Свая

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям свай. Свая содержит удлиненный элемент, характеризующийся продольной осью, и анкерную часть, соединенную с удлиненным элементом. Анкерная часть содержит первую планарную пластину и вторую планарную пластину, причем каждая из пластин соединяется с соответствующим дугообразным элементом, который радиально отстоит от удлиненного элемента. Каждая пластина характеризуется наличием дугообразного дистального края и набегающего участка, который включает в себя нижний участок дугообразного дистального края, выходящий за пределы соответствующего дугообразного элемента и входящий в зацепление с грунтом по мере заглубления в него сваи. Дугообразные элементы располагаются на соответствующих дугообразных дистальных краях первой и второй пластин. Первая и вторая пластины примыкают друг к другу и соединены с удлиненным элементом под противоположными и неперпендикулярными углами к продольной оси. Первая пластина лежит в первой плоскости, а вторая пластина лежит во второй плоскости. Технический результат состоит в повышении несущей способности сваи. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Область техники, к которой относится настоящее изобретение

[0001] Настоящее изобретение относятся к свае. В частности, настоящее изобретение относится, помимо прочего, к свае для системы укрепления грунта в фундаментах зданий.

Предшествующий уровень техники настоящего изобретения

[0002] Ссылка на предшествующий уровень техники в настоящем документе не должна рассматриваться как признание того факта, что этот уровень техники является общеизвестным в Австралии или где-либо еще.

[0003] В ряде отраслей стандартный технологический процесс формирования фундамента предусматривает заглубление свай (например, свай-столбов) в грунт. Использование свай часто является экономически оправданным способом формирования фундамента, который обеспечивает, например, уменьшенное негативное воздействие на окружающую среду в сравнении с другими способами формирования фундаментов. К другим преимуществам свайных фундаментов может также относиться простота установки и сниженный риск для персонала, например, потому, что сваи для таких фундаментов обычно заглубляются с помощью машин.

[0004] Конструкция свай основана на структурных и геотехнических принципах. Используемые в настоящее время винтовые и лопастные сваи не всегда эффективны, особенно в условиях влажного грунта или грунта, состоящего в основном из гравия и песка. Такие грунты, как правило, представляют собой несвязные или рыхлые грунты, которые содержат мало или недостаточно глинистых материалов, способных связывать между собой частицы грунта. Влажный или рыхлый грунт обычно соскальзывает с боковых поверхностей лопастей или винта, соответственно, лопастной или винтовой сваи, что приводит к снижению несущей способности сваи. Кроме того, традиционные винтовые и лопастные сваи также известны очень низкой допустимой боковой нагрузкой.

[0005] Существует мнение, что было бы целесообразно разработать сваю, которая преодолевала бы или устраняла один или несколько недостатков или проблем, описанных выше; или которая могла бы - по меньшей мере, частично - представлять собой альтернативу сваям имеющихся видов.

Краткое раскрытие настоящего изобретения

[0006] Согласно одному из своих аспектов, хотя и необязательно единственному или широкому аспекту, настоящее изобретение относится к свае, содержащей:

удлиненный элемент; и

анкерную часть, соединенную с удлиненным элементом;

при этом анкерная часть характеризуется наличием дугообразного элемента, который радиально отстоит от удлиненного элемента на определенное расстояние.

[0007] Удлиненный элемент может иметь, по существу, цилиндрическую форму. Наружный диаметр удлиненного элемента может иметь любое значение, например, в диапазоне от 50 мм до 100 мм, хотя это никоим образом не подразумевает какое-либо ограничение.

[0008] Удлиненный элемент может быть полым. Толщина стенки удлиненного элемента может иметь любое значение в пределах 2-10 мм. Однако, как и в случае с диаметром, такое решение носит иллюстративный характер, и никоим образом не подразумевает какое-либо ограничение. Удлиненный элемент не обязательно должен быть полым, а может быть твердотельным.

[0009] Удлиненный элемент может быть выполнен в виде вала.

[0010] Удлиненный элемент может включать в себя соединительную часть.

[0011] Соединительная часть может располагаться на концевой части (первой концевой части) удлиненного элемента. Соединительная часть может располагаться на противоположной концевой части удлиненного элемента (сваи или секции сваи) напротив анкерной части.

[0012] Соединительная часть может быть выполнена с возможностью съемного соединения с машиной. В качестве машины может быть использована буровая головка для вращательного заглубления, привод бура или иное устройство подобного рода. Соединительная часть может быть также выполнена с возможностью съемного соединения с другой сваей или секцией сваи.

[0013] Соединительная часть может быть также (или в альтернативном варианте) выполнена с возможностью соединения с отдельным элементом. Отдельным элементом может служить удлинительный элемент, или удлинительная свая, или еще одна из свай.

[0014] Анкерная часть может быть соединена с поверхностью удлиненного элемента. Анкерная часть может крепиться непосредственно к удлиненному элементу или к поверхности удлиненного элемента.

[0015] Анкерная часть может отходить в сторону от поверхности удлиненного элемента.

[0016] Анкерная часть может располагаться на (или, в общем, в направлении) концевой части (второй концевой части) удлиненного элемента. Анкерная часть может располагаться на (или, в общем, в направлении) противоположной концевой части напротив соединительной части.

[0017] Анкерная часть может содержать, по меньшей мере, одну пластину. Анкерный элемент может содержать две пластины. Две пластины могут быть соединены с удлиненным элементом под равными, но противоположными углами (т.е. под углами с одинаковыми угловыми размерами, но противоположными по направлению); иначе говоря, одна из пластин может быть наклонена на X градусов в одном направлении относительно удлиненного элемента (или продольной оси удлиненного элемента), а другая пластина может быть наклонена под таким же углом в другом направлении относительно удлиненного элемента (или продольной оси удлиненного элемента). Пластина или пластины могут быть плоскими/планарными. Пластина или пластины могут также характеризоваться дугообразной формой (т.е. иметь форму неполного диска).

[0018] Пластина (или каждая из пластин) может характеризоваться наличием дугообразного дистального края. Дугообразный дистальный край (равно как и все его участки) может быть по существу равноудаленным (т.е. характеризоваться одинаковым расстоянием) от наружной поверхности удлиненного элемента.

[0019] Пластина (или каждая из пластин) может характеризоваться наличием набегающего участка, входящего в зацепление с грунтом по мере заглубления в него сваи. Набегающий участок может включать в себя нижний участок дугообразного дистального края, который не соединен с соответствующим дугообразным элементом или не закрывается им.

[0020] Дугообразный элемент (или каждый из таких элементов) может отходить от дугообразного дистального края соответствующей пластины в направлении, параллельном удлиненному элементу (или параллельном продольной оси).

[0021] Дугообразный элемент (или каждый из таких элементов) может проходить концентрично относительно удлиненного элемента вокруг продольной оси.

[0022] Дугообразный элемент (или каждый из таких элементов) может быть соединен с дугообразным дистальным краем пластины (или каждой пластины) по дуге пересечения на внутренней поверхности дугообразного элемента. Дуга пересечения может проходить поперечно и по существу через центр внутренней поверхности дугообразного элемента.

[0023] Дугообразный элемент (или каждый из таких элементов) может проходить только частично (и не на всем протяжении) вдоль дугообразного дистального края пластины (или каждой из пластин), оставляя открытым нижний участок дугообразного дистального края на пластине (или каждой из пластин).

[0024] Первый дугообразный элемент может быть соединен с первой пластиной, а второй дугообразный элемент может быть соединен со второй пластиной. Первый и второй дугообразные элементы могут быть ориентированы под равными, но противоположными углами относительно продольной оси удлиненного элемента (т.е. под углами, одинаковыми по угловому значению, но противоположными по направлению); иначе говоря, один дугообразный элемент может быть наклонен на X градусов в одном направлении относительно удлиненного элемента (или продольной оси удлиненного элемента), а другой дугообразный элемент может быть наклонен под таким же углом в другом направлении относительно удлиненного элемента (или продольной оси удлиненного элемента).

[0025] Первый дугообразный элемент может характеризоваться наличием верхнего (изогнутого) края и нижнего (изогнутого) края.

[0026] Второй дугообразный элемент может характеризоваться наличием верхнего (изогнутого) края и нижнего (изогнутого) края.

[0027] Верхний (изогнутый) край первого дугообразного элемента и верхний (изогнутый) край второго дугообразного элемента могут лежать в плоскости (каждый - в общей плоскости, или в параллельной плоскости, или в иначе ориентированной плоскости напротив другого), перпендикулярной или проходящей под углом к продольной оси удлиненного элемента.

[0028] Нижний (изогнутый) край первого дугообразного элемента и нижний (изогнутый) край второго дугообразного элемента могут также лежать в плоскости (как и в предыдущем примере, каждый - в общей плоскости, или в параллельной плоскости, или в иначе ориентированной плоскости напротив другого), перпендикулярной или проходящей под углом к продольной оси удлиненного элемента.

[0029] Свая может дополнительно содержать вторую анкерную часть, соединенную с удлиненным элементом.

[0030] Вторая анкерная часть может быть аналогична первой анкерной части, описанной выше, или отличной от нее. Вторая анкерная часть может содержать две пластины. Две пластины второй анкерной части могут быть ориентированы под равными, но противоположными углами относительно продольной оси удлиненного элемента. Две платины могут иметь дугообразную форму.

[0031] Вторая анкерная часть может отстоять на определенное расстояние от первой анкерной части вдоль продольной оси удлиненного элемента.

[0032] Вторая анкерная часть может располагаться вблизи конца удлиненного элемента (т.е. у первого конца удлиненного элемента), противоположного концу (второму концу), снабженному соединительной частью.

[0033] Вторая анкерная часть может располагаться между соединительной частью и первой анкерной частью. Может быть также предусмотрена третья анкерная части или даже большее число анкерных частей, соединенных с удлиненным элементом.

[0034] Согласно одному из своих конкретных аспектов настоящее изобретение относится к свае, содержащей:

удлиненный элемент, характеризующийся продольной осью; и

анкерную часть, соединенную с удлиненным элементом;

при этом: анкерная часть характеризуется наличием пластины и дугообразного элемента, который радиально отстоит от удлиненного элемента на определенное расстояние; пластина характеризуется наличием дугообразного дистального края; пластина соединена с удлиненным элементом под неперпендикулярным углом к продольной оси; дугообразный элемент располагается на дугообразном дистальном краю пластины; и пластина характеризуется наличием набегающего участка, который включает в себя нижний участок дугообразного дистального края, выходящий за пределы дугообразного элемента и входящий в зацепление с грунтом по мере заглубления в него сваи.

[0035] Согласно другому аспекту настоящее изобретение относится к способу изготовления сваи, причем указанный способ предусматривает следующие стадии:

соединение анкерного элемента с удлиненным элементом или поверхностью удлиненного элемента; и

соединение дугообразного элемента с анкерным элементом с установкой в определенное положение относительно анкерного элемента;

при этом анкерный элемент отстоит в радиальном направлении от удлиненного элемента.

[0036] Анкерным элементом может служить дугообразная пластина.

[0037] Стадия соединения анкерного элемента с удлиненным элементом (поверхностью удлиненного элемента) может предусматривать приваривание анкерного элемента к удлиненному элементу (поверхности удлиненного элемента).

[0038] Стадия соединения дугообразного элемента с анкерным элементом с установкой в определенное положение относительно анкерного элемента может предусматривать приваривание дугообразного элемента к анкерному элементу.

[0039] Предложенный способ может дополнительно предусматривать соединение второй анкерной части с удлиненным элементом.

[0040] Стадия соединения второй анкерной части с удлиненным элементом (поверхностью удлиненного элемента) может предусматривать приваривание второй анкерной части к удлиненному элементу (поверхности удлиненного элемента).

[0041] Прочие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными после ознакомления с последующим подробным описанием.

Краткое описание фигур

[0042] Ниже подробно описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, носящие исключительно иллюстративный характер, которые раскрыты в привязке к прилагаемым чертежам, где:

На фиг. 1 представлено перспективное изображение сваи согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;

На фиг. 2 представлен вид сбоку сваи, показанной на фиг. 1;

На фиг. 3 представлено перспективное изображение сваи согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

[0043] На фиг. 1 и 2 показана свая 10 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Свая 10 включает в себя удлиненный элемент 100, анкерную часть 200 и соединительную часть 300. Продольная ось 12 проходит по длине сваи 10.

[0044] Удлиненный элемент 100 имеет форму полого вала круглого сечения. Удлиненный элемент 100 выполнен из металла. Металлом в этом варианте осуществления настоящего изобретения служит сталь. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения удлиненный элемент 100 может быть изготовлен из других материалов, например, из композитного материала и/или алюминия.

[0045] Удлиненный элемент 100 характеризуется наличием поверхности в виде наружной поверхности 110. Наружная поверхность 110 задает наружную часть удлиненного элемента 100.

[0046] Анкерная часть 200 содержит две плоские/планарные и дугообразные пластины 210 и 220, каждая из которых образует лопасть. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения анкерная часть 200 может содержать только одну или три пластины (и при наличии множества пластин эти пластины должны быть, в общем, равномерно распределены вокруг удлиненного элемента 100). Более того, в других вариантах осуществления настоящего изобретения две или более анкерные части 200 могут располагаться в отстоящих друг от друга местах вдоль удлиненного элемента 100, обеспечивая дополнительную опору для фундамента. Соответствующие анкерные части, располагающиеся в разных местах вдоль удлиненного элемента, не обязательно все должны иметь одинаковую конфигурацию. Например, они не обязательно должны быть снабжены одинаковым числом пластин (хотя и могут), или же пластины не обязательно должны быть ориентированы под одним и тем же углом во всех анкерных частях (хотя и могут), и т.д.

[0047] Пластины 210 и 220 соединены с наружной поверхностью 110 удлиненного элемента 100, причем все лопасти располагаются под равными, но противоположными углами относительно продольной оси 12 удлиненного элемента 100. В этом варианте осуществления настоящего изобретения пластины 210 и 220 приварены к наружной поверхности 110 удлиненного элемента 100. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения пластины 210 и 220 могут быть выполнены заодно с удлиненным элементом 100; или же они могут быть, например, прикреплены к кольцу, предусмотренному на удлиненном элементе 100. Пластины 210 и 220 отходят в сторону и радиально наружу от удлиненного элемента 100.

[0048] Каждая из пластин 210 и 220 характеризуется наличием дугообразного дистального края 211 и 221, который по существу равноудален (т.е. характеризуется одинаковым расстоянием) от наружной поверхности 110 удлиненного элемента 100, вследствие чего каждый из дистальных краев 211 и 221 образует дугу с определенным радиусом относительно продольной оси 12 удлиненного элемента 100. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения форма дистальных краев пластин 210 и 220 может быть иной. Подобно планарным пластинам 210 и 220 их дистальные края 211 и 221 ориентированы под равными, но противоположными углами к продольной оси 12 удлиненного элемента 100.

[0049] Кроме того, каждая из пластин 210 и 220 характеризуется наличием набегающего участка 212 или 222, который входит в контакт с землей по мере вращения анкерной части 200 (и сваи 10) во время заглубления сваи 10 в грунт. Набегающие участки 212 и 222 входят в зацепление с землей/грунтом и разрыхляют землю/грунт по мере заглубления сваи. Каждый из набегающих участков 212 и 222 характеризуется наличием режущей кромки 213 или 223, которая отходит в радиальном направлении от наружной поверхности 110 удлиненного элемента 100 и наклонена вниз в радиально наружном направлении, оканчиваясь землеройным концом (углом) 214 или 224, наиболее удаленным от наружной поверхности 110 удлиненного элемента 100. Каждый из набегающих участков 212 и 222 также включает в себя нижний участок 215 или 225 дугообразных дистальных краев 211 и 221. Следует отметить, что набегающий участок 212, режущая кромка 213, конец (угол) 214 и нижний участок 215 дугообразного дистального края 211 на фиг. 1 не видны.

[0050] Дугообразные элементы 230 и 240 отходят от каждого из дистальных краев 211 и 221 пластин 210 и 220. Дугообразные элементы 230 и 240 радиально отстоят от удлиненного элемента 100 и проходят концентрично относительно удлиненного элемента вокруг его продольной оси 12. Дугообразные элементы 230 и 240 изготовлены из металла. Металлом в этом варианте осуществления настоящего изобретения служит сталь. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения дугообразные элементы 230 и 240 могут быть изготовлены из других материалов, включая, например, композитный материал и/или алюминий.

[0051] Дугообразные элементы 230 и 240 выполнены в форме изогнутых, а в остальном прямоугольных пластин или пластин в форме параллелограмма. Дугообразные элементы 230 и 240 прикреплены к дистальным краям 211 и 221 пластин 210 и 220 вдоль внутренней поверхности 231 и 241 дугообразных элементов 230 и 240, вследствие чего дугообразные элементы 230 и 240 проходят, в общем, перпендикулярно пластинам 210 и 220. В частности, дугообразные элементы 230 и 240 прикреплены к дистальным краям 211 и 221 пластин 210 и 220 вдоль дуги пересечения на внутренних поверхностях 231 и 241, которая проходит поперечно и по существу через центр внутренних поверхностей 231 и 241, т.е. дуги пересечения отстоят на одинаковое расстояние от верхних краев 232 и 242 и нижних краев 233 и 243 дугообразных элементов 230 и 240. В результате элементы 230 и 240 ориентированы под равными, но противоположными углами относительно продольной оси 12 удлиненного элемента 100 аналогично пластинам 210 и 220. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения дугообразные элементы 230 и 240 могут быть ориентированы под другими углами к продольной оси 12 удлиненного элемента 100 (см. фиг. 3).

[0052] В этом варианте осуществления настоящего изобретения (фиг. 1 и 2) дугообразные элементы 230 и 240 проходят лишь частично вдоль дистальных краев 211 и 221 пластин 210 и 220, оставляя открытыми нижние участки 215 и 225 дистальных краев 211 и 221. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения дугообразные элементы 230 и 240 могут проходить по существу по всей длине дистальных краев 211 и 221 пластин 210 и 220.

[0053] В этом варианте осуществления настоящего изобретения дугообразные элементы 230 и 240 приварены к дистальным краям 211 и 221 пластин 210 и 220. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения дугообразные элементы 230 и 240 и пластины 210 и 220 могут быть выполнены заодно.

[0054] Соединительная часть 300 включает в себя муфту, которая выполнена с возможностью соединения с частями, находящимися выше. Соединительная часть 300 может быть использована для соединения сваи 10 с буровой головкой для вращательного заглубления (или приводом бура или иным устройством подобного рода) или другими сваями для получения единой удлиненной сваи, состоящей из ряда отдельных свай (или секций свай), соединенных друг с другом. Соединительная часть 300 может быть такой, как это описано в патенте Австралии №2013245456.

[0055] Для получения сваи 10 пара плоских/планарных и дугообразных пластин 210 и 220 (причем каждая из пластин имеет форму неполного диска) крепится к цилиндрическому полому удлиненному элементу 100 под равными, но противоположными углами. Обычно пластины 210 и 220 привариваются к удлиненному элементу 100. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения пластины 210 и 220 могут крепиться к удлиненному элементу 100 с возможностью съема.

[0056] Из указанного выше следует, что дугообразные элементы 230 и 240 соединены со своими соответствующими пластинами 210 и 220. Обычно дугообразные элементы 230 и 240 привариваются к дистальным краям 211 и 221 пластин 210 и 220. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения дугообразные элементы 230 и 240 могут крепиться к пластинам 210 и 220 с возможностью съема.

[0057] На фиг. 3 показана винтовая свая 50 согласно еще одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Винтовая свая 50 похожа на винтовую сваю 10, а различия между ними указаны ниже.

[0058] Подобно винтовой свае 10 винтовая свая 50 включает в себя удлиненный элемент 500, первую анкерную часть 600 (содержащую пару пластин 610 и 620 и дугообразных элементов 630 и 640) и соединительную часть 700. Однако винтовая свая 50 дополнительно содержит вторую анкерную часть 800. Продольная ось 52 проходит вдоль центральной линии винтовой сваи 50. Удлиненный элемент 500 выполнен по существу цилиндрическим и полым, и характеризуется наличием поверхности в виде наружной поверхности 510. Наружная поверхность 510 задает наружную часть удлиненного элемента 500.

[0059] В отличие от сваи 10 дугообразные элементы 630 и 640 сваи 50 соединены с дистальными краями 611 и 621 пластин 610 и 620 таким образом, что верхние края 632 и 642 дугообразных элементов 630 и 640 лежат в первой общей плоскости, а нижние края 633 и 643 дугообразных элементов 630 и 640 лежат во второй общей плоскости, причем обе указанные плоскости проходят перпендикулярно продольной оси 52 удлиненного элемента 500. Следовательно, дугообразные элементы 630 и 640 соединены с дистальными краями 611 и 621 пластин 610 и 620 вдоль дуги пересечения на внутренних поверхностях 631 и 641 дугообразных элементов 630 и 640 таким образом, что дуга пересечения проходит в поперечном направлении и отчасти по диагонали вдоль внутренних поверхностей 631 и 641.

[0060] Вторая анкерная часть 800 содержит два плоских/планарных и дугообразных диска или пластины 810 и 820. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения вторая анкерная часть 800 может содержать лишь один или три таких диска или пластины. Более того, в некоторых других вариантах осуществления настоящего изобретения две или более анкерных частей 800 (и/или дополнительных анкерных частей, таких как часть 600, и/или дополнительных анкерных частей, таких как часть 200) могут располагаться вдоль удлиненного элемента 500, обеспечивая дополнительную опору для фундамента. Вторая анкерная часть 800 отстоит на определенное расстояние от первой анкерной части 600 вдоль продольной оси 52 удлиненного элемента 500.

[0061] Пластины 810 и 820 соединены с наружной поверхностью 510 удлиненного элемента 500, причем каждая из лопастей прикреплена под одним и тем же по значению, но противоположным по направлению углом к продольной оси 52 удлиненного элемента 500. Иначе говоря, в этом варианте осуществления настоящего изобретения пластины 810 и 820 приварены к наружной поверхности 510 удлиненного элемента 500. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения пластины 810 и 820 могут быть выполнены заодно с удлиненным элементом 500 или прикреплены к поворотному кольцу, предусмотренному на удлиненном элементе 500. Пластины 810 и 820 отходят в сторону и радиально наружу от удлиненного элемента 500.

[0062] Каждая из пластин 810 и 820 может характеризоваться наличием дугообразного дистального края 811 или 821, по существу равноудаленного от наружной поверхности 510 удлиненного элемента 500, вследствие чего каждый из дистальных краев 811 и 821 образует дугу с определенным радиусом относительно продольной оси 52 удлиненного элемента 500. В альтернативном варианте форма дистальных краев пластин 810 и 820 может варьироваться. Например, как показано на фиг. 3, каждая из пластин может характеризоваться радиусом с наименьшим значением в самой нижней части пластины (т.е. в той части пластины, которая располагается ниже всего вдоль сваи 50), при этом радиус каждой из пластин 810 и 820 может увеличиваться по мере продвижения вверх вдоль дистального края. Таким образом, наружные дистальные края 811 и 821 соответствующих пластин могут располагаться ближе всего к удлиненному элементу 500 в самых нижних точках на пластинах 810 и 820 и дальше всего от удлиненного элемента 500 в самых верхних точках на пластинах 810 и 820. В таких случаях, как на фиг. 3, наружные дистальные края 811 и 821 соответствующих пластин могут, так сказать, винтообразно расширяться в направлении вверх и вокруг сваи, и это может способствовать врезке пластин 810 и 820 в грунт по мере заглубления в него сваи. Подобно дистальным краям 611 и 621 пластин 610 и 620 первой анкерной части 600 дистальные края 811 и 821 пластин 810 и 820 ориентированы относительно продольной оси 52 удлиненного элемента 500 под равными, но противоположными углами.

[0063] В этом варианте осуществления настоящего изобретения вторая анкерная часть 800 располагается ниже первой анкерной части 600, т.е. вторая анкерная часть 800 располагается вблизи конца удлиненного элемента 500, противоположного концу, снабженному соединительной частью 700.

[0064] Для получения сваи 50 пара дугообразных пластин 610 и 620 крепится к цилиндрическому полому удлиненному элементу 500 под равными, но противоположными углами. После этого с соответствующими пластинами 610 и 620 соединяется пара дугообразных элементов 630 и 640.

[0065] После этого (или перед этим) к удлиненному элементу 500 крепится пара дугообразных пластин 810 и 820 под равными, но противоположными углами. Обычно пластины 810 и 820 привариваются к удлиненному элементу 500. Однако в других вариантах осуществления настоящего изобретения пластины 810 и 820 могут крепиться к удлиненному элементу 500 с возможностью съема.

[0066] Сваи 10 и 50 согласно настоящему изобретению могут обеспечивать определенные преимущества над используемыми в настоящее время сваями, например, винтовыми сваями и лопастными сваями. При заглублении свай 10 и 50 дугообразные элементы 230, 240, 630 и 640 могут сжимать и уплотнять грунт внутри дугообразных элементов, особенно вблизи пластин 210, 220, 610 и 620 и под ними, тем самым предотвращая смещение грунта, прилегающего к анкерным частям 200 и 600. Это может существенно повысить несущую способность свай 10 и 50, как в отношении их прочности на сжатие, так и в отношении их прочности на растяжение, а также позволяет свае демпфировать смещение укрепляемых сваей структур (и предотвращать возникновение в них резонанса) во время сейсмических явлений. Кроме того, дугообразные элементы 230, 240, 630 и 640 могут увеличить допустимую боковую нагрузку для свай 10 и 50, что потенциально позволяет сваям 10 и 50 лучше выдерживать разжижение грунта и поперечные нагрузки, обусловленные перемещением грунта, сейсмическими колебаниями земной поверхности или землетрясениями.

[0067] В вариантах осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированных на фиг. 1 и 2 (свая 10) и на фиг. 3 (свая 50), множество свай может быть соединено торцами с формированием единой удлиненной сваи. Каждая свая или секция сваи (подобно свае 100, показанной на фиг. 1 и 2, а также свае 500, показанной на фиг. 3) может характеризоваться наличием множества установленных на своей поверхности анкерных частей (таких как части 200, 600 и 800), причем разные анкерные части могут иметь разные размеры. Аналогичным образом, когда секции свай соединяются торцами, анкерные части на разных секциях могут иметь разные размеры.

[0068] В настоящем описании определения "первый" и "второй", "левый" и "правый", "верхний" и "нижний" и т.д. используются исключительно для того, чтобы отличить один элемент или одно действие от другого элемента или действия, и не предписывают и не подразумевают никакой фактической взаимосвязи или приоритетности. Там, где это сообразуется с контекстом, ссылку на какое-либо целое число, компонент или стадию (или тому подобное) следует интерпретировать не как ограниченную только единичным примером такого целого числа, компонента или стадии, а как ссылку, которая может относиться к одному или нескольким таким целым числам, компонентам или стадиям и т.п.

[0069] Приведенное выше описание различных вариантов осуществления настоящего изобретения представлено в целях ознакомления с ним специалистов в данной области техники. Оно не носит исчерпывающего характера и не подразумевает ограничения настоящего изобретения единственным описанным примером его осуществления. Для специалистов в данной области техники будут очевидны многочисленные альтернативные варианты и модификации настоящего изобретения. Соответственно, хотя были раскрыты некоторые конкретные альтернативные варианты осуществления настоящего изобретения, специалисты в данной области смогут представить или сравнительно легко разработать другие варианты его осуществления. Предполагается, что настоящее изобретение охватывает все альтернативные варианты, модификации и изменения заявленного изобретения, представленные в настоящем документе, а также иные варианты осуществления в пределах сущности и объема раскрытого изобретения.

[0070] Предполагается, что термины «содержит», «содержащий», «включает в себя», «включающий» или иные термины подобного рода, встречающиеся в настоящем документе, означают неисключительное включение; то есть способ, система или устройство, которое содержит ряд перечисленных элементов, не включает в себя только эти элементы, а может содержать и другие элементы, не включенные в перечень.

1. Свая, содержащая:

удлиненный элемент, характеризующийся продольной осью; и

анкерную часть, соединенную с удлиненным элементом;

при этом анкерная часть содержит первую планарную пластину и вторую планарную пластину, причем каждая из пластин соединяется с соответствующим дугообразным элементом, который радиально отстоит от удлиненного элемента;

при этом каждая пластина характеризуется наличием дугообразного дистального края и набегающего участка, который включает в себя нижний участок дугообразного дистального края, выходящий за пределы соответствующего дугообразного элемента и входящий в зацепление с грунтом по мере заглубления в него сваи;

при этом дугообразные элементы располагаются на соответствующих дугообразных дистальных краях первой и второй пластин;

при этом первая и вторая пластины примыкают друг к другу и соединены с удлиненным элементом под противоположными и неперпендикулярными углами к продольной оси; и

при этом первая пластина лежит в первой плоскости, а вторая пластина лежит во второй плоскости.

2. Свая по п. 1, в которой удлиненный элемент включает в себя соединительную часть.

3. Свая по п. 2, в которой соединительная часть располагается на концевой части удлиненного элемента.

4. Свая по п. 2 или 3, в которой соединительная часть располагается на противоположном конце удлиненного элемента напротив анкерной части.

5. Свая по любому из предшествующих пп. 2-4, в которой соединительная часть выполнена с возможностью съемного соединения с машиной, например, с буровой головкой для вращательного заглубления, приводом бура или иным устройством подобного рода, или с другой сваей или секцией сваи.

6. Свая по любому из предшествующих пп. 2-5, в которой соединительная часть выполнена с возможностью соединения с отдельным элементом, например, удлинительным элементом, или удлинительной сваей, или еще одной из свай.

7. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой первая и вторая пластины соединены с удлиненным элементом под равными, но противоположными углами.

8. Свая по любому из предшествующих пп. 1-7, в которой первая и вторая пластины выполнены дугообразными по форме с наружным краем, формирующим дугообразный дистальный край.

9. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой все участки дугообразных дистальных краев по существу равноудалены от наружной поверхности удлиненного элемента.

10. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый дугообразный элемент отходит от соответствующих дугообразных дистальных краев первой и второй пластин в направлении, параллельном удлиненному элементу.

11. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой дугообразные элементы проходят концентрично относительно удлиненного элемента вокруг продольной оси.

12. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой дугообразные элементы соединены с соответствующими дугообразными дистальными краями первой и второй пластин по соответствующим дугам пересечения на соответствующих внутренних поверхностях дугообразных элементов, причем дуги пересечения проходят поперечно и по существу через центр внутренних поверхностей.

13. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой дугообразные элементы проходят лишь частично вдоль соответствующих дугообразных дистальных краев первой и второй пластин, оставляя открытыми нижние участки дугообразных дистальных краев.

14. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой дугообразные элементы ориентированы под равными, но противоположными углами к продольной оси удлиненного элемента.

15. Свая по любому из предшествующих пунктов, в которой каждый из дугообразных элементов характеризуется наличием верхнего края и нижнего края, причем верхние края дугообразных элементов лежат в плоскости, т.е. каждый из них – в обшей плоскости, или в параллельной плоскости, или в иначе ориентированной плоскости напротив другого, которая в каждом случае проходит перпендикулярно или под углом к продольной оси удлиненного элемента, а нижние края дугообразных элементов лежат в плоскости, т.е. как и в предыдущем примере каждый из них – в обшей плоскости, или в параллельной плоскости, или в иначе ориентированной плоскости напротив другого, которая в каждом случае также проходит перпендикулярно или под углом к продольной оси удлиненного элемента.

16. Свая по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что эта свая содержит вторую анкерную часть, соединенную с удлиненным элементом.

17. Свая по п. 16, в которой вторая анкерная часть отстоит на определенное расстояние от первой анкерной части вдоль продольной оси удлиненного элемента.

18. Свая по любому из предшествующих пп. 16 и 17, когда он является зависимым от п. 2, в которой вторая анкерная часть располагается вблизи конца удлиненного элемента, противоположного концу, снабженному соединительной частью.

19. Свая по любому из предшествующих пп. 16 и 17, когда он является зависимым от п. 2, в которой вторая анкерная часть располагается между соединительной частью и первой анкерной частью.

20. Свая, содержащая:

удлиненный элемент, характеризующийся продольной осью; и

первую анкерную часть и вторую анкерную часть, которые соединены с удлиненным элементом;

при этом каждая из первой и второй анкерных частей содержит всего одну планарную пластину, соединенную с соответствующим дугообразным элементом, который радиально отстоит от удлиненного элемента;

при этом каждая пластина характеризуется наличием дугообразного дистального края и набегающего участка, который включает в себя нижний участок дугообразного дистального края, выходящий за пределы соответствующего дугообразного элемента и входящий в зацепление с грунтом по мере заглубления в него сваи;

при этом дугообразные элементы располагаются на соответствующих дугообразных дистальных краях пластин;

при этом пластины соединены с удлиненным элементом под неперпендикулярными углами к продольной оси;

при этом первая анкерная часть отстоит на определенное расстояние от второй анкерной части вдоль продольной оси удлиненного элемента; и

при этом пластина первой анкерной части лежит в первой плоскости, а пластина второй анкерной части лежит во второй плоскости.