Анкерная свая (ее варианты) Советский патент 1984 года по МПК E02D5/44 E02D5/54 

5. Анкерная свая по ii. 4, о т л ичающаяся тем, что выдв1шное приспособление, вь 11олисно в виде. инвентарной штанги, на которой жестко закреплены ярусами пластины.

имеющие секторные вырезы под образные выступы ребер, причем плас тинчатая пружина при сложенном положении лопастей закручена на угол 35-90°.

I. Анкерная свая, включающая полый ствол с окнами в стенках, расположенными ярусами, раскрьшающиеся лопасти, взаимодействующие с вьздвижным приспособлением и прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности раскрытия лопастей, вьщвиясное приспособление выполнено в виде полого цилиндрического стержня, на боковой поверхности которого жестко закреплены фиксирую щее приспособление и распорная шайба, а на нижнем конце - имеющий пог лость конический оголовок, причем через полость стержня пропущена тяга с клином на конце, при этом каждая лопасть выполнена в виде пластины с ребром, хвостовая часть которого имеет кривол шейный сквозной паз под крепелсное приспособление, а лидирующая - Y - образный выступ, взаимодействующий с распорной шайбой цилиндрического стержня, и лопас1И нижнего яруса расположены на высоте, равной 1/31/4. длины ствола. 2.Анкерная свая по п.1, о тличающаяся тем, что торец хвостовой части каждого ребра выполнен с криволинейным .скосом. 3.Анкерная свая по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что фиксирующее приспособление выполне но подпружиненным и закреплено на полом цилиндрическом стержне с возможностью осевого перемещения. 4.Анкерная свая, включающая полый ствол с окнами в стенках, распо I ложенными ярусами, раскрывающиеся (Л лопасти, взаимодействующие с выдвижным приспособлением и прикрепленные к стволу посредством проуишн и крепежных приспособлений, о тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и по.вьшения надежности раскрытия лопастей, каждая лопасть выполнена в виде пластины с имеющим сквозное 00 05 отверстие ребром переменного сечения, уменьшающегося к лидируюо щему концу лопасти, хвостовая часть которого снабжена Г-образным высо тупом, расположенным на его торце, и упорной планкой, ширина которой превышает ширину окна в стенке ствола, а проушины расположены снаружи ствола -по обе стороны ребра каждой лопасти, причем каждое крепежное приспособление выполнено в виде пластинчатой пружины, пропущенной через соответствующую пару проушин и отверстие в ребре соответствующей лопасти.

Изобретение относится к строительству, а именно к сваям с раскрывающимися лопастями, и может найти применение при возведении различных сооружений на свайных фундаментах.

Известна анкерная свая, включающая полый ствол с полым наконечником и стенками, имеющими проемы, раскрьшающие лопасти со скосами на нижних концах, продольные полки, закрепленные внутри ствола на его стенках, и диафрагму, установленную в полости .ствола. Усилие от силового механизма, расположенного в полом стволе сваи, передается шарнирно подвешенным лопастям, выталкиваемым через проемы полого наконечника в груна Г

Недостатками известной сваи являются недостаточная надежность силового механизма и низкая несущая способность сваи на вьщергивание,

Наиболее близкой к изобретению по своей сущности и достигаемому результату является анкерная свая, включающая полый ствол с окнами в стенках, расположенными ярусами, раскрьшающиеся лопасти, взаимодействующие с выдвижным приспособление и прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений Г 2 j ,

Анкерной сваи присущи недостаточная надежность раскрытия лопастей и сложность конструкции.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности раскрытия лопастей.

Указанная цель достигается тем, что п анкерной свае, согласно первому варианту, включающей полый ствол с окнами в стенках, расположенными ярусами, раскрывающиеся леяккуги, взаимодействующие с выдвиж ным гтрисп 1соблением и прикрепленные к стволу посредством проушин и крепежных приспособлений, выдвижное приспособление выполнено в видеполого цилиндрического стержня, на боковой поверхности которого жестко закреплены фиксирующее приспособ ление и распорная шайба, а на нижнем конце - имеющий полость конический оголовок, причем через полость стержня пропущена тяга с клином на нижнем конце, при этом каждая лопасть выполнена в виде пластины с ребром, хвостовая часть которого имеет криволинейный сквозной паз под крепежное приспособление, а лиди1)ующая - Y -образный выступ, взаимодействующий с распорной шайбой цилиндрического стержня, и лопасти Hi-DKHero яруса расположены на высоте, равной 1/3-1/4 длины ствола При этом торец хвостовой части каждого ребра может быть выполнен с криволинейным скосом, а фиксирующее приспособление может быть выполнено подпружиненным и закреплено на поло цилиндрическом стержне с возможностью осевого перемещения,

В анкерной свае по второму вариату, включающей польй ствол с окнами в стенках, расположенными ярусами, раскрывающиеся лопасти, взаимодействующие с выдвижным приспособление и прикрепленные к стволу посредство проушин и крепежных приспособлений, каждая лопасть выполнена в виде пластины с имеющим сквозное отверстие ребром переменного сечения, уменьшающегося к лидирующему концу лопасти,хвостовая часть которого снабжена Г-образным выступом, расположенным на его торце, и упорной хшанкой, ширина которой превышает ширину окна в стенке ствола, а проушины расположены снаружи ствола по обе стороны ребра каждой лопасти причем каждое крепежное приспособлеHue выполнено в виде пластинчатой пружины, пропущенной через соответствующую пару проушин и отверстие в ребре соответствующей лопасти, при этом выдвижное приспособление выполнено в виде мнвентарной штанги на которой жестко закреплены ярусами пластины, имеющие секторные вырезы под Г-образные выступы ребер, лричем пластинчатая пружина при сложенном положении лопастей закручена на угол 35-90 ,

На фиг.1 изображена анкерная свая по первому варианту в рабочем положении; на фиг.2 - то же, с закрытыми лoпacтямиj на фиг.З - разрез А-А - на фиг. 2; на фиг.4 разрез Б-Б- на фиг.2; на фиг.З изображена свая по второму варианту, общий вид, совмещенный с продольным разрезом; на фиг.6 - то же, продольный разрез по нижнему ярусу лопастей; на фиг.7 - то же, разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 - то же, нижний ярус лопасти в закрытом положении; на фиг.9 - то же, разрез Г-Г на фиг.8.

Анкерная свая по первому варианту содержит польй ствол 1, имеющий в стенках окна 2, расположенные ярусами (число ярусов - один и более ). На стволе закреплены проушины 3, каждая пара которых сверху соединена пластиной 4. Посредством проушин 3 и крепежных приспособлений 5 к стволу i прикреплены лопасти 6, каждая из которых cocTOJiT из ребра 7 и пластины 8, лидирующая кромка которой имеет скос 9. Хвпстопоя часть ребра снабжена криволинейным сквозным пазом 10, а ее торцовая часть 1 вьшолнена криволинейной. Лидирующая часть каждого ребра 7 снабжена У-образным выступом 12, который в нерабочем состоянии размещен в прорези 13, выполненой в стволе 1. У-образный выступ 12 ребра 7 имеет паз 14. Б стволе 1 сваи смонтирован выдвижное приспособление, которое состоит из полого цилиндрическрго стержня 15, конического оголовн1-жа 16 двух полукруглых пластин 17, фиксатора 18, клина 19 с тягой 20. Стержень 15 жестко соединен с основание конического оголовншса 16, которое выполнено из днух круглых пластин верхней 21 и нижней 22, между которыми размещены полукруглые пластины 17. Пластины 21 и 22 соединены между собой посредством винтов 23, которые пропущены через прорези 24 в пластинах 17. Для пропускания клина 19 в пластинах 21 и 22 оголовника 16 предусмотрены отверстия 25. В полукруглых пластинах 17 выполнены пазы 26, в которых закреплены пружины 27. Фиксатор 18 выполнен

в виде диска, по контуру которого вьшолнен кольцевой выступ 28 и который при закрытых лопастях 6 размещен в пазах 14 У-образных выступов 12. Фиксатор 18 закреплен на

стержне 15 между выступами 29 и снабжен пружиной 30. Тяга 20 кли-. на 19 снабжена ограничителем 31 и тросом 32, а стержень 15 - упорной 33 и распорной 34 шайбами.

Анкерная свая по первому варианту работает следующим образом.

Перед забивкой к стволу 1 сваи прикрепляют лопасти 6, для чего хвостовые части ребер 7 устанавливают между проушинами 3 и закрепляют крепежными приспособлениями 5 В полость ствола 1 сваи вводят выдвижное пиремецепие благодаря укруглые пластины 17 которого посредством клина 19 разведены в крайние положения, после чего производится фиксация лопастей 6. При этом фиксаторы 18 под действием скошенных кромок У-образных выступов 12 смещаются вдоль стержня 15, сжимая пружины 30. Б момент закрытия кольцевые выступы 28 входят в пазы 14 ребер 7, а пружина 30 возвращается в исходное положение. В результате этого лопасти 6 плотно прижаты к стволу 1, а конический оголовник 16 посредством разведенных полукруглых пластин 17 оперт на торец ствола 1 сваи. После этого,производят забивку сваи в грунт любым известным способом.

Б тот момент, когда свая заглублена в грунт на глубину, равную 2/3-3/4 длины ствола 1, клин 19 извлекают из . отверстий 25 пласти0 ны 21 и 22 основания конического оголовника 16. Для этого приклады-, вают выдергивающее усилие к тросу 32, свободньй конец которого закреплен в верхнем сечении ствола 1 (не по5 казано }. При этом полукруглые пластины 17 под действием пружин 27 сближаются, выходя из контакта с торцом ствола 1, а тяга 20 с клином 19 смещается вверх. Как только ограничитель 31 входит в контакт с упорной шайбой 33, вместе с тягой 20 перемещается и все вьщвижное приспособление, при этом лопасти 6 расфиксированы (кольцевые выступы 28 фиксаторов 18 выходят из пазов 1Д Уобразных выступов 12 ) и благодаря значительному уплотнению грунта в стволе сваи вьщвижное приспособление своей распорной шайбой 34 обесчивает надежное начальное раскрытие лопастей 6, Затем выдвижное приспособление посредством троса 32 извлекается из ствола 1 сваи и используется при забивке следующих свай. При дальнейшей забивке сваи лопас-. ти 6 под д1ействием реактивного отпора грунта занимают горизонтальное положение, при этом криволинейные торцовые кромки 11, скользя по пластинам 4, входят внутрь полости ствола 1 сваи, что значительно повышает несущую способность сван вследствие того, что лопасти 6 сваи при ее сжатии работают как жестко защемленные. При необходимости полость ствола сваи заполняется бетоном ( не показано ) или подобным материалом. При этом свая работает и на выдергивании т.е. как анкер.

Анкерная сваи по второму варианту содержит полый ствол 35, имеющий в стенках соосные окна (прорези } 36, расположенные ярусами (число ярусов один и более ) , раскрьшающиеся лопасти 37 и инвентарную штангу 38 с пластинами 39. Каждая из лопастей 37 состоит из листа 40 со скошенной лидирующей кромкой 41 и ребра 42, жестко соединенного с листом 40. Ребро 42 выполнено с Г-образным уступом 43 и снабжено упорной планкой 44, которая жестко соединена с ребром 42. Каждая из ло пастей 37 прикреплена к стволу 35 посредством пружинной полосы 45 прямоугольного поперечного сечения, которая пропущена через отверстие 46 в ребре 42 и отверстие 47 в проушинах 48, закрепленных на наружной поверхности ствола 35. Пластины 39 инвентарной штанги 38 выполнены с секторными вырезами 49. В стенках верхнего конца ствола 35 сваи и штанге 38 выполнены отверстия 50 и 51, через которые ( при закрытом положении лопастей 37 л при использо вании сваи в качестве анкерной I npoпущен штьфь 52. Для восприятия срезьшающих сил при полном раскрытии лопасти 37 в Г-образном уступе 43 ребра 42 предусмотрен паз 53, в 5 котором размещен выступ 54,

Анкерная свая по второму варианту работает следу101цим образом.

Перед забивкой сваи в грунт прикрепляют лопасти 37 к стволу 35,

0 для чего каждая из лопастей 37 устанавливается между проушинами 48 так, что прямоугольные отверстия ь и 47 в ребре 42 и проушинах 48 занимают одинаковые положения (ори5 ентацию), после чего в эти отверстия вставляется пружинная полоса 45. После того как все лопасти 37 сваи установлены в стволе 35 сваи вводят инвентарную штангу 38 с

0 пластинами 39, при этом при многоярусном расположении лопастей 37 штанги 38 необходимо повернуть отно сительно ее продольной оси на угол 45 , вследствие чего при перемещеS НИИ штанги 38 концы ребер 42, расположенные в полости ствола 35, совмещены с секторными вырезами 49 пластин 39, что обеспечивает свободное перемещение штанги 38 вдоль

Q ствола 35. Вводя штангу 38 в ствол 35 на необходимую величину, штангу разворачивают в исходное положение и поворотом лопастей 37 прижимают их к наружной поверхности ствола 35, благодаря чему пружинные полосы 45 закручиваются, накопляя энергию. Осуществляя дальнейшее осевое перемещение штанги 38, вводят кромки пластин 39 в соприкосновение с концами ребер 42, благодаря чему устраняется возможность преждевременного раскрытия лопастей. После этого положение штанги 38 фиксируется путем введения штыря 52 в отверстия 50 и 51. Свая готова к забивке.

Погружение сван в грунт на заданную глубину осуществляют одним из известных способов. После погружения сваи на глубину, мепьше проектной на длину лопасти, штырь 52 выводится из отверстий 50 и 51, благодаря чему обеспечивается возможность свободного перемещения штанги 38 вдоль оси. Под действием силы упру ГОСТИ (накопленной энергии) закрученных при закрытии лопастей 37 прижинных полос 45 лопасти 37, воздействуя концами ребер 42 на пластины 39 штанги 38, сообщают ей вертикальное перемещение благодаря чему -лопасти 37 освобождаются и отклоняются от первоначального вертикального положения на величин достаточную для развития реактивно отпора грунта. При дальнейшей забив сваи напором грунта лопасти 37 разворачиваются до горизонтального положения, при этом Г-образные уст пы 43 входят в соприкосновение с внутренней поверхностью, а упорная планка 44 с наружной поверхностью ствола 35. благодаря тому, что лопасть 37 посредством Г-образных ус тупов 43 и упорных планок 44 опирается непосредственно на ствол 35 сваи (лопасть работает как жестко защемленная балка , ее несущая способность значительно повышается а опасность разрушения элементов подвески лопасти, как это имеет ме то в известных сваях, практически сводится к нулю. Последнее позволяет упростить и облегчить элемент подвески лопасти (пружины, шарниры и т i п.) При установке сваи в проектное положение инвентарная штанга 38 извлекается из ствола 35 сваи и используется в составе с очередной сваей. При использовании предлагаемой сваи в качестве анкерной для повышения несущей способности сваи на вырывание штанга 38 может быть,закреплена в стволе 35 сваи. Для этого штангу необходимо переместить вверх на такую величину. 0В при которой каждая из пластин 39 оказалась расположенной над выступающими концами ребер 8 соответствующего яруса, повернуть штангу на угол 45 (также, как это делалось при запирании лопастей) и опустить до соприкосновения секторных выступов пластин 39 с концами ребер 42, а верхний конец штанги зафиксировать относительно ствола 35 штырем 52. Конструкция сваи позволяет исполь зовать ее также в качестве инвентарной. При этом извлечение сваи из грунта осуществляется путем приложения выдергивакнцего усилия одновременно к стволу 35 сваи и штанге 38 Перемещение щтйнги 38 относительно ствола 35 вверх приводит к тому, что передаваемое через пластины 39 к выступакнцим концам ребер 42 усилие стремиться повернуть лопасти и прижимать их к стволу 35 сваи, что позволит уменьшить величину вьщергивакнцей нагрузки. В предлагаемой свае благодаря тому, что первоначальное раскрытие лопастей осуществляется за счет усилий развивающихся при перемещении уплотненного в стволе сваи грунта, надежность работы значительно повышается, также приводит и к повышению несущей способности сваи как за счет увеличения числа лопастей, так и за счет надежного их прикрепления к стволу сваи и увеличения их полезной площади.

28

8

3

Фиг. J

6-6

2627 Фиг. 4