Анкерная свая (ее варианты)

,ЯО 1086070 А 2 Р Е 02 0 5/5 я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСН СВИДЕТЕЛЬСТ поркой шайбой стержня, и ло расположены н 1/4 длины ств цилиндрическогоасти нижнего ярусавысоте, равной /ла. нкин свая по п.1, я с я тем, ч и каждого реб 2. Анкернл и ч а ю щхвостовой ча торец линеиным скосом полнен с крив 3. Анкерна отличаювая по пп.аяся те то фиксирующее приспособление выполнено подпружиненным и закреплено на полом цилиндрическом стержне с возможностью осевого перемещения,4, Анкерная свая, включающая полый ствол с окнами в стенках, распо ложенными ярусами, раскрывающиеся лопасти, взаимодействукнцие с выдвижным приспособлением и прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, ся и и поос ия лопасконструкцити раскрыт целью упрощени вышения надежи лопасть выполнен в теи, кажд де пластины отверстие ре ния, уменьш ему концуоторого сн тупом, рас и уйорной вышает твола с ст ра каждои лкрепежноено в вотщепропущенно ару проуши оответству зщей лопас ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССпО делАм изОБРетений и ОтнРьпъю(57) . Анкерная свая, включающая полый ствол с окнами в стенках,расположенными ярусами, раскрывающиеся лопасти, взаимодействующие свыдвижным приспособлением и прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью упрощения конструкции иповышения надежности раскрытия лопастей, выдвижное приспособлениевыполнено в виде полого цилиндрического стержня, на боковой поверхностикоторого жестко закреплены фиксирующее приспособление и распорная шайба, а на нижнем конце - имеющий по.лость конический оголовок, причемчерез полость стержня пропущенатяга с клином на нижнем конце, приэтом каждая лопасть выполнена ввиде пластины с ребром, хвостоваячасть которого имеет криволинейный сквозной паз под крепежное прис собление, а лидирующая - У - об ный выступ, взаимодействующий с с имеющим сквозноебром переменного сечеающегося к лидируюопасти, хвостовая часть бжена Г-образным высложенным на его торце, анкой, ширина которой рину окна в стенкеоушины расположены ла по обе стороны ребпасти, причем каждоеиспособление выполнеластинчатой пружины, через соответствующую н и отверстие в ребре086070 5. Анкерная сная по н.4, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что вьдвижное приспособление, выполнено в виде инвентарной штанги, на которой жестко закреплены ярусами пластины,Изобретение относится к строительству, а именно к сваям с раск. рывающимися лопастями, и может найти применение при возведении различных сооружений на свайных фундаментах,Известна анкерная свая, включающая полый ствол с полым наконечником и стенками, имеющими проемы,раскрывающие лопасти со скосами на 10нижних концах, продольные полки,закрепленные внутри ствола на егостенках, и диафрагму, установленную в полости ствола, Усилие от силового механизма, расположенного в 15полом стволе сваи, передается шарнирно подвешенным лопастям, выталкиваемым через проемы полого нако"нечника в грунт11.Недостатками известной сваи являются недостаточная надежность силового механизма и низкая несущаяспособность сваи на вьдергивание,Наиболее близкой к изобретениюпо своей сущности и достигаемому 25результату является анкерная свая,включающая полый ствол с окнами встенках, расположенными ярусами,ораскрывающиеся лопасти, взаимодействующие с вьдвижным приспособлением ЗОи прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений 23Анкерной сваи присущи недостаточ.ная надежность раскрытия лопастейи сложность конструкции.Цель изобретения - упрощение кон.струкции и повышение надежностираскрытия лопастей,Указанная цель достигается тем, 40что в анкерной свае, согласно первому варианту, включающей полыйствол с окнами в стенках, расположенными ярусами, раскрывающиесялопасти, взаимодействующие с вьдвиж 4ным прн пособлением и прикрепленимеющие секторные вырезы под 1- образные выступы ребер, причем плас тинчатая пружина при сложенном положении лопастей закручена на угол 35-90 ньн к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений, выдвижное приспособление выполнено в виде полого цилиндрического стержня, на боковой поверхности которого жестко закреплены фиксирующее приспособ ление и распорная шайба, а на нижнем конце - имеющий полость конический оголовок, причем через полость стержня пропушена тяга с клином на нижнем конце, при этом каждая лопасть выполнена в виде пластины с ребром, хвостовая часть которого имеет криволинейный сквозной паэ под крепежное приспособление, а лидирующая - У -образный выступ, взаимодействующий с распорной шайбой цилиндрического стержня, и лопасти нижнего яруса расположены на высоте, равной 1/3-1/4 длины ствола. При этом торец хвостовой части каждого ребра может быть выполнен с криволинейным скосом, а фиксирующее приспособление может быть выполнено подпружиненным и закреплено на полом цилиндрическом стержне с возможностью осевого перемещения.В анкерной свае по второму вариан ту, включающей полый ствол с окнами в стенках, расположенными ярусами, раскрывающиеся лопасти, взаимодействующие с выдвижным приспособлением и прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений, каждая лопасть выполнена в виде пластины с имеющим сквозное отверстие ребром переменного сечения, уменьшающегося к лидирующему концу лопасти, хвостовая часть которого снабжена Г-образным выступом, расположенным на его торце, и упорной планкой, ширина которой превышает ширину окна в стенке ствола, а проушины расположены снаружи ствола по обе стороны ребра каждой лопасти. причем каждое крепежное приспособле 3 10 ние выполнено в виде пластинчатой пружины, пропущенной через соответствующую пару проушин и отверстие в ребре соответствующей лопасти, при этом выдвижное приспособление выполнено в виде инвентарной штанги, на которой жестко закреплены ярусами пластины, имеющие секторные вырезы под Г-образные выступы ребер, причем пластинчатая пружина при сло. женном иоложении лопастей закручена на угол 35-90На фиг. изображена анкерная свая по первому варианту в рабочем положении; на фиг.2 - то же, с закрытыми лопастями на фиг.3 - разрез А-А - на Фиг, 2; на фиг.4 - разрез Б-Б- на фиг.2; на фиг,5 изображена свая по второму варианту, общий вид, совмещенный с продольным разрезом; на фиг.6 - то же, продоль. ный разрез по нижнему ярусу лопастей; на фиг,7 - то же, разрез В-В на фиг.6; на фиг,8 - то же, нижний ярус лопасти в закрытом положении; на фиг.9 - то же, разрез Г-Г на фиг,8.Анкерная свая по первому варианту содержит полый ствол 1, имеющий в стенка., окна 2, расположенные ярусами (число ярусов - один и более ), На стволе 1 закреплены проушины 3, каждая пара которых сверху соединена пластиной 4. Посредством проушин 3 и крепежных приспособлений 5 к стволу 1 прикреплены лопасти 6, каждая из которых состоит из ребра 7 и пластины 8, лидируюцая кромка которой имеет скос 9. Хвостовая часть ребра снабжена криволинейным сквозным пазом 1 О, а ее торцовая часть 11 выполнена криволинейной. Лидирующая часть каждого ребра 7 снабжена У-образным выступом 12, который в нерабочем состоянии размещен в прорези 13, выполненой в стволе 1, У-образный выступ 12 ребра 7 имеет паз 14. В стволе 1 сваи смонтировано выдвижное приспособление, которое состоит из полого цилиндрического стержня 15, конического оголовниса 16, двух полукруглых пластин 17, фиксатора 18, клина 19 с тягой 20. Стержень 15 жестко соединен с основанием конического оголовника 16, которое выполнено из двух круглых пластин верхней 21 и нижней 22, между которыми размещены полукруглые пласти 86070 4 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 ны 17. Пластины 21 и 22 соединены между собой посредством винтов 23, которые пропущены через прорези 24 в пластинах 17. Для пропускания клина 19 в пластинах 21 и 22 оголовника 16 предусмотрены отверстия 25, В полукруглых пластинах 17 выпалне. ны пазы 26, в которых закреплены пружины 27, Фиксатор 18 выполнен в виде диска, по контуру которого выполнен кольцевой выступ 28 и который при закрытых лопастях 6 размещен в пазах 14 У-образных выступов 2. Фиксатор 8 закреплен на стержне 15 между выступами 29 и снабжен пружиной 30. Тяга 20 клина 19 снабжена ограничителем 31 и тросом 32, а стержень 15 - упорной 33 и распорной 34 шайбами.Анкерная свая по первому вариан ту работает следующим образом.Перед забивкой к стволу 1 сваи прикрепляют лопасти 6, для чего хвостовые части ребер 7 устанавливают между проушинами 3 и закрепляют крепежными приспособлениями 5 В полость ствола 1 сваи вводят выдвижное персмсцеш с благодаряукруглые пластины 17 которого посредством клина 19 разведены в крайние положения, после чего производится Фиксация лопастей 6. При этом фиксаторы 18 под действием скошенных кромок У-образных выступов 12 смещаются вдоль стержня 15, сжимая пружины 30. В момент закрытия кольцевые выступы 28 входят в пазы 14 ребер 7, а пружина 30 возвращается в исходное положение. В результате этого лопасти 6 плотно прижаты к стволу 1, а конический ооловник 16 посредством разведенных полукруглых пластин 17 оперт на торец ствола 1 сваи. После этого производят забивку сваи в грунт любым известным способом.В тот момент, когда свая заглублена в грунт на глубину, равную 2/3-3/4 длины ствола 1, клин 19 извлекают из . отверстий 25 пластины 21 и 22 основания конического оголовника 16. Для этого приклады-. вают выдергивающее усилие к тросу 32, свободный конец которого закреплен в верхнем сечении ствола 1 (не показано 1. При этом полукруглые пластины 7 под действием пружин 27 сближаются, выходя из контакта с торцом ствола 1, а тяга 20 с кли 108607035 50 ном 9 смещается вверх. Как только ограничитель 31 входит в контакт с упорной шайбой 33, вместе с тягой 20 перемещается и все выдвижное приспособление при этом лопасти 6 расфик сированы (кольцевые выступы 28 фиксаторов 18 выходят из пазов 14 У" образных выступов 12 ) и благодаря значительному уплотнению грунта в стволе сваи выдвижное приспособле нье своей распоркой шайбой 34 обесчивает надежное начальное раскрытие лопастей 6. Затеи выдвижное приспособление посредством троса 32 извле кается из ствола 1 сваи и исполь зуется при забивке следующих свай.При дальнейшей забивке сваи лопас-.ти 6 под действием реактивного отпо.ра грунта занимают горизонтальное положение, при этом криволинейные торцовые кромки 11, скользя по плас.тинам 4, входят внутрь полости ство.ла 1 сваи, что значительно повышает несущую способность свайвследствие того, что лопасти 6 сваи 25 при ее сжатии работают как жестко защемленные, При необходимости полость ствола сваи заполняется бетоном (не показано ) или подобным материалом. При этом. сван работает и на выдергивании т.е. как анкер.Анкерная сваи по второму варианту содержит полый ствол 35, имеющий в стенках соосные окна (прорези ) 36, расположенные ярусами(число ярусов один и более ), раскрывающиеся лопасти 37 и инвентарную штангу 38 с пластинами 39. Каждая из лопастей 37 состоит из листа 40 со скошенной лидирующей кромкой 41 и ребра 42, жестко соединенного со листом 40. Ребро 42 выполнено сГ-образным уступом 43 и снабжено упорной планкой 44, которая жестко соединена с ребром 42, Каждая иэ ло15 пастей 37 прикреплена к стволу 35 посредством пружинной полосы 45прямоугольного поперечного сечения, которая пропущена через отверстие 46 в ребре 42 и отверстие 47 в проушинах 48, закрепленных на наружнойповерхности ствола 35. Пластины 39 инвентарной штанги 38 выполнены с секторными вырезами 49. В стенках верхнего конца ствола 35 сваи иштанге 38 выполнены отверстия 50 и 51, через которые (при закрытом положении лопастей 37 и при использо ванин сваи в качестве анкерной ) про-,пущен штырь 52. Для восприятия срезывающих еил при полном раскрытии лопасти 37 в Г-образном уступе 43 ребра 42 предусмотрен паз 53 в котором размещен выступ 54.Анкерная свая по второму варианту работает следующим образом.Перед забивкой сваи в грунт прик. репляют лопасти 37 к стволу 35, для чего каждая иэ лопастей 37 устанавливается между проушинами 48 так, что прямоугольные отверстия 40 и 47 в ребре 42 и проушинах 48 занимают одинаковые положения (ориентацию), после чего в эти отверстия вставляется пружинная полоса 45. После того как все лопасти 37 сваи установлены в стволе 35 сваи вводят инвентарную штангу 38 с пластинами 39, при этом при многоярусном расположении лопастей 37 штанги 38 необходимо повернуть отно сительно ее продольной оси на уголо45 , вследствие чего при перемещении штанги 38 концы ребер 42, расположенные н полости ствола 35, совмещены с секторными вырезами 49 пластин 39, что обеспечивает свободное перемещение штанги 38 вдоль ствола 35, Вводя штангу 38 в ствол 35 на необходимую величину, штангу разворачивают в исходное положение и поворотом лопастей 37 прижимают их к наружной поверхности ствола 35, благодаря чему пружинные полосы 45 закручиваются, накопляя энергию, Осуществляя дальнейшее осевое перемещение шганги 38, вводят кромки пластин 39 в соприкос. новение с концами ребер 42, благодаря чему устраняется воэможность преждевременного раскрытия лопастейПосле этого положение штанги 38 фиксируется путем введения штыря 52 в отверстия 50 и 51, Свая готова к забивке.Погружение сваи в грунт на задан. ную глубину осуществляют одним из известных способов. После погружения сваи на глубинуменьше проектной на длину лопасти, штырь 52 выводится иэ отверстий 50 и 51, благодаря чему обеспечивается возможность свободного перемещения штанги 38 вдоль оси. Под действием силы упругости (накопленной энергии) закрученных при закрытии лопастей 37 прижинных полос 45 лопасти 37, воздействуя концами ребер 42 на пласти.ны 39 штанги 38, сообщают ей вертикальное перемещение благодаря чему лопасти 37 освобождаются и отклоняются от первоначального вертикального положения на величину, достаточную для развития реактивного отпора грунтаПри дальнейшей забивке сваи напором грунта лопасти 37 разворачиваются до Горизонтапьного положения, при этом Г-образные уступы 43 входят в соприкосновение с внутренней поверхностью, а упорная планка 44 с наружной поверхностью ствола 35. благодаря тому, что лопасть 37 посредством Г-образных уступов 43 и упорных планок 44 опирается непосредственно на ствол 35 сваи (лопасть работает как жестко защемленная балка, ее несущая способность значительно повышается, а опасность разрушения элементов подвески лопасти, как это имеет мес то в известных сваях, практически сводится к нулю, Последнее позволяет упростить и облегчить элементы подвески лопасти (пружины, шарниры и т.п,)При установке сваи в проектное положение инвентарная штанга 38 извлекается из ствола 35 сваи ииспользуется в составе с очередной сваей. При использовании предлагаемой сваи в качестве анкерной для повышения несущей способности сваи на вырывание штанга 38 может быть закреплена в стволе 35 сваи. Для этого штангу необходимо переместить вверх на такую величину,при которой каждая из пластин 39оказалась расположенной над выступающими концами ребер 8 соответствующего яруса, повернуть штангу наоугол 45 (также, как это делалосьпрн запирании лопастей) и опустить до соприкосновения секторныхвыступов пластин 39 с концами ребер 42, а верхний конец штанги1 О зафиксировать относительно ствола 35штырем 52,Конструкция сваи позволяет использовать ее также в качестве инвентарной, При этом извлечение сваи иэгрунта осуществляется путем приложения выдергивающего усилия одновременно к стволу 35 сваи и штанге 38Перемещение штанги 38 относительноствола 35 вверх приводит к тому,что передаваемое через пластины 39к выступающим концам ребер 42 усилие стремитьсяповернуть лопасти иприжимать их к стволу 35 сваи, чтопозволит уменьшить величину выдергивающей нагрузки. В предлагаемой свае благодаря тому, что первоначальное раскрытиелопастей осуществляется за счетусилий развивающихся при перемещенииуплотненного в стволе сваи грунта,надежность работы значительно повышается, также приводит и к повышению несущей способности сваи какза счет увеличения числа лопастей, 35так и за счет надежного нх прикрепления к стволу сваи и увеличенияих полезной площади.