СВАИ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ С ЗАЩИТНЫМ ПОЛИМЕРНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Область техники
Полезная модель относится к области строительства и полимерной химии, может быть использована для создания свайных фундаментов для: опор газопроводов, опор линий электропередач, фундаментов мачтовых сооружений, фундаментов контактных сетей, свайных фундаментов для различных металлоконструкций, например: ангаров, мостов, инженерных защитных переметральных ограждений и коттеджного домостроения т.п.
В обобщенное понятие - свая стальная винтовая входят: сваи стальные винтовые однолопастные, двухлопастные, сваи стальные винтовые типа "шуруп", сваи стальные винтовые для вечномерзлых грунтов и т.п., полезная модель может применяться на любом типе свай.
Уровень техники
Известны винтовые сваи с различными антикоррозионными покрытиями. В их числе сваи с грунтовой окраской по ГОСТ 25129-82; сваи с порошково-полимерным покрытием по ГОСТ Р 52662-2006; сваи с покрытием горячим цинком по ГОСТ 9.307-89. Сваи с покрытием из эпоксидных и полиуретановых смол.
В частности, из патента на полезную модель RU 114693 U 10.04.2012, известна винтовая свая, включающая полый цилиндрический ствол с коническим наконечником, винтовой лопастью, заходящей на конический наконечник, и отверстием для завинчивания сваи в грунт, Для защиты сваи от коррозии на ствол сваи нанесено антикоррозийное покрытие, в качестве которого может быть, например, использована эпоксидная эмаль ЭП-439С, ТУ 2312-010-73357552-2004. На ту часть ствола, которая находится в области сезонного промерзания и оттаивания грунта, наносится дополнительное полимерное покрытие, например, термоусаживаемая двухслойная лента (с клеевым слоем) ТЛ-450 или ТЛ-630, ТУ ТФ. 3235-01, образующее защитную пленку.
Из патента на изобретение RU 2352720 С1, 20.04.2009 известен инъекционный грунтовый стержневой анкер с извлекаемой тягой, включающий анкерную тягу, узел заделки анкерной тяги в рабочей зоне, при этом анкерная тяга выполнена в виде винта, узел заделки анкерной тяги представляет собой футляр, состоящий из соединенных между собой в заданной последовательности отдельных деталей, в числе которых, по крайней мере, две гайки-направляющие для обеспечения ввертывания-вывертывания винта анкерной тяги, полый элемент, заглушка для изоляции полости футляра от твердеющего раствора заделки со стороны грунта, защитная трубка из полиэтилена низкого давления для изоляции полости футляра и анкерной тяги от твердеющего раствора заделки со стороны буровой скважины, при этом полый элемент выполнен с развитой наружной поверхностью, образованной резьбой периодического профиля, установлен между гайками-направляющими и связан с каждой из них жестким соединением, защитная трубка установлена на конце футляра и жестко соединена с одной из гаек-направляющих, заглушка размещена на другом конце футляра и жестко соединена с другой гайкой-направляющей, причем узел заделки имеет, по крайней мере, три круглые гайки, соединенные с полым элементом посредством резьбового соединения, и, по крайней мере, три распорных элемента, связанных с гайками-направляющими и с каждой из круглых гаек.
Также, из уровня техники известно множество решений, раскрывающих нанесение различных защитных антикоррозийных покрытий на поверхность погружаемого в грунт элемента - сваи (см, например, CN 103669345 А, 26.03.2014, JPS 6237425 А, 18.02.1987, CN 101787698 А, 28.07.2010, JPH 04198517 А, 17.07.1992, JPH 03293427 А, 25.12.1991 и др.).
Общим недостатком перечисленных источников является то, что во время завинчивания или погружения свай или анкеров в грунт слой антикоррозионного покрытия нарушается от взаимодействия с грунтом. В результате этого, в местах, где повреждено покрытие, возникает коррозия, что в дальнейшем приводит к разрушению сваи.
Раскрытие полезной модели
Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в создании винтовой сваи с антикоррозионным покрытием, которое при завинчивании в грунт не потеряет своей целостности и надолго обеспечит защиту сваи от коррозии в местах, где происходит максимальное окисление, а именно в поверхностном слое грунта и на границе двух сред земля/воздух.
Поставленная проблема решается за счет того, что винтовая свая, согласно полезной модели, выполнена из металлической трубы с винтовой лопастью в нижней части, при этом на внешней поверхности трубы выполнено защитное полимерное покрытие в виде рукава из термоусадочной трубки на основе полиэтилена высокого давления, выполненная с возможностью усадки при нагреве до диаметра меньше исходного до 50%, а между указанной трубкой и поверхностью трубы расположен слой адгезива, при этом на поверхности трубы расположено кольцо, взаимодействующее с торцевой поверхностью термоусадочной трубки.
Термоусадочная трубка расположена на поверхности трубы из условия от отметки 300 мм ниже уровня грунта идо отметки 300 мм над уровнем грунта.
Внутренний диаметр кольца выбран из условия расположения внатяг на внешней поверхности трубы.
Наружный диаметр кольца равен или, предпочтительно, больше первоначальному диаметру термоусадочной трубки.
Кольцо изготовлено из металла или композитного материала, например стекловолокна или углепластика, пи этом кольцо приварено к стенке трубы.
В качестве адгезива применяют полиэфирную смолу.
Слой адгезива выполнен на ширину 50-100 мм под нижним и верхним краями термоусадочной трубки.
Техническим результатом полезной модели является более надежная защита сваи от коррозии и, как следствие, повышение долговечности при эксплуатации.
Осуществление полезной модели
В данном разделе будет описан наиболее предпочтительный вариант осуществления заявленного решения, который, однако, как это понятно специалисту, не исчерпывает всех других возможных вариантов исполнения в рамках данной заявки.
Винтовая свая с полимерным покрытием выполнена из металлической трубы, на нижнем конце которой могут быть выполнены лопасти, либо наконечники различной конфигурации (винтовая лопасть, винтовой шнек и т.п.) размер которых определяется исходя из конкретных условий эксплуатации. Внешний диаметр сваи также может варьироваться и составляет в среднем 200 мм, однако может быть и больше.
На внешней поверхности трубы расположена термоусадочная полимерная трубка на основе полиэтилена высокого давления, выполненная с возможностью усадки при нагреве до диаметра меньше исходного до 50%, Термоусадочные трубки изготавливаются из композиций на основе полиэтилена высокого давления выпускаемого по ГОСТ 16336-77. Усадка трубок обеспечивает полное обжатие изолируемого изделия, а следовательно изоляционную и механическую защиту, происходит в результате ее нагрева до температуры не менее 120°С, но не более 200°С. Нагрев трубки происходит с помощью теплового пистолета либо других источников горячего воздуха.
Трубка располагается от отметки 300 мм ниже уровня грунта до отметки 300 мм выше уровня грунта. Такое расположение обусловлено тем, что коррозия протекает быстрее в верхних слоях грунта и на границе сред земля/воздух, где доступ кислорода наибольший.
Между трубкой и поверхностью трубы расположен слой адгезива в качестве которого применяют полиэфирную смолу, который наносят под нижний и верхний края трубки на ширину 50-100 мм. Адгезив предотвращает попадание влаги под трубку и исключает возможность ее подъема под оболочкой за счет капиллярного эффекта.
Нижний край (край со стороны винтовой лопасти) термоусадочной трубки расположен таким образом, чтобы его торцевая поверхность плотно, без зазоров, прилегала к поверхности металлического кольца, посаженного на внешнюю поверхность трубы с натягом и приваренного к ней. Внешний диаметр кольца выбран большим на 5(10 мм от первоначального диаметра трубки, который, в свою очередь, до сборки, как минимум на 10% больше наружного диаметра ствола сваи, а после усадки при нагреве уменьшается на величину 15-50% от исходного размера.
Кольцо защищает трубку от задиров, механических повреждений и прокручивания во время монтажа
Материал термоусадочных трубок может эксплуатироваться в интервале рабочих температур от -60°С до +105°С. Он устойчив к органическим и неорганическим кислотам, щелочам, растворам солей, спиртосодержащим продуктам, минеральным и органическим маслам.
Таким образом, наличие кольца позволяет надежно защитить термоусадочную трубку и слой адгезива при установке сваи в грунт, не позволяя последним повреждаться от контакта с грунтом, а те, в свою очередь, повышают коррозионную защиту сваи и следовательно ее долговечность, следовательно, причинно-следственная связь указанных существенных признаков и технического результата раскрыта.
Проведенный патентный поиск не выявил в уровне технике источников, раскрывающих всю совокупность существенных признаков, что позволяет сделать вывод о соответствии заявленного решения условию патентоспособности «новизна».
Заявленное техническое решение промышленно применимо.