СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ВАКУУМНЫХ СВАЙ Российский патент 2024 года по МПК E02D27/52 

Изобретение относится к способам сооружения свай, в частности на дне акваторий. Изобретение может быть использовано при сооружении анкерных свай для фиксации плавающих буровых нефтегазовых платформ, при работе буев, снимающих энергию морских волн, в качестве якорей плавучих домов и других плавающих средств. Изобретение предназначено для использования в гидротехническом строительстве и судоходстве.

Известен способ и конструкция сооружения сваи в водоеме, включающий забивание трубчатой сваи в донный грунт акватории (Левачев С.Н., Халецкий В.С. Анкерные и якорные устройства в гидротехническом строительстве // Вестник МГСУ. 2011. №5. С.58-68). Недостатками этого способа являются невозможность установки трубчатых свай на больших глубинах, а также использование тяжелой техники для забивки свай.

Наиболее близким техническим решением к заявленному способу по совокупности признаков является способ сооружения вакуумных свай, включающий вертикальное размещение на дне акватории труб с заглушенной верхней частью, откачку из труб воды с созданием вакуума внутри труб и заглубление труб в донный грунт силой атмосферного и гидростатического давления воды, действующей на заглушенную часть труб (патент на изобретение RU 2813520, МПК C02F 1/44, F03B 13/14, дата регистрации 12.02.2024 г.).

Недостатком этого способа является недостаточная удерживающая способность свай на выдергивающие нагрузки.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является создание несложного способа сооружения вакуумных свай (анкеров), позволяющего увеличить силу выдергивания вакуумных свай из донного грунта, путем увеличения площади контакта свай с грунтом.

Техническим результатом заявленного изобретения является повышение стабильности и надежности работы вакуумных свай (анкеров) в донном грунте за счет повышенного сопротивления выдергиванию свай из донного грунта.

Согласно изобретению, техническая задача решается, а технический результат достигается следующим образом. Способ сооружения вакуумных свай включает вертикальное размещение на дне акватории труб с заглушенной верхней частью. Способ включает откачку из труб воды с созданием вакуума внутри труб и заглубление труб в донный грунт силой атмосферного и гидростатического давления воды, действующей на заглушенную часть труб. Способ отличается тем, что на дне акватории вертикально параллельно друг другу размещают несколько труб с винтообразными ребрами на внешней поверхности труб. Трубы заглубляют в донный грунт с вращением вокруг вертикальной оси, обусловленным наличием винтообразных ребер на поверхности труб. После заглубления, трубы жестко связывают между собой для предотвращения вращения их в противоположную сторону при прикладывании к трубам выдергивающей нагрузки.

Изобретение поясняется чертежом, где представлен общий вид конструкции.

На чертеже обозначены следующие позиции:

1 - трубы с заглушенной верхней частью;

2 - винтообразные ребра;

3 - патрубки с обратными клапанами;

4 - перемычка;

5 - трос.

Заявленное техническое решение состоит из следующих основных элементов.

Вакуумные сваи состоят из труб (1) с заглушенной верхней частью с винтообразными ребрами (2) на внешней поверхности труб, патрубков с обратными клапанами (3) на заглушенной части труб, перемычки (4), соединяющей трубы (1) и троса (5), передающего выдергивающую нагрузку.

Способ сооружения вакуумных свай осуществляется следующим образом.

Сваи в виде труб (1) с заглушенной верхней частью и винтообразными ребрами (2) на внешней поверхности труб (1) устанавливают вертикально открытыми концами на дне акватории параллельно друг другу. Откачивают воду из труб (1) через патрубки с обратными клапанами (3), создавая в трубах вакуум, за счет которого под действием атмосферного и гидростатического давления воды трубы (1) с вращением, обусловленным наличием винтообразных ребер (2), погружаются в донный грунт. После завершения погружения труб в донный грунт трубы (1) жестко связывают между собой перемычкой (4) для предотвращения вращения труб в противоположную сторону под действием приложенного выдергивающего усилия к тросу (5), прикрепленному к перемычке (4).

Способ сооружения вакуумных свай применим для строительства оснований и фундаментов морских сооружений, таких как морские буровые платформы, плавучие дома, а также для фиксации буев, снимающих энергию морских волн. Заглубление сваи осуществляется за счет превышения внешнего абсолютного давления (атмосферного и гидростатического давления воды) над внутренним абсолютным давлением в теле сваи.

Заявленное техническое решение позволяет недорого реализовывать способ сооружения вакуумных свай (анкеров) в различных акваториях, повысить их несущую способность на выдергивание за счет жесткого крепления свай, оснащенных винтообразными ребрами, перемычкой для предотвращения вращения свай при прикладывании выдергивающей нагрузки.

Изобретение относится к способам сооружения свай, в частности на дне акваторий, и может быть использовано при сооружении анкерных свай для фиксации плавающих буровых нефтегазовых платформ, при работе различных поплавковых устройств, снимающих энергию морских волн, и в качестве якорей плавающих средств, предназначено для использования в гидротехническом строительстве и судоходстве. Способ сооружения вакуумных свай включает вертикальное размещение на дне акватории труб с заглушенной верхней частью, откачку из труб воды с созданием вакуума внутри труб и заглубление труб в донный грунт силой атмосферного и гидростатического давления воды, действующей на заглушенную часть труб. На дне акватории размещают вертикально параллельно друг другу несколько труб, к наружной поверхности каждой из труб прикрепляют винтообразные ребра. Трубы заглубляют в донный грунт с вращением их вокруг вертикальной оси, вызванным наличием винтообразных ребер. После погружения трубы жестко связывают между собой перемычкой для предотвращения вращения их в противоположную сторону при приложении к трубам выдергивающей нагрузки. Технический результат состоит в повышении стабильности и надежности работы вакуумных свай-анкеров в донном грунте за счет повышенного сопротивления выдергиванию свай из донного грунта. 1 ил.

Способ сооружения вакуумных свай, включающий вертикальное размещение на дне акватории труб с заглушенной верхней частью, откачку из труб воды с созданием вакуума внутри труб и заглубление труб в донный грунт силой атмосферного и гидростатического давления воды, действующей на заглушенную часть труб, отличающийся тем, что на дне акватории размещают вертикально параллельно друг другу несколько труб, к наружной поверхности каждой из труб прикрепляют винтообразные ребра, трубы заглубляют в донный грунт с вращением их вокруг вертикальной оси, вызванным наличием винтообразных ребер, после погружения трубы жестко связывают между собой перемычкой для предотвращения вращения их в противоположную сторону при приложении к трубам выдергивающей нагрузки.