забивная свая

Формула изобретения

Забивная свая со стволом из свернутых по винтовой линии одинаковых по длине ствола листов, соединенных друг с другом одной стороной, отличающаяся тем, что ствол выполнен из скрученных в продольном направлении относительно собственной оси симметрии и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении уменьшающихся книзу по всей длине листов треугольной формы, соединенных друг с другом по периметру ствола своими боковыми сторонами с образованием пустотелой многозаходной винтовой, сужающейся книзу конической поверхности по всей длине ствола с тремя и более коническими винтовыми линиями и переменным шагом по всей длине ствола и режущими кромками с острыми углами при вершине.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, устраиваемым преимущественно на слабых и просадочных грунтах.

Известна винтовая свая (а.с. №964053, кл. Е 02 D 5/48, 1982 г.), включающая винтовой расширяющийся кверху ствол.

В известной свае наружная поверхность выполнена уступом, расположенным по одноходовой спирали.

Недостатком такой сваи является недостаточная несущая способность, а также необходимость применения при погружении мощных завинчивающих установок, обладающих мощными крутящими моментами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является винтовая свая (2332990 А, Е 02 D 5/28, 26.10.1943 г.) со стволом из свернутых по винтовой линии одинаковых по длине ствола полос, с уменьшающейся шириной только в нижней части ствола полос, соединенных друг с другом лишь одной стороной по центральной оси ствола с образованием цилиндрических винтовых линий по наружной поверхности ствола, уменьшающейся ширины для получения переменного сечения в нижней части ствола.

Недостатком такой сваи является недостаточная несущая способность, а также необходимость применения при погружении мощных завинчивающих установок, обладающих мощными крутящими моментами.

Техническим решением является повышение несущей способности сваи и облегчение погружения.

Поставленная задача достигается тем, что в забивной свае со стволом из свернутых по винтовой линии одинаковых по длине ствола листов, соединенных друг с другом одной стороной, согласно изобретению ствол выполнен из скрученных в продольном направлении относительно собственной оси симметрии и изогнутых по винтовой линии на конической оправке в поперечном направлении уменьшающихся книзу по всей длине листов треугольной формы, соединенных друг с другом по периметру ствола своими боковыми сторонами с образованием пустотелой многозаходной винтовой, сужающейся книзу, конической поверхности по всей длине ствола с тремя и более коническими винтовыми линиями и переменным шагом по всей длине ствола, и режущими кромками с острыми углами при вершине.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции забивной сваи.

Новизна заключается в том, что площадь наружной поверхности увеличивается, что повышает несущую способность забивной сваи.

Новизна усматривается также в том, что наружная поверхность сваи выполнена в виде винтовой конической поверхности по всей длине ствола, снабженной коническими винтовыми линиями, что повышает несущую способность забивной сваи и облегчает погружение.

Новизна заключается также в том, что наличие сужающейся книзу по всей длине ствола конической винтовой поверхности уплотняет грунт, что повышает несущую способность.

Новизна усматривается также в том, что по наружной поверхности по периметру забивной сваи по всей длине образуются плавные многозаходные винтовые поверхности, что не только повышает несущую способность сваи, но и облегчает погружение.

Новизна предложения заключается в том, что наружная поверхность сваи образована сочетанием по периметру сваи суживающихся книзу по всей длине ствола криволинейных поверхностей, что облегчает погружение.

Новизна заключается тем, что ствол сваи снабжен по наружному периметру многозаходными коническими винтовыми линиями с переменным шагом по всей длине ствола, что облегчает погружение.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 изображена забивная свая, погруженная в грунт; на фиг.2 - ствол сваи; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - лист треугольной формы; на фиг.5 - лист треугольной формы после скручивания в поперечном направлении относительно собственной продольной оси.

Забивная свая (фиг.1 и 2) включает в себя ствол 1, имеющий оголовок 2. Ствол сваи выполнен из свернутых по винтовой линии в продольном направлении и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении листов 3, 4, 5 треугольной формы (фиг.2 и 3). Листы 3, 4, 5 соединяют друг с другом по периметру ствола боковыми сторонами известными методами, например сваркой, с образованием режущих кромок с острыми углами при вершине 6-7; 6-8; 6-9 и пустотелой многозаходной винтовой сужающейся книзу конической поверхности по всей длине ствола и снабжены по наружному периметру тремя и более коническими винтовыми линиями с переменным шагом по всей длине ствола 6-7, 6-8, 6-9 по наружной поверхности ствола. Винтовые линии 6-7, 6-8, 6-9 имеют переменный шаг по всей длине ствола 1. Каждый из листов 3, 4, 5 скручен в продольном направлении относительно собственной оси симметрии, например как лист 3 на фиг.5, у которого зафиксирован в горячем пли холодном состоянии один из его концов и повернут другой конец листа в заданном направлении. Скрученный таким образом лист 3 размещают на конической оправке и изгибают так, чтобы кромки листа разместились в поперечном направлении по винтовой линии. При этом лист деформируется и его либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом деформируют остальные листы 4, 5, образующими винтовой ствол 1. Далее три деформированные таким образом листов 3, 4, 5 соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. В результате образуются острые кромки по всей длине винтовых линий по периметру сваи с острыми углами при вершине, что облегчает погружение сваи в грунт.

Скручивание каждого листа треугольной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности винтового ствола, благодаря чему увеличивается разность между углами наклона векторов сил трения стенок сваи и грунта, при этом облегчается погружение забивной сваи в грунт.

Погружение сваи осуществляется забивкой и вдавливанием по оголовку 2 сваи. При этом свая проворачивается в направляющих (на чертежах не показаны) и погружается в грунт. Наличие криволинейная наружной конической поверхности облегчает погружение с самозакручиванием и по мере погружения забивной сваи грунт уплотняется, что приводит к повышению несущей способности забивной сваи.

Из-за наличия на наружной поверхности винтовых режущих кромок с острым углом при вершине свая погружается без приложения большого крутящего момента, так как происходит само завинчивание забивной сваи по мере погружения ее в грунт.

При погружении за счет конусообразности боковых поверхностей двоякой кривизны осуществляется расклинивание грунта, т.е. вытесняемый сваей грунт уплотняется боковыми поверхностями сваи.

Предложенная конструкция сваи может быть использована в любых грунтовых условиях производства работ - в слабых, водонасыщенных, пластичных, песчаных пластично-мерзлых и мерзлых грунтах, обеспечивая повышение несущей способности и облегчение погружения.