ВИНТОВАЯ СВАЯ СО СЪЕМНЫМ НАКОНЕЧНИКОМ

Полезная модель относится к строительству, в частности, к конструкциям винтовых свай, и может быть использована в различных грунтовых условиях.
Из уровня техники по патенту РФ №2459038 (опубл. 20.08.2012) известна винтовая свая, ствол которой, выполненный в виде металлической трубы, соединен с винтовым конусным наконечником. Конусный наконечник выполнен литым с винтообразным выступом на его верхнем торце, причем между трубой и вставленным в нее винтообразным выступом размещена засыпка твердого материала. В соответствии с техническим решением, наконечник выполнен, в сущности, как отдельный конструктивный элемент в виде большого конусного винта с одной стороны с винтообразным выступом меньшего диаметра на его торце. При использовании сваи в работе наконечник выступом с малым винтом размещается в полости трубы, и полость заполняется засыпкой из твердого материала. По утверждению авторов решения такая свая технологична в изготовлении. Однако данная свая в изготовлении достаточно материало- и трудоемка, обладает невысокой несущей способностью, а при ее использовании происходит недостаточное уплотнение грунта и, следовательно, укрепление фундамента. В итоге она плохо выполняет функцию свайной опоры при вводе ее в эксплуатацию при сооружении на ней соответствующего строительного объекта.
Известна винтовая свая (патент РФ №82719, опубл. 10.05.2009), которая конструктивно представляет собой полый цилиндрический ствол с полым наконечником, заостренным в нижней его части и снабженным в этой части винтовой лопастью, при этом сам наконечник выполняется съемным. Данная конструкция достаточно проста и при изготовлении не требует большого расхода материала. Однако при простоте конструкции в процессе применения свая имеет недостаточную несущую способность и низкую эффективность при работе на непрочных, особенно, в рыхлых сжимаемых грунтах, т.к. не имеет конструктивных особенностей, способствующих равномерному распределению и уплотнению грунта и, следовательно, укреплению и повышению прочности при использовании ее в качестве свайной опоры при сооружении соответствующего фундамента.
Это техническое решение содержит наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемой полезной модели, и является наиболее близким по технической сущности.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, заключается в создании новой винтовой сваи со съемным наконечником, позволяющей расширить арсенал видов свайной опоры.
Технический результат, достигаемый при решении задачи, заключается в повышении несущей способности винтовой сваи со съемным наконечником, что способствует значительному укреплению фундаментов, возводимых с использованием предлагаемой конструкции, а также для повышения надежности установки и крепления различных сооружений.
Поставленная задача и достижение технического результата обеспечивается за счет того, что в винтовой свае, содержащей полый ствол с полым съемным наконечником, имеющим верхнюю цилиндрическую и нижнюю коническую части и оснащенным в конической части, по крайней мере, одной, винтовой лопастью, согласно заявляемому техническому решению, в теле конической части наконечника выполнены отверстия, которые расположены в торце указанной части, а также вдоль винтовой линии сопряжения боковой поверхности конической части наконечника с винтовой лопастью, и размещены над лопастью и/или под ней.
Наличие отличительных признаков, а именно, что в теле конической части наконечника выполнены отверстия, которые расположены в торце указанной части, вдоль винтовой линии сопряжения боковой поверхности конической части наконечника с винтовой лопастью, и размещены над лопастью и/или под ней - свидетельствует о соответствии технического решения критерию патентоспособности «новизна».
Заявленная совокупность признаков позволяет повысить технологичность конструкции свайной опоры с одновременным повышением прочности и несущей способности.
Сущность технического решения поясняется фигурами.
На Фиг. 1 изображено исходное положение сваи, перед ее введением в грунт.
На Фиг. 2 изображено сечение съемного наконечника по А-А.
На Фиг. 3 изображен съемный ствол сваи.
На Фиг. 4 изображен съемный наконечник винтовой сваи. Позициями обозначены:
1 - полый ствол
2 - съемный наконечник
3 - цилиндрическая часть съемного наконечника 2
4 - коническая часть съемного наконечника 2
5 - боковая поверхность конической части 4 съемного наконечника 2
6 - винтовая лопасть
7 - отверстие
8 - средство крепления
9 - линия сопряжения поверхности 5 с лопастью 6
10 - рыхлитель.
Винтовая свая содержит полый ствол 1, выполненный в виде, например, металлической трубы, со съемным полым наконечником 2, который включает цилиндрическую 3 и коническую 4 части. На поверхности 5 конической части 4 выполнена винтовая лопасть 6. В теле конической части 4 наконечника 2 выполнены отверстия 7. Отверстия расположены вдоль винтовой линии 9 сопряжения поверхности 5 с винтовой лопастью 6 над верхней плоскостью лопасти и/или под нижней плоскостью указанной лопасти. Такие же отверстия выполнены и в торце части 4. Отверстия могут быть размещены в торце части 4 и вдоль линии сопряжения 9 над и/или под винтовой линией 9. Для обеспечения равномерной плотности грунта отверстия в торцевой части и вдоль линии сопряжения могут быть размещены на одинаковом расстоянии друг относительно друга. Напротив отверстий конусного наконечника 2 на его лопасти 6 могут быть закреплены рыхлители 10, обеспечивающие дополнительное воздействие на грунт, облегчая проникновению в него бетона (грунтоукрепляющей смеси) через дырки.
Для завинчивания сваи конусный наконечник 2 устанавливают в нужную точку и вращают трубу 1. Наконечник, ввинчиваясь в грунт, образует в нем скважину диаметром, равным диаметру ствола сваи. После установки наконечника 2 ствол 1 вынимается, а образовавшаяся полость заполняется, например, бетоном.
По мере заполнения полости, бетон под давлением проникает через отверстия 6 в грунт.
Таким образом, использование предлагаемой конструкции винтовой сваи позволит значительно увеличить ее несущую способность за счет увеличения сцепления ствола сваи с грунтом.