Свая анкерная винтовая

ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ к ПАТЕНТУ(71) Заявитель Зеге Владимир Николаевич (ВУ)(72) Авторы Зеге Владимир Николаевич Зеге Андрей Владимирович (ВУ)(73) Патентообладатель Зеге Владимир Николаевич (ВУ)1. Свая анкерная винтовая, содержащая бетонный ствол в форме тела вращения, армированный стержневой арматурой, металлический наконечник и винтовую лопасть, отличающаяся тем, что наконечник с винтовой лопастью изготовлены цельнолитыми из коррозионностойкого материала, например чугуна, а бетонный ствол посредством стержневой арматуры конструктивно связан с наконечником, выполненным в виде полого цилиндра, верхний конец которого снабжен соединительным щлицом, а нижний - содержит съемную коническую пробку и внутреннее резьбовое соединение, в котором подвижно установлено плоское кольцо с аксиальными отверстиями, через которые продета и закреплена сваркой стержневая арматура, причем концы арматуры выпущены с возможностью выталкивания съемной пробки.2. Свая по п. 1, отличающаяся тем, что плоское кольцо установлено с возможностью вращения и перемещения вдоль оси цилиндрического наконечника.3. Свая ПО П. 1, ОТЛИЧЗЮЩЗЯСЯ ТСМ, ЧТО наконечник ДОПОЛНИТСЛЬНО МОЖСТ бЫТЬ заЩИЩСН специальным антикоррозионным ПОКРЫТИСМ.1. Евразийский патент Не 001693, МПК 7 Е 0213 5/56, 7/22, (22) 1999.О 9.О 7, (71) ООО ОФИПС (КН), (72)(73) Архипов А.И., (54) Конструкция сборной винтовой сваи.2. Патент ВУ Не 1895 П, МПК 7 Е 0213 5/56, (22) 2004.08.06, (71)(73) УО Брестский государственный технический университет (ВУ), (72) Пойта П.С., Чернюк В.П., Сташевская Н.А., Чернюк М.В., (54) Винтовая свая.3. Патент ОБ Не 2 412 686 А, МПК 7 Е 0213 5/56, 5/80, Е 02 Н 12/22, (32) 30.03.2004, (33) СВ, (71) Эстет/Газ Еоипбайопз ЬТ 13 (ИК), (72) 13111102111 Мсбгеог, Регег 13111111, (54) А зсгеш р 11 е 91/1111 йпз.6. Патент КН Не 2 204 653 С 2, МПК 7 Е 0213 5/56, (22) 28.08.2001, (71)(72)(73) Басиев А.Н., Зелов М.В., Икусов А.Г., (54) Свая (прототип).Полезная модель относится К области строительства и предназначена для стабилизации фундаментов зданий и сооружений, устройства фундаментов в новом строительстве,сооружения опор линий электропередач, вышек приемо-передающих радиоэлектронных станций и т.д.Известна сборная винтовая металлическая свая 1. Конструкция содержит на стволе жестко закрепленные пластины, являющиеся упорами для лопасти. Лопасть одевается на ствол и фиксируется болтом, проходящим Через ствол сваи. Ствол сваи выполнен в форме квадрата, на который привариваются пластины упора толщиной не менее 1,0 см. Лопасть представляет собой лист круглой формы, разрезанный по радиусу. В центре лопасти вь 1 полнено квадратное отверстие, сторона которого на 0,5 мм больше стороны квадрата ствола сваи. Концы разрезанного радиуса разведены по отношению друг к другу в вертикальной плоскости. Лопасть одевается на ствол снизу вверх до упора ее верхней плоскости в упорные пластины, а нижняя плоскость лопасти фиксируется специальным болтом. Несущая способность лопасти определяется пределом прочности материалаЕ - площадь поперечного сечения рассчитываемой конструкции.Недостатком конструкции является то, что свая является сборной, требует применения сварки и изготовлена из металла, что удорожает ее стоимость. Такая конструкция подвержена интенсивной коррозии, особенно в местах сварки, что снижает надежность свайного фундамента в целом.Известна также свая с винтовой лопастью на нижнем конце 2. Свая содержит металлический ствол с лопастью, которая выполнена в виде заостренной и скрученной на один оборот по винту полосы. Центральная часть ствола изготовлена цилиндрической формы, а верхняя - снабжена у 1 Цирением и воротом для вращения. Лопасть и уширение крепятся к стволу сваркой. Уширение в верхней части ствола обеспечивает центровку ствола сваи при ее погружении в грунт.Недостатком сваи является ненадежность сварных соединений вследствие их низкой коррозионной стойкости, что снижает прочность и долговечность фундамента, а также высокая стоимость таких свай, изготавливаемых, как правило, из стали.Известна винтовая свая в виде стальной колонны с килем 3. Металлический ствол в форме тела вращения в нижней части содержит закрепленный сваркой заостренный наконечник и винтовую лопасть. Верхняя часть ствола снабжена килем - двумя оппозитнопривареннь 1 ми вдоль цилиндрической поверхности ствола металлическими клиновиднь 1 ми пластинами. В процессе погружения сваи при вращении киль создает в грунте верхней части скважины уширение для размещения бетонной пробки.Недостатком такой конструкции сваи является недостаточная коррозионная стойкость сварных соединений, а также изготовление сваи из стали, что удорожает конструкцию.Известны конструкции одно- и двухвинтовых свай для возведения фундаментов и анкерных закрепленных опор высоковольтных линий электропередач 4, 5. Ствол сваи вь 1 полнен из толстостенной стальной трубы (6-10 мм) длиной до 6 метров с коническим наконечником с приваренной к нему винтовой лопастью из листовой стали толщиной 48 мм. Лопасти изготавливают диаметром 500-800 мм из углеродистой стали марки ВСт 3 сп или низкоуглеродистой стали марок 09 ГС 6, 10 ХСНД, 10 Г 2 СХ.Конструкция сваи может представлять собой также чугунную лопасть, укрепленную на железобетонном стволе кольцевого сечения. Крутящий момент на сваю передается с помощью металлического ключа, расположенного в теле сваи. Винтовая часть выполнена одновитковой, при этом лопасть имеет постоянную щирину в пределах витка и значительную толщину в корне консоли.Недостатком таких свай является исполнение их в виде сборной сварной конструкции ствола и винтовой лопасти с наконечником, что удорожает технологию их изготовления.Наиболее близка по совокупности признаков к предлагаемому техническому рещению винтовая свая с винтовым щнеком, которая и выбрана в качестве прототипа б. Свая содержит ствол в виде тела вращения с наконечником в нижней части, а на внещней поверхности ствола смонтирован по его длине винтовой щнек. Ствол в верхней части выполнен с элементом связи с устройством для передачи крутящего момента свае и создания осевой нагрузки. Винтовой щнек выполнен из металлического стального проката постоянного сечения с заданным щагом и углом навивки. Навивка щнека выполнена сплощной или составной по длине ствола сваи из отдельных стыкуемых между собой винтовых звеньев. Ствол сваи может быть выполнен из армированного бетона с продольно расположенными и закрепленными на внещней поверхности в теле ствола элементами крепления для жесткого монтажа винтовых звеньев щнека.Ствол выполнен в виде составных секций. Части секций стыкуются между собой, при этом каждая часть выполнена полой или монолитной из бетона. Винтовое звено щнека изготовлено из арматуры круглого сечения и прикреплено сваркой к жестко закрепленным в теле ствола элементам крепления. При этом дополнительно каждое винтовое звено щнека приварено к наружной поверхности ствола сваи.Свая может выполняться также с продольной полостью или каналом в ее теле для последующей подачи бетонного раствора к пяте сваи и увеличения ее несущей способности. При этом винтовая навивка на внещней поверхности сваи обеспечивает образование скважины с уплотненной стенкой. При этом грунт в зоне вокруг сваи уплотняется на 7580 от объема самой сваи, что повыщает устойчивость от горизонтальных статических и динамических воздействий на ограждающую конструкцию, отсекая эти воздействия от фундаментов рядом расположенных зданий. Изменяя щаг, угол навивки винта, высоту винтового ребра (применительно к типу грунта), а также сечение сваи получают практически однородную по площади стенки отверстия плотность окружающего сваю грунта,что обеспечивает позиционную устойчивость сваи в грунте.Недостатком сваи является сложность конструкции, обусловленная тем, что она вь 1 полнена составной и содержит сварные соединения, что снижает надежность конструкции сваи в целом. Кроме того, свая достаточно металлоемка и требует при изготовлении дорогого металлопроката и сложных механизмов для ее сооружения.Задачей полезной модели является снижение стоимости и металлоемкости сваи, исключение из технологического процесса ее изготовления сложных и дорогих механизмов и повыщение надежности свайных фундаментов.Техническим результатом полезной модели является уменьшение металлоемкости,повыщение несущей способности и эксплуатационной надежности сваи за счет исполне 3ния ствола сваи в виде железобетонного анкера И конструктивно связанного с ним цельнолитого с винтовой лопастью наконечника.Поставленная задача рещена тем, что свая анкерная винтовая, содержащая бетонный ствол в форме тела вращения, армированный стержневой арматурой, металлический наконечник и винтовую лопасть, согласно полезной модели, наконечник с винтовой лопастью изготовлены цельнолить 1 ми из коррозионностойкого материала, например чугуна, а бетонный ствол посредством стержневой арматуры конструктивно связан с наконечником, выполненным в виде полого цилиндра, верхний конец которого снабжен соединительным щлицом, а нижний - содержит съемную коническую пробку и внутреннее резьбовое соединение, в котором подвижно установлено плоское кольцо с аксиальными отверстиями, через которые продета и закреплена сваркой стержневая арматура, причем концы арматуры выпущены с возможностью контакта и выталкивания съемной пробки.Плоское кольцо со стержневой арматурой установлено с возможностью вращения и перемещения вдоль оси цилиндрического наконечника.Наконечник с винтовой лопастью дополнительно может быть защищен специальным антикоррозионным покрытием.Сущность полезной модели поясняется чертежами на фиг. 1-3.На фиг. 1 представлен общий вид сваи в грунте.На фиг. 2 - обсадная труба с цилиндрическим наконечником перед погружением в лидерную скважину.На фиг. 3 - вид обсадной трубы с цилиндрическим наконечником после погружения в лидерную скважину.Свая 1 включает бетонный ствол 2 со ступицей 3, цельнолитой с винтовой лопастью 4 цилиндрический наконечник 5, например, из чугуна, со съемной конической пробкой 6,плоское кольцо 7 с отверстиями 8 для арматуры 9, нижние концы 10 которой пропущены через отверстия 8 плоского кольца 7, а верхние концы 11 соединены сварной перемычкой 12 бетонный ствол 2, погруженный в лидерную скважину 13 грунта 14 с винтовой нарезкой 15. Шлицевое соединение 16 на верхнем конце торца 17 цилиндрического наконечника 4 взаимодействует со щлицем 18 обсадной трубы 19.В грунте 14 с помощью бурового станка с полым щнеком (на чертеже не показано) бурят лидерную скважину 13 до проектной отметки на глубину, равную длине сооружаемой сваи 1. Диаметр скважины 13 задают равным наружному диаметру ступицы 3 сваи 1 и наружному диаметру цилиндрического наконечника 5. Пробуренную лидерную скважину 13 заполняют цементным молоком 21. Предварительно собирают цилиндрический наконечник 5, для чего плоское кольцо 7 посредством внутреннего резьбового соединения 20 устанавливают в полость 22 цилиндрического наконечника 5. Затем в аксиальные отверстия 8 пропускают нижние концы 10 арматуры 9 и закрепляют их сваркой, и заглущают с нижнего конца съемной конической пробкой 6, а верхние концы 11 арматуры 9 соединяют сварной перемычкой 12. Подготовленный таким образом цилиндрический наконечник 5 устанавливают по центру лидерной скважины 13 и вводят в зацепление щлицевое соединение 16 на верхнем конце торца 17 цилиндрического наконечника 5 со щлицем 18 обсадной трубы 19. Затем вращателем бурового станка (на чертеже не показано) приводят во вращение обсадную трубу 19 со скоростью п 6-8 об/мин, направляя усилие вниз по оси лидерной скважины 13, обеспечивают ввинчивание и погружение цилиндрического наконечника 5 на проектную отметку. При этом винтовая лопасть 4 цилиндрического наконечника 5 формирует в грунте 14 винтовую нарезку 15, одновременно вдавливая цементное молоко 21 в стенку скважины 13, тем самым укрепляя ее дополнительно. После установки цилиндрического наконечника 5 на проектной отметке в скважине 13 специальным воротом (на чертеже не показано) проворачивают верхние концы 11 арматуры 9 с перемычкой 12 и ввинчивают плоское кольцо 7 по резьбовому соединению 20 в полости 22 до обеспечения контакта нижних концов 10 выпущенной арматуры 9 с конической съемной пробкой 6 и выталкивают ее с торца 23 на дно 24 лидерной скважины 13. Далее, бетонным