Винтовая свая Советский патент 1977 года по МПК E02D5/56 

1

Изобретение относится к строительным конструкциям, в частности к элементам фундаментов опор линий связи и линий электропередачи.

Известны винтовые сваи с подвижным сочленением корпуса и винтовой лопасти для уменьшения трения корпуса о грунт 1.

Недостатком указанных свай является низкая скорость погружения из-за отсутствия рыхлящих и режущих элементов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением из известных является винтовая свая, включающая пустотелый ствол и соединенный с ним башмак с рыхлителем и винтовой лопастью, концевые кромки которой выполнены радиальными, причем нижняя кромка снабжена режущим элементом 2.

Недостатком известной сваи является возникновение больших сил трения вращающегося корпуса о грунт при погружении сваи, а также ее недостаточная несущая способность.

Для облегчения погружения сваи и повышения ее несущей способности предлагается в винтовой свае, включающей пустотелый ствол и соединенный с ним башмак с рыхлителем и винтовой лопастью, соединить башмак со стволом посредством упорного подшипника, режущий элемент шарнирно присоединить к нижней радиальной кромке винтовой лопасти, а верхнюю радиальную кро.мку винтовой лопасти закруглить книзу.

На фиг. 1 изображена предлагаемая винтовая свая; на фиг. 2 - ее поперечный разрез.

Винтовая свая содержит металлический башмак 1 с рыхлителем 2 и гнездом 3 под внутренний инвентарный ключ, винтовую лопасть 4 с режущим элементом 5, шарнирно посаженным на ось 6, упором 7 и уплотняющпм элементом 8, железобетонный пустотелый ствол 9 с упорным подшипником скольжения lU и металлическим оголовком И.

Принцип действия сваи заключается в следующем.

Посредством инвентарного ключа, вставленного в специальное гнездо 3, башмак 1 вращают по часовой стрелке с одновременной осевой подачей вниз, lipn этом грунт разрушается элементом 5, отогнутым

вниз до упора 7, и по винтовой лопасти 4 поступает в кольцевое пространство между стволом 9 и стенками скважины, где вновь уплотняется. Уплотнение происходит за счет сцепления со стенками сквал ;ины и вследствие того, что объем грунта, соответствующий полному объему скважины, разбуриваемой винтовой лопастью и рыхлителем, повторно уплотняется в объеме кольцевого пространства, составляющем лищь часть его дервопачального объема. Уплотнение улучшается также за счет того, что хвост лопасти снабжен уплотняющим элементом 8, который имеет закругление, обеспечивающее переменный, постепенно уменьшающийся угол подъема винтовой плоскости. Процесс уплотнения грунта над лопастью происходит за счет возникновения при этом клинового эффекта, так как грунт поступает в постепенно сужающееся пространство между нижней поверхностью уплотненного слоя грунта и поверхностью винтовой лопасти с уменьшающимся углом наклона. Таким образом плотность грунта в кольцевом пространстве между стволом сваи и стенками скважины будет превышать его плотность в естественном .

В процессе погружения сваи при вращении башмака 1 с винтовой лопастью 4 ствол 9, сочлененный с башмаком посредством упорного подшипника 10, остается неподвижным. Это предотвращает разрушение ствола вследствие его скручивания и изгиба, а также повышает качество его заделки в грунте. После погружения на нужную глубину сваю поворачивают на некоторый }гол в обратном направлении. При этом режущий элемент 5 отгибается вверх до упора и становится как бы продолжением нижнего края винтовой лопасти, что обеспечивает более благоприятное распределение нагрузки и повышает несущ}ю способность сваи.

Описываемая конструкция винтовой сваи позволяет значительно снизить крутящий момент, необходимый для погружения сваи (в 20-ЗО раз) и осевое усилие (в 3-4 раза), а также существенно увеличить скорость ее по -ружения (в 5-6 раз) при повышении качества заделки сваи в грунте. Кроме того, погружение сваи происходит без вращения ее ствола, что обеспечивает его сохранность.

Формула изобретения

Винтовая свая, включающая пустотелый ствол и соединенный с ним башмак с рыхлнтелем и винтовой лопастью, концевые кромки которой выполнены радиальными, причем нижняя кромка снабжена режущим элементом, отличающаяся тем, что, с целью облегчения ее погружения и повышения ее несущей способности, башмак соединен со стволом посредством упорного подшипника, режущий элемент шарнирно присоединен к нижней радиальной кромке винтовой лопасти, а верхняя радиальная кромка винтовой лопасти закруглена книзу,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР №233535, кл. Е 02D 5/56, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР №438752, кл. Е 01D 19/02, 1972.

11