ВИНТОВОЕ АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к строительству, в частности, к электросетевому строительству, и может найти применение при закреплении опор воздушных линий электропередач при помощи винтовых анкеров и свай, в частности, в процессе бурения скважин в твердомерзлых грунтах.
Известна одновитковая винтовая свая, содержащая ствол с наконечником, содержащим коническую и цилиндрическую части, к которому жестко прикреплена одновитковая лопасть [Л.1].
1
2
Известна также одновитковая винтовая свая, содержащая ствол с наконечником, содержащим конический и цилиндрический участки, к которым жестко прикреплена основная одновитковая лопасть, при этом наконечник содержит две дополнительные лопасти, каждая из которых выполнена в виде полувитка, жестко соединенные с его коническим участком, размещенные в зоне вершины конического участка, оппозитно друг другу, со смещением по высоте, каждая из которых содержит полувиток; при этом первая дополнительная лопасть удалена от вершины конического участка на расстояние l, равное 0,06D, вторая дополнительная лопасть удалена от вершины конической части на расстояние l, равное 0,12D, а диаметр d каждой из двух дополнительных лопастей равен 0,14D, где D - диаметр основной одновитковой лопасти [Л.2].
Известна одновитковая винтовая свая, содержащая ствол с наконечником, содержащим конический и цилиндрический участки, выполненные из стали, к которым жестко прикреплена основная одновитковая лопасть, при этом конический участок снабжен двумя идентичными друг другу режущими кромками, расположенными диаметрально противоположно друг другу, вдоль образующей конуса, от его вершины до размера по высоте конуса l, определяемого из соотношения:l=0,15D, где D - диаметр основной одновитковой лопасти; при этом цилиндрический и конический участки наконечника могут быть выполнены из углеродистой стали [Л.3].
Известен винтовой анкер, содержащий ствол с наконечником, представляющим собой цилиндрическую трубу с торцевой рабочей поверхностью, к цилиндрической трубе снаружи жестко прикреплена основная винтовая лопасть, а внутри жестко прикреплена дополнительная винтовая лопасть, при этом торцевая рабочая поверхность цилиндрической трубы имеет расположенные по всему периметру зубцы, идентичные друг другу, а начала витков основной и дополнительной винтовых лопастей расположены на уровне впадин зубцов [Л.4].
Применение одновитковых винтовых свай и винтовых анкеров обеспечивает эффективное и надежное закрепление оттяжек без нарушения естественной структуры грунта при полном исключении земляных работ и сохранении окружающей среды. При этом все перечисленные в [Л.1]÷[Л.4] конструкции винтовых анкерных устройств, в частности выпускаемых ОАО «Металлист», в верхней части ствола имеют два отверстия, предназначенных для размещения в них фиксатора, обеспечивающего крепление ствола к приводному механизму машины [Л.5].
Полезной моделью решается задача создания винтового анкерного устройства (сваи или анкера), лишенного отмеченных выше недостатков, характеризующегося простотой конструкции узла крепления ствола к приводному механизму машины, а, следовательно, повышением производительности выполнения работ по изготовлению фундамента, и сведенным к минимуму временем выполнения строительных работ.
Для решения поставленной задачи в винтовом анкерном устройстве, содержащем выполненный из стали ствол с размещенным в его нижней части стальным наконечником, к которому жестко прикреплена, по крайней мере, одна лопасть, а в верхней части ствола имеется узел крепления к приводному механизму машины, предложено, согласно настоящей полезной модели, узел крепления выполнить в виде фланца, выполненного из стали, жестко соединенного со стволом и имеющего, по крайней мере, четыре отверстия для размещения фиксаторов, обеспечивающих крепление фланца к приводному механизму машины; при этом винтовое анкерное устройство может содержать, по крайней мере, четыре ребра жесткости, жестко соединенных с фланцем и равноудаленных друг от друга по поверхности ствола.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых соответственно изображены варианты ее реализации: на фиг.1 - продольный разрез винтового анкера, выполненного по первому варианту реализации полезной модели; на фиг.2 - вид по стрелке А фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез винтового анкера, выполненного по второму варианту реализации полезной модели; на фиг.4 - вид по стрелке Б фиг.3; на фиг.5 - продольный разрез винтовой сваи, выполненной по третьему варианту реализации полезной модели; на фиг.6 - вид по стрелке В фиг.5; на фиг.7 - продольный разрез винтовой сваи, выполненной по четвертому варианту реализации полезной модели; на фиг.8 - вид по стрелке А фиг.7.
Винтовое анкерное устройство, представляющее собой винтовой анкер (фиг.1÷4) либо винтовую сваю (фиг.5÷8), содержит ствол 1 с наконечником 2. Форма наконечника может быть различной, в частности, наконечник, изображенный на фиг.1÷4, имеет цилиндрическую форму, а наконечник, изображенный на фиг.5÷8 содержит цилиндрический и конический участки.
В верхней части ствола расположен узел крепления, выполненный в виде фланца 3, который выполняет функцию несущей опоры и осуществляет передачу крутящего момента от приводного механизма машины (на чертеже не показан). Фланец 3 соединен со стволом при помощи сварки. При этом форма выполнения фланца может быть произвольной. На чертежах показаны два варианта выполнения фланца 3 круглой формы (см. фиг.1÷2 и 5÷6) и два варианта - квадратной формы (см. фиг.3÷4 и 7÷8).
Выполненные во фланце четыре отверстия 4 предназначены для размещения фиксаторов, обеспечивающих крепление фланца к приводному механизму машины.
Кроме того, винтовое анкерное устройство снабжено четырьмя ребрами жесткости 5, каждое из которых жестко при помощи сварки соединено с фланцем 3, при этом ребра жесткости удалены друг от друга на равное расстояние по поверхности ствола 1.
Винтовое анкерное устройство работает следующим образом.
Винтовое анкерное устройство устанавливается вертикально и соединяется с приводным механизмом машины при помощи четырех фиксаторов, размещенных в отверстиях, выполненных во фланце, который осуществляет передачу крутящего момента от приводного механизма к анкерному устройству, а также является несущей опорой сваи.
Затем анкерное устройство (винтовая свая либо винтовой анкер) устанавливается в заданной точке поверхности грунта. В результате его вращения при помощи специальной машины происходит ввинчивание устройства в грунт.
Изготовленное в соответствии с заявляемым решением винтовое анкерное устройство характеризуется по сравнению с аналогичными известными изделиями более широкими функциональными возможностями вследствие применения при закреплении как винтовых свай, так и винтовых анкеров к приводному механизму машины. Кроме того, оно характеризуется также простотой конструкции узла крепления ствола к приводному механизму машины, а, следовательно, повышением производительности выполнения работ по изготовлению фундамента, и сведенным к минимуму временем выполнения строительных работ.
Заявляемое решение разработано, изготовлено и испытано в ОАО "Металлист" г.Качканара при строительстве двухэтажного сборно-щитового административного корпуса литейного цеха. В процессе строительства было зафиксировано сокращение времени строительных работ благодаря применению винтовых анкерных устройств описанных выше конструкций. Положительные результаты реализации заявляемого решения подтвердили работоспособность винтового анкерного устройства и возможность его широкого практического применения в будущем.
Литература:
1. Железков В.Н. /Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства/ Санкт-Петербург, «ПРАГМА», 2004 г., с.с.8÷9.
2. Патент РФ на полезную модель №71991, МПК E02D 5/22, E02D 5/54, 2008 г.
3. Патент РФ на полезную модель №73674, МПК E02D 5/56, 2008 г.
4. Патент РФ на полезную модель №78230, МПК E02D 5/54, 2008 г.
5. Технические условия «Сваи стальные винтовые» ТУ 5264-006-05773342-2007, в соответствии с которыми в ОАО «Металлист» выпускаются винтовые анкерные устройства с 2008 года.