МНОГОСВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ ОПОРЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ

Полезная модель относится к области электроэнергетического строительства, в частности к фундаментам под опоры башенного типа и под опоры на оттяжках, используемые, например, при сооружении линий электропередачи.
Известен многосвайный фундамент башенной опоры, содержащий ростверк, выполненный, по меньшей мере, из одной балки, и, по меньшей мере, две сваи, закрепленные на концах балки ростверка; каждая свая закреплена на балке ростверка с помощью дополнительно введенных нижнего и верхнего столиков, выполненных в виде плит с отверстием под ствол сваи, при этом нижний и верхний столики снабжены с одной стороны плиты элементами крепления к стволу сваи и установлены на балку ростверка элементами крепления вниз и вверх соответственно; элементы крепления выполнены в виде косынок для приваривания к стволу сваи, вертикально установленных в радиальном направлении вокруг отверстия, RU 80861, опубл. 17.01.2009.
Недостатками данного решения являются невысокая технологичность, обусловленная большим количеством сварочных работ при сборке фундамента на рабочей площадке.
Известен многосвайный фундамент, содержащий, по меньшей мере, две сваи и металлический ростверк, установленный на них с помощью стыковочных узлов; стыковочный узел выполнен в виде стакана, жестко закрепленного вверх дном на свае с помощью, по меньшей мере, одной шпильки, вставленной в соосные отверстия, выполненные в стенках стакана и голове сваи, и снабжен штырем, приваренным снаружи стакана к его дну и зафиксированным в вертикальном отверстии металлического ростверка; металлический ростверк содержит элемент, выполненный в виде балки с вертикальными отверстиями под штырь стыковочного узла, к которой приварены две консоли, а концы консолей периферийного элемента и концы поперечин центрального элемента снабжены фланцами для болтового соединения друг с другом, RU 107189, опубл. 10.08.2011.
Данное техническое решение принято в качестве прототипа для настоящей полезной модели.
При использовании прототипа количество сварочных работ при сборке фундамента уменьшилось. Однако его технологичность осталась невысокой, так как при стыковке сваи с ростверком не обеспечена необходимая степень свободы, обусловленная жестким скреплением шпильками стыковочного узла (стакана со штырем) с головкой сваи. В результате, для обеспечения возможности закрепления ростверка на штырях стыковочных узлов свай необходимо выдержать точное расстояние между сваями и соосность штырей и отверстий в балках, что, практически, не возможно.
Задачей настоящей полезной модели является повышение технологичности за счет обеспечения необходимой степени свободы при стыковке сваи с ростверком, благодаря шарнирному закреплению болта в свае через закладной элемент. Кроме того, задачей является упрощение работ при утилизации фундамента за счет исполнения разборным соединения сваи с ростверком.
Поставленная задача решается за счет того, что в многосвайном фундаменте опоры линии электропередач, содержащем сваи, каждая из которых выполнена в виде пустотелой трубы с соосными отверстиями в стенках головы сваи, и металлический ростверк, установленный на сваях с помощью стыковочных узлов, согласно полезной модели, свая снабжена столиком сваи с отверстием для болта, а ростверк выполнен в виде двух параллельных швеллеров, обращенных друг к другу наружными поверхностями стенок, причем между швеллерами установлен опорный столик ростверка с отверстием для болта, при этом столик сваи и опорный столик ростверка выполнены с возможностью соединения посредством болта, головка которого закреплена в свае, причем стыковочный узел выполнен в виде закладного элемента, вставленного в верхний конец пустотелой сваи, при этом закладной элемент и свая выполнены с возможностью соединения посредством шпильки.
Отверстие для болта в опорном столике ростверка может быть выполнено продолговатым. Головка болта может быть выполнена в виде двух противоположно расположенных узких элементов. Закладной элемент может иметь коробчатую форму без крышки, а его противоположные боковые стороны соединены нижним основанием и имеют отверстия для шпильки, а две его другие противоположные боковые стороны расположены выше отверстий для шпильки и имеют прорезь, форма и размеры которой соответствуют форме и размерам головки болта. Стыковочный узел может быть снабжен прямоугольным плоским ограничительным элементом с прорезью в нижней части, а шпилька выполнена с шейками, ширина каждой из которых равна ширине прорези ограничительного элемента. Свая может быть снабжена шайбой, повторяющей форму сваи, приваренной к голове сваи в области отверстий.
Между двумя параллельными швеллерами ростверка могут быть установлены соединительные ребра. Швеллеры ростверка могут быть укреплены внутренними ребрами жесткости.
Реализация отличительных признаков полезной модели обеспечивает технический результат, состоящий в повышении технологичности за счет обеспечения степени свободы при стыковке сваи с ростверком в двух перпендикулярных плоскостях: свая и закладной элемент соединяются посредством шпильки в одной плоскости, а свая с ростверком соединяются посредством болта в перпендикулярной плоскости, таким образом, благодаря шарнирному закреплению болта в свае через закладной элемент, обеспечивается необходимая степень свободы при стыковке сваи с ростверком при сборке фундамента. Кроме того, упрощается демонтаж или утилизация фундамента, благодаря выполнению соединения сваи с ростверком разборным.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
- на Фиг. 1 - многосвайный фундамент линии электропередач, вид в изометрии;
- на Фиг. 2 - сочленение сваи со стыковочным узлом;
- на Фиг. 3-сочленение сваи со стыковочным узлом, вид с приваренной к голове сваи шайбой по п. 6 формулы полезной модели;
- на Фиг. 4 - элементы сочленения сваи со стыковочным узлом;
- на Фиг. 5 - ростверк.
Многосвайный фундамент опоры линии электропередач содержит сваи 1, каждая из которых выполнена в виде пустотелой трубы с соосными отверстиями 2 в стенках головы сваи, и металлический ростверк 3, установленный на сваях 1 с помощью стыковочных узлов 5. Сваи могут быть винтовыми, забивными или вибропогружаемыми. Ростверк 3 и элементы стыковочных узлов 4 выполнены с защитой от коррозии, в частности, они могут быть оцинкованы, покрашены, или на них может быть нанесено защитное покрытие.
На сваю 1 надет столик 6 сваи 1 с отверстием 7 для болта. Ростверк 3 выполнен в виде двух параллельных швеллеров 8, обращенных друг к другу наружными поверхностями стенок. Между швеллерами 8 установлен опорный столик 9 ростверка 3 с отверстием 10 для болта, которое может быть выполнено продолговатым.
Столик 6 сваи 1 и опорный столик 9 ростверка 3 выполнены с возможностью соединения посредством болта 11, головка 12 которого закреплена в свае 1.
Головка 12 болта 11 выполнена в виде двух противоположно расположенных узких элементов 13, предназначенных для передачи усилия и закрепления болта 11 в стыковочном узле 5. Стыковочный узел 5 выполнен в виде закладного элемента 14, вставленного в верхний конец пустотелой сваи 1. Закладной элемент 14 и свая 1 выполнены с возможностью соединения посредством шпильки 15.
Закладной элемент 14 имеет коробчатую форму без крышки, две его противоположные боковые стороны 15 и 16 соединены нижним основанием 17 и имеют отверстия 18 для шпильки 4, а две его другие противоположные боковые стороны 19 и 20 расположены выше отверстий 18 для шпильки 4 и имеют прорезь 21, форма и размеры которой соответствуют форме и размерам головки 12 болта 11.
Стыковочный узел 5 содержит прямоугольный плоский ограничительный элемент 22 с прорезью 23 в нижней части. Шпилька 4 выполнена с шейками 24, ширина каждой из которых равна ширине прорези 23 ограничительного элемента 22.
Предпочтительно свая 1 снабжена шайбой 29, повторяющей форму сваи 1 и приваренной к голове сваи 1 в области отверстий 2. Это позволяет обеспечить гладкую поверхность для вставления шпильки 15, независимо от качества поверхности отверстий 2.
Между двумя параллельными швеллерами 8 ростверка 3 установлены соединительные ребра 25, швеллеры 8 ростверка 3 укреплены также внутренними ребрами 26 жесткости, что обеспечивает прочное соединение швеллеров 8 между собой.
Фундамент опоры линии электропередач монтируют следующим образом.
Полый ствол сваи 1 изготавливают, например, из металлической или металлопластиковой трубы. На расстоянии от верхнего конца ствола сваи 1 выполняют два расположенных напротив друг друга отверстия 2 для вставления шпильки 4.
Болт 11 вставляют в закладной элемент 14 головкой 12 вниз. Затем болт 11 поворачивают, вставляя в прорезь 21 закладного элемента 14, и поднимают до полного контакта головки 12 болта 11 с прорезью 21 закладного элемента 14. Болт 11 вместе с закладным элементом 14 опускают в пустотелую сваю 1, совмещая отверстия 18 в боковых сторонах 15, 16 закладного элемента 14 с отверстиями 2 в стенках головы сваи 1. В совмещенные отверстия 2 и 18 вставляют шпильку 4, соединяя закладной элемент 14 и сваю 1, при этом шейки 24 шпильки 4 располагаются внутри сваи 1. Затем в закладной элемент 14 опускают ограничительный элемент 22, совмещая его прорезь 23 с шейками 24 шпильки 4. Закладной элемент 14 надежно зафиксирован в свае 1. На сваю 1 сверху надевают столик 6 сваи 1, продевая стержень болта 11 в отверстие 7 в столике 6 сваи 1.
Далее на свае 1 закрепляют ростверк 3. Стержень болта 11, выступающий за пределы столика 6 сваи 1, продевают в отверстие 10 в столике 9 ростверка 3. Соединение закрепляют посредством шайбы 27 и гаек 28.
Для изготовления фундамента использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данная полезная модель соответствует условию патентоспособности «Промышленная применимость».