ВИНТОВАЯ СВАЯ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям винтовых свай и может быть использована при возведении фундаментов зданий и сооружений в различных грунтовых условиях.
н
c
Известна винтовая свая, содержащая ствол, выполненный из металлической трубы, и соединенный с ним сваркой стальной литой полый наконечник с наружной винтовой лопастью и нижним концом наконечника, имеющим наружную цилиндрическую поверхность и торцевой зубчатый венец; диаметр наружной цилиндрической поверхности нижнего конца наконечника D составляет (1,02-1,05) диаметра ствола D в пределах высоты зубчатого венца, RU 114067 U1, опубл. 10.03.2012.
Недостатком известной винтовой сваи является необходимость производить сварку. Если сварку производить на объекте, усложняется производство сварочных работ в полевых условиях, не обеспечивается надлежащее качество сварного шва. Если сварку производить в заводских условиях, затрудняется перевозка готовой сваи из-за ее больших габаритных размеров.
Известна винтовая свая, включающая полый цилиндрический ствол с коническим наконечником и винтовой лопастью, заходящей на конический наконечник в пределах 2/3-3/4 витка винтовой лопасти; конический наконечник имеет дополнительную одновитковую винтовую лопасть с диаметром, меньшим диаметра основной винтовой лопасти, а полый цилиндрический ствол снабжен цилиндрическим кольцом, RU 57760 U1, опубл. 27.10.2006.
Недостатком известной сваи является невысокая надежность соединения ствола сваи с наконечником, обусловленная отсутствием соединительных элементов. Поэтому при установке сваи в грунт возможны перекос и деформация ствола сваи.
Известна винтовая свая, содержащая полый ствол с полым наконечником, заостренным в нижней его части и снабженным в этой части винтовой лопастью, причем наконечник выполнен съемным и имеет средство для соединения его со стволом сваи, выполненное в виде цилиндрического стержня, при этом в верхней части полого наконечника выполнены два отверстия, расположенные друг против друга, а в нижней части ствола сваи выполнены два расположенные друг против друга отверстия в виде Г-образных прорезей, ширина которых равна диаметру отверстий в полом наконечнике, при этом средство соединения наконечника со стволом сваи выполнено в виде цилиндрического стержня, диаметр которого соответствует диаметру отверстий в полом наконечнике и ширине прорезей в стволе сваи, RU 82719 U, опубл. 10.05.2009.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Недостатком прототипа является невысокая надежность соединения ствола сваи с наконечником, обусловленная большим напряжением в стволе сваи при ее ввинчивании в грунт из-за небольшой площади передачи усилия (площади смятия). При установке сваи в грунт возможны перекос и деформация ствола сваи из-за ее фиксации только в одной плоскости. Для уменьшения деформации ствола соединительный цилиндрический стержень должен быть выполнен из жесткой дорогой стали высокой марки, сложной в обработке, вследствие чего данное техническое решение обладает невысокой технологичностью.
Задачей настоящей полезной модели является повышение надежности соединения ствола сваи с наконечником, за счет уменьшения напряжения в стволе сваи при ее ввинчивании в грунт, благодаря увеличению площади передачи усилия (площади смятия). Кроме того, устраняется возможность перекоса ствола сваи за счет фиксации соединения ствола с наконечником в дополнительной плоскости. Задачей является также повышение технологичности за счет обеспечения возможности изготовления соединительного стержня из более мягкой стали, которая легко обрабатывается.
Поставленная задача решается за счет того, что в винтовой свае, содержащей полый ствол с полым съемным наконечником, заостренным в нижней его части и снабженным в этой части винтовой лопастью, в которой наконечник имеет средство для соединения его со стволом сваи, выполненное в виде цилиндрического стержня, при этом в верхней части полого наконечника и в нижней части ствола сваи выполнены по два расположенных напротив друг друга отверстия, диаметр которых соответствует диаметру цилиндрического стержня, согласно полезной модели, свая снабжена дополнительным средством для соединения полого наконечника со стволом сваи, выполненным в виде дополнительного цилиндрического стержня, а в верхней части полого наконечника и в нижней части ствола сваи выполнены по два дополнительных отверстия, расположенных напротив друг друга, диаметр которых соответствует диаметру дополнительного цилиндрического стержня; дополнительные отверстия в верхней части полого наконечника и в нижней части ствола сваи могут быть расположены в одном направлении относительно основных отверстий и на одинаковом расстоянии от них; дополнительные отверстия в верхней части полого наконечника и в нижней части ствола сваи могу быть расположены под углом относительно основных отверстий, а дополнительное средство для соединения полого
наконечника со стволом сваи может быть расположено под углом к основному средству.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - свая в сборе, вид спереди;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1;
на фиг. 3 - наконечник сваи, вид спереди.
Винтовая свая содержит полый ствол 1 с полым съемным наконечником 2, заостренным в нижней его части и снабженным в этой части винтовой лопастью 3. Наконечник 2 имеет средства для соединения его со стволом 1 сваи, выполненные в виде цилиндрических стержней 4 и 6. В верхней части полого наконечника 2 и в нижней части ствола 1 сваи выполнены по два расположенных напротив друг друга основных отверстия 5, диаметр которых соответствует диаметру цилиндрического стержня 4. В верхней части полого наконечника 2 и в нижней части ствола 1 сваи выполнены по два дополнительных отверстия 7, расположенных напротив друг друга, диаметр которых соответствует диаметру дополнительного цилиндрического стержня 6. Дополнительные отверстия 7 в верхней части полого наконечника 2 и в нижней части ствола 1 сваи расположены в одном направлении относительно основных отверстий 5 и на одинаковом расстоянии от них. Дополнительные отверстия 7 в конкретном примере выполнения расположены под углом относительно основных отверстий 5, в частности, под углом 90°. Таким образом, дополнительный соединительный цилиндрический стержень 6 расположен под углом к основному соединительному цилиндрическому стержню 4.
Винтовая свая изготавливается следующим образом.
Полый ствол 1 сваи изготавливают, например, из металлической или металлопластиковой трубы. В один конец ствола 1, предназначенный для погружения в грунт, вставляют полый съемный наконечник 2. В расположенные напротив друг друга отверстия 5, предварительно выполненные в верхней части полого наконечника 2 и в нижней части ствола 1 сваи, вставляют цилиндрический стержень 4. В расположенные напротив друг друга отверстия 7, предварительно выполненные в верхней части полого наконечника 2 и в нижней части ствола 1 сваи, вставляют цилиндрический стержень 6.
Для завинчивания сваи конусный наконечник 3 устанавливают в нужную точку и вращают ствол 1, например, с помощью завинчивающего механизма УБМ-85. Вследствие жесткого соединения наконечника 2 со стволом 1 сваи, осуществляемого посредством цилиндрических стержней 4 и 6, вставленных в отверстия 5 и 7 в стволе 1 и наконечнике 2 сваи, наконечник 2 вращается вместе со стволом 1. При этом нижняя часть лопасти 3, расположенная на конической части наконечника 2 сваи и далее вся лопасть 3, входит в грунт и преобразует вращательное усилие в поступательное, обеспечивая продвижение и заделку сваи в грунт без вертикальной пригружающей силы. Далее ствол 1 сваи заходит в скважину, образованную конической частью наконечника 2 сваи с лопастью 3. Винтовая лопасть 3, ввинчиваясь в грунт, образует в нем скважину диаметром, равным диаметру ствола 1 сваи. После погружения наконечника 3 и ствола 1 на нужную глубину наконечник 3 оставляют в грунте, а ствол 1 выкручивают из скважины, одновременно подавая грунтозакрепляющую смесь или бетон под давлением через ствол 1 сваи и таким образом заполняя полость в грунте 2. Таким образом, формируют винтовую сваю в грунте, состоящую из винтовой лопасти 3 и прилегающего к наконечнику грунта, и заполненной бетоном полости над ним.
Реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает технический результат, состоящий в повышении надежности соединения ствола сваи с наконечником, поскольку создана большая, чем в прототипе, площадь смятия средства для соединения ствола сваи с ее наконечником, а также ввиду ограничения движения по большему количеству степеней свободы при завинчивании сваи, благодаря чему также устраняется перекос и уменьшается деформация ствола сваи. Кроме того, вследствие уменьшения деформация ствола сваи и распределения нагрузки на соединительные стержни по большей площади смятия, цилиндрические стержни могут быть выполнены из более мягкой стали, т.е. повышается технологичность сваи.
Для изготовления винтовой сваи использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данное изобретение соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».