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 размерам.
Недостатком известной сваи является необходимость приложения больших усилий для погружения сваи в грунт и большая металлоемкость. Погружение такой сваи затруднено.
Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является винтовая свая (см. RU 2228402 С2, 7 Е02D 5/56, 10.05.2004, Бюл. №13), включающая винтовой пустотелый ствол из полос, снабженный режущими кромками и закрепленный на поверхности грунта гайкой, каждая из полос из которых согнуты попеременно в противоположные стороны под углом 140° по надрезам, выполненным под углом 60° друг к другу и к продольным кромкам полос, с образованием по длине полосы равносторонних треугольников, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, при этом полосы соединены одна с другой по продольным кромкам под углом 70° с образованием по периметру направляющих трех ломанных винтовых линий, в точках излома которых - вершинах расположены места схождения четырех равносторонних треугольников - ребер жесткости.
Недостатком известной сваи является большая сложность и трудоемкость изготовления, так как необходимо на полосе выполнять сначала надрезы, выполненные под углом 60° друг к другу и продольным кромкам полос с образованием по долине полосы равносторонних треугольников, расположенных попеременно в противоположные стороны, при этом необходимо соединять эти полосы под строго определенным углом 70°, а также ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной несущей способности, жесткости и виброустройчиость. Недостатком такой сваи является недостаточная несущая способность.
Техническим решением является повышение рсширение технологических возможностей, в том числе повышение несущей способности сваи жесткости и виброустойчивости.
Техническая задача достигается тем, что в свае забивной, включающей винтовой ствол, согласно изобретению винтовой ствол выполнен 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°
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой винтовой сваи.
Новизна обусловлена тем, что по внутренней поверхности образованы многоходовые винтовые поверхности треугольной формы, что расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что ствол выполнен многозаходным, что не только облегчает погружение, но и сокращает время погружения.
Новизна усматривается также в том, что площадь соприкосновения стенок по периметру предлагаемой конструкции сваи по сравнению с известными винтовыми сваями увеличивается, что увеличивает несущую способность сваи и позволяет по сравнению с известными винтовыми сваями уменьшить толщину стенок при сохранении жесткости и виброустойчивости, а значит металлоемкость.
Новизна предложения заключается в увеличении сечения сваи по длине, что увеличивает несущую способность сваи, увеличивает технологические возможности.
Кроме того, новизна обусловлена тем, что шаг винтовых линий переменный, т.е. увеличивается по мере увеличения глубины погружения., что расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображена винтовая свая, погруженная в грунт; на фиг.2 - секия винтового ствола сваи; на фиг.3 - схема сборки винтового ствола сваи; на фиг.4 - винтовой ствол сваи; на фиг.5 - вид А на фиг.2.
Свая забивная включает (фиг.1) винтовой ствол 1, имеющий оголовок 2. Ствол сваи 1 выполнен из последовательно установленных секций (фиг.2), каждая из которых изготовлена в виде смонтированных двух пар треугольников А и В, соединенных боковыми сторонами. Первая пара треугольников А выполнена из двух одинаковых равнобедренных треугольников 3 и 4. Вторая пара треугольников Б смонтирована из равнобедренного треугольника 5, равного треугольникам 3 и 4 первой пары А, и равностороннего треугольника 6, стороны которого равны боковым сторонам треугольников 3, 4, 5.
Каждая последующая секция (фиг.3) при сборке винтового ствола 1 повернута относительно предыдущей секции на 120°.
1
2
3
Например, на фиг.3 секция 7 повернута относительно предыдущей секции 8 на 120° по часовой стрелке, секция 9 повернута относительно предыдущей секции 8 в свою очередь тоже на 120° и т.д. Поворот секций 7, 8, 9 для наглядности фиксируется вершинами Д, Д, Д.
Винтовой ствол 1 (фиг.4 и фиг.5) выполнен конусообразным с ломанными винтовыми линиями по периметру переменного по длине винтового ствола шага с тремя ломаными винтовыми линиями с шагом S, которые показаны на фиг.4 и фиг.5 утолщенными линиями 10-11-12-13-14; 15-16-17-18; 19-20-21-22-23.
При повороте секций относительно друг друга по часовой стрелке образуются поверхности винтовой ствол 1 с правыми винтовыми линиями основного направления S (фиг.4 и фиг.5).
При повороте секций относительно друг друга против часовой стрелки образуется винтовая поверхность сваи забивной с левыми винтовыми линиями основного направления S (на чертежах не показаны).
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. При этом свая поворачивается и погружается в грунт.
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 сви. 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 винтовых линий и во внутренней поверхности винтовых канавок свая погружается без приложения крутящего момента, так как происходит самозавинчивание забивной сваи по мере погружения ее в грунт.
Предложенная конструкция сваи может быть использована в любых грунтовых условиях призводства работ - в слабых, водонасыщенных, пластичных, песчаных пластино-мерзлых и мерзлых грантах, обеспечивает повышение несущей способности и облегчение погружения.