Винтовая свая Советский патент 1983 года по МПК E02D5/54 E02D5/56 

Изобретение относится к.строите ству, в частности к фундаментостро нию, и мо.жет быть использовано в качестве анкерных.опорных элементов для закрепления конструкции к грунту, опор трубопрово дов, мостов, линий электропередач и связи, пневмонадувных сооружений работающих на знакопеременные нагрузки, а также в качестве свай с п вышенной площадью опирания, в про, мышленном и граждансксав строительс ве. Известна винтовая свая., включаю щая полый ствол с заостренным нако нечником и закрепленные на стволе винтовые лопасти UlJ. Недостатком этой винтовой сваи является низкая эффективность процесса ее погружения в грунт, что Ьбуславливается необходимостью, при менения мощных завинчивающих установок с большим крутящим моментом, которые весьма громоздки, возможность поломки (и даже скручивания) ствола и нйдопогружение конструкции в грунт. Кроме того, наличие нескол кихвинтовых лопастей приводит, как правило, к нарухиению.структуры нес.ущёго слоя грунта, что снижает не сущую способность винтовой сваи. Наиболее близким к изобретению по своей сущности и достигаемомурезультату является винтовая свая, включающая полый ствол с коническим наконечником и винтовыми лопастями одна из которых неподвижно закрепле на на стволе, а другая - на ступице, установленной на стволе с возможностью перемещения и вращения относительно Него, фиксатор относительного перемещения ступицы и ство .ла 2J, : . Недостатком данной сваи является ее низкая несущая способность при работе на знакопеременные вертикаль ные нагрузки, обусловленная малой площадью опирания лопастей. Кроме того, такая винтовая свая Плохо работает на горизонтальные нагрузки в результате небольшого вылета лопастей относительно ствола, что ограничивает область ее применения. Целью изобретения является повышение несущейспойобности сваи. Указанная цель достигается тем, что в винтовой свае, включающей полый ствол с коническим наконечником и винтовыми лопастями, одна из которых неподвижно закреплена на .стволе, а другая - на ступице, установленной на стволе с возможностью перемещения и вращения относительно него, фиксатор относительного перемещения ступицы и.ствола, вин1 овая лопасть,, закрепленная на ступице, выполнена полой с прорезями ,по наружной кромке и снабжена имеющими направляющие, теряемые режущие ножи и фиксаторы, секторньй«1и элементами, монтированными в ее полости с возможностью выдвижения через прорези, а винтовая лопасть, закрепленная на стволе, выполнена с клиновидной заходной частью и установлена с возможностью вращения в полости-лопасти, закрепленной на ступице, и взаимодействия с секторными элементами. На фиг. 1 изображена винтовая свая в процессе погружения в грунт, разрез; на фиг. 2 - винтовая лопасть закрепленная на ступице в процессе погружения в грунт,, план, на фиг.З разрез по фиксатору у стенки ствола ,v на фиг. 4 - винтовая свая в проектном положении, разрез; на фиг. 5 j винтовая лопасть, закрепленная на .ступице в процессе выдвижения секторных элементов j план. Винтовая свая включает полый ствол 1 с коническим наконечником 2, и винтовыми лопастями 3 и 4. Винтовая лопасть 3 неподвижно закреплена на стволе 1, а винтовая лопасть 4 - наступИце 5, установленной на стволе 1 с возможностью перемещения и вращения относительно него и стопорения спомощью фиксатора 6 относительно перемещения ступицы 5 и ствола 1. Винтовая лопасть -4, дакрепленная на ступице -5, выполнена с полостью 7 и прорезями 8 по наруж-. . ной кромке 9 и снабжена имеющими направляющие 10, теряемые режущие ножи 11 и фиксаторы 12 секторными . элементами 13, монтированными в ее : полости 7 с возможностью выдвижения через прорези 8. Винтовая лопасть 3, закрепленная на стволе 1,.выполнена с клиновидной заходной частью ; 14 и установлена с возможностью вращения в полости 7 лопасти 4, зак реплённой на ступице 5, и.взаимодействий с секторными элементами. Направляю1цие 10 секторных элементов 13 пропущены через прорези 15 лопасти 4. С целью предотвращения самопроизвьльного выдвижения секторных элементов 13 последние в плане имею спиральную заостренную кромку 16. Для предотвращения попадйния грунта в зазор между Ступицей 5 и стволом 1 в процессе погружения ствол 1 имеет в нижней части кольцевое уширение 17. Фиксаторы 6 состоят из стер5Кня 18, на одном конце которого закреплен стакан 19, в котором монтирован предварительно сжатый упругий элемент 20, а на другсм - уширёние 21 с коническим переходом. Фиксатор 6 пропущен через отверстие 22 ступицы 5 и грушевидное отверстие 23 стволЬ 1. Упор 24 выполнен в виде подпрулийенных элементов 25 .пропущенных через отверстия 26 ствола 1, причем фиксация первоначальногь положения упоров 24 осуществляется посредством крьипки 27, соединенной с тягой 28. В случае работы на знакопеременные нагрузки ствол 1 выше упоров 24 имеет кольцевой упор- 29. На уровне расположения в проектном положении ступицы 5 ствол 1 снабжен инъекционными отверсти;{ми 30.

Погружение винтовой сваи в грунт осуществляется следующим образом. Под -действием крутящего момента и усилия происходит, погруженке сваиДО расчетной отметки,

причем передача крутящего момента, от ствола 1 к ступице 5 осуществляется посредством фиксаторов б,, расположенных в узкой части грушевид- ных от&ерстйй 23. При завинчивании сваи секторные элементы.13 вдавливаются в полость 7 винтовой лопасти 4 за счет реактивного отпора грунта по спиральной наружной 16, что предотвращает самопроизвольиое выдвижение секторных эле-, ментов 13. После погружения сваи

на расчетную отметку осуществляется ее поворот в обратную сторону на угол, достаточный для того, чтобы фиксатор 6 попал в уширенную часть отверстия 23. При этом под действием упругих сил предва рительно сжатогб упругого элемента 20 npov ясходит проталкивание стержня 18

с уширейием 21 в полость ствола 1. При дальней(11емзавинчивании сваи винтовая лопасть 3 ствола 1, tipoxoдй через полость лопасти 4 ступи-.

цы 5, взаимодействует клиновидной заходной частью 14 с секторншш элементами 13,.вьщвигая последние до упора фиксаторов 12 с внутренней стороны в наружную кромку 9 лопас- ;

ти 4, и ;выталкивает нож 11. Направ-: ляющая Ю, пропущенная через проре-. зи 15 лопасти 4; зг11срепленной на | ступице 5,- обеспечивает радиальное перемещение ааходного секторного

элемента 13 прйвьщвижении в грунт,. Погружение ствола с вянтовоЙ лопасН тью 3 осуществляется дй касания кольцевыми упорами 29 CTyn Etiii 5, после чего производится съем посредством тяги 28 крыЬлси 27, что обуславливает выдвижение подпружиненнЕяс элементов 25 через отверстия 26 ствола 1 и тем самым фиксацию поло-; женин ступицы 5 на стволе 1. Для повышения жесткости винтовой лОпастн 3. ее .ПОЛОСТЬ 7 зaitолйяется- через; ийъекционные отверстия 30 цементнрпёсчаным { астворс 1 йля мелкозернистым бетойом. Одновременно с заполнением полоски 7 осущёствляе тся эа-; полненйе пазух между стволом 1 и грунтом;

Использование Предлагаемой конструкции винтовой сваи позволит в

30 1,3-1,5 раза увеличить ее несущую способность при работе на знахслершленные нагрузки за счет увеличе i ния площади опйрания лопастей. КроjjiMe того, уЬеличение вылета лопастеЯ( 35 относительно ствола обуславливает улучшение работы сваи на горизонтальные нагрузки.

л;

ff щшшгщ / щ