Винтовая свая

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована для сооружения фундаментов, а также для установки и крепления различных сооружений и конструкций.
Известна винтовая свая, которая содержит ствол с закрепленным на переднем по направлению ввинчивания конце винтовым башмаком в виде ступицы с винтовой лопастью и конусным наконечником, отличающаяся тем, что конусный наконечник жестко соединен трубчатым валом с выхлопными отверстиями, ориентированными перпендикулярно его оси, с винтовым анкером, винтовая лопасть которого имеет такую же навивку и шаг, что и винтовая лопасть ступицы башмака, а трубчатый вал соединен с источником газодинамического импульса (патент на изобретение РФ № 2341620 опубл. 20.12.2008г.).
Наиболее близким техническим решением, по общей совокупности признаков, является винтовая свая, выполненная в виде металлической трубы, к наконечнику которой прикреплены лопасти, в виде бурового витка и дополнительные винтовые лопасти в виде среднего и верхнего участка, разнесенные по длине сваи на расстоянии кратному шагу бурового витка, причем диаметр винтовой лопасти среднего участка больше диаметра винтовой лопасти бурового витка, а диаметр винтовой лопасти верхнего участка больше диаметра винтовой лопасти среднего участка (JP 05311649, 22.11.1999, фиг.1,4).
Недостатком такой винтовой сваи является то, что при установке сваи в грунт с недостаточной плотностью несущая способность сваи может быть снижена из-за чрезмерного разрыхления грунта тремя последовательно установленными неподвижными лопастями.
Технической задачей заявляемой полезной модели является создание винтовой сваи, обеспечивающей достаточную несущую способность даже на слабых грунтах.
Техническая задача достигается тем, что винтовая свая выполнена в виде металлической трубы, к наконечнику которой прикреплены лопасти, в виде бурового витка и дополнительные винтовые лопасти в виде среднего и верхнего участка, разнесенные по длине сваи на расстоянии кратному шагу бурового витка, причем диаметр винтовой лопасти среднего участка больше диаметра винтовой лопасти бурового витка, а диаметр винтовой лопасти верхнего участка больше диаметра винтовой лопасти среднего участка отличающаяся тем, что каждая дополнительная лопасть закреплена на втулке, которая имеет возможность вращения относительно трубы, при этом втулка нижним торцом опирается на пояс, жестко установленный на трубе, на верхнем торце втулки выполнен упор, который имеет возможность взаимодействия со штифтом, закрепленным на трубе.
Сравнение заявляемого решения с прототипом показывает, что она отличается следующими признаками:
- каждая дополнительная лопасть закреплена на втулке;
- втулка имеет возможность вращения относительно трубы;
- втулка нижним торцом опирается на пояс, жестко установленный на трубе;
- на верхнем торце втулки выполнен упор;
- упор имеет возможность взаимодействия со штифтом, закрепленным на трубе.
Поэтому можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Полезная модель поясняется Фиг.1, на которой схематично изображена винтовая свая, на Фиг.2 показана винтовая лопасть среднего участка.
Винтовая свая содержит металлическую трубу 1 и наконечник 2 с винтовой лопастью 3 в виде бурового витка. По длине сваи установлены дополнительные винтовые лопасти 4 и 5 с шагом 6, которые закреплены на втулках 7 (Фиг.1), которые имеют возможность вращения относительно трубы 1. Дополнительные винтовые лопасти 4,5 находятся на расстоянии кратному шагу бурового витка. Втулки 7 нижними торцами опираются на пояса 8, приваренные к трубе 1. На верхнем торце каждой втулки выполнен упор 9. На трубе 1, напротив упора 9, закреплен фиксирующий штифт 10, ограничивающий поворот винтовой лопасти. При этом диаметр винтовой лопасти 4 больше диаметра винтовой лопасти 3 на 10 %, диаметр винтовой лопасти 5 больше диаметра винтовой лопасти 4 на 10 %, для того, чтобы винтовые лопасти 4 и 5 получили опору на слой грунта, не тронутого предыдущей винтовой лопастью.
Устройство работает следующим образом.
При установке сваи фиксирующие штифты 10 при взаимодействии с упорами 9 ограничат подвижность дополнительных винтовых лопастей 4, 5 и свая будет вращаться в направлении погружения, как одно тело, под действием вращающего и пригружающего момента. При возникновении затруднений погружения сваи, сваю проворачивают на небольшой угол в обратном направлении таким образом, чтобы дополнительные винтовые лопасти 4 и 5 оставались неподвижными, продолжая затем погружение сваи.
После установки сваи и на заданную глубину, сваю поворачивают в обратном направлении на величину поворота втулок 11. При этом дополнительные винтовые лопасти 4, 5 останутся на месте, в виду того, что труба 1 провернется относительно втулок 7, а винтовая лопасть 3 уплотнит грунт под сваей, обеспечив фиксацию тела сваи, позволяя свае укрепиться в грунте.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить несущую способность сваи на слабых грунтах.