Винтовая свая

одержем су, со щ о тоя- жен- дру Р,дейа ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Брестский инжный институт(прототип),(54)(57) ВИНТОВАЯ СВАЯ, с ствол, установленную на н можностью вращения ступиц щую из верхней и нижней распол ных с зазором одна относительн гой частей, винтовую лопасть с остренной заходной частью и уп закрепленный на стволе и взаим ствующий со ступицей, о т л и ю щ а я с я тем, что, с целью.80 099001 А вышения несущей способности, обеспечения возможности многократногоиспользования и снижения энергоемкости погружения в грунт, диаметрверхней части ствола больще, чемдиаметр нижней, ствол имеет сопрягающий участок с наклонной боковойповерхностью, причем упор установленна верхней части ствола, нижняячасть лопасти имеет уширенную заходную часть и неподвижно закреплена на нижней части ствола, а верхняя часть лопасти неподвижно закреплена на нижнем торце ступицы, которая снабжена Фиксатором для крепления на стволе, при этом сваяснабжена втулкой. установленной между стволом и ступицей с возможностьюотносительного вращения, и прикрепленной к нижнему торцу втулки дополнительной винтовой лопастью, смонтированной в зазоре между верхнейи нижней час ями основной винтовойлопасти, хвостовая часть которой выполнена заостренной.Изобретение относится к строительству, а именно к Фундаментостроению,и можт быть использовано в качестВе анкеров для закрепления конструкций к грунту например опор трубопроводов, линий электроперецач к 5связи, пневмонадувных сооружений, башен радиорелейной связи работающихна знакопеременные нагрузки, а такжев качестве свай с повышенной площадьюопирания в промышленном и граждан Оском строительстве при возведеникмостов., причалов, доменных печей,элеваторов и других сооружений,Известна винтовая свая, ссдержащая ствол, установленную на нем ступицу, состанную с заостренными заходной и хвостовой частями винтовуюлОпасть, эаходная часть нижней части которой оборудована уширециеглГ 13.Известная нинтоная сная характери- Озуется низкой несущей способностьючто обусловлинается работой под действием прилегаемых к снае внешнихвыдергивающих нагрузок только верхней части составной лопасти, нижняяже часть лопасти не участвует в передаче воспринимаемых нагрузок нагрунт 1 непосредстненно . При работеже сваи на вдавливание нагрузки изготовление лопасти составной, вообщетеряет смысл, Очевидно, что даннаясная не может работать на эцакопеременные нагрузки, что ограничиваетобласть ее применения, Кроме тогозатруднено многократное использование сваи, так как при выкручиванииее из грунта ступица с нижней частьюлопасти остается в грунте вследствиеснободного перемещения ступицывдоль стволаНаиболее близкой к изобретению по 40технической сущности и достигаемомурезультату является ВинтОВая сВая,содержащая ствол, установленную цанем с ВОЗМОжнОстью Вращения ступицу,составную из Верхней и нижней расположенных с зазором друг относительно друга частей винтовую лопасть сзаостренной заходцой частью и упорзакрепленный на стволе и Взаимодействующий со ступицей 2 3.Малая плошадь опирания составнойвинтовой лопасти определяет невысокую цесущу 10 способность, КОтОраЯ,кроме того, снижается в результатеналичия полости н грунте обраэуе, 55мой пОсле ВывинчиВания сваи н проект"ное положение, так как в этом случае под действием ннешней нагрузкиПроисходит сдвиг грунта с его геретеканием н полость, что приводит кнедопустимым перемещениям сваи. Ицо- фгократное использование такой сваиневозможно так как ее выкручиваниюПрепятствует свободное прокручивание ступицы с нижней частью лопастиотносительно ствола Необходимость 65 завинчивания сваи на отметку нижепроектной, с последующим вывинчивакием на проектную отметку, обусловливает понь 1 шенн 11 е эцергозатраты напогружение сваи в грунт, Кроме того, изготовление ствола постоянногосечения по длине определяют значительную материалоемкость сваи, таккак нижняя часть ствола в этом случае ОблаДает бОльшим запасОМ прочности,Цель изобретен 11 я - повышение несущей способности, обеспечение возможности многократного использования и снижение энергоемкости погружения в грунт.Укаэанная цель достигается тем,что в винтовой снае, содержащействол, установленную на нем с возможностьо вращения ступицусостоящу 1 оиз Верхней и нижней расположенных сзазором одна относительно другой частей Ви 11 тОВУЮ лопасть с заостреннОйзаходной частью и упор, закрепленныйна стволе и Взаимодействующий со ступицей, диаметр верхней части стволабольше, чем диаметр нижней, стволиглеет сапрягающий участок с наклонной боковой поверхностью причемупор установлен на верхней частиствола, нижняя часть лопасти имеетуширенну 1 о эаходную часть и неподвикНО закреплеа на нижней части ствола, а верхняя часть лопасти Неподвижно закреплена на нижнем торцеступицы, которая снабжена Фиксаторомдля креплеция на стволе, при этомсная снабжена втулкой, установленноймежду стволом и ступицей с возможностью относительного вращения, иприкрепленной к нижнему торцу втулки дополнительной виьтовой лопастью,смонтированной:в зазоре между верхней и нижней частями основной Винтовой лопасти хвостовая часть которойвыполнена заостенной,На ггиг,1 изображена винтовая сваяВ про ессе погружения в грунт, разрез; на 11 иг,2 в ,то же, в рабочемсостоянии, на оиг,3 - дополнительная винтовая лопасть со втулкой, общий нид, на Фиг 4 - заходная частьсоставной винтовой лопасти, разрез",на Фг 1 г,5 - хвостовая часть составнойниптовой лопасти разрез, на лиг,б 1 иксатор В плаце,".на фиг, 7 - разрез11-, на фиг. б,Бинтовая свая содержит заостренный в нижней части полый ствол 1, выПОлненцый составным пО длине из ДВУХчастей разного диаметра: верхней 2с большим диаметром и нижцей 3 сменьшим диаметром, Б месте переходачастей 2 и 3 ствола 1 образован сопрягающий участок 4, На стволе 1 своэможностью вращения и продольногоперемещения устаг 1 овлены ступица 5и втулка б, смонтированная междустволами 1 и ступицей 5, причем внутренний диаметр ступицы 5 на 5-10 ммпревышает диаметр верхней части 2ствола 1, а втулки 6 - диаметр нижней части 3 ствола, Свая содержитсоставную винтовую лопасть, нижняя 5часть которой 7 неподвижно закреплена на нижней части 3 ствола 1, аверхняя 8 - на нижнем торце ступицы5, и дополнительную винтовую лопасть9, смонтированну- с воэможностью 0плотного прилегания между верхней 8и нижней 7 частями составной лопас"ти и прикрепленную к нижнему торцувтулки 6, Составная и дополнительная9 винтовые лопасти выполнены из одного-двух витков, конец и начало которого срезаны по радиальной кромке 10. Начало и конец винтовой линци,по которой верхняя часть 8 лопастиприкреплена к ступице 5 и дополнительная лопасть 9 к втулке б, соединены радиальной стенкой 11 фиг,З),Ступица 5 с верхней частью 8 составной лопасти жестко зафиксированы настволе 1 посредством фиксатора 12На верхней части 2 ствола 1 закреплен кольцевой упор 13, с которымвзаимодействует верхний торец ступицы 5. С целью облегчения завинчивания сваи в грунт и вывинчивания изнего заходная и хвостовая части со- З 0ставной лопасти заострены, а заходная часть нижней части 7 составнойлопасти изготовлена с утолщением 14.Фиксатор 12 выполнен в виде накладки 15, пропущенной через отверстие 3516 в стенке ствола 1 и прорези вступице 5 и втулке б. Наружный конец .накладки 15 одет на ось 17, закрепленную вретикально на верхней части8 составной лопасти, а внутренний 40конец имеет сквозное отверстие 18саосное с отверстием 19 проушин 20,закрепленных на внутренней поверхности ствола 1. Через отверстия впроушинах 20 и накладки 15 продетштырь 21, соединенный с тягой 22,Для обеспечения возможности передачи крутящего момента при погружениисваи от ствола Ъ втулке 6 сопрягающий участок 4 снабжен ножевыми ребрами 23, а верхний торец втулки бснабжен пазами 24 под ребра 23, Расстояние между сопрягающим участком4, нижней частью 7 составной лопасти и упором 13 определяется расчетомиз условия включения в работу всех 55частей составной и дополнительной 9лопастей для обеспечения максимальной несущей способности сваи.Следует отметить, что между верхней 8 и нижней 7 частями составной 60лопасти возможно расположение нескольких дополнительных лопастей,что в еще большей степени увеличивает несущую способность сваи, приэтом на каждую дополнительную ло пасть должна добавляться еще одна секция ствола с отличным от других секций наружным диаметром и дополнительная втулка,Для улучшения рабаты сваи на выдерживающие нагрузки ствол можетснабжаться подпружиненными упорами,посредством которых втулка и ступица жестко фиксируются на стволе (непоказано ).При эавинчивании винтовой сваив грунт, за счет Фиксации ступицы5 с верхней 8 частью составной лопасти посредством Фиксатора 12, атем самым и лопасти 9 на стволе 1,обе части 7 и 8 составной лопасти илопасть 9 плотно прижаты одна кдругой, образуя одну винтовуюлопасть, чта обусловливает наименьшее сопротивление при погружении вгрунт, После погружения сваи на расчетную отметку, которая выше проектной на величину раздвижки верхней 8и нижней 7 частей, составной лопасти в проектном положении, при помощитяги 22 производят выдергивание штыря 21, что приводит к освобождениюнакладки 15, которая проворачивается вокруг оси 17, выходя из отверстия16 ствола 1, При дальнейшем завинчивании сваи, до момента упора втулкиб в фаску 4, погружается только ствол1 с нижней частью 7 лопасти, а далее,да момента касания верхнего торцаступицы 5 с кольцевым упором 13, илопасть 9 са втулкой б, после чегопогружение сваи в грунт прекращают,Вь 1 кручивание сваи производят в триэтапа. На первом этапе вывинчиваетсятолько нижняя часть 7 составной лопасти, при зтам втулка 6 выходитиз зацепления с ножевыми ребрами 23и вместе со ступицей 5 находится внеподвижном положении. После упорахвостовой части нижней части 7 лопасти в радиальную стенку 11 втулкиб осуществляется их совместное выкручивание, причем за счет изготовления стенки 11 пад углом к образующей втулки 6 происходит постепенное сближение лопасти 9 с нижнейчастью 7 составной лопасти до ихполного прилегания друг к другу. Напоследнем этапе хвостовая часть лопасти 9 упирается в радиальную стенку 11 ступицы 5, после чего производят совместное выкручивание составной лопасти и лопасти 9,Оборудование винтовой сваи лопастями позволяет увеличить суммарную площадь опирания на грунт, что приводит к повышению в 1,5 и более раз несущей способности сваи, Повышение несущей способности способствует также отсутствие полости в грунте, так как в этом случае предотвращаетсябумажный сдвиг грунта от нагрузок, б1099001передаваемых сваей на грунт. Закреп-ление на стволе именно нижней частисоставной лопасти и прикреплениеверхней части и лопасти к нижнейкромке ступицы и втулки, соответствЕнно, позволяет обеспечить возможность многократного использованиясваи, Раздвижка частей составной лопасти и промежуточной лопасти происходит только в процессе завинчива ния сваи (беэ последующего выкручивания, как зто делается в известнойсвае ), что обусловливает снижениеэнергоемкости погружения сваи вгрунт, Изготовление ствола сваи со ставным по длине из двух частей разного диаметра определяет снижениематериалоемкости сваи эа счет болееполного использования ствола попрочности,1099001 е,7 Составитель Й,ПерловРедактор Н,Лазаренко Техредж,Кастелевич ректор А,Тя Эаказ 4330/24ВНИИ одписное Тираж 644дарственного комитета ССС изобретений и открытийа, Ж, Рауюская наб д Госеламоск 303 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,