Свая для фундамента

Авторы патента:


Свая для фундамента
Свая для фундамента
Свая для фундамента
Свая для фундамента
Свая для фундамента
Свая для фундамента
Свая для фундамента

 


Владельцы патента RU 2440459:

ГОРАНЕК Петр (CZ)

Устройство состоит из корпуса, нижний конец которого снабжен спиралью и верхний конец снабжен хвостовиком. Диаметр спирали составляет от 1 до 100 диаметров корпуса и/или наименьшего поперечного размера корпуса. Поперечное сечение корпуса имеет замкнутый или открытый профиль, причем корпус имеет по меньшей мере одну форму профиля. Угол наклона спирали находится в диапазоне от 0,1% до 90%, причем угол наклона может быть постоянным или переменным по длине спирали, протяженность спирали составляет по меньшей мере 5° по периметру корпуса, и буровое основание снабжено по меньшей мере одной спиралью. Нижний конец корпуса снабжен шипом, нижняя часть которого имеет косой срез, формирующий поверхность, наклоненную под углом от 90° до 0,1° относительно вертикальной оси бурового основания, и/или нижняя часть шипа имеет полусферическую форму. Верхняя часть ниже хвостовика снабжена вспомогательным кольцом, и хвостовик снабжен корректировочным держателем. Диаметр нижней части корпуса меньше диаметра верхней части корпуса, и между нижней и верхней частями корпуса имеется переходная часть, на которой расположена дополнительная спираль. Над спиралью или ниже нее имеется проволока, проходящая по спирали по поверхности корпуса. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники

Устройство относится к области строительства, и более конкретно к строительству зданий на свайном основании.

Предпосылки создания изобретения

Сваи для свайных фундаментов зданий могут устанавливаться в сочетании с проведением земляных работ. На практике такие сваи устанавливают в соответствующих отверстиях, предварительно выполненных в грунте, причем установка свай осуществляется без фиксации определенного положения и без возможности его корректировки. Для фиксации и корректировки положения сваи пространство между сваей и стенками отверстия должны быть заполнены каким-то материалом, например бетоном. Недостатком такого решения является необходимость выемки грунта (бурения) для выполнения отверстия в грунте, а также заливки бетоном пространства, остающегося после установки сваи в отверстии. Поэтому такое решение не очень подходит с экономической и экологической точек зрения.

Другим способом установки свай для свайного фундамента зданий является забуривание их в грунт. Такая система установки свай способом забуривания раскрывается в документе PUV 2005-16435. В этом документе описывается свая, на нижнем конце которой расположена буровое основание со спиральным сверлом, установленным на валу, причем вал расширяется на верхнем конце бура и переходит в верхнюю трубчатую часть с использованием конической переходной части. Режущая пластина спирального сверла имеет одинаковые поверхности по всей его длине и закручивается вокруг вала только на 360°. При таком устройстве возникает проблема с установкой бурового устройства в каменистом грунте, в котором спиральное сверло может быть забито камнями. Из-за такого забивания камнями буровое основание не забуривается в глубину грунта, и спиральное сверло будет полностью разрушено под действием давления, если бурение не будет вовремя остановлено оператором.

Сущность изобретения:

Основной идеей предлагаемого технического решения является форма режущей спирали бурового основания. На таком буровом основании имеется по меньшей мере одна режущая спиральная пластина (спираль). В том случае, когда буровое основание снабжено только одной спиралью, она расположена на нижней части корпуса бурового основания. Диаметр спирали составляет от 1 до 100 диаметров корпуса и/или наименьшего размера его поперечного сечения. Диаметр спирали и, соответственно, ее поверхность, остаются постоянными по ее длине и/или могут быть переменными. Например, диаметр спирали может увеличиваться снизу вверх. Угол наклона спирали может составлять от 0,1% до 90%. В пределах объема изобретения могут быть осуществлены различные варианты буровых оснований для различных типов грунта и, возможно, для различных типов компонентов, прикрепленных к буровому основанию над поверхностью земли. Длина режущей спирали составляет по меньшей мере 5° по периметру корпуса. Чем выше твердость грунта в месте установки бурового основания, а также чем больше вес находящегося над поверхностью земли компонента и чем больше предполагаемое воздействие климатических условий, тем больше должна быть длина режущей спирали. В предпочтительном варианте режущая спираль закручивается вокруг корпуса более чем на 360°. Кроме того, корпус может быть снабжен дополнительными режущими спиралями. Угол наклона спирали может быть постоянным и/или переменным.

В другом варианте буровое основание может быть снабжено шипом (прокалывающим наконечником), расположенным в нижней части корпуса, причем шип представляет собой нижний конец бурового основания. В этом случае спираль может располагаться либо на корпусе бурового основания, либо на шипе. На нижнем конце шипа может быть срез, формирующий по меньшей мере одну поверхность, угол наклона которой относительно вертикальной оси бурового основания может составлять от 90° до 0,1°. В другом варианте нижний конец шипа может иметь полусферическую форму. Вариант формы конца шипа выбирается в соответствии с его диаметром и с типом грунта, в котором устанавливается буровое основание. Шип может быть снабжен спиралью, или же спираль на нем может отсутствовать.

При таком решении могут быть осуществлены различные варианты бурового основания, которые отличаются отношением диаметров спирали и корпуса. Соответственно, такие различные варианты бурового основания могут использоваться для различных типов грунтов (песчаные, каменистые или глинистые), причем для мягких грунтов, особенно для торфа, могут использоваться буровые основания с увеличенным диаметром спирали.

Корпус может иметь в поперечном сечении замкнутый или открытый профиль. Выбор формы профиля, его диаметра и толщины стенки во многом определяется типом грунта, в котором устанавливается буровое основание. В некоторых случаях поперечное сечение корпуса может иметь форму многоугольника. Хотя буровое основание, корпус которого имеет форму многоугольника, труднее установить в нужное положение, однако в этом случае улучшается опора в грунте в отношении влияния климатических условий. Равным образом, корпус может быть составлен из различных профилей, соединенных между собой, причем части с открытым профилем могут соединяться частями с замкнутым профилем, и части, имеющие круглое сечение, могут соединяться с частями, имеющими в сечении форму многоугольника, и т.п.

В некоторых случаях диаметр корпуса бурового основания в его нижней части может быть меньше его диаметра в верхней части. При этом корпус может расширяться равномерно и/или ступенчато в направлении его верхней части. При ступенчатом расширении корпуса на переходной части между частями корпуса, имеющими разные диаметры, располагается дополнительная спираль. Эта дополнительная спираль обеспечивает забуривание в грунт бурового основания, корпус которого имеет увеличенный диаметр в верхней части. Если есть основания полагать, что на буровое основание будут действовать повышенные боковые нагрузки, то корпус может быть снабжен вспомогательным кольцом. Такое вспомогательное кольцо устанавливается в таком месте корпуса, которое будет расположено ниже поверхности земли, когда буровое основание забуривается в грунт. Вспомогательное кольцо прикрепляется к корпусу бурового основания с помощью проволочных спиц и служит для использования в мягком нижнем слое грунта. Для использования в твердых и каменистых грунтах вспомогательное кольцо прикрепляется к корпусу бурового основания с помощью наклонных пластин-укосин. Вместо заполнения вынутым грунтом пространство во вспомогательном кольце может быть позднее забетонировано.

Другой возможностью улучшения сопротивления забуренного бурового основания боковым нагрузкам является использование проволочной спирали, приваренной к поверхности корпуса, для увеличения трения между корпусом бурового основания и грунтом, в котором устанавливается буровое основание.

В другом варианте хвостовик корпуса может содержать корректировочный элемент, позволяющий изменять положение колонны или какого-либо компонента (например, панели солнечных элементов) относительно бурового основания, на котором они установлены. На практике в качестве таких корректировочных элементов используются несколько винтов, проходящих в гайках, закрепленных сваркой в отверстиях оболочки корпуса. Корректировочный элемент применяется в тех случаях, когда буровое основание не может быть забурено в нужном месте в строго вертикальном положении, особенно в каменистом грунте.

В одном из вариантов хвостовик может представлять собой фланец, плоскость которого перпендикулярна оси корпуса бурового основания. При необходимости во фланце могут быть выполнены отверстия для винтов, обеспечивающих крепление компонента, который устанавливается на буровом основании.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны со ссылками на следующие чертежи:

фигура 1 - вид основного варианта бурового основания;

фигура 2 - вид другого варианта с вспомогательным кольцом, прикрепленным с помощью пластин-укосин, и с дополнительной спиралью;

фигура 3 - вид еще одного варианта с вспомогательным кольцом, прикрепленным с помощью проволочных спиц, и с дополнительной спиралью;

фигура 4 - вид еще одного варианта бурового основания малого диаметра с корректировочным устройством;

фигура 5 - вид еще одного варианта бурового основания с хвостовиком, имеющим форму фланца;

фигура 6 - вид бурового основания, составленного из нескольких профилей и спиралей на корпусе и на шипе;

фигура 7 - буровое основание без шипа и с несколькими спиралями разной длины на корпусе.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Пример 1

Буровое основание, выполненное в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения, состоит из длинного корпуса 1 длиной 1650 мм и диаметром 114 мм. Нижний конец корпуса 1 снабжен спиралью 3. Спираль 3 расположена над шипом 2, который является нижней частью бурового основания. Поверхность режущей спирали 3 расширяется от шипа 2 в направлении хвостовика 4, который формирует верхнюю часть бурового основания. В этом варианте поверхность спирали 3 имеет ширину 25 мм возле шипа 2 и 90 мм у верхнего конца спирали 3. Спираль 3 закручивается вокруг корпуса 1 на 450°. Рассмотренный вариант осуществления изобретения представлен на фигуре 1.

Пример 2

Буровое основание в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения имеет общую длину 4800 мм, причем нижняя часть 1a корпуса имеет длину 2600 мм и диаметр 219 мм. Верхняя часть 1b корпуса имеет длину 1800 мм и диаметр 360 мм. В этом варианте имеется переходная часть 9, длина которой равна 200 мм. На нижнем конце корпуса 1 имеется спираль 3. Спираль 3 расположена выше шипа 2, который является нижней частью бурового основания. Поверхность режущей спирали 3 расширяется от шипа 2 в направлении хвостовика 4, который формирует верхнюю часть бурового основания. В этом варианте поверхность спирали 3 имеет ширину 50 мм возле шипа 2 и 120 мм у верхнего конца спирали 3. Спираль 3 закручивается вокруг корпуса 1 на 450°. На переходной части 9 расположена дополнительная спираль 7. Над переходной часть 9 имеется вспомогательное кольцо 5, прикрепленное к верхней части 1b корпуса с помощью проволочных спиц 11. Вспомогательное кольцо 5 установлено на верхней части 1b корпуса на такой высоте, что оно будет находиться под поверхностью грунта, когда основание забуривается. На поверхности части корпуса 1, расположенной под поверхностью грунта после установки основания, имеется проволока 8, формирующая витки спирали на поверхности корпуса 1 бурового основания. В этом варианте хвостовик 4 обеспечивает с помощью корректирующих держателей в форме винтов и гаек 12 присоединение отслеживающего устройства, которое используется для опоры панели солнечных элементов.

Рассмотренный вариант осуществления изобретения представлен на фигуре 3.

Пример 3

Буровое основание в соответствии еще с одним вариантом осуществления изобретения состоит из корпуса 1, нижний конец которого снабжен шипом 2. В этом варианте корпус 1 состоит из нескольких профилей с разными диаметрами, и нижняя часть шипа 2 срезана косо под углом 45° к вертикальной оси бурового основания. Шип 2 соединяется с конической частью корпуса 1, с которой соединена цилиндрическая часть корпуса 1, представляющая собой стальную трубу. На шипе 2 и на конической части располагается спираль 3. Продолжение спирали 3 на шип 2 и форма шипа 2 способствуют забуриванию бурового основания в очень твердый грунт. В рассматриваемом варианте спираль 3 проходит с наклоном 15%, причем площадь ее поверхности и ее диаметр увеличиваются от нижней части в направлении хвостовика 4. Первая спираль закручивается вокруг корпуса на 540°, и ее максимальный диаметр в 1,9 раза превышает диаметр данной части корпуса 1. К цилиндрической части корпуса 1 присоединена еще одна коническая или переходная часть 9. На переходной части 9 располагается дополнительная спираль 7. Эта дополнительная спираль 7 закручивается вокруг корпуса на 360°, и площадь поверхности режущей спирали не изменяется по ее длине. Диаметр дополнительной спирали 7 в 1,3 раза превышает диаметр данной части корпуса 1. К переходной части 9 пристыкована верхняя часть 1b корпуса, которая имеет шестигранный профиль, выполненный из стали.

Рассмотренный вариант осуществления изобретения представлен на фигуре 6.

Пример 4

Буровое основание в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения содержит корпус 1, форма профиля которого не меняется по его длине. В нижней части корпуса 1 находится конус со скругленным нижним концом. В этом варианте на конусе располагается спираль 3 с углом наклона 25%, которая закручивается вокруг корпуса 1 на 360°. В этом варианте площадь поверхности режущей спирали 3 и ее диаметр увеличиваются от нижней части бурового основания в направлении хвостовика 4. При этом максимальный диаметр спирали 3 в 2,8 раза превышает диаметр данной части корпуса 1. На цилиндрической части корпуса 1 расположены несколько других спиралей 3. Эти дополнительные спирали 3 имеют угол наклона 25%, и их протяженность по окружности корпуса 1 составляет 50°. Такое буровое основание пригодно для использования в очень мягких грунтах в качестве опор легких устройств, находящихся над поверхностью земли.

Рассмотренный вариант осуществления изобретения представлен на фигуре 7.

Перечень ссылочных обозначений

1 - корпус

1a - нижняя часть корпуса

1b - верхняя часть корпуса

2 - шип

3 - спираль

4 - хвостовик

5 - вспомогательное кольцо

6 - корректировочный держатель

7 - дополнительная спираль

8 - проволока

9 - переходная часть

10 - пластины-укосины

11 - проволочные спицы

12 - гайка

13 - фланец

1. Свая для фундамента, состоящая из корпуса (1), на нижнем конце которого расположена спираль (3), хвостовика (4) на верхнем конце корпуса (1), отличающаяся тем, что диаметр спирали (3) составляет от 1 до 100 диаметров корпуса (1) и/или наименьшего поперечного размера корпуса (1), и корпус (1) может иметь в сечении замкнутый или открытый профиль, причем корпус (1) может состоять по меньшей мере из одного профиля, угол наклона спирали (3) может находиться в диапазоне от 0,1 до 90%, причем угол наклона может быть постоянным или переменным по длине спирали (3), и протяженность спирали (3) по периферийной поверхности корпуса (1) составляет по меньшей мере 5°, причем буровое основание снабжено по меньшей мере одной спиралью (3), и поверхность корпуса (1) выше спирали (3) снабжена проволокой (8), охватывающей поверхность корпуса (1) по спирали, и/или поверхность корпуса (1) ниже спирали (3) снабжена проволокой (8), охватывающей поверхность корпуса (1) по спирали.

2. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что нижний конец корпуса (1) снабжен шипом (2), нижняя часть которого имеет косой срез, формирующий поверхность, наклоненную под углом от 90 до 0,1° относительно вертикальной оси бурового основания, и/или нижняя часть шипа (2) имеет полусферическую форму.

3. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена вспомогательным кольцом (5) на верхней части корпуса (1b) ниже хвостовика (4).

4. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что хвостовик (4) снабжен корректировочным держателем (6).

5. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что корректировочный держатель (6) представляет собой гайку (12).

6. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что хвостовик (4) представляет собой трубу.

7. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что хвостовик (4) представляет собой фланец (13).

8. Свая для фундамента по п.1, отличающаяся тем, что нижняя часть (1а) корпуса имеет меньший диаметр, чем верхняя часть (1b) корпуса, и между нижней частью (1а) корпуса и верхней частью (1b) корпуса имеется переходная часть (9), на которой установлена дополнительная спираль (7).
Приоритет по пунктам:

28.08.2008 и 16.02.2009 по п.1;

16.02.2009 по п.2;

28.08.2008 по пп.3-8.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам закрепления трубопровода на проектных отметках. .

Анкер // 2383740
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к анкерному креплению горных выработок и строительных сооружений. .

Изобретение относится к строительству и горному делу, касается грунтовых анкеров для крепления к грунту конструкций и сооружений, для поддержания бортов карьеров и т.п.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для крепления ограждений котлованов и стен подземных сооружений. .

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению бортов котлованов и подпорных стенок в слабых несвязных водонасыщенных грунтах. .

Изобретение относится к строительству, а именно к грунтовым анкерам для закрепления в грунте различных конструкций и сооружений. .

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано при изготовлении анкеров для крепления напочвенного оборудования. .

Изобретение относится к области строительства, в частности к строительству трубопроводов, котлованному строительству, строительству причалов и аналогичных сооружений.

Изобретение относится к плавучим транспортным объектам, в частности таким, как морские буровые платформы, и предназначено для их удержания на поверхности моря. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для крепления к грунту различных конструкций, в частности якорными системами типа грунтовых анкеров, предназначенных для удержания плавучих морских нефтегазовых платформ.

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к установке грунтовых анкеров для поддержания бортов карьеров, котлованов и уступов

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению якорей для вантовых оттяжек при строительстве линий электропередач, мачт ретрансляторов и радиорелейных вышек, а также к обустройству якорных стоянок для плавучих средств

Изобретение относится к строительству и горному делу и касается грунтовых анкеров, используемых для крепления к грунту различных конструкций и сооружений, а также для поддержания бортов карьеров, котлованов, уступов

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению подпорных стенок и шпунтов-консолей в грунтах преимущественно средней плотности. Грунтовый анкер включает трубчатый корпус с раскрывающимися лопастями, фиксатор, направляющую, анкерную тягу, прикрепленную к трубчатому корпусу. Содержит у забоя скважины опорную пластину с возможностью ее свободного перемещения по внутренней поверхности корпуса. Опорная пластина взаимосвязана с раскрывающимися лопастями посредством штока, одним концом шток жестко соединен с опорной пластиной, а другим концом - шарнирно взаимосвязан с раскрывающимися лопастями. Шток имеет фиксатор, концы которого заведены в пазы диаметрально расположенных направляющих втулках, прикрепленных к внутренней стенке корпуса, при этом фиксатор имеет возможность перемещения в пазах втулок. Технический результат состоит в повышении несущей способности и эффективности изготовления трубчатого грунтового анкера. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено для крепления свайной крепи ограждения глубоких котлованов или портовых сооружений. Грунтовый анкер включает размещенную в скважине тягу, прикрепленную к замку анкера, выполненного в виде патрубка с продольными прорезями на части длины патрубка со стороны устья скважины, с заполнением твердеющим раствором. К патрубку приварены по его боковой поверхности диаметрально расположенные полосы с продолжением по обе стороны патрубка с загибом полос к оси скважины, а концы полос загнуты от оси до стенок скважины. На части длины полос, ближайших к забою скважины, приварены металлические накладки. Во внутреннее пространство патрубка заведен вкладыш, имеющий центральное отверстие для прохода носовой части пневмопробойника. Концы полос в местах загибов усилены уголками. Вкладыш может быть выполнен, например, из дерева или пластмассы. Технический результат состоит в повышении несущей способности анкера. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено для крепления свайной крепи ограждения котлованов, бортов карьеров или портовых сооружений. Грунтовый анкер включает размещенную в скважине анкерную тягу, прикрепленную к замку анкера, выполненного в виде патрубка, и раствор омоноличивания. Патрубок выполнен составным из коаксиально расположенных трубчатых элементов, взаимосвязанных между собой закрепленными на их боковых поверхностях деформируемыми элементами, образующих уширение при опирании на забой скважины и перемещении трубчатых элементов относительно друг друга. Технический результат состоит в упрощении изготовления грунтового анкера. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению бортов карьеров и подпорных стенок в грунтах широкого диапазона плотности и устойчивости. Грунтовый анкер включает тягу с замковой частью анкера, которая расположена за границей призмы обрушения грунта в глубине массива в скважине, заполненной твердеющим раствором до границы призмы обрушения грунта с армированием раствора. Замок анкера выполнен из прикрепленного к торцу тяги упорного приспособления, центрирующего тягу в скважине, с прикреплением к тяге скоб, соединенных между собой стержнями. Концы скоб прикреплены к тяге, а выгнутая часть скоб доведена до соприкосновения со стенками скважины с центрированием положения тяги в скважине. На участке заполнения скважины раствором тяга, скобы и соединяющие скобы стержни покрыты изолирующей от раствора смазкой, например,гидрофобным составом - солидолом, битумами или покрыты крафт-бумагой, пропитанной маслами, при этом исключая покрытие, прилегающее к упорному приспособлению скобы. Технический результат состоит в повышении несущей способности анкеров, упрощении их изготовления, снижении материалоемкости и трудоемкости при их установке. 1 ил.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противоэрозионных и противооползневых сооружений, а также при чрезвычайных ситуациях. Устройство для установки проволочных анкеров на склонах и оврагах включает направляющую штангу, проволочный анкер с коническими наконечниками. На проволочный анкер надевается направляющая штанга, на которой закрепляется передвижной нижний упор. Выше нижнего упора по штанге установлен ударный молот, который приводится в поступательное движение механически с помощью телескопической рукоятки. Выше ударного молота при забивке на штанге предусмотрена возвратная пружина с передвижным верхним упором. После забивки при извлечении направляющей штанги место установки возвратной пружины меняется, и она устанавливается на направляющей штанге под ударным молотом. Технический результат состоит в повышении эффективности и надежности установки проволочных анкеров на склонах и оврагов, снижении трудоемкости и материалоемкости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противоэрозионных и противооползневых сооружений, а также при чрезвычайных ситуациях. Способ установки проволочных анкеров включает направляющую штангу, проволочный анкер с коническим наконечником. Забивка проволочных анкеров осуществляется двумя или более ударными молотами, при этом на проволоку с коническим наконечником надевается направляющая штанга, на которой закрепляется передвижной упор. Выше упора по штанге при забивке установлены два или более ударных молотов, которые приводятся в поступательные движения механически с помощью телескопических рукояток. После забивки при извлечении направляющей штанги место установки передвижного упора меняется и он устанавливается на направляющей штанге выше ударных молотов. Технический результат состоит в повышении эффективности и надежности установки проволочных анкеров на склонах и оврагах, повышении скорости установки анкеров, снижении себестоимости работ до минимума. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх