Винтовая свая

Винтовая свая

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ВИНТОВАЯ СВАЯ, содержащая ствол, установленную на нем с возможностью вращения ступицу, состоящую из верхней и нижней расположенных с зазором одна относительно другой частей, винтовую лопасть с заостренной заходной частью и упор, закрепленный на стволе и взаимодействующий со ступицей, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью по„SUnJ 099001 А 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3580062/29-33 (22) 16.04,83 (46) ?3.06.84. Бюл. 9 23 (72) В.Н.Пчелин, B.II.×eðíþê, В,А.Яковский, C.Н.Пчелин и О.А,Чернюк (71) Брестский инженерно-строительный институт (53) 624.023.943(088.8) (56) 1„ Авторское свидетельство СССР

Р 283044, кл, Е 02 D 5/54, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 1020514, кл. Е 02 D 5/80, 1981 (прототип). (54)(57) ВИНТОВАЯ СВАЯ, содержащая ствол, установленную на нем с возможностью вращения ступицу, состоящую из верхней и нижней расположенных с зазором одна относительно другой частей, винтовую лопасть с заостренной заходной частью и упор, закрепленный на стволе и взаимодействующий со ступицей, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью по,Su„„! 099001 А ц5р К 02 D 5/56; Е 02 D 5/80 вышения несущей способности, обеспечения возможности многократного использования и снижения энергоемкости погружения в грунт, диаметр верхней части ствола больше, чем диаметр нижней, ствол имеет сопрягающий участок с наклонной боковой поверхностью, причем упор установлен на верхней части ствола, нижняя часть 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 свая снабжена втулкой, установленной меж- щ

С ду стволом и ступицей с возможностью относительного вращения, и прикрепленной к нижнему торцу втулки дополнительной винтовой лопастью, смон- С тированной в зазоре между верхней и нижней час тями основной винтовой лопасти, хвостовая часть которой выполнена заостренной.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано в качестве анкеров для закрепления конструкций к грунту,, например опор трубопроводов, линий электроперецач и 5 связи, пневмонадувных сооружений, башен радиорелейной связи„ работающих на знакопеременные нагрузки, а также в. качестве свай с повышенной площадью опирания в промышленном и гражданском строительстве при возведеник мостов., причалов, доменных печей, элеваторов и других сооружений.

Известна винтовая свая, содержащая ствол, установленную на нем ступицу, состанную с заостренными заходной и хвостовой частями ВинтoBó}<> лопасть, эаходная часть нижней части которой оборудована ув}ире}<г}его(1), Известная нинтоная свая характери- О зуется низкой несущей способностью„ что обусловлинается работой Под действием прилегаемых к снае Внешних выдергивающих нагрузок только верхней части составной лопасти, нижняя же часть лопасти не участвует в передаче воспринимаемых нагрузок на грунт (непосредственно }. При работе же сваи на вдавливание нагрузки изготовление лопасти составной. Вообще теряет смысл. Очевидно, что данная сная не может работать на энакопеременные нагрузки, что ограничивает область ее применения. Кроме того„ затруднено многократное использование сваи, так как при выкручивании ее из грунта ступица с нижней частью лопасти остается в грунте вследствие снободного перемещения ступицы вдоль ствола, Наиболее близкой к изобретению по 40 технической сущности и достигаемому реЗультату является ВинтОВая сная содержащая ствол, установленную на нем с ВОэмОжнОстью Вра1<<ения ступицу,. составную из верхней и нижней рас — 4 положенных с зазором друг относительно друга частей Вин loBvi<3 лопасть с заостренной заходной частью и упор„ закрепленный на стволе и взаимодействующий со ступицей !2 3.

Малая плошадь опирания составной винтовой лопасти определяет невысокую несущу}0 спОсQбHОcть, кОTopаЯ, кроме того, снижается в результате наличия полости в грунте обраэуе- У

МОЙ пОсле ВывинчиВания сваи В Г(роект" ное положение, так как н этом случае под действием ннешней нагрузки

Происходит сдвиг грунта с его геретеканием н полость, что приводит к недопустимым перемещениям сваи. Мно- >0 гократное использование такой сваи невозможно так как ее выкручиванию г препятствует свободное прокручивание ступицы с нижней частью лопасти относительно ствола„ Необходимость <<."> завинчивания сваи на отметку ниже проектной, с последующим аывинчивакием на проектную отметку, обусловливает повышенные энергозатраты на погружение сваи в грунт, Кроме того, изготовление ствола постоянного сечения по длине определяют значительную материалоемкость сваи, так как нижняя часть ствола в этом слуобладает большим эапа oM прочности, Цель иэобрете>}}.}я — повышение несущей способности, обеспечение возможности многокраI.Ho}o исг>ользования и снижение энергоемкости погружения в грунт.

Укаэанная цель достигается тем, что в винтовой снае, содержащей} ствол, установленную на нем с возможностью вращения ступицу„ состоящу}о из верхней и нижней расположенных с зазором од.-;а относительно другой частей,. Ви}}тОаую лопасть о эаОстреннОЙ заходной частью и упор, закрепленный на стволе и Взаимодействующий со ступицей, диаметр верхней части ствола больше, чем диаметр нижней, ствол иг еет сапрягаюв}ий участок с на}<ланной боковой поверхностью„ причем упор установлен на верхней части ствола, нижняя часть лопасти иглеет уширенну}о э=-;ходную часть и неподви>кно закреплена на нижней части стнола, а верхняя часть лопасти неподвижно за}<реплена на нижнем торце

cTóï}".IIII, которая снабжена фиксатором для крепления на стволе, при этом сная снабжена втулкой, устанонленной ме><ду стволом и ступицей с возможностью относительногo вращения, и прикрепленной к них<нему торцу втулки дополнительной Винтовой лопастью, смонтированной:в зазоре между верхней и нижней частями основной ничтоной лопаст *,, хвостовая часть которой выг<олнена заостоенной, На фиг,1 изображена винтовая свая н процессе погружения в грунт, разрез; на фиг.2 вЂ,то >ке, B рабочем состоянии," на <}>иг.3 — дополнительная винтовая лопасть со втулкой, общий нид} на фиг„4 — заходная часть составной Вг}}}товой лопасти, разрез", на фиг.5 — хностоаая часть составной винтовой лопасти„ разрез,. на 4>иг,бф}п<сатор В плане,". на фиг. 7 — раэре "

<<-, >. на фиг. б .

Бинтовая свая содержит заостренный в нижней части полый ствол 1, выполненный составным по длине иэ двух частей разного диаметра: верхней 2 с большим диаметром и нижней 3 с меньшим диаметром. B месте перехода частей 2 и 3 ствола 1 образован сопрягающий участок 4. На стволе 1 с воэможностью вращения и продольного перемещения устав}овлены ступица 5 и втулка б, смо}}тир<ванная между

1099001 стволами 1 и ступицей 5, причем внутренний диаметр ступицы 5 на 5-10 мм превышает диаметр верхней части 2 ствола 1, а втулки б — диаметр нижней части 3 ствола. Свая содержит составную винтовую лопасть, нижняя 5 часть которой 7 неподвижно закреплена на нижней части 3 ствола 1, а верхняя 8 — на нижне>л торце ступицы

5, и дополнительную винтовую лопасть

9, смонтированну- с воэможностью 10 плотного прилегания между верхней 8 и нижней 7 частями составной лопас" ти и прикрепленную к нижнему торцу втулки б. Составная и дополнительная

9 винтовые лопасти выполнены из одного-двух витков, конец и начало которого срезаны по радиальной кромке 10. Начало и конец винтовой линии, по которой верхняя часть 8 лопасти прикреплена к ступице 5 и дополнительная лопасть 9 к втулке 6, соединены радиальной стенкой 11 (фиг,3).

Ступица 5 с верхней частью 8 составной лопасти жестко зафиксированы на стволе 1 посредством фиксатора 12 °

На верхней части 2 ствола 1 закреплен кольцевой упор 13, с которым взаимодействует верхний торец ступицы 5. С целью облегчения завинчивания сваи в грунт и вывинчивания из него заходная и хвостовая части составной лопасти заострены, а заходная часть нижней части 7 составной лопасти изготовлена с утолщением 14.

Фиксатор 12 вь>полнен в виде накладки 15, пропущенной через отверстие 35

16 в стенке ствола 1 и прорези в ступице 5 и втулке 6. Наружный конец . накладки 15 одет на ось 17, закрепленную вретикально на верхней части

8 составной лопасти, а внутренний 40 конец имеет сквозное отверстие 18 саосное с отверстием 19 проушин 20, закрепленнь>х на внутренней поверхности ствола 1. Через отверстия в проушинах 20 и накладки 15 продет штырь 21, соединеннь>й с тягой 22.

Для обеспечения возмох<ности передачи крутящего момента при погружении сваи от ствола 1 втулке 6 сопрягающий участок 4 снабжен ножевыми ребрами 23, а верхний торец втулки 6 снабжен пазами 24 под ребра 23. Расстояние между сапрягающим участком

4, нижней частью 7 составной лопасти и упором 13 определяется расчетом из условия включения в работу всех частей составной и дополнительной 9 лопастей для обеспечения максимальной несущей способности сваи.

Следует отметить, что между верхней 8 и нижней 7 частями составной 60 лопасти возможно расположение нескольких дополнительных лопастей, что в еще большей степени увеличивает несущую способность сваи, при этом на каждую дополнительную лопасть должна добавляться еще одна секция ствола с отличным от других секций наружным диаметром и дополнительная втулка.

Для улучшения рабаты сваи на выдерживающие нагрузки ствол может снабжаться подпружиненными упорами, посредством которых втулка и ступица жестко фиксируются на стволе (не показано ).

При эавинчивании винтовой сваи в грунт, за счет фиксации ступицы

5 с верхней 8 частью составной лопасти посредством фиксатора 12, а тем самым и лопасти 9 на стволе 1, обе части 7 и 8 составной лопасти и лопасть 9 плотно прижаты одна к другой, образуя одну винтовую лопасть, чта обусловливает наименьшее сопротивление при погружении в грунт. После погружения сваи на расчетную отметку, которая выше проектной на величину раздвижки верхней 8 и ни><ней 7 частей, составной лопасти в проектном положении, при помощи тяги 22 производят выдергивание штыря 21, что приводит к освобождению накладки 15, которая проворачивается вокруг оси 17, выходя из отверстия

16 ствола 1. При дальнейшем завинчивании сваи, до момента упора втулки

6 в фаску 4, погружается только ствол

1 с нижней частью 7 лопасти, а далее, да момента касания верхнего торца ступицы 5 с кольцевым упором 13, и лопасть 9 са втулкой 6, после чего погружение сваи в грунт прекращают.

Вь>кручивание сваи производят в три этапа. На первом этапе вывинчивается только нижняя часть 7 составной лопасти, при зтам втулка 6 выходит из зацепления с ножевыми ребрами 23 и вместе со ступицей 5 находится в неподвижном положении. После упора хвостовой части нижней части 7 лопасти в радиальную стенку 11 втулки

6 осуществляется их совместное выкручивание, причем за счет изготовления стенки 11 пад углом к образующей втулки 6 происходит постепенное сближение лопасти 9 с нижней частью 7 составной лопасти до их полного прилегания друг к другу. На последнем 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 предотвращается

>бумажный сдвиг грунта от нагрузок, б

1099001

$ передаваемых сваей на грунт. Закреп- ление на стволе именно нижней части составной лопасти и прикрепление верхней части и лопасти к нижней кромке ступицы и втулки, соответствЕнно, позволяет обеспечить возможность многократного использования сваи. Раздвижка частей составной лопасти и промежуточной лопасти происходит только в процессе завинчиваl ния сваи (беэ последукяцего выкручивания, как зто делается в известной свае J, что обусловливает снижение энергоемкости погружения сваи в грунт, Изготовление ствола сваи составным по длине из двух частей разного диаметра определяет снижение материалоемкости сваи эа счет более полного использования ствола по прочности, 1099001

Фие. 7 иг.

Составитель М.Перлов

Техред Ж. Кастелевич

Корректор А, Tÿñêo

Редактор Н.Лазаренко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Эаказ 4330i 24 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5