Многолопастная винтовая свая

Полезная модель относится к строительству, а именно к винтовым сваям, предназначенным для устройства фундаментов различных зданий и сооружений, и применяется в твердых и крупнообломочных талых грунтах.
Известна многолопастная винтовая свая см. патент №2725348 от 02.07.2020. Данная свая предназначена для работы в вечномерзлых грунтах и состоит из вала, одного и более удлинительных стержней, соединенного со стволом и оголовком, по меньшей мере, одной винтовой лопасти и крепежных элементов. При этом у данной сваи количество лопастей два и более, а каждая последующая лопасть, расположенная выше предыдущей, выполнена большего диаметра. Также наконечник данной сваи выполняют срезанным под острым углом.
Данная свая имеет недостаточно хорошую удерживающую способность в твердых и крупнообломочных талых грунтах ввиду того, что нижние небольшие лопасти имеют недостаточную несущую способность, а расширяющиеся друг относительно друга верхние лопасти в твердых породах с возрастающей вероятностью подвержены смятию. Следуя логике теории вероятности, каждая расширяющаяся лопасть в крупнообломочных породах и твердых грунтах, увеличивает вероятность поломки всей винтовой сваи из-за смятия одной из лопастей, на 50%. Также данная свая более громоздка, что негативно сказывается на стоимости ее транспортировки.
Технический результат - уменьшение поломок винтовых свай при монтаже в талые крупнообломочные и твердые грунты, а также повышение удерживающей способности сваи в твердых и крупнообломочных талых грунтах.
Также данную сваю, ввиду своего равномерного диаметра намного проще устанавливать в твердые и крупнообломочные талые грунты.
Технический результат достигается тем, что много лопастная винтовая свая, включает: ствол с наконечником и, по меньшей мере одну лопасть, закрепленную на стволе с возможостью установки, по меньшей мере одного, муфтового удлинителя, соединенного шестью высокопрочными болтами со стволом, также наконечник выполнен срезанным под острым углом. При этом количество лопастей сваи три и более, где первая лопасть, ближняя к наконечнику выбирается меньшего диаметра, чем последующие, а вторая лопасть считая от наконечника и последующие имеют одинаковый диаметр. Также ствол выполнен в виде полой трубы, в которой в месте окончания среза наконечника закреплена заглушка, например, закреплена сваркой.
Наконечник желательно выполнять срезанным под углом 30-45°.
Расстояние между лопастями выбирают в основном одинаковое. Но для работы на сверх твердых грунтах для упрощения вкручивания расстояние между первой лопастью и второй лопастью можно сделать меньше чем расстояние между второй лопастью и третьей лопастью.
Удлинительный стержень, устанавливаемый в муфтовый удлинитель соединяют со стволом посредством крепежных элементов, например, высокопрочными болтами.
Обычно количество лопастей в предлагаемой свае не менее 6.
Предлагаемое решение проиллюстрировано фигурой, где показана предлагаемая свая.
На фигуре обозначены следующие позиции:
1 - ствол;
2 - лопасти большего диаметра,
3 - первая лопасть меньшего диаметра;
4 - наконечник;
5 - заглушка.
Сущность предлагаемой многолопастной винтовой сваи, раскрыта на фигуре, где показаны основные элементы данной сваи.
Ствол 1 представляет собой полую трубу, у которой в концевой части выполнен скошенный наконечник 4. Данный наконечник 4 может выполняться отдельно, например, из более твердых металлов, лучше приспособленных к работе с твердыми поверхностями и привариваться к трубе, но в простейшем случае его можно изготавливать путем простого скоса ствола, под острым углом, например, 45°. При этом центр трубы перекрывают заглушкой 5. Данная заглушка препятствует прохождению пород в центр полого ствола, соответственно заглушку также целесообразно изготавливать из более твердых материалов, имеющих повышенную прочность. Заглушку 5 предпочтительно вваривать в отверстие ствола 1.
Также на стволе 1 закреплены лопасти 2,3. Первую лопасть меньшего диаметра 3 закрепляют, как можно ближе к наконечнику 4. Самый лучший вариант, как это показано на фиг., когда наконечник 4 переходит в первую лопасть меньшего диаметра 3, которая является дополнительным ребром жесткости и усиливает сваю в ослабленном сечении. Это позволяет работать с твердыми и крупнообломочными грунтами без опаски смятия конца сваи. За лопастью меньшего диаметра 3, на некотором удалении (выбранное в зависимости от глубины и твердости грунта) закрепляют лопасти большего диаметра 2. Лопасти 2,3 и следующие, как правило приваривают к стволу 1, но они могут быть и закреплены крепежным инструментом на стволе 1.
Благодаря выполнению, когда первая лопасть меньшего диаметра, а все последующие большего диаметра уменьшается усилие, необходимое для забуривания сваи и улучшается удерживающая способность сваи в твердых и крупнообломочных талых грунтах.
Для соединения сваи с захватывающим механизмом устройства для завинчивания свай, в верхней части сваи находятся круглые монтажные отверстия. Лопасти, как правило сваи располагаются на одинаковых расстояниях друг от друга, не далее 20 мм от плоскости заглушки и не менее 500 мм от центра нижнего монтажного отверстия. Сваи могут быть снабжены свайными удлинителями, крепящимися к стволу болтовыми соединениями с помощью приварной муфты.