих. Способ возведения сваи для усиления фундамента включает бурение скважины с одновременной установкой сваи, бетонирование грунта и ствола сваи по всей высоте скважины.

Изобретение относится к строительству, а именно к сборным винтовым сваям для фундаментов зданий и сооружений. Сборная винтовая свая включает ствол и по меньшей мере одну лопасть, причем ствол состоит из группы последовательно установленных друг на друга элементов, содержащих концевые элементы и промежуточные элементы, снабженные группой стыковочных отверстий.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Забивная свая включает винтовой ствол, который выполнен по периметру в виде пустотелой конической винтовой поверхности, изготовленной из полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны с центрами, расположенными снаружи поперечного сечения пустотелой конической винтовой поверхности с образованием по ее периметру многозаходных винтовых поверхностей вогнутой формы с винтовыми линиями и винтовыми канавками снаружи винтовой поверхности с разными размерами по ширине полос с увеличением их по длине конической винтовой поверхности.

Изобретение относится к строительству, в частности к сооружению свайных фундаментов. Винтовая свая включает ствол с наконечником на одном конце и функциональным оголовком, жестко закрепленным на другом ее конце, содержащий спиральные участки.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям винтовых свай, применяемых при возведении фундаментов при строительстве мостов, зданий, линий электропередач и других объектов. Винтовая свая включает цилиндрический ствол и винтовую лопасть, соединенную с нижним концом ствола. Свая содержит полый цилиндрический элемент, открытый по торцам и обладающий внутренней и внешней боковыми поверхностями, расположенный коаксиально стволу, и соединенный с ним через ребра жесткости, соединяющие внутреннюю поверхность цилиндрического элемента и внешнюю поверхность ствола. Нижний торец цилиндрического элемента, расположен в промежутке между винтовой лопастью и предполагаемым уровнем погружения сваи в грунт. Верхний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке от предполагаемого уровня погружения сваи в грунт до верхнего конца ствола. Нижние концы ребер жесткости снабжены площадками, расположенными в плоскости, перпендикулярной продольной оси ствола, и находятся не ниже предполагаемого уровня погружения сваи в грунт. Технический результат изобретения заключается в повышении способности сваи противостоять вертикальным и горизонтальным нагрузкам, особенно в рыхлых сжимаемых грунтах, повышении прочности сцепления винтовой сваи с грунтом для создания более сильного анкерного эффекта, а также повышении прочности ствола сваи на изгиб.

Наверх