Винтовая сборная металлическая свая (анкер) отличается тем, что с целью повышения несущей способности свай (анкера) в качестве ее ствола используется толстостенная труба, на которую с помощью специальных втулок помещаются лопасти, упорами для которых являются торцевые стенки элементов ствола сваи, имеющих повторение конфигураций винтовой линии лопасти с перепадом, а соединение между составными элементами сваи производится с помощью втулок и болтов.

 

(57) Реферат / Формула:
сборная металлическая свая (анкер) отличается тем, что с целью повышения несущей способности свай (анкера) в качестве ее ствола используется толстостенная труба, на которую с помощью специальных втулок помещаются лопасти, упорами для которых являются торцевые стенки элементов ствола сваи, имеющих повторение конфигураций винтовой линии лопасти с перепадом, а соединение между составными элементами сваи производится с помощью втулок и болтов.

 

---

008306
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве и усилении зданий и сооружений, а также для анкеровки подпорных стен.
В связи с огромным разнообразием инженерно-геологических условий строительных площадок, на которые возводятся или были возведены здания и сооружения, часто встречаются такие грунтовые условия, которые требуют применения свайных конструкций. В условиях тесной городской застройки, при наличии в российских городах большого количества исторических зданий и памятников традиционный способ погружения забивных, буронабивных и задавливаемых свай становится невозможным из-за значительных воздействий на близлежащие постройки, вызывающих в них нежелательные деформации.
В связи с этим во многих городах, в частности в Москве, Санкт-Петербурге и других, этот вид работ запрещен.
В то же время многие исторические здания требуют капитального ремонта, в том числе и усиления фундаментов сваями.
В настоящее время для этих целей широко применяют буроинъекционные сваи, которые имеют ряд недостатков, к числу которых относится
получение большого количества шлама, затрудняющее производство работ в городских условиях, достаточно громоздкое оборудование, не позволяющее производить работы в низких подвалах;
низкая несущая способность буроинъекционных свай, работающих на трение по боковой поверхности;
невысокая производительность существующего оборудования.
Всех этих недостатков лишены винтовые металлические сваи. Известно, что несущая способность винтовой сваи определяется физико-механическими характеристиками грунтов, на которые опирается лопасть винтовой сваи. Чем больше диаметр лопасти, тем больше площадь поперечного сечения, воспринимающая нагрузку.
В существующих винтовых сваях диаметр лопасти задается и, как правило, жестко соединяется с наконечником сваи. В реальных условиях строительства грунты основания имеют в большинстве случаев пестрые напластования, значительно отличающиеся друг от друга по своим физико-механическим характеристикам. В таких условиях предпочтительней помещать лопасти винтовой сваи в те пласты грунта, которые обладают наилучшими физико-механическими характеристиками. Чтобы этого достигнуть, нужно лопасти винтовой сваи сделать съемными. В этом случае диаметр лопасти можно подбирать, исходя из физико-механических характеристик грунтов, при этом достигается наибольший эффект использованного материала сваи. Кроме того, чтобы иметь возможность производить работы по завинчиванию свай в любых стесненных по высоте условиях, винтовые сваи должны быть составными, причем высота элемента составной винтовой сваи должна варьироваться в широких пределах.
Известна конструкция сваи (патент Японии № 3-50045, МКИ Е02Б 5/56, 1991 г.).
Отличается эта свая тем, что на ее столбчатом участке выполнены прерывистые или непрерывные лопасти, которые приварены к столбчатой части. Ствол сваи имеет круглую форму в сечении. Свая имеет следующие недостатки. Непрерывные лопасти представляют собой шнек, который, как известно, способствует завинчиванию сваи, но не увеличивает несущую способность сваи. Прерывистые лопасти воспринимают нагрузку каждая по отдельности. Несущая способность каждой лопасти определяется не только физико-механическими характеристиками грунта, но и качеством сварки, соединяющей лопасть со стволом сваи. Даже при отличном качестве сварки несущая способность лопасти будет лимитирована длиной сварного шва, которая ограничена в данной конструкции. В случае, если лопасть завинчена в грунт с высокими физико-механическими характеристиками, то свойства грунтов будут не реализованы. Кроме того рассматриваемая свая по этому патенту не составная, поэтому имеет ограниченное применение, т.е. в условиях открытой площадки для возведения фундаментов под вновь строящиеся здания.
Известна конструкция винтовой сваи (авт.св. СССР № 1009001, МКИ Е02Б 5/56, 1983 г.), отличающаяся тем, что свая состоит из ствола и винтового наконечника, состоящего из винтовой лопасти с заостренной частью. Наконечник и ствол сваи стыкуются в упор.
Конструкция этой сваи имеет только один сборный элемент - наконечник, поэтому может быть использована для погружения только в один несущий слой грунта, что ограничивает ее несущую способность. Кроме того лопасть сваи приварена к наконечнику, а этот недостаток подробно рассмотрен при разборе предыдущего патента. Ствол сваи имеет круглое сечение.
Близким техническим решением к заявленному является конструкция винтового анкера (авт.св. СССР № 1315541, МКИ Е02Б 5/56, 1987 г.), отличающаяся тем, что ступицы с винтовой лопастью связываются с полым стволом при помощи винтовой нарезки.
Недостатки этого решения состоят в том, что соединение лопасти к ступице производится с помощью сварки. Поэтому несущая способность сваи будет определяться не только несущей способностью грунтов, но и несущей способностью сварки. При толщине лопасти до 1,0 см нельзя сформировать мощный сварочный шов.
Кроме того соединение ступицы с лопастями производится с помощью резьбового соединения. Такое соединение не позволяет производить вывинчивание сваи, поскольку процесс вывинчивания происходит в обратную от завинчивания сторону. Это ограничивает область применения винтовой сваи, по
- 1 -
008306
скольку при ликвидации этого недостатка она может быть многократно использована как анкер или опытная свая для статических испытаний.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является конструкция винтовой сваи, описанная в авт.св. СССР № 1321535, МКИ Е02Б 5/56, "Способ установки в грунт винтовой сваи".
Эта конструкция позволяет наиболее полно использовать несущую способность грунтов.
К недостаткам конструкции нужно отнести невозможность вывинчивания сваи из грунта, поскольку в ней не предусмотрены для этих случаев необходимые конструктивные элементы. Кроме того лопасти привариваются к ступице и, следовательно, конструктивная прочность сваи будет определяться качеством сварки и параметрами сварочного шва.
Целью изобретения является повышение конструктивной несущей способности металлической винтовой сваи.
Поставленная цель достигается тем, что в качестве ствола винтовой сваи (анкера) используется толстостенная труба. Лопасти соединяются со стволом сваи с помощью коротких круглых вставок, диаметр которых соответствует внутреннему диаметру трубы. Фиксация лопасти осуществляется путем ее защемления между нижним и верхним элементами ствола сваи, имеющих торцевые контуры, соответствующие винтовой линии лопасти.
Составные элементы ствола сваи соединяются между собой через круглые вставки с помощью болтов, что позволяет производить как завинчивание сваи в грунт, так и вывинчивание.
Использование такой сборной конструкции винтовой сваи (анкера) позволяет усилить ее конструктивную прочность, а значит и увеличить несущую способность сваи.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Винтовая сборная металлическая свая (анкер) отличается тем, что с целью повышения несущей способности свай (анкера) в качестве ее ствола используется толстостенная труба, на которую с помощью специальных втулок помещаются лопасти, упорами для которых являются торцевые стенки элементов ствола сваи, имеющих повторение конфигураций винтовой линии лопасти с перепадом, а соединение между составными элементами сваи производится с помощью втулок и болтов.
Фиг. 1
- 2 -
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
- 3 -