Свайная опора с оголовком и способ ее установки Российский патент 2023 года по МПК E02D5/22 

Настоящее изобретение относится к области строительства, а именно, к сооружению свайных фундаментов, и может быть использовано для строительства зданий, трубопроводов, опор рекламных конструкций, дорожных знаков, линий освещения и связи, ограждающих конструкций и др.

Свайные опоры при необходимости снабжают оголовком для того, чтобы обеспечить прочное соединение ствола сваи с брусом, которые используется как обвязка. Свайные опоры, при необходимости, снабжают оголовком для крепления к ним деревянных, металлических или бетонных элементов для обвязки свай между собой и создания ростверка. Также оголовок сваи служит для крепления одиночных опор типа мачт, дорожных знаков, опор освещения и пр.

Известен оголовок сваи [RU 157186, опубл. 20.11.2015], включающий скрепленный с верхним концом ствола сваи фиксирующий узел, выполненный в виде трубчатого патрубка, снабженный средством закрепления трубчатого опорного элемента внешней конструкции. При этом трубчатый патрубок выполнен в виде стакана, дно которого снабжено сквозным отверстием, при этом на верхнем конце ствола сваи закреплен стержень, выступающий над его верхней кромкой, снабженный резьбой, на который надето своим сквозным отверстием дно трубчатого патрубка и зафиксировано гайкой. Причем, сечение трубчатого патрубка выполнено с возможностью надевания на него трубчатого опорного элемента внешней конструкции.

Известен упорный центральный оголовок винтовой сваи [RU 195277, опубл. 22.01.2020], который состоит из двух прямых круговых полых металлических цилиндров, каждый из которых имеет два отверстия для фиксации оголовка на вершинах винтовых свай, цилиндры скреплены между собой двумя металлическими ребрами жесткости прямоугольной формы и опираются перпендикулярно на металлическую опору квадратной формы, имеющую шесть круглых отверстий для болтовых скреплений, а также по шесть ребер жесткости треугольной формы на каждый цилиндр.

Известен оголовок для винтовой сваи [Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу: https://stroy-svai.ru/ceny/ogolovki-dlya-vintovyh-svay/ - свободный, дата обращения 06.10.2022], представляющий собой стальную деталь с площадкой, которую устанавливают после закручивания опоры в землю и заполнения ее полости укрепляющим составом (обычно используют цементно-песчаную смесь). Оголовок состоит из трех основных частей: металлический квадрат толщиной с отверстиями для анкерного крепления, соединенный со стаканом – круглым полым цилиндром, внутренний диаметр которого соответствует внешнему размеру ствола, имеется 2-4 ребра жесткости, которые увеличивают прочность детали и, как следствие, всего фундаментного каркаса.

Недостатком известных технических решений является сложный монтаж свай с оголовком при необходимости погружать их почти до уровня грунта или глубже (в приямок), поскольку известные оголовки надеваются на сваю, захватывая часть ее боковой поверхности, и сварщику очень сложно достать электродом до места сварки. При этом сварной шов обладает низкой прочностью из-за сложных условий его образования.

Технический результат, на который направлено настоящее изобретение, заключается в упрощении конструкции свайной опоры с оголовком за счет упрощения оголовка и технологии его крепления на свае и, как следствие, ускорении монтажа свайной опоры с оголовком в грунте.

Заявляемый технический результат в части устройства достигается за счет того, что в свайной опоре, содержащей стержень, согласно настоящему изобретению, с одного из торцов стержень снабжен оголовком, при этом оголовок выполнен в виде пластины с по меньшей мере одной прорезью, через которую оголовок прикреплен к торцу стержня.

Возможны разные варианты реализации указанного технического решения:

- стержень может иметь круглый, или овальный, или многоугольный профиль;

- стержень выполнен полым, при этом прорезь в оголовке образована по контуру торца полого стержня;

- стержень выполнен цельным и снабжен по меньшей мере одним металлическим элементом, выступающим из тела стержня с торца, а прорезь в оголовке образована соответственно месту расположения металлического элемента.

Заявляемый технический результат в части способа достигается за счет того, что стержень устанавливают в грунт до заданной глубины, причем, торец, предназначенный для закрепления на нем оголовка, располагают сверху, к торцу стержня прикрепляют оголовок через по меньшей мере одну прорезь, выполненную в нем.

Таким образом, за счет выполнения оголовка в виде пластины с по меньшей мере одной прорезью стало возможным прикреплять оголовок к стержню свайной опоры со стороны ее торца и независимо от глубины монтажа свайной опоры в грунте.

Сущность заявляемого изобретения поясняется нижеследующими фигурами и описанием.

На Фиг. 1 представлена свайная опора со стержнем из круглого профиля и с прямоугольным оголовком с одной круговой прорезью, соответственно контуру торца стержня.

На Фиг. 2 представлен оголовок с Фиг. 1.

На Фиг. 3 представлена свайная опора со стержнем из цилиндрического профиля и с круглым оголовком с тремя прорезями, расположенными по кругу, соответственно контуру торца стержня.

На Фиг. 4 представлен оголовок с Фиг. 3.

На Фиг. 5 представлена часть свайной опоры со стержнем из прямоугольного профиля и с прямоугольным оголовком с четырьмя прорезями, расположенными по углам, соответственно контуру торца стержня.

На Фиг. 6 представлен оголовок с Фиг. 5.

На Фиг. 7 представлена часть свайной опоры со стержнем из цилиндрического профиля и с прямоугольным оголовком с множеством круглых прорезей, расположенных по кругу, соответственно контуру торца стержня.

На Фиг. 8 представлен оголовок с Фиг. 7.

На Фиг. 9 представлен бетонный стержень.

На Фиг. 10 представлен стержень с Фиг. 9 с оголовком.

На Фиг. 11 представлен деревянный стержень.

На Фиг. 12 представлен стержень с Фиг. 11 с оголовком.

Свайная опора (Фиг. 1-12) содержит стержень 1, который с одного из своих торцов снабжен оголовком 2.

Оголовок 2 выполнен в виде металлической пластины с по меньшей мере одной прорезью 3, через которую оголовок 2 прикреплен к торцу стержня 1.

Стержень 1 может иметь любой заданный профиль, например, круглый (Фиг. 1, 3, 7, 11), или овальный (на фигурах не показано), или многоугольный профиль, в том числе, прямоугольный (Фиг. 5, 9), треугольный (на фигурах не показано) и др.

Стержень 1 может быть выполнен из металла, дерева, бетона с металлической арматурой (железобетон).

Стержень 1 может быть выполнен полым. Чаще всего полые стержни 1 изготавливают из металла.

В этом случае прорезь 3 в оголовке 2 образована по контуру торца полого стержня 1. При этом ширину прорези 3 выполняют необходимой и достаточной для осуществления приварки оголовка 2 к торцу стержня 1 через прорези 3, исходя из заданных параметров сварного соединения. Например, при толстостенных стержнях 1 ширина прорези может составлять не менее 10 % от толщины стенки стержня 1, а при тонкостенных стержнях 1 – не менее всей толщины стенки стержня 1.

При этом прорези 3 могут быть расположены по круглому (Фиг. 1-4, 7, 8), овальному (на фигурах не показано) или многоугольному, в том числе, прямоугольному (Фиг. 5, 6), треугольному (Фиг. 12) и др.

Возможен другой вариант, когда стержень 1 выполнен цельным (заполненным). Такой вариант предпочтительно реализовывать из железобетона (Фиг. 9) или дерева (Фиг. 11).

При этом цельный стержень 1 может быть снабжен по меньшей мере одним металлическим элементом 4, выступающим из тела стержня 1 с торца.

Например, это может быть металлическая арматура в бетонных сваях (Фиг. 9) или металлические анкеры (шпильки, штифты и т.д.) (Фиг. 11).

В этом случае прорезь 3 в оголовке 2 образована соответственно месту расположения металлического элемента 4 так, чтобы через прорезь 3 приварить пластину оголовка 2 к торцу стержня 1.

Возможен еще вариант, когда в цельном стержне 1 отсутствуют металлические элементы 4 или они срезаны на торце стержня 1 заподлицо с ним. Тогда оголовок 2 все равно содержит по меньшей мере одну прорезь 3, посредством которой крепится к торцу стержня 1 с помощью крепежных изделий (саморезы и т.д.), при этом прорезь 3 может иметь ступенчатый профиль, чтоб шляпку крепежного изделия можно было «утопить» в оголовок 2. В этом случае все прорези 3 выполняют в оголовке 2 в пределах диаметра стержня 1.

В оголовке 2 могут быть образованы отверстия 5 (Фиг. 1, 2), расположенные по углам или по середине сторон для крепления деревянного бруса или доски при помощи крепежных изделий.

Заявляемую свайную опору с оголовком изготавливают следующим образом.

Стержень 1 устанавливают в грунт до заданной глубины, ориентируя ее таким образом, что торец, предназначенный для закрепления на нем оголовка 2, располагают сверху.

Затем к торцу стержня 1 прикрепляют оголовок 2 через по меньшей мере одну прорезь 3, выполненную в нем.

В зависимости от материала выполнения стержня 1 и степени его наполненности (полый, цельный, частично заполненный) возможны различные способы присоединения оголовка 2 к стержню 1.

В случае с полым стержнем 1 приваривают с помощью сварочного аппарата пластину оголовка 2 к стенкам стержня 1 через по меньшей мере одну прорезь 3.

В случае цельного стержня 1 и наличия в нем металлических элементов 4 пластину оголовка 2 также приваривают с помощью сварочного аппарата к этим металлическим элементам 4, плотно прижимая оголовок 2 к торцу стержня 1.

В случае цельного стержня 1 без металлических элементов 4 пластину оголовка 2 плотно прижимают к торцу стержня 1 и через прорези 3 вгоняют крепежные изделия в торец стержня 1.

Изобретение относится к области строительства, а именно, к сооружению свайных фундаментов, и может быть использовано для строительства зданий, трубопроводов, опор рекламных конструкций, дорожных знаков, линий освещения и связи, ограждающих конструкций и др. Свайная опора содержит стержень. С одного из торцов стержень снабжен оголовком, при этом оголовок выполнен в виде пластины с по меньшей мере одной прорезью, через которую оголовок приварен к торцу стержня. Технический результат состоит в упрощении конструкции свайной опоры с оголовком за счет упрощения оголовка и технологии его крепления на свае и, как следствие, ускорении монтажа свайной опоры с оголовком в грунте. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Свайная опора, содержащая стержень, отличающаяся тем, что с одного из торцов стержень снабжен оголовком, при этом оголовок выполнен в виде пластины с по меньшей мере одной прорезью, через которую оголовок приварен к торцу стержня.

2. Свайная опора по п. 1, отличающаяся тем, что стержень имеет круглый, или овальный, или многоугольный профиль.

3. Свайная опора по п. 1, отличающаяся тем, что стержень выполнен полым.

4. Свайная опора по п. 3, отличающаяся тем, что прорезь в оголовке образована частично по контуру торца полого стержня.

5. Свайная опора по п. 1, отличающаяся тем, что стержень выполнен цельным.

6. Свайная опора по п. 5, отличающаяся тем, что цельный стержень снабжен по меньшей мере одним металлическим элементом, выступающим из тела стержня с торца.

7. Свайная опора по п. 6, отличающаяся тем, что прорезь в оголовке образована соответственно месту расположения металлического элемента.

8. Способ установки сваи по п. 1, отличающийся тем, что стержень устанавливают в грунт до заданной глубины, причем торец, предназначенный для закрепления на нем оголовка, располагают сверху, к торцу стержня приваривают оголовок через по меньшей мере одну прорезь, выполненную в нем.