Перекрестнолопастная свая



Перекрестнолопастная свая
Перекрестнолопастная свая
Перекрестнолопастная свая
Перекрестнолопастная свая
Перекрестнолопастная свая

 


Владельцы патента RU 2503777:

Еуропеан Инвестмент Патент Компани с.р.о. (CZ)

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям винтовых свай для различных типов грунтов. Перекрестнолопастная свая содержит ствол в виде стальной трубы и две лопасти, каждая из которых представляет из себя полукруг диаметром, большим диаметра ствола сваи. Нижний торец ствола срезан на одну половину его диаметра под углом α от линии, перпендикулярной оси ствола, и на другую половину его диаметра под углом 180°-α от линии, перпендикулярной оси ствола, а к образованным в результате среза наклонными поверхностям в торце ствола приварены лопасти. Каждая лопасть приварена к соответствующему торцу ствола с расположением крайней точки лопасти на линии диаметра полукруга с одной его стороны на продолжении образующей наружной поверхности ствола, при этом указанные крайние точки полукругов расположены по разные стороны ствола и на общей линии, проходящей через ствол перпендикулярно оси ствола. Технический результат состоит в повышении эксплуатационных качеств сваи, снижении нагрузок на лопасти при их врезании в грунт, повышении надежности и долговечности лопастей. 5 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям винтовых свай для различных типов грунтов.

В последнее время при сооружение фундаментов для закрепления в грунтах зданий и сооружений широкое распространение получили стальные винтовые сваи. Винтовые сваи, в отличии от гладких свай, имеют повышенную несущую способность как на вдавливание, так и на вырывание. В гладких сваях несущая способность обеспечивается в основном за счет трения на боковой поверхности сваи, а в винтовых за счет трения на боковой поверхности и дополнительно за счет опорной поверхности винта.

Однако, изготовление винтовых свай, применяющихся в настоящее время, требует значительных затрат на их изготовление. Так наконечники винтовых свай выполняются либо литыми, либо сварными (RU 85919, опубл. 20.08.2009; RU 80690, опубл. 20.02.2009; RU 110763, опубл. 27.11.2011).

Технология литья достаточно сложна и дорога и дополнительно присутствует проблема обеспечения качественной сварки литого наконечника со стволом сваи, т.к. наконечник и ствол сваи изготавливаются из разных марок стали в связи с тем, что они получены с применением разных технологических процессов - литья и проката.

Производство сварных винтовых свай также достаточно сложно, т.к. требует либо специальных дорогостоящих станков по навивке винта, либо винт формируется из отдельных плоских пластин, которые в последующем свариваются между собой в винт, что представляет собой достаточно трудоемкий процесс.

В связи с этим появились конструкции так называемых перекрестнолопастных свай, в которых лопасти в виде плоских полукругов привариваются к торцу трубы-ствола (JP 9324425, опубл. 16.12.1997; JP 11140871, опубл. 25.05.1999; JP 11200363, опубл. 27.07.1999; JP 2001064967, опубл. 13.03.2001). Такие сваи более технологичны и более просты в конструкции и в изготовлении.

Например, известна перекрестнолопостная свая, содержащая ствол в виде стальной трубы и две лопасти, каждая из которых представляет из себя полукруг диаметром большим диаметра ствола сваи, при этом нижний торец ствола срезан на одну половину его диаметра под углом а от линии, перпендикулярной оси ствола, и на другую половину его диаметра под углом 180°-α от линии, перпендикулярной оси ствола, а к образованным в результате среза наклонным поверхностям в торце ствола приварены лопасти (JP 2000170159, E02D 5/56, опубл. 20.06.2000).

Недостаток этой сваи заключается в том, что лопасти приварены с выходом их поверхностей за поверхность ствола-трубы. Это приводит к повышенным нагрузкам резания грунта при заглублении сваи, так как такая свая врубается в грунт достаточно широкой ножевой кромкой. Наличие такой входящей в грунт кромки приводит либо к замедленному погружению сваи, либо к необходимости высокого нагружения сваи крутящим моментом. Но в первом случае монтаж такой сваи требует большого времени и контроля за нагрузкой на сваю с целью выдерживания алгоритма ее погружения в заданный тип грунта. Во втором случае возможны поломки сваи или создающего крутящий момент оборудования.

Настоящее изобретение направлено на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационных качеств перекрестнолопастной сваи за счет снижения нагрузок на лопасти при их врезании в грунт и надежности и долговечности за счет увеличения срока службы лопастей.

Указанный технический результат достигается тем, что перекрестнолопастная свая, содержит ствол в виде стальной трубы и две лопасти, каждая из которых представляет из себя полукруг диаметром большим диаметра ствола сваи, при этом нижний торец ствола срезан на одну половину его диаметра под углом α от линии, перпендикулярной оси ствола, и на другую половину его диаметра под углом 180°-α от линии, перпендикулярной оси ствола, а к образованным в результате среза наклонным поверхностям в торце ствола приварены лопасти, каждая лопасть приварена к соответствующему торцу ствола с расположением крайней точки на линии диаметра полукруга с одной его стороны на продолжении образующей наружной поверхности ствола, при этом указанные крайние точки полукругов расположены по разные стороны ствола и на общей линии, проходящей через ствол перпендикулярно оси ствола.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.

На фиг.1 - общий вид перекрестнолопастной сваи;

фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид сбоку;

фиг.3 - сечение по оси перекрестнолопастной сваи;

фиг.4 - вид снизу на лопасти;

фиг.5 - лопасть в плане.

Согласно настоящего изобретения рассматривается новая конструкция перекрестнолопастной сваи (фиг.1).

Перекрестнолопастная свая состоит из ствола 1, выполненного из стальной трубы длиной L и диаметром D1, и двух лопастей 2, каждая из которых представляет из себя плоский полукруг с радиусом R, причем диаметр лопасти 2R больше диаметра ствола сваи D1, при этом нижний торец ствола сваи срезан на одну половину его диаметра под углом α (угол наклона лопасти из условия формирования винтового угла) от линии, перпендикулярной оси ствола сваи, а на другую половину под углом 180°-α, и затем к образованным в результате среза наклонным поверхностям в торце ствола сваи приварены лопасти таким образом, что со стороны нижних точек среза ствола сваи они не выступают или незначительно выступают за край ствола сваи, а со стороны верхних точек среза ствола сваи они выступают максимально. Каждая лопасть приварена к соответствующему торцу ствола с расположением крайней точки на линии диаметра полукруга с одной его стороны на продолжении образующей наружной поверхности ствола, при этом указанные крайние точки полукругов расположены по разные стороны ствола и на общей линии, проходящей через ствол перпендикулярно оси ствола. Таким образом, лопасти 2, выступая в разные друг от друга стороны, образуют внешний диметр перекрестнолопастной сваи D2. При этом в нижней части сваи между поверхностями лопастей и ствола сваи образуются два отверстия, через которые в полость ствола сваи при погружении сваи проникает грунт, что делает погружение сваи более легким за счет того, что не происходит уплотнения грунта под нижнем концом сваи, как у обычных винтовых свай, что, в свою очередь позволяет погружать сваи в грунт без бурения лидерного котлована и с применением техники с меньшими крутящими моментами. В зависимости от диаметра перекрестнолопастные сваи, также как и винтовые, могут быть широколопастными или узколопастными.

Особенностью такой сваи является то, что каждая лопасть приварена к соответствующему торцу ствола с расположением крайней точки на линии диаметра полукруга с одной его стороны на продолжении образующей наружной поверхности ствола. В результате в такой свае отсутствует как таковая входящая в грунт режущая кромка лопасти. Лопасть входит в грунт с плавным наращиванием лопасти от нулевой отметки (на образующей) до максимальной отметки (на противоположном конце лопасти). Это позволяет лопасти плавно войти в грунт при минимальном сопротивлении, а затем ввести саму лопасть. По мере износа входящей части лопасти ее начальная точка смещается по кругу сваи, сохраняя эксплуатационную пригодность сваи в целом. Это позволяет существенно повысить срок службы сваи.

Предлагаемая перекрестнолопастная свая отличается тем, что при несущей способности не хуже винтовых, процесс ее изготовления существенно проще, т.к. не требует никакого специального оборудования и сложных технологических процессов.

Перекрестнолопастная свая, содержащая ствол в виде стальной трубы и две лопасти, каждая из которых представляет из себя полукруг диаметром, большим диаметра ствола сваи, при этом нижний торец ствола срезан на одну половину его диаметра под углом α от линии, перпендикулярной оси ствола, и на другую половину его диаметра под углом 180°-α от линии, перпендикулярной оси ствола, а к образованным в результате среза наклонными поверхностям в торце ствола приварены лопасти, отличающаяся тем, что каждая лопасть приварена к соответствующему торцу ствола с расположением крайней точки лопасти на линии диаметра полукруга с одной его стороны на продолжении образующей наружной поверхности ствола, при этом указанные крайние точки полукругов расположены по разные стороны ствола и на общей линии, проходящей через ствол перпендикулярно оси ствола.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям винтовых рабочих органов, используемых для крепления в грунте, глубинном уплотнении, а также в качестве тяговых элементов в устройствах для разработки непрочных грунтов.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении фундаментов в малоэтажном строительстве на всех типах грунтов, а также для уплотнения прилегающего грунта.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для сооружения фундаментов, а также для установки и крепления различных сооружений, линий электропередач, заборов, ограждений и других конструкций.

Изобретение относится к области горной промышленности и строительства и может быть использовано при строительстве фундаментов зданий, опор ЛЭП, радиомачт, мостов, эстакад, путепроводов и других специальных сооружений.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. .

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов глубокого заложения при строительстве высотных зданий, мостов и берегоукрепительных работ.

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов при строительстве зданий, мостов, линий электропередач и берегоукрепительных работ. .

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению фундаментов при строительстве мостов, зданий, линий электропередач и берегоукрепительных работ. .

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. .

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Техническим результатом является повышение несущей способности и уменьшение усилий для погружения сваи в грунт. Предложена свая забивная, включающая винтовой ствол, изготовленный с образованием по внутреннему периметру направленных навстречу друг другу трех и более ломаных правых и левых винтовых линий, а также внутренних трех и более винтовых канавок с одинаковым шагом из секций, смонтированных из двух подсекций. При этом подсекции выполнены из трех и более поочередно соединенных между собой боковыми сторонами равнобедренных трапеций и равнобедренных треугольников, основания которых в подсекции расположены в разные стороны. Причем секции соединены между собой большими основаниями трапеций, а подсекции соединены в секцию так, что основания равнобедренных треугольников одной подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций второй подсекции, а основания равнобедренных треугольников второй подсекции присоединены к верхнему основанию равнобедренных трапеций первой подсекции. 4 ил.

Изобретение относится к фундаментостроению. Техническим результатом является облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей, повышение жесткости и виброустойчивости винтовой сваи. Предложенная винтовая свая содержит ствол, выполненный по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри винтового ствола в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения винтового ствола. При этом ствол изготовлен из трех и более одинаковых полос прямоугольной формы, скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на цилиндрической оправке, с образованием напусков внутри ствола в виде винтовых лопастей по всей длине. 7 ил.

Группа изобретений относится к строительству свайного винтолопастного фундамента. Свайный фундамент состоит из поля завинчивающихся винтолопастных свай, каждая из которых состоит из стального трубчатого наконечника с винтолопастной навивкой лопастей, поднимающихся под конус снизу вверх с максимальным диаметром Dmax на верхнем конце. Свайный наконечник стыкуется по высоте секциями полых труб, на верхнем конце колонны которых монтируется ростверк после заливки полости колонны труб цементным раствором или бетоном. Винтовая лопасть выполнена с полусферической опорной поверхностью, угол полуконтакта которой с грунтом составляет по величине угол внутреннего трения грунта в нарушенном состоянии φк=φн. Диаметр Dmax сваи подбирают исходя из несущей способности грунта, величина начальной (первой) критической нагрузки для которого принимается из расчета по приведенной математической зависимости, а сваю завинчивают в грунт на глубину h≤сстр/γстр, где γстр - удельный вес грунта. Технический результат заключается в повышении несущей способности сваи и устойчивости свайного фундамента. 2 н.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к строительству, в частности к креплению к грунту различных конструкций, и может найти применение в нефтяной промышленности для закрепления трубопроводов в условиях крайнего севера. Винтовой анкер содержит цилиндрическую штангу с отверстиями и штуцером для подачи тампонажного раствора, наконечник с винтовой лопастью. В наконечнике также выполнены отверстия для прохода раствора в грунт. Лопасть наконечника выполнена увеличивающейся снизу вверх. Внутри штанги установлена съемная втулка, представляющая собой полую трубу, которая предотвращает проникновение грунта в полость анкера при его завинчивании, и, как следствие, закупоривание отверстий для вывода тампонажного раствора. Технический результат состоит в повышении несущей способности винтового анкера, облегчении вхождения анкера в грунт и предотвращении закупоривания отверстий для вывода тампонажного раствора в грунт. 3 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Для облегчения погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей, в забивной свае, включающей расширяющийся кверху винтовой ствол, винтовой ствол выполнен из соединенных друг с другом наконечником, смонтированным из равнобедренных треугольников в виде обратной прямой пирамиды, и корпусом, изготовленным из трех или более полос трапециевидной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине, на которых, попеременно с их противоположных сторон, под углом 60° к оси полос, выполнены посредством фрезерования или обработкой давлением зоны ослабленного сечения в виде надрезов со скошенными стенками для образования по периметру корпуса кольцевых многогранных поверхностей из поочередно расположенных друг с другом своими боковыми сторонами равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом полосы скручены в продольном направлении относительно своих продольных осей и изогнуты в поперечном направлении по винтовой линии на конической оправке, с образованием по периметру винтового ствола трех и более винтовых линий и винтовых поверхностей основного и противоположного направлений с переменным, увеличивающимся шагом винтовых линий. 8 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Для облегчения погружения ствола в грунт, упрощения изготовления и расширения технологических возможностей в свае забивной, включающей винтовой ствол, винтовой ствол выполнен по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми канавками внутри винтового ствола в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны карманов криволинейной формы винтовой поверхности, расположенными внутри поперечного сечения винтового ствола, и по периметру смонтирован из трех и более скрученных в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения полос трапециевидной формы с увеличением их размеров по ширине, с образованием по периметру винтового ствола трех и более внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри винтового ствола и образованием напусков внутри винтового ствола в виде винтовых лопастей по всей длине винтового ствола. Техническим результатом является облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей. 8 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в различных грунтовых условиях как при возведении новых, так и при усилении фундаментов ранее возведенных зданий и сооружений, а также при сооружении опор, воспринимающих знакопеременные нагрузки. Способ возведения винтовой сваи в грунте включает погружение в грунт на расчетную глубину винтовой сваи и после погружения образование свайной опоры. Винтовую сваю предварительно изготавливают из полого ствола, например, трубы металлической или металлопластического материала и один конец, предназначенный для погружения, оснащают винтовыми лопастями по наружной поверхности, а в нижней части ствола выполняют по меньшей мере два отверстия перпендикулярно ее оси, и по меньшей мере одно отверстие у основания сваи. Образование свайной опоры ведут путем подачи в полый ствол сваи грунтоукрепляющей смеси. Упомянутые отверстия предварительно выполняют в упомянутой части ствола сваи под лопастью равномерно по спирали, угол закрутки которой совпадает с углом закрутки нижней лопасти. Подачу в полость ствола сваи грунтоукрепляющей смеси производят одновременно с погружением сваи, таким образом, что подача в ствол грунтозакрепляющей смеси приводит к ее равномерному перемешиванию с грунтом по траектории прохода винтовых лопастей сваи и связывает соответствующий перед отверстием и лопастью грунт, формируя из грунта в нижнем конце ствола сваи опору, объемно охватывающую лопасти и ствол сваи. Технический результат состоит в повышении надежности винтовой сваи в грунте в процессе ее эксплуатации, повышении несущей способности и устойчивости от различных внешних разнонаправленных силовых, в том числе и импульсных воздействий. 1 ил.

Изобретение относится к винтовым сваям для возведения фундаментов и опор и направлено на разработку винтовой сваи с улучшенными конструктивно-строительными характеристиками. Поставленная задача решена тем, что в винтовой свае, содержащей трубчатый ствол, соединенный с рабочим органом, имеющим режущие элементы и наконечник в форме усеченного обратного конуса, рабочий орган выполнен в виде цилиндрической торцевой фрезы из монолитного бетона с армирующим каркасом и режущими элементами в количестве двух диаметрально расположенных и встречно направленных пластин с передними режущими кромками, пластины закреплены на армирующем каркасе под углом 35-40° к торцевой поверхности фрезы, при этом отношение ширины пластины к наружному диаметру фрезы составляет от 0,15 до 0,2, а над пластинами в цилиндре фрезы выполнены сквозные каналы для выхода срезаемого грунта. 5 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Технический результат - облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей. Свая забивная включает винтовой ствол, который выполнен по периметру в виде пустотелой конической винтовой поверхности, смонтированной по периметру винтового ствола и изготовленной из полос выпуклой криволинейной формы, выполненных по боковым кромкам полос кривыми второй степени кривизны с разными размерами по ширине полос с увеличением их по длине конической винтовой поверхности, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых по винтовым линиям в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, с образованием по периметру снаружи винтовой поверхности винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей двоякой кривизны вогнутой формы относительно оси симметрии винтовой поверхности с центрами кривизны снаружи винтовой рубашки. 7 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению. Технический результат - облегчение погружения ствола в грунт, упрощение изготовления и расширение технологических возможностей. Свая винтовая включает винтовой ствол, снабженный расположенной и закрепленной на поверхности грунта гайкой. Винтовой ствол выполнен по периметру в виде пустотелой цилиндрической винтовой поверхности, изготовленной из четного количества, не менее четырех, поочередно соединенных друг с другом, разных по длине полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых на цилиндрической оправке по винтовым линиям в поперечном направлении с образованием по периметру снаружи винтового ствола винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой формы относительно оси симметрии винтовой поверхности с центрами кривизны снаружи винтовой поверхности. Полосы изготовлены с образованием зубьев в виде равносторонних треугольников с одной стороны полос и четные полосы больше по длине нечетных полос на высоту зубьев. 8 ил.
Наверх