Модульный фундамент
MODULAR FOUNDATION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к модульному фундаменту, содержащему группу сборных винтовых свай и установленный на них ростверк. Модульный фундамент согласно настоящему изобретению обладает регулируемой высотой в зависимости от конкретных требований и условий и является ввиду этого крайне удобным при строительстве. Модульный фундамент согласно настоящему изобретению может быть применен при строительстве любого вида зданий и сооружений, ЛЭП и прочих конструкций, особенно на болотистых местностях, неустойчивых или обводненных грунтах (например, набережные, пирсы, причалы, мосты), а также при строительстве временных или легких сооружений (например, заборы).
Уровень техники
В настоящее время повсеместно используют свайные фундаменты из цельнолитных неразъемных винтовых свай, высота которых обычно достигает нескольких метров. В этой связи возникает множество проблем и неудобств, связанных с установкой указанных фундаментов. Во-первых, для транспортировки вышеуказанных цельнолитных свай в большинстве случаев необходимы длинномерные грузовые автомобили, что усложняет транспортировку и повышает стоимость фундамента. Во-вторых, весьма сложно заранее, еще до заглубления (завинчивания) свай, точно определить необходимую высоту (т.е. длину, при расположении сваи в горизонтальном положении) вышеуказанных цельнолитных свай фундамента, в связи с чем зачастую возникает необходимость срезания частей свай, неподдающихся дальнейшему завинчиванию и выступающих над поверхностью земли. В-третьих, стоимость фундамента из вышеуказанных цельнолитных свай является довольно дорогой в связи с необходимостью использования для их изготовления специального оборудования для длинномерных изделий. В-четвертых, процесс ввинчивания вышеуказанных цельнолитных свай является крайне неудобным и трудозатратым в связи с необходимостью использования специальной техники, позволяющей воздействовать на сваи с большой высоты. В-пятых, фундамент из вышеуказанных цельнолитных свай имеет существенную массу, что также затрудняют процесс его установки и, по этой же причине, не безопасен для рабочих.
В качестве ближайшего аналога настоящего изобретения выбран фундамент, содержащий группу цельнолитных неразъемных винтовых свай и установленный на них ростверк, раскрытый в патенте Российской Федерации №2547196С на изобретение, дата публикации - 10.04.2015 года. При этом фундаменту по ближайшему аналогу присущи все вышеперечисленные недостатки.
Раскрытие изобретения
Задача настоящего изобретения заключается в устранении вышеперечисленных недостатков и в создании надежного, универсального, удобного в эксплуатации, недорогого, легко транспортируемого и легко собираемого фундамента варьируемой высоты.
Технический результат настоящего изобретения заключается в облегчении изготовления и транспортировки фундамента, увеличении скорости установки фундамента, повышении эффективности, безопасности, удобства, универсальности процесса установки фундамента с одновременным повышением надежности и прочности фундамента.
Вышеуказанный технический результат достигается за счет модульного фундамента, включающего в себя ростверк и группу сборных винтовых свай, на которых установлен ростверк, при этом каждая сборная винтовая свая содержит ствол и по меньшей мере одну лопасть, причем ствол состоит из группы последовательно установленных друг на друга элементов, содержащей концевые элементы и промежуточные элементы, при этом каждый концевой элемент содержит ответную промежуточному элементу часть, причем элементы ствола соединены посредством средств крепления.
Согласно настоящему изобретению концевые и промежуточные элементы могут быть снабжены группой стыковочных отверстий, при этом ответная часть каждого концевого элемента может быть выполнена в виде вертикального цилиндра, а промежуточный элемент может быть выполнен из двух установленных друг на друга вертикальных цилиндров разного диаметра, причем каждый цилиндр с меньшим диаметром может быть установлен внутри соответствующего цилиндра с большим диаметром, а средства крепления могут быть расположены в группе стыковочных отверстий.
Согласно настоящему изобретению один из концевых элементов может содержать заостренный и/или срезанный под острым углом наконечник.
Согласно настоящему изобретению другой из концевых элементов может содержать группу ребер жесткости и соединительный фланец, при этом группа ребер жесткости и соединительный фланец могут быть установлены на ответной промежуточному элементу части концевого элемента.
Согласно настоящему изобретению в каждом промежуточном элементе высота цилиндра с большим диаметром может превышать высоту цилиндра с меньшим диаметром.
Согласно настоящему изобретению один из концевых элементов и каждый промежуточный элемент может быть снабжен по меньшей мере одной лопастью.
Согласно настоящему изобретению ростверк может быть выполнен из металлических и/или деревянных элементов и соединен с группой сборных винтовых свай сваркой или посредством болтовых соединений.
Краткое описание чертежей
На чертеже представлен общий вид модульного каркаса в собранном виде согласно настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Модульный фундамент согласно настоящему изобретению включает в себя ростверк 1, в частности наборный ростверк или обвязку. Элементы ростверка состоят из металлических профилей или деревянных балок. Также модульный фундамент содержит группу сборных винтовых свай 2. Каждая сборная винтовая свая 2 содержит ствол 3 и по меньшей мере одну лопасть 4. Сборная винтовая свая 2 выполняется из стали или любого другого подходящего материала. Ствол 3 состоит из группы последовательно установленных друг на друга элементов, которая содержит концевые элементы 5 и промежуточные элементы 6. Как правило, используется два концевых элемента 5: нижний и верхний. При этом количество промежуточных элементов 6 не ограничено каким-либо конкретным числом и выбирается исходя из конкретных требований и условий, а также исходя из удобства осуществления процесса завинчивания сборных винтовых свай в грунт или любую иную поверхность.
Сборная винтовая свая 2 может содержать по меньшей мере одну лопасть 4, например, на нижнем концевом элементе, однако в частном случае по меньшей мере одной лопастью 4 может быть снабжен еще и каждый промежуточный элемент 6. Нижний концевой элемент на большей части своей высоты выполнен в виде вертикального цилиндра и содержит заостренный и/или срезанный под острым углом наконечник для лучшего ввинчивания сборной винтовой сваи в грунт.
Верхний концевой элемент содержит ответную промежуточному элементу часть, выполненную в виде вертикального цилиндра. Кроме того, верхний концевой элемент содержит группу ребер жесткости для повышения прочности конструкции и соединительный фланец, снабженный группой стыковочных отверстий для соединения с ростверком 1. Ребра жесткости предпочтительно выполнены в виде плоских трапециевидных или треугольных пластин (или пластин схожей формы) и установлены вертикально и равномерно по всему диаметру цилиндра. Соединительный фланец, представляющий собой плоскую прямоугольную пластину, установлен горизонтально и сверху цилиндра.
Каждый из концевых элементов 5 и каждый из промежуточных элементов 6 снабжен группой стыковочных отверстий. Фиксация концевых элементов 5 относительно промежуточных элементов 6 происходит посредством средств крепления, которые размещают в стыковочных отверстиях. В качестве средств крепления могут быть использованы любые подходящий средства: винты, болты, шурупы, гайки, шайбы и т.д.
Каждый промежуточный элемент 6 выполнен из двух установленных друг на друга вертикальных цилиндров разного диаметра. Это необходимо для легкой установки цилиндра с меньшим диаметром в цилиндр с большим диаметром с получением надежного соединения цилиндров между собой.
Модульный фундамент собирается следующим образом. Уже на месте заглубления сборной винтовой сваи 2 на нижний концевой элемент посредством средств крепления устанавливают необходимое количество промежуточных элементов 6 в зависимости от конкретных требований и условий произведения работ, а также в зависимости от удобства завинчивания сваи в грунт. После окончательного завинчивания сваи на промежуточный элемент 6, оказавшийся верхним, устанавливается верхний концевой элемент. Далее аналогичным образом осуществляют завинчивание всех остальных предусмотренных проектом сворных винтовых свай 2. После чего на группу сборных винтовых свай 2 устанавливают ростверк 1 посредством сварки или болтовых соединений.
Для завинчивания сборных винтовых свай 2 может быть использовано устройство завинчивания сборных винтовых свай 2, включающее в себя корпус, механизм фиксации сваи, механизм завинчивания сваи, снабженный червячным редуктором, и группу рукояток. Устройство завинчивания вышеуказанной сборной винтовой сваи характеризуется удобством, легкостью и эффективностью заглубления сваи за счет малой высоты самого устройства и за счет отсутствия необходимости его поднятия на большую высоту в связи со сборной конструкцией винтовой сваи.