ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2288325
ВИНТОВАЯ СВАЯ
Имя изобретателя: Козлович Аркадий Викторович
Имя патентообладателя: Козлович Аркадий Викторович
Адрес для переписки: 192289, Санкт-Петербург, а/я 155, пат.пов. Е.В.Савиковской, рег.№ 123
Дата начала действия патента: 2005.05.24
Изобретение относится к
строительству и может быть использовано
для сооружения несущих фундаментов и
закрепления различных механизмов и
устройств на грунте, а также для прокладки
тоннелей открытым способом как наземных,
подземных, так и подводных, а также
подземных переходов. Винтовая свая
включает ствол с размещенной на нем
винтовой навивкой. Ствол выполнен
монолитным из железобетона, по краю ствола
размещена арматура, выполненная в виде
рифленых металлических штырей, длина
которых равна длине ствола. По всей длине
ствола расположена дополнительная
спиральная арматура. Винтовая навивка
выполнена из железобетона по всей длине
ствола в виде винтовой лопасти, ширина
которой составляет от 0,5 до 5 диаметров
ствола, а в нижней части сваи, составляющей
не более 1/3 ее длины, навивка выполнена
конусообразной. По всей винтовой
поверхности лопасти размещены треугольные
металлические ребра жесткости. Основания
соседних ребер прилегают к стволу и
соединены между собой и с основаниями ребер,
расположенных на противоположной стороне
ствола. Ребра приварены к дополнительной
спиральной арматуре. Вершины ребер
размещены по краю лопасти, в вершине
каждого ребра жесткости расположен
металлический штырь, а штыри соединены
между собой металлической арматурой,
уложенной по краю лопасти, при этом в
верхней части ствола установлен элемент
для обеспечения возможности фиксации с
ключом приспособления для завинчивания
сваи, выполненный в виде железобетонного
болта. Технический результат состоит в
повышении конструктивной несущей
способности сваи, простоте изготовления,
надежности и удобстве ее монтажа,
возможности монтажа сваи в
густозастроенных районах.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к
строительству и может быть использовано
для сооружения несущих фундаментов и
закрепления различных механизмов и
устройств на грунте, а также для прокладки
тоннелей открытым способом как наземных,
подземных, так и подводных, а также
подземных переходов.
В связи с огромным разнообразием
инженерно-геологических условий
строительных площадок, на которых
возводятся или были возведены здания и
сооружения, часто встречаются такие
грунтовые условия, которые требуют
применения свайных инструментов. 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.
Наиболее близкой по технической сущности
и достигаемому результату является
винтовая свая, включающая ствол с
размещенной на нем винтовой навивкой (см. RU,
патент №2073084, кл. Е 02 Д 5/38, 1997 г.) /1/.
Недостатками известной винтовой сваи
являются низкая несущая способность сваи,
трудность и неточность установки (невозможно
установить сваю точно в заданное место),
недостаточная надежность сваи.
Технический результат, на достижение
которого направлено настоящее изобретение,
заключается в повышении конструктивной
несущей способности сваи, простоте,
точности, надежности и удобстве ее монтажа,
возможности монтажа сваи в
густозастроенных районах.
Указанный технический результат
достигается тем, что в винтовой свае,
включающей ствол с размещенной на нем
винтовой навивкой, согласно изобретению,
ствол выполнен монолитным из железобетона,
по краю ствола размещена арматура,
выполненная в виде рифленых металлических
штырей, длина которых равна длине ствола,
при этом винтовая навивка выполнена из
железобетона по всей длине ствола в виде
винтовой лопасти, ширина которой
составляет от 0,5 до 5 диаметров ствола, а в
нижней части сваи, составляющей не более 1/3
ее длины, навивка выполнена конусообразной,
при этом по всей винтовой поверхности
лопасти размещены треугольные
металлические ребра жесткости, причем
основания соседних ребер прилегают к
стволу и соединены между собой и с
основаниями ребер, расположенных на
противоположной стороне ствола, причем
ребра приварены к дополнительной
спиральной арматуре, размещенной по всей
длине ствола, при этом вершины ребер
размещены по краю лопасти, в вершине
каждого ребра жесткости расположен
металлический штырь, а штыри соединены
между собой металлической арматурой,
уложенной по краю лопасти, при этом в
верхней части ствола установлен элемент
для обеспечения возможности фиксации с
ключом приспособления для завинчивания
сваи, выполненный, например, в виде
железобетонного болта.
Кроме того, в верхней части ствола может
быть размещен металлический оголовок с
резьбой, в верхней части оголовка выполнено
крепление для крюка, при этом по наружному
диаметру оголовка размещены рифленые
металлические штыри.
Кроме того, при установке сваи в
болотистой местности, между оголовком и
стволом установлен железобетонный
стержень.
На фиг.1 изображен общий вид винтовой сваи.
На фиг.2 -«- вертикальный разрез сваи 1-1.
На фиг.3 -«- разрез сваи по А-А.
На фиг.4 -«- расположение треугольных ребер
жесткости.
На фиг.5 -«- свая для болотистой местности.
Винтовая свая включает монолитный
железобетонный ствол 1 с размещенной на нем
винтовой навивкой 2, по краю ствола 1
размещена арматура, выполненная в виде
рифленых металлических штырей 3, длина
которых равна длине ствола 1. Винтовая
навивка 2 выполнена из железобетона по всей
длине ствола в виде винтовой лопасти,
ширина которой составляет от 0,5 до 5
диаметров ствола 1, а в нижней части сваи,
составляющей не более 1/3 ее длины, навивка
выполнена конусообразной, при этом по всей
винтовой поверхности лопасти размещены
треугольные металлические ребра 4
жесткости, причем основания соседних ребер
4 прилегают к стволу 1 и соединены между
собой и с основаниями ребер, расположенных
на противоположной стороне ствола 1, причем
ребра 4 приварены к дополнительной
спиральной арматуре 5, размещенной по всей
длине ствола 1, при этом вершины ребер 4
размещены по краю лопасти, в вершине
каждого ребра 4 расположен металлический
штырь 6, а штыри 6 соединены между собой
металлической арматурой 7, уложенной по
краю лопасти, при этом в верхней части
ствола 1 установлен элемент для обеспечения
возможности фиксации с ключом
приспособления для завинчивания сваи (не
показан), выполненный, например, в виде
железобетонного болта 8.
В верхней части ствола 1 размещен
железобетонный оголовок 9 с резьбой, в
верхней части оголовка 9 выполнено
крепление 10 для крюка, при этом по наружному
диаметру оголовка 9 размещены рифленые
металлические штыри 10, заходящие в ствол 1
на глубину не более 20-50 диаметров штыря
арматуры. Вся арматура начинается с
оголовка сваи.
Сваю устанавливают следующим образом
В грунте сверлят отверстие, диаметр
которого не меньше наружного диаметра
ствола 1 сваи, но не больше 1/4 диаметра
лопасти в широкой ее части, сваю
подтягивают крюком и насаживают ключ
приспособления для завинчивания сваи на
болт 8, затем конец сваи размещают в
отверстии и производят погружение сваи в
грунт путем одновременного приложения
завинчивающего и вдавливающего усилий при
помощи приспособления для завинчивания
сваи.
При установке сваи в болотистой местности
предусмотрено размещение между оголовком и
стволом железобетонного стержня 11.
Расположение арматуры в свае и ее
выполнение в виде рифленых металлических
штырей, треугольных металлических ребер
жесткости с металлическими штырями в
вершине, соединенными между собой
металлической арматурой, а также наличие
спиральной арматуры, все это позволяет
повысить прочность, надежность и несущую
способность сваи и предотвращает
разрушение сваи при ее завинчивании в грунт.
Выбор размеров ширины винтовой лопасти и
конусообразного участка сваи обусловлен
требованиями, предъявляемыми к свае (надежность,
прочность, несущая способность), и
геологическими особенностями грунта, в
который свая устанавливается.
Использование предложенной сваи дает
большой экономический эффект,
обусловленный тем, что сваи можно применять
на любой местности, в том числе и на
болотистой, и при густой застройке района.
При этом возможно использование
укороченных свай, длина которых в 2-5 раз
меньше, чем у стандартных свай, при той же
несущей способности. Сваи обладают высокой
несущей способностью, их можно быстро,
легко и надежно фиксировать, они одинаково
эффективно работают как при вдавливающем,
так и при выдавливающем усилии, что
позволяет их эффективно использовать как
при строительстве наземных сооружений в
районах с густой застройкой, так и при
строительстве тоннелей метро, подземных,
подводно-подземных тоннелей открытым
способом, прокладке труб по дну моря,
строительстве линий электропередач, мостов
и т.д. Возможность их легкого демонтажа
путем вывинчивания позволяет многократно,
при необходимости, использовать сваи, что
необходимо при строительстве, например,
временных переправ, креплении рельсов для
башенных кранов и т.д.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Винтовая свая, включающая ствол с
размещенной на нем винтовой навивкой,
отличающаяся тем, что ствол выполнен
монолитным из железобетона, по краю ствола
размещена арматура, выполненная в виде
рифленых металлических штырей, длина
которых равна длине ствола, при этом по всей
длине ствола расположена дополнительная
спиральная арматура, причем винтовая
навивка выполнена из железобетона по всей
длине ствола в виде винтовой лопасти,
ширина которой составляет от 0,5 до 5
диаметров ствола, а в нижней части сваи,
составляющей не более 1/3 ее длины, навивка
выполнена конусообразной, при этом по всей
винтовой поверхности лопасти размещены
треугольные металлические ребра жесткости,
причем основания соседних ребер прилегают
к стволу и соединены между собой и с
основаниями ребер, расположенных на
противоположной стороне ствола, причем
ребра приварены к дополнительной
спиральной арматуре, при этом вершины ребер
размещены по краю лопасти, в вершине
каждого ребра жесткости расположен
металлический штырь, а штыри соединены
между собой металлической арматурой,
уложенной по краю лопасти, при этом в
верхней части ствола установлен элемент
для обеспечения возможности фиксации с
ключом приспособления для завинчивания
сваи, выполненный в виде железобетонного
болта.
2. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем,
что в верхней части ствола дополнительно
размещен металлический оголовок с резьбой,
в верхней части оголовка выполнено
крепление для крюка, при этом по наружному
диаметру оголовка размещены рифленые
металлические штыри.
3. Винтовая свая по п.2, отличающаяся тем,
что при установке сваи в болотистой
местности между оголовком и стволом
установлен железобетонный стержень.
Версия для печати
Дата публикации 02.05.2007гг
вверх
|
