Винтовая свая Советский патент 1988 года по МПК E02D5/56 

(Л

00 00 4 О5

а

Ствол 1 оборудован фиксаторами 3 и на йен установлены с возможностью перемещения винтовые лопасти 4 со ступицами 5, снабженными упорами 6, взаимодействующими с соответствующими фиксаторами 3. Число фиксаторов 3 равно числу ступиц 5. Фиксаторы 3 и упоры 6 выполнены в виде ребер,жестко прикрепленных соответственно к стволу и внутренней поверхности ступицы под углом о/ к их образующим. При

этом ребра, образующие упор каждой и .ступиц, могут быть выполнены разной толщины, а расстояние между ребрами, образующими каждый фиксатор, может превышать толщину ребер, образующих упор нижерасположенной ступицы. Ребра могут быть прикреплены к образующим ствола или ступиц под углом о1, равным о/ arctgCt: ), где t - шаг винтовой лопасти; d с - наружный диаметр ствола. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям винтовых свай. Цель изобретения состоит в обеспечении работы на выдергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощении конструкции. Свая содержит ствол 1 с наконечником 2 в нижней части.

1

Изобретение относится к строительству в частности к винтовым сваям, предназначенным для возведения опор мостов, морских, нефтепромысло-; вых сооружений, элеваторов, доменных печей и т.д., а также дпя использования в качестве анкеров повышенной несущей способности.

Цель изобретения - обеспечение работы на выдергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощение конструкцииi

На фиг.1 изображена винтовая свая в проектном положении, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - ствол с нижним фиксатором, ребра которого установлены с одинаковыми зазорами, и верхним фиксатором с направляющими ребрами, общий вид; на фиг.4 - одно из ребер ступищ 1, общий вид; на фиг.5 - ступица с винтовой лопастью, разрез,

Винтовая свая содержит ствол 1 с наконечником 2 в нижней части, : Ствол оборудован фиксаторами 3 и на нем установлены с возможностью продольного перемещения и вращения винтовые лопасти 4 со ступицами 5, снабженными упорами 6, взаимодействующими с соответствующими фиксаторами 3. Число фиксаторов 3 принимается равным числу ступиц 5 с лопастями 4, Фиксаторы 3 и упоры 6 выполнены в виде ребер 7 и 8,.жестко прикрепленных, соответственно, к стволу 1 и внутренней поверхности каждой из ступиц 5. Ребра 7 и 8 прикреплены таким образом, чтобы оси их внутренних, обращенных к стволу 1 кромок 9, распо

лагались под углом of к образующим ствола 1 и ступиц 5 соответственно

d arctg ,

где t - шаг винтовой лопасти 4;

dp- наружный диаметр ствола 1. Зазором между внутренней кромкой 9 ребер 8 и стволом 1 можно пренебречь. Поэтому диаметры внутренних кромок 9 ребер 7 и 8 примерно одинаковы и равны диаметру ствола 1, Ребра 8 упоров 6 каждой из ступиц 5 выполнены разной толщины, т,е.

где rf, о2 ,.;,,

0

5

0

5

толщина ребер 8 нижней, промежуточной и верхней ступиц 5 соответственно.

Ребра 7, образующие каждый фиксатор 3, установлены на расстояниях, превьшгающих толщину ребер 8, образу - упор нижерасположенной ступицы для прохождения между ними ребер 8, Цто возможно только в случае соблюде- соотношения . сР, « J . .. «. Хвостовая часть 10 каждого из ребер 7 выполнена с односторонним скосом 11 .

Для облегчения попадания ребер 8 между ребрами 7 хвостовая часть 10 каждого второго из ребер 7 выполнена выступающей над остальными ребрами 7 (фиг.З, верхний фиксатор) или заход- ная часть 12 каждого из ребер 8 выполнена со скосом 13 (фиг.4 и 5),

Для оГ еспечения устоГшипот с положения .попастей 4 со ступицами 5 на стволе 1 упоры 6 выполнены не менее чем из трех ребер 8. Число ребер 7 у каждого из фиксаторов 3 принимается кратным числу ребер 8 соответствующего с ним, упора 6 (фиг.З).

, Хвостовые части 10 выступающего ребра 7 (фиг.З, верхний фиксатор) и рядом расположенного по ходу завинчивания ребра 7 могут быть соединены между собой жестко прикрепленными к стволу 1 направляющими ребра- ми 14, что позволяет уменьшить тре- буемое число ребер 7 и тем самым снизить материалоемкость последних (ребра 7, расположенные под ребрами 14, можно исключить). В этом случае число ребер 7 принимается равным удво- енному числу соответствующих ребер 8 и ребра 7 попарно устанавливают на расстояниях, равных толщине ребер 8,

При необходимости повторного использования винтовых лопастей 4 со ступицами 5 ребра 8 выполняют с утолщенной хвостовой частью, обеспечиваю щей их заклинивание между ребрами 7 соответствующих фиксаторов 3, или с утолщенной заходной частью выполня- ются ребра 7. Винтовые лопасти 4 и соответственно фиксаторы 3 располагают па расстояниях, обеспечивающих полное их включение в работу.

Установку сваи в грунт производят следующим образом.

В грунт на проектную отметку погружают ствол 1 забивкой, вдавливанием, вибрацией или установкой в предварительно пробуренную скважину. После установки ствола 1 погружают н проектную отметку путем завинчивания при помощи инвентарной штанги (не показана) нижнюю лопасть 4. Возможно одновременное погружение завинчива- нием ствола 1 вместе,с нижней лопастью 4, В этом случае последняя перед погружением жестко прикрепляется к стволу 1. При раздельном погружении нижней лопасти 4 ребра 8 свободно проходят между ребрами 7, образующим верхний и промежуточный фиксаторы 3, так как толщина ребер 8 (f меньше расстояния между ребрами 7, образующими эти фиксаторы 3.

На последнем этапе погружения ребра 8 заходят между ребрами 7, образующими нижний фиксатор 3, о чем можно судить по резкому возрастанию

Q5 20

25 0

,« дс

35

50

5

сопротипления погружению (происходит заклинивание ребер 8) или по разности отметок между верхними торцами ствола 1 и инвентарной штанги (если хвостовые части ребер 8 или заходные части ребер 7 выполняются без утолщений при необходимости повторного использования только ствола 1).

В случае неподивжного ствола 1 требуемую глубину погружения нижней лопасти 4 определяют по меткам, наносимым на инвентарную штангу. При прохождении упором 6 нижней лопасти 4 вышерасположенных фиксаторов 3 возможно непосредственное попадание каждого из ребер 8 в зазор между ребрами 7 (что маловероятно), в этом случае сложностей с прохождением не возникает; или скошенные заходные части 12 каждого из ребер 8 упираются в скосы 11 ребер 7 или в направляющие ребра 14, в этом случае при дальнейшем вращении ребра 8 скользят по скосам 11 или ребрам 14 до тех пор, пока они не попадают в зазоры рёбрами 7.

Так как погружение винтовых лопастей стремятся осуществлять, за один оборот на величину шага (при этом уменьшается степень нарушения структуры грунтового массива и возникает минимальное сопротивление погружению) , то установка ребер 7 и 8 под углом к образующим обуславливает минимальное сопротивление прохождению ребер 8 между ребрами 7 (ребра 8 не будут прижиматься к ребрам 7, что определяет незначительные силы трения между ними).

Аналогично производят погружение промежуточных и верхней лопастей 4, каждая из которых свободно проходит через вышерасположенные фиксаторы 3 и фиксируется на соответствующем проектному положению фиксаторе 3.

В конце процесса установки сваи малосжимаемым грунтом или твердеющим раствором заполняют пазухи, образовавшиеся при выемке инвентарной штанги, и производят загрузку сваи расчетной нагрузкой, которая через ствол 1, ребра 7 и 8 передается на ступицы 5 с лопастями 4 и далее на грунт.

При повторном использовании сваи ее выкручивание производят путем приложения крутящего момента к стволу 1. При выполнении ребер 8 с утол

51

тениями в хвостовой части (упоры 6 чакллниваются в фиксаторах 3) ствол 1 вывинчивается вместе с лопастями 4 Если же ребра 8 выполняются без утолщений, то из грунта вывинчивается только ствол 1.

Выполнение фиксаторов и упоров, которыми оборудуются ступиць, в виде ребер, установленных под углом о( к образующим, позволяет, благодаря захождению ребер, образующих упоры между ребрами, образующими фиксаторы обеспечить возможность работы сваи на выдергиваюпще и знакопеременные нагрузки, что растирает область ее использования. Заклинивание упоров в соответствующих фиксаторах обусловливает возможность передачи крутя щего момента при выкручивании от ствола ступицы и тем самым многократного использования винтовой сваи (что обеспечивается установкой ребер, образующих фиксаторы, на расстояниях, обеспечивающих прохождение между ними ребер, образующих упоры только нижерасположенных ступиц). Кроме того, выполнение упоров и фиксаторов в виде ребер приводит к упрощению конструкции сваи вследствие исключения Г-образных элементов, размещенных на осях.

Фиг. 2

.

: 84661

Формула

и 3 о б р с т е н и (Т

1.Винтовая свая, включающая ствол с фиксаторами и установленные на нем с возможностью перемещения винтовые лопасти со ступицами, о т л и.ч а ю- щ а я с я тем,, что, с целью обеспечения работы на вьщергивающие нагрузки, возможности многократного использования и упрощения конструкции, каждая ступица снабжена упором, причем фиксаторы и упоры выполнены в виде ребер, жестко прикрепленных к стволу и внутренней поверхности ступицы под углом к их образующим.2.Свая по п.1, отличающая с я тем, что ребра, образующие упор каждой из ступиц, выполнены

разной толщины, а расстояние между ребрами, образующими каждый фиксатор, превышает толщину ребер, образующих упор нижерасположенной ступицы.

где t dc

arctB -5- .

щаг винтовой лопасти; наружный диаметр ствола,

Фи.

Фиг.

Фиг. 5