винтообразная свая и способ ее сооружения
Классы МПК: | E02D5/30 из бетона, железобетона или из стали и бетона E02D5/56 винтовые сваи |
Автор(ы): | Землянский Анатолий Андреевич (RU), Ращепкина Светлана Алексеевна (RU), Денисова Алла Павловна (RU), Вертынский Олег Станиславович (RU) |
Патентообладатель(и): | Саратовский государственный технический университет (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2003-09-29 публикация патента:
20.06.2006 |
Изобретение относится к области строительства, а именно к фундаментостроению. Винтообразная свая на слабых грунтах включает полый ствол с винтовыми выступами по наружной поверхности, расположенными относительно вертикали под углом , причем выступы выполнены из стальной полосы, ствол снабжен штуцерами для подачи заполнителя в пространство между стволом и выступами для придания выступам эллипсоидальной формы; тангенс угла равен 0,15...0,70. Способ сооружения винтообразной сваи на слабых грунтах включает изготовление ствола сваи с винтовыми выступами, погружение сваи на проектную глубину, при этом после погружения сваи выступам придают эллипсоидальную форму путем подачи заполнителя между выступами и стволом, затем полый ствол сваи заполняют бетоном. Технический результат - повышение несущей способности сваи и снижение трудоемкости изготовления. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.
Формула изобретения
1. Винтообразная свая на слабых грунтах, включающая полый ствол с винтовыми выступами по наружной поверхности, расположенными относительно вертикали под углом , отличающаяся тем, что выступы выполнены из стальной полосы, а тангенс угла их расположения равен 0,15...0,70, при этом ствол снабжен штуцерами для подачи сжатого воздуха в пространство между стволом и выступами для придания выступам эллипсоидальной формы.
2. Способ сооружения сваи по п.1, включающий изготовление ствола сваи с винтовыми выступами, погружение сваи на проектную глубину, отличающийся тем, что после погружения сваи выступам придают эллипсоидальную форму путем подачи сжатого воздуха между стволом и выступами, затем образованный каркас сваи заполняют бетоном.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано при сооружении на слабых грунтах.
Известен способ возведения сваи [1], включающий образование скважины в грунте, подачу в скважину с поверхности грунта рабочего материала, последующее расширение скважины и уплотнение материала винтовым шнековым снарядом. Недостатком данного способа является сложность возведения сваи.
Известен способ изготовления набивной сваи [2], включающий бурение скважины, погружение шнекового снаряда до требуемой глубины, подачу тиксотропного раствора, подачу рабочего материала с одновременным вытеснением тиксотропного раствора, уплотнение рабочего материала. Недостатком такого способа является трудоемкость изготовления и материалоемкость сваи.
Известна винтовая свая [3], включающая ствол, выполненный пустотелым из полос, свернутых в винт в продольном и поперечном направлении. Недостатком такой сваи является сложность ее изготовления.
Известна винтовая свая [4], включающая ствол с винтовой нарезкой и коническим сбегом у острия, гайку, закрепленную на поверхности грунта, через которую пропущен ствол. Недостатком сваи является ее невысокая несущая способность.
Наиболее близким по технической сущности является забивная свая [5], включающая ствол, с треугольными винтовыми выступами, способ возведения которой включает забивку (завинчивание) сваи, закрепление головы сваи в ростверке и ее фиксация от поворота в плане. Недостатком является невысокая несущая способность сваи.
Задача изобретения - повышение несущей способности сваи и снижение трудоемкости изготовления.
Задача достигается тем, что в винтообразной свае на слабых грунтах, включающей полый ствол с винтовыми выступами по наружной поверхности, расположенными относительно вертикали под углом , причем выступы из стальной полосы, прикрепленной к наружной поверхности полого ствола; ствол снабжен штуцерами для подачи сжатого воздуха в пространство между стволом и выступами, причем выступы эллипсоидальной формы; тангенс угла равен 0,15... 0,70. Конструкция такой сваи повышает ее несущую способность. Кроме того, в способе сооружения винтообразной сваи на слабых грунтах, включающем изготовление ствола сваи с выступами, погружение сваи на проектную глубину, при этом после погружения сваи выступам придают эллипсоидальную форму путем подачи сжатого воздуха между выступами и стволом; затем образованный каркас сваи заполняют бетоном. Такой способ сооружения позволяет снизить трудоемкость ее изготовления, а также благодаря обжатию грунта выступами повысить ее несущую способность.
На фиг.1 - полый ствол сваи с полосами (плоскими выступами) и разрез 1-1;
на фиг.2 - полый ствол со сформированными винтовыми выступами эллипсоидальной формы и разрез 1-1;
на фиг.3 - винтообразная свая и разрез 1-1; узел А на разрезе 1-1.
На чертежах обозначено: 1- полый ствол; 2 - винтовые выступы плоской формы (полосы); 3 - винтовые выступы эллипсоидальной формы; 4 - бетон; 5 - сварочные швы; 6 - штуцеры.
Винтообразная свая включает: полый ствол 1 в виде стальной бесшовной трубы высотой Hнар=2...4 м, диаметром dнар=200...400 мм и толщиной tст =2...4 мм; выступы 2 из полосовой стали толщиной tвыс =0,5...1 мм и шириной b=100...300 мм, прикрепленные по винтовой линии к стволу 1 по наружной его поверхности, причем тангенс угла наклона выступов 2 к вертикали равен 0,15...0,7. Ствол снабжен штуцерами 6 для подачи сжатого воздуха, причем выступы 3 эллипсоидальной формы (фиг.1, 2).
Способ сооружения винтообразной сваи включает изготовление ствола 1 сваи с винтовыми выступами 2, погружение сваи на проектную глубину, придание винтовым выступам 3 эллипсоидальной формы путем подачи сжатого воздуха между выступами 2 и стволом 1 через штуцер 6, заполнение образованного каркаса бетоном 4 (фиг.1, 2, 3).
Создание винтообразной сваи на слабых грунтах и способ ее сооружения происходит следующим образом (фиг.1, 2, 3):
К стволу сваи 1 дискретно по винтовой линии (под углом к вертикали) с наружной его стороны герметично сварочным швом 5 прикрепляют стальные полосы (плоские выступы) 2, которые смещают относительно торцов ствола 1 на величину не менее 1/4 его диаметра (фиг.1). При этом выбранный интервал угла позволяет варьировать несущей способностью сваи.
Затем сваю погружают в скважину на проектную глубину. Через штуцеры 6, прикрепленные внутри полого ствола, подают сжатый воздух в пространство между стволом 1 и полосами 2 (плоскими выступами). Происходит деформирование полос 2 за счет пластических свойств стали и образование полых выступов 3 эллипсоидальной формы (фиг.2).
В процессе деформации выступов происходит обжатие грунта последними, что способствует повышению несущей способности сваи. Затем полученный каркас заполняют бетоном 4. При заполнении выступов бетоном воздух, находящийся в выступах, вытесняется через штуцеры, расположенные в нижней части ствола.
Винтообразная свая и способ ее сооружения рекомендуется к применению при строительстве в грунтах I типа просадочности.
Источники информации
1. Патент №2205262 С2. Способ возведения сваи. Перцовский М.И., 2003 г.
2. Патент №2169234 С 1. Способ изготовления набивной сваи. Аксентов Б.И., 2001 г.
3. Патент №2172373 С2. Винтовая свая. Кубанский государственный аграрный университет, 2001.
4. А.с. №727750. Винтовая свая. Чернюк В.П, Краснощек Б.В.
5. А.с. №1778238. Забивная свая. Среднеазиатское отделение Всесоюзного государственного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института, 1992 г., Б.И. №44.
Класс E02D5/30 из бетона, железобетона или из стали и бетона
свая-оболочка с заполнителем - патент 2523264 (20.07.2014) | |
способ возведения сваи - патент 2520314 (20.06.2014) | |
способ возведения сваи неглубокого заложения - патент 2510441 (27.03.2014) | |
способ установки сваи открытого профиля в слабых сезоннопромерзающих пучинистых грунтах - патент 2394127 (10.07.2010) | |
свая - патент 2250304 (20.04.2005) | |
трубообразная свая, заключенная в бетон, способ забивания сваи - патент 2236505 (20.09.2004) | |
свая - патент 2205920 (10.06.2003) | |
забивная свая - патент 2182622 (20.05.2002) | |
разделяющаяся свая с концентраторами напряжения - патент 2149950 (27.05.2000) | |
свая - патент 2130993 (27.05.1999) |
перекрестнолопастная свая - патент 2503777 (10.01.2014) | |
винтовой рабочий орган - патент 2502849 (27.12.2013) | |
винтовая инъекционная свая-анкер - патент 2489548 (10.08.2013) | |
винтовая свая - патент 2459038 (20.08.2012) | |
свая и способ ее установки в вечномерзлый грунт - патент 2441116 (27.01.2012) | |
устройство для сооружения буронабивных винтовых свай - патент 2439247 (10.01.2012) | |
свая винтовая - патент 2435905 (10.12.2011) | |
устройство для образования буронабивных свай - патент 2426835 (20.08.2011) | |
винтовая свая - патент 2416695 (20.04.2011) | |
винтовая свая - патент 2413818 (10.03.2011) |