Свая

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Жук Василий Васильевич Лещук Екатерина Владимировна Деркач Евгений Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) 1. Свая, содержащая опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическим опорным элементом в виде превращенного в вертикальный овал кольца меньших по сравнению со скважиной размеров, с пропущенным через сквозные отверстия, выполненные в овале вдоль большей продольной оси, отличающаяся тем, что ствол выполнен ступенчатым, цилиндрическим в верхней и винтообразным в нижней части, причем в верхней части овала он закреплен шарнирно, а в нижней части овала пропущен через отверстие, снабженное специальной гайкой. 2. Свая по п. 1,отличающаяся тем, что внутри опорного элемента находится вкладыш из твердого материала, нанизанный на ствол.(56) 1. Свая Пат. Респ. Беларусь 6203, МПК (2006)02 5/22 / В.П.Чернюк, Г.И.Юськович,В.И.Юськович заявитель Учреждение образования Брест. гос.техн. ун-т. -20090849 заявл. 16.10.09 опубл. 30.04.10 // Афцыйны бюл./ Нац. цэнтр нтэлектуал. уласнасц. 2010. -2(73). - С. 197 (аналог). 2. Свая Пат. Респ. Беларусь 7419, МПК (2006)02 5/22 / В.П.Чернюк, Г.В.Лешко заявитель Учреждение образования Брест. гос.техн. ун-т. -20100894 заявл. 26.10.10 опубл. 30.08.11 // Афцыйны бюл./ Нац. цэнтр нтэлектуал. уласнасц. - 2011. -3(81). С. 196 (прототип). Полезная модель относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использована в качестве конструкций свай повышенной несущей способности по грунту основания при работе как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки в условиях распространения слабых грунтов при повышенном уровне грунтовых вод. Известна свая, содержащая опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце опорным элементом 1. Недостатками известной сваи являются значительный расход легковоспламеняющейся жидкости для сжигания деревянной распорки, потеря упругих свойств материала опорного кольца из-за длительного огневого воздействия, невозможность приведения ее в рабочее состояние при повышенном уровне грунтовых вод, когда опорный элемент находится в воде. Наиболее близким техническим решением к заявленному устройству является свая,включающая опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическим опорным элементом в виде превращенного в вертикальный овал кольца меньших по сравнению со скважиной размеров, а в овале вдоль большей продольной вертикальной оси выполнены сквозные отверстия одного диаметра,через которые пропущен ствол 2. Недостатками этой сваи являются сложность технологии ее погружения в лидерную скважину - опорный элемент необходимо впихивать в скважину, так как он не имеет связи со стволом и не может сохранять форму овала из-за упругих свойств металла при приложении вертикальной вдавливающей или выдергивающей нагрузки сплющенный овал, превращаясь в плоский элемент, обладает малой жесткостью при нагружении сваи путем приложения вдавливающей нагрузки, особенно на большую глубину, увеличивается поперечное сечение ствола в силу роста его гибкости. Задачами настоящей полезной модели являются расширение области использования сваи, в частности при повышенном уровне грунтовых вод, упрощение процесса приведения сваи в рабочее состояние и снижение материалоемкости. Решение поставленных задач достигается тем, что в известной свае, содержащей опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическим опорным элементом в виде превращенного в вертикальный овал кольца меньших по сравнению со скважиной размеров, с пропущенным через сквозные отверстия, выполненные в овале вдоль большей продольной оси, ствол последней выполнен ступенчатым, цилиндрическим в верхней и винтообразным в нижней части, причем в верхней части овала он закреплен шарнирно, а в нижней части овала пропущен через отверстие, снабженное специальной гайкой. Внутри опорного элемента может находиться вкладыш из твердого материала, нанизанный на ствол. Сопоставимый с прототипом анализ показывает наличие следующих отличий 85242012.08.30 1) ствол сваи, пропущенный через сквозные отверстия в овале, выполнен ступенчатым 2) цилиндрическим в верхней части 3) винтообразным в нижней части 4) шарнирно закрепленным в верхней части овала 5) в нижней части овала ствол пропущен через отверстие, снабженное специальной гайкой 6) внутри опорного элемента может находиться вкладыш из твердого материала 7) вкладыш нанизан на ствол. Указанные выше признаки являются новыми, достаточными для решения поставленных задач, что позволяет их считать существенными. Сравнение заявленного устройства с другими решениями свай не позволило выявить в них признаки, порочащие новизну технического решения. Сказанное свидетельствует о возможности признания объекта полезной моделью. Конструкция сваи весьма проста и может быть изготовлена в слесарной или механической мастерской следующим образом. Верхнюю часть ствола изготавливают из толстостенной металлической трубы, нижнюю - из полосовой стали и придают ей винтообразную форму - один конец полосы закрепляют жестко, а другой конец закручивают вокруг своей оси. Верхнюю и нижнюю части соединяют между собой при помощи сварки. По продольной оси круглого кольца, изготовленного из отрезка металлической трубы,в стенках сверлят сквозные отверстия диаметром больше диаметра винта на 1-2 мм. В нижней части кольца, в зоне проходки отверстия, приваривают специальную гайку,представляющую собой круглую металлическую пластину со сквозным прямоугольным отверстием. Размеры прямоугольного отверстия больше размеров сечения полосовой стали (заготовки винта) на 1-2 мм. Кольцо насаживают на нижнюю часть ствола. Если предусматривается установка вкладыша из твердого материала (например, отрезка дубовой доски, пропитанной антисептиком, толщиной не менее 60 мм и длиной 0,9 а, где а - длина малой оси овала), то после пропуска ствола через отверстие в верхней части кольца на ствол нанизывают вкладыш (диаметр сквозного отверстия во вкладыше больше диаметра винта на 2-3 мм). В зоне проходки через стенку верхней части кольца ствол сваи шарнирно крепится к кольцу в стволе выше и ниже стенки кольца сверлят отверстия, в которые вставляют разводные шплинты. Для лучшей работы соединения под шплинты могут быть установлены металлические шайбы. Вращая ствол против часовой стрелки и механически сжимая кольца (что еще лучше),специальная гайка, находящаяся в зацеплении с винтообразным нижним концом сваи, тянет за собой стенку кольца, превращая его в вертикальный овал, - свая готова к погружению. Погружают сваю в предварительно пробуренную скважину малого диаметра (по вертикальному овалу) и прикладывают к оголовку сваи крутящий момент Мкр (по часовой стрелке) и осевое вдавливающее усилие Р. В результате винтообразный нижний конец сваи, имея зацепление со специальной гайкой, вначале превращает вертикальный овал в кольцо, а затем в горизонтальный овал. Вкладыш, с одной стороны, является ограничителем меньшего размера горизонтального овала, и с другой стороны, увеличивает его жесткость, тем самым увеличивает несущую способность сваи. Таким образом, работоспособность устройства надежна и вполне гарантирована. Упрощается процесс приведения сваи в рабочее состояние и снижается материалоемкость. Сущность устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена свая после опускания в скважину при опорном элементе в виде вертикального овала на фиг. 2 - то же, при наличии вкладыша на фиг. 3 - свая в процессе эксплуатации, при превращении 3 85242012.08.30 опорного элемента в горизонтальный овал на фиг. 4 - то же, при наличии вкладыша на фиг. 5 - узел А на фиг. 1 на фиг. 6 - деталь 9. Обозначения 1 - ствол 2 - опорный элемент 3 - цилиндрическая часть ствола 4 - винтообразная часть ствола 5 - сквозное отверстие в овале 6 - разводной шплинт 7 - отверстие в стволе 8 - металлическая шайба 9 - специальная гайка 10 - вкладыш. Свая содержит опущенный в скважину ствол 1 с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформированным металлическим опорным элементом 2 в виде превращенного в вертикальный овал кольца меньших по сравнению со скважиной размеров (фиг. 1). Ствол 1 выполнен ступенчатым, цилиндрическим в верхней части 3 и винтообразным в нижней части 4. В овале 2 вдоль большей продольной оси выполнены сквозные отверстия 5. Через отверстия 5 пропущена нижняя винтообразная часть 4 ствола 1. В верхней части овала 2 ствол 1 закреплен шарнирно с применением шплинтов 6, установленных в отверстия 7, выполненных в стволе 1 выше и ниже стенки опорного элемента 2. Под шплинты 6 установлены металлические шайбы 8 (фиг. 5). В нижней части овала 2 сквозное отверстие 3 снабжено специальной гайкой 9 (фиг. 6). Внутри опорного элемента 2 может находиться вкладыш 10 из твердого материала, нанизанный на ствол (фиг. 2). Предлагаемая полезная модель позволяет сократить время приведения сваи в рабочее состояние на 17 и уменьшить ее материалоемкость на 23 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6