Винтовая свая

,801033637 А 5/56 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ЗОБРЕТЕН В ВИДЕТЕ ВТОРСНО на внутреннеи поверхности,тем, что, с целью повышениясобности,. надежности в рабоэнергоемкости при погруженполнен с левой и правой винтоми и снабжен вертикальнымребрами, расположенными вния его нижней части, и объемдополнительными гайками срезкой на внутренней поверхсмежные гайки имеют протиправленную винтовую нарезгайка снабжена расположеннней части кольцевым упорнком и закрепленной на ее боности винтовой лопастью, напрали которой аналогично напрвой нарезки в этой гайке,отличающаясянесущей споте и снижения ии, ствол вывыми нарезкаЧернюк ножевымине заострено-строительнь менение в Стройизда товых 1968,ство ССС , 1978 (пр тип). ВАЯ, вклюасти стволповерхносвинтовой ающ вин и и объ- нарезкой(56) 1. Иродов М. Д. Прсвай в строительстве. М. 16, 2. Авторское свидет727750, кл. Е 02 Р 5 4) (57) ВИНТОВАЯ С заостренныи в нижнеи ч вой нарезкой на боковой емлющей его гайкой с лющими стволвинтовой наности, причем воположно наку, а каждая ым в ее верхым подшипниковой поверхравление спиавлению винтоИзобретение относится к строительству, в частности к фундаментостроению, и может быть использовано в качестве анкерных опорных конструкций, погружаемых в грунт забивкой, виброзабивкой или вдавливанием, для закрепления в грунте различных конструкций, например опор трубопроводов, мостов, линий электропередач и связи, пневмонадувных сооружений, работающих на знакопеременные нагрузки.Известна винтовая свая, содержащая заостренный в нижней части ствол и винтовые. лопасти 1.Недостаткомданной винтовой сваи является необходимость применения для погружения в грунт специальных мощных завинчивающих установок, обладающих значительными крутящими моментами, которые весьма тяжелы и громоздки. Кроме того, при погружении сваи возникают значительные еактивные моменты, которые требуют анкеровки завинчивающих установок. Это обусловливает низкую эффективность погружения сваи в грунт. При приложении к свае выдергивающих (вда вливающих) осевых усилий она имеет возможность проворачивания, так как лопасти имеют одно направление винтовой спирали, что приводит к снижению надежности работы сваи.Наиболее близким техническим решением к изобретению является винтовая свая, включающая заостренный в нижней части ствол с винтовой нарезкой на боковой поверхности и объемлющей его гайкой с винтовой нарезкой на внутренней поверхности. Гайка и винтовая нарезка ствола, выполненная по всей длине, имеет угол подъема витков А) агс 1 д 1, где 1 - коэффициент трения материала ствола и гайки 2,Недостатком известной сваи является низкая несущая способность и надежность работы, обусловливаемые тем, что, при приложении к свае осевых усилий, она имеет возможность проворачивания, так как лопасти выполнены с одним направлением винтовой спирали при большом угле подъема витков о ) агс 1 д 1, необходимым для обеспечения возможности погружения сваи забивкой. Изготовление винтовых лопастей в виде непрерывной ленты по всей длине сваи (только в этом случае возможно погружение сваи на проектную отметку) определяет повышение энергоемкости погружения сваи в грунт, так как увеличивается работа на преодоление касательных сил сцепления, трения и реактивного отпора грунта по лопасти, усложнение конструкции сваи и повышение материалоемкости, без существенного повышения при этом несущей способности, Кроме того, для обеспечения погружения сваи в грунт при прохождении ее через гайку необходима анкеровка гайкипо оголовку инвентарной трубы 10 последняя перемещается вместе с гайками 5 и 6 вниз, которые за счет взаимодействия резьбы 7 гаек 5 и 6 и винтовых нарезок 2 и 3 55(гайка должна быть неподвижной), что снижает эффективность погружения.Целью изобретения является повышениенесущей способности, надежности работы и снижение энергоемкости при погруженииУказанная цель достигается тем, что ввинтовой свае, включающей заостренный в нижней части ствол с винтовой нарезкой на боковой поверхности и объемлющей его гайкой с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, ствол выполнен с левой и правой винтовыми нарезками и снабжен вертикаль,ными ножевыии ребрами, расположенными в зоне заострения его нижней части и объемлющими ствол дополнительными гайками с винтовой нарезкой на внутренней поверхности, причем смежные гайки имеют противоположно направленную винтовую нарезку, а каждая гайка снабжена расположенным в ее верхней части кольцевым упорным подшипником и закрепленной на ее О боковой поверхности винтовой лопастью,направление спирали которой аналогично направлению винтовой нарезки в этой гайке.На чертеже изображена винтовая свая,общий вид.Винтовая свая содержит заостренныйв нижней части стволс внутренними левой 2 и правой 3 винтовыми нарезками по всей его длине. В нижней части ствол 1 снабжен вертикальными ножевыми ребрами 4, На 30 ствол 1 одеты гайки 5 и 6, имеющие винтовую нарезку 7 с углом подъема витков о) агс 1 ф, где 1 - коэффициент трения материала ствола 1 и гаек 5 и 6, равным углу подъема винтовых нарезок 2 и 3 ствола 1, Гайки 5 и 6 выполнены цилиндрическими и каждая из них оборудована закрепленной на боковой поверхности винтовой лопастью 8 с направлением спирали, совпадающим с направлением нарезки гайки, и шагом, равным шагу винтовых нарезок 2 и 3 ство О ла 1, Причем гайка 5 имеет противоположную гайке 6 винтовую нарезку 7. В верхней части гаек 5 и 6 смонтирован кольцевой упорный подшипник 9, обеспечивающий минимальные энергозатраты на трение между гайками 5 и 6 при вращении их в разные 4 стороны. На верхний конец ствола 1 надетаинвентарная труба 10, упирающаяся нижним концом в гайку 5.Погружение сваи в грунт 11 осуществляется забивкой, виброзабивкой или вдавливанием в два этапа. На первом этапе осуществляется погружение в грунт 11 ствола 1 на расчетную отметку (несколько выше проектной отметки). После чего на ствол 1 последовательно одеваются гайки 5, 6 и инвентарная труба 10. При нанесении ударов1033637 Составитель М, Перлов Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко Тираж 673 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий И 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4Редактор Н. Пушненкова Заказ 557832 3ствола 1 поворачиваются вокруг оси сваи в разные стороны, погружаясь в грунт 11 (второй этап). Реактивный крутящий момент, передаваемый на ствол 1 от гайки 6, стремится повернуть ствол 1 против часовой стрелки, а от гайки 5 - по часовой. Тем самым, в процессе погружения (второй этап) гаек 5 и 6 с винтовыми лопастями 8, передаваемые на ствол 1 реактивные моменты компенсируют друг друга. Так как реактивные моменты, передаваемые стволу 1 от гаек 5 и 6, не равны из-за неоднородности грунта 11, разных условий погружения (особенно в начальный момент погружения, когда гайка 5 еще не врезалась в грунт 11), то разность между ними воспринимается вертикальными ножевыми ребрами 4, опирающимися на грунт 11, В процессе погружения гаек 5 . и 6 с винтовыми лопастями 8 в грунт 11 на ствол 1 действуют вертикальные осевые усилия, которые обусловливают погружение ствола 1 до проектной отметки. Погружение гаек 5 и 6 в грунт 11 можно осуществлять раздельно, вначале гайку 6, а затем (после выемки инвентарной трубы 10) - гайку 5. Процесс погружения гаек 5 и 6 осуществляется до момента касания . гайкой 6 вертикальных ножевых ребер 4. Для повышения надежности работы сваи, после погружения ее на проектную отметку, инвентарная труба 10 в верхней части жестко соединяется со стволом 1, При воздействии на сваю выдергивающих или вдавливающих нагрузок, крутящие моменты, возникающие а результате взаимодействия грунта 1 и винтовых лопастей 8, передаются через винтовые нарезки 7,2 и 3 стволу 1, уничтожая друг друга (так как направлены в разные стороны) и предотвращая самопроизвольное использование или погружение сваи. В случае необходимости повтор- того использования сваи осуществляется съем трубы 10 и к оголовку ствола 1 прикладывается выдергивающее усилие. Отсутствие инвентарной трубы 10 дает возможность перемещаться гайкам 5 и 6 вдоль ствола 1, что они и делают под действием крутящих моментов, возникающих при взаимодействии грунта 11 с винтовыми лопастями 8.Предлагаемая винтовая свая позволяетповысить несущую способность и надежность работы за счет предотвращения при прило женин к свае выдергивающих или вдавливающих усилий, проворачивания сваи путем изготовления близлежащих гаек с противоположной друг другу винтовой резьбой, выполнения ствола с внутренними левой и правой винтовыми нарезками и снабжения нижней части ствола вертикальными ножевыми ребрами. Отсутствие необходимости изготовления винтовых лопастей в виде непрерывной ленты по всей длине ствола определяет снижение энергоемкости погружения сваи в 20 грунт за счет уменьшения работы на преодоление касательных сил сцепления, трения, реактивного отпора грунта по лопасти (по сравнению с известным), и материалоемкости. Кроме того, повышается эффективность погружения сваи в грунт в результа те исключения необходимости анкеровкигайки или завинчивающих установок.Предлагаемая винтовая свая не требует применения мощных завинчивающих установок, требует приложения значительно мень ших осевых усилий, что повышает эффективность установки сваи в грунт.юПредлагаемая конструкция может бытьиспользована в слабых, водонасыщенных, пластичных и пластичномерзлых грунтах.К оме того, для погружения сваи можетрытьб использован любой способ подготовки оснований - забавки без какой-либо предварительной подготовки, забивка в лидерные скважины, погружение в парооттаянные или пробуренные скважины.