СВАЯ ЗАБИВНАЯ
DRIVEN PILE

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, устраиваемым преимущественно на слабых и просадочных грунтах.
Известна забивная свая (а.с. №1794134, кл. Е02D 5/48, 5/56, 1993), наружная поверхность ствола которой выполнена в виде конической винтовой колонны с направленными навстречу друг другу одинаковыми по шагу и количеству заходов тремя и более ломаными винтовыми линиями переменного по длине ствола шага и собранная из секций, смонтированных из поочередно соединенных по периметру равносторонних и равнобедренных треугольников, стороны которых равны друг другу, а основания равнобедренных треугольников больше длины их боковых сторон, с образованием на боковой поверхности ствола ниш ромбовидной формы, различных по площади и размеру.
Недостатками известной сваи являются ограниченные технологические возможности, необходимость приложения больших усилий для погружения сваи в грунт и большая металлоемкость. Погружение такой сваи затруднено.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является свая забивная (патент РФ №2431018, кл. B02D 5/48, опубл. 10.10.2012, бюл. №28), включающая винтовой ствол, выполненный из последовательно установленных секций, каждая из которых смонтирована из двух пар треугольников, соединенных боковыми сторонами, при этом первая пара выполнена из одинаковых двух пар равнобедренных треугольников, а вторая пара выполнена из равнобедренного треугольника, равного равнобедренному треугольнику первой пары и равностороннего треугольника, стороны которого равны боковой стороне равнобедренного треугольника, причем каждая последующая секция повернута относительно последующей на 120°.
Недостатком известной сваи является ограниченные технологические возможности, необходимость приложения больших усилий для погружения сваи в грунт и большая металлоемкость. Погружение такой сваи затруднено.
Техническим решением является расширение технологических возможностей, уменьшение усилий для погружения сваи в грунт, уменьшение металлоемкости.
Техническая задача достигается тем, что в свае забивной, включающей винтовой ствол, винтовой ствол смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа (не менее четырех) одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками, с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяются друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены между собой по длине винтового ствола своими сторонами малых торцевых отверстий, с образованием многозаходного винтового ствола условно цилиндрической формы, с взаимонаправленными ломанными винтовыми линиями
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой забивной сваи.
Новизна обусловлена тем, что свая забивная изготовлена с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломанных правых и левых винтовых линий, что обеспечивает не только облегчение погружения, но сокращает время погружения, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что ствол забивной сваи выполнен многозаходным, условно цилиндрической формы, что не только облегчает погружение, но и сокращает время погружения, расширяет технологические возможности.
Кроме того, новизна обусловлена тем, что шаг винтовых линий постоянный, что расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что по внутренней поверхности образованы направленные навстречу друг другу три и более ломанные правые и левые винтовые линии одинакового шага, что расширяет технологические возможности, облегчает погружение.
Новизна усматривается также в том, что площадь соприкосновения стенок по периметру предлагаемой конструкции сваи забивной по сравнению с известными забивными сваями увеличивается, что увеличивает несущую способность сваи и позволяет по сравнению с известными забивными сваями уменьшить толщину стенок при сохранении жесткости и виброустойчивости, а значит металлоемкость.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена свая забивная, погруженная в грунт; на фиг.2 - винтовой ствол, вид спереди; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - вид А на фиг.3; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6 - одна из подсекций винтового ствола, наглядное изображение; на фиг.7 - схема сборки секции винтового ствола из двух подсекций, наглядное изображение.
Свая забивная включает (фиг.1) винтовой ствол 1, имеющий оголовок 2. Ствол сваи 1 (фиг.2, фиг.3, фиг.4) смонтирован из секций 3 смонтированных из двух одинаковых подсекций 4 и 5 (фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.5).
Подсекции изготовлены (например, подсекция 4) из четного числа не менее четырех одинаковых равнобедренных треугольников, например (на фиг.6) четырех равнобедренных треугольников 6, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками, например (фиг.6) четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками 7 с образованием малого торцевого отверстия в виде многоугольника 8 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 9. В секцию 3 одинаковые подсекции 4 и 5 соединяют друг с другом (фиг.7) сторонами больших торцевых отверстий 8.
Одинаковые секции 3 затем соединяют друг с другом по длине винтового ствола 1 своими сторонами малых торцевых отверстий 7 с образованием многозаходного винтового ствола 1 с взаимонаправленными ломанными винтовыми линиями.
Например, на фиг.2, фиг.3 одна из правых ломанных винтовых линий показана утолщенной линией 9-10-11-12-13-14-15-16 и одна из левых ломанных винтовых линий показана утолщенной линией 17-18-19-20-21-22-23-24. На чертеже позиции невидимых точек ломанных линий взяты в скобки, например (14), (15), (16) и (21), (22), (23), (24).
Ломанные винтовые линии образуют по периметру винтового ствола 1 (фиг.6) ломанные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних 7 и равнобедренных треугольников 6.
Винтовые линии по наружной поверхности винтового ствола 1 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.
Так как подсекции 4 и 5 (фиг.7) имеют малые торцевые отверстия 7 и большие торцевые отверстия 8, то секции 3 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине винтового ствола 1.
Для облегчения погружения с противоположной оголовку 2 торцевой части винтового ствола 1 образованы режущие кромки (на чертеже не показаны).
Погружение сваи осуществляется забивкой и вдавливанием по оголовку 2 сваи.
Наличие режущих кромок облегчает погружение в грунт сваи забивной, причем внутренняя поверхность обеспечивает заполнение внутренней полости грунтом, который не выдавливается в прилегающие слои грунта, а направляются внутрь забивной сваи. По мере погружения забивной сваи верхние слои грунта, находящиеся внутри забивной сваи уплотняются, что приводит к повышению несущей способности забивной сваи.
Из-за наличия на наружной поверхности сваи трех и более винтовых линий и во внутренней поверхности винтовых канавок свая погружается без приложения крутящего момента.
Предложенная конструкция сваи может быть использована в любых грунтовых условиях производства работ - в слабых, водонасыщенных, пластичных, песчаных пластично-мерзлых и мерзлых грунтах, обеспечивает повышение несущих способностей и облегчение погружения.