НАКОНЕЧНИК ВИНТОВОЙ СВАИ

Полезная модель относится к области промышленного и гражданского строительства и может быть использована как при возведении новых, так и при усилении фундаментов ранее возведенных зданий и сооружений, а также при сооружении опор, воспринимающих знакопеременные нагрузки, или при устройстве шпунтового ограждения котлована из труб.
В последние годы при строительстве свайных фундаментов широко используются стальные винтовые сваи. Винтовые сваи надежно фиксируются в грунте, обеспечивая требуемые характеристики закрепления фундаментов. Винтовая свая, как правило, состоит из цилиндрической трубы и из конического наконечника (патент RU 57760 по заявке 2006118007/22). Наконечники винтовых свай изготавливаются литыми или со сварной лопастью. При этом оба варианта наконечников не лишены недостатков.
Например, известна винтовая свая, содержащая полый ствол с полым наконечником, на поверхности которого расположена винтовая лопасть, при этом продольная ось симметрии полого наконечника совпадает с продольной осью симметрии сваи, а также вертикальный стержень, выполненный с возможностью внедрения в грунт на месте погружения сваи, при этом вертикальный стержень прикреплен к полому наконечнику, продольная ось симметрии вертикального стержня совпадает с продольной осью симметрии полого наконечника, при этом нижний конец вертикального стержня выполнен заостренным (RU №81971, E02D 5/56, 10.04.2009).
Особенностью данного решения является то, что наконечник вместе с лопастью выполнен литьем и приварен к стальной трубе
Так из-за разных типов стали, используемых для литья наконечников и проката, из которого изготавливаются трубы, возникают проблемы с обеспечением требуемой прочности сварного шва, соединяющего литой наконечник с трубой сваи, в результате чего иногда литой наконечник отрывается от трубы при завинчивании сваи.
Для свай со сварной лопастью эта проблема отсутствует, так в этом случае наконечник формируется из самой же трубы. Способ формирования наконечника сваи со сварной лопастью описан в документе №20006ТМ-Т.КН.2 «Винтовые сваи со сварной полостью. Рабочие чертежи.», разработанном ОАО «Северо-западный энергетический инжиниринговый центр». У этого способа есть следующие недостатки:
- вырезка 4-х лепестков представляет собой трудоемкую фрезерную работу либо требует использования дорогостоящих обрабатывающих механических или лазерных центров;
- наконечник сваи получается не коническим, а пирамидальным, в результате чего он хуже вкручивается в землю;
- пирамидальная форма наконечника не позволяет выполнить приварку лопасти к наконечнику сплошным швом, т.к. лопасть будет примыкать к наконечнику лишь в четырех точках на гранях пирамидального наконечника, а точечная приварка лопасти к наконечнику не обеспечит требуемой прочности и лопасть может быть сорвана при завинчивании сваи в грунт.
Так, например, известна одновитковая винтовая свая, содержащая ствол с наконечником из углеродистой стали, содержащим конический и цилиндрический участки, выполненные из стали, к которым приварена основная одновитковая лопасть, конический участок снабжен двумя идентичными друг другу режущими кромками, расположенными диаметрально противоположно, вдоль образующей конуса, а наконечник приварен к трубе (RU №73674, E02D 5/56, 27.05.2008).
Недостатком данного решения является сложность получения надежной конструкции сварного наконечника, долговечность которого зависит от возможности формирования полноценного по длине примыкания лопасти к наконечнику шва.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по обеспечению в наконечнике наружной поверхности прилегания, максимально приближенной к форме поперечного сечения трубы сваи, и обеспечении совпадения материала наконечника и трубы для формования полноценного по качеству сварного шва.
При этом достигается технический результат, заключающийся в повышении технологичности наконечника и сваи с ним и повышения эксплуатационных качеств сваи с наконечником.
Указанный технический результат достигается тем, что в наконечнике винтовой сваи, представляющем собой полое трубчатой формы тело с заостренным глухим концом с одной стороны, на поверхности которого расположена винтовая лопасть, приваренная к этой поверхности, полое трубчатой формы тело с заостренным глухим концом выполнено из стальной трубы методом горячего формования концевой части для образования заостренного глухого конца в виде тела вращения с конусной или овальной формы наружной поверхностью.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 - наконечник конической формы;
фиг.2 - то же, что на фиг.1, овальной формы;
Согласно настоящей полезной модели рассматривается новая конструкция наконечника с лопастью для винтовой сваи.
Для устранения указанных выше недостатков свай с литыми наконечниками и со сварной лопастью, предлагается новая конструкция свай с наконечником, изготовленным методом горячего формования. При этом формоваться может как один конец стальной сваи, выполненной из стальной трубы, так и отрезок трубы, который в последствие приваривается к свае из стальной трубы, прокатанной из такой же марки стали. Возможные формы наконечников свай, выполненных методом горячего формования, приведены на фиг.1 (конусная) и 2 (овалообразная). В этом случае наконечник образован телом вращения и не имеет граней, что обеспечивает прилегание сварной лопасти к наконечнику сваи по всей длине лопасти и позволяет выполнить приварку лопасти к наконечнику сплошным сварным швом по все длине лопасти.
Указанный способ горячего формования промышленно применим и в настоящее время используется при изготовлении артиллерийских снарядов.
Наконечник винтовой сваи представляет собой полое трубчатой формы тело 1 с заостренным глухим концом 2 с одной стороны, на поверхности которого расположена винтовая лопасть, приваренная к этой поверхности. Полое трубчатой формы тело с заостренным глухим концом выполнено методом горячего формования концевой части для образования заостренного глухого конца в виде тела вращения с конусной 3 или овальной 4 формы наружной поверхностью.
Настоящее изобретение промышленно применимо. Эффективность применения трубы с измененной конструкцией наконечника подтверждена проведенными строительными работами по формированию свайного фундамента. Установлены прямые признаки повышения технологии изготовления свай с заявленной конструкцией наконечника, уменьшены причины выхода свай из строя.