Винтовая свая

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Кузьмич Петр Михайлович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) 1. Винтовая свая, содержащая ствол с винтовой лопастью на нижнем конце, отличающаяся тем, что лопасть выполнена в виде обращенной книзу острием конической пружины растяжения, ствол пропущен через нее вдоль продольной оси и прикреплен к острию, а верхний конец ствола снабжен фиксатором для крепления ствола к основанию. 2. Свая по п. 1, отличающаяся тем, что фиксатор выполнен в виде поперечных сквозных отверстий в стволе и штырей. 3. Свая по п. 1, отличающаяся тем, что фиксатор выполнен в виде приваренных к стволу упоров.(56) 1. Патент РБ на полезную модель 1895. Винтовая свая / П.С. Пойта, В.П. Чернюк и др. МПК 02 5/56. Заявл. 06.08.04. Зарег. 03.01.05 (аналог). 2. Чернюк В.П. и др. Винтовая свая и анкеры в строительстве. - Мн. Ураджай, 1993.С. 8-10, рис. 11, в (прототип). 3. Общетехнический справочник / Под. ред. А.Н. Малова. - М. Машиностроение,1971. - С. 140, табл. 51. Полезная модель относится к строительству и касается выполнения конструкций винтовых свай, предназначенных для закрепления тросовых оттяжек различных сооружений,временных и постоянных опор, например, линий электропередач, связи, трубопроводов,пневмонадувных зданий, работающих на выдергивающие вертикальные нагрузки. Известна винтовая свая, содержащая ствол с винтовой лопастью на нижнем конце, причем лопасть выполнена в виде заостренной и скрученной на один оборот по винту полосы 1. Недостатком такой винтовой сваи является невысокая несущая способность по грунту основания, так как лопасть выполнена в виде однооборотной винтовой полосы небольших размеров. Кроме того, такая винтовая лопасть сложна в изготовлении. Более близкой к заявляемой является винтовая свая, включающая ствол с винтовой лопастью на нижнем конце, причем лопасть выполнена в виде многооборотной винтовой полосы 2. Недостатками данной винтовой сваи также являются сложность изготовления сваи(из-за наличия многооборотной пространственной сложной конструкции винтовой лопасти) и невысокая несущая способность по грунту основания. Задачами настоящей разработки являются упрощение конструкции сваи (путем упрощения конструкции винтовой лопасти) и повышение ее несущей способности по грунту основания (за счет раскрытия в грунте винтовой лопасти). Поставленные задачи решаются тем, что в известной винтовой свае, содержащей ствол с винтовой лопастью на нижнем конце, лопасть выполнена в виде обращенной книзу острием конической пружины растяжения, ствол пропущен через нее вдоль продольной оси и прикреплен к острию, а верхний конец ствола снабжен фиксатором для крепления ствола к основанию. Фиксатор может быть выполнен в виде поперечных сквозных отверстий в стволе и штырей либо в виде приваренных к стволу упоров. Сопоставительный с прототипом анализ показывает наличие следующих отличий 1. Винтовая лопасть выполнена в виде обращенной книзу конической пружины растяжения. 2. Ствол пропущен через пружину вдоль продольной оси и прикреплен к острию. 3. Верхний конец ствола снабжен фиксатором для крепления ствола к основанию. 4. Фиксатор может быть выполнен в виде поперечных сквозных отверстий и штырей. 5. Фиксатор может быть выполнен в виде приваренных к стволу упоров. Указанные отличительные признаки являются новыми, существенными и достаточными для реализации поставленных задач - упрощения конструкции устройства и повышения ее несущей способности по грунту основания, что позволяет считать винтовую сваю полезной моделью, так как признаки легко и просто реализовать на практике и изготовить винтовую сваю ствол представляет собой отрезок металлической трубы, а винтовая свая - типовую коническую пружину сжатия, сведения о которой приведены,например, в 3. Винтовую сваю можно погружать в основание одним из известных способов установки свай 1) погружение завинчиванием непосредственно в грунт (для слабых и водонасыщенных грунтов) 2 65132010.08.30 2) погружение завинчиванием в лидерные скважины с последующей заливкой грунтовым раствором (для грунтов средней плотности и прочности) 3) погружение завинчиванием в лидерные скважины без последующей заливки грунтовым раствором (для прочных и плотных грунтов). Сравнение заявляемого устройства с другими техническими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну данного объекта. По крайней мере, авторам подобные решения не известны. Сущность полезной модели поясняется фигурой, где изображена в разрезе предлагаемая винтовая свая после погружения ее в предварительно пробуренную лидерную скважину (небольших размеров). 1 - ствол 2 - коническая пружина растяжения 3 - острие 4 - поперечные сквозные отверстия 5 - штырь. Винтовая свая состоит из заостренного снизу ствола 1 с винтовой лопастью на нижнем конце в виде обращенной книзу острием конической пружины растяжения 2. Ствол 1 пропущен через пружину 2 вдоль ее продольной оси и прикреплен к острию 3. Верхний конец ствола 1 снабжен фиксатором для крепления ствола к основанию, который выполнен в виде поперечных сквозных отверстий 4 в стволе 1 и штыря 5. Фиксатор также может быть выполнен в виде приваренных к стволу упоров (на фигуре данный фиксатор не показан). Погрузить сваю в основание можно завинчиванием одним из трех вышеупомянутых способов. На фигуре показан случай погружения винтовой сваи завинчиванием в предварительно пробуренную в грунте лидерную (небольшого диаметра) скважину, прикладывая к оголовку ствола 1 крутящий момент Мкр и осевое усилие подачи Р. Под давлением осевого усилия подачиконическая пружина 2 растягивается вдоль ствола 1, а под действием крутящего момента Мкр завинчивается в скважину. При этом суженная часть пружины 2 погружается в скважине, а расширенная часть пружины 2 - в грунте вокруг скважины. Так погружают винтовую сваю до проектной отметки, после чего фиксируют ствол в скважине при помощи фиксатора из отверстий 4 и штыря 5 либо приваренных к стволу упоров. Для фиксации ствола 1 в скважине его выдергивают вверх в скважине, прикладывая к нему выдергивающее усилие (краном, лебедкой, вручную) до требуемого выдергивающего усилия. Чем больше выдергивающее усилие, тем больше раскрывается винтовая лопасть в грунте, тем больше сопротивление грунта выдергиванию. Достигнув требуемого значения сопротивления выдергиванию, ствол 1 фиксируют в скважине при помощи штыря 5 и сквозных поперечных отверстий 4 в стволе 1. После этого к стволу 1 можно прикреплять тросовую оттяжку для эксплуатации сваи, не заливая скважину (второй способ погружения) или заливая скважину (третий способ погружения) грунтовым раствором. По первому способу погружения винтовую сваю можно завинчивать непосредственно в грунт (без бурения лидерной скважины). Во всех трех способах меняется только технология установки винтовой сваи. Конструкция винтовых свай весьма проста (для ее изготовления требуется отрезок металлической трубы и типовая коническая пружина растяжения), обладает высокой несущей прогрессирующей способностью по грунту основания на действие выдергивающих нагрузок (может быть использована в качестве как жестких, так и упругоподатливых анкеров, а это важное свойство при возведении опор трубопроводов на пучинистых грунтах), технологична в производстве (применимы все три способа погружения), минимально металлоемка и может найти применение в строительстве. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3