Свая

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Чернюк Владимир Петрович Лешко Галина Витальевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) 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, отличающаяся тем, что в овале вдоль большей продольной вертикальной оси выполнены сквозные,одного диаметра отверстия, через которые пропущен ствол, снабженный выше овала упором, а ниже него - наконечником, причем упор выполнен кольцевым, а наконечник - коническим или пирамидальным с большими по сравнению с диаметром отверстий размерами.(56) 1. Патент РБ на изобретение 7492. Устройство для образования уширения в скважине / В.П.Чернюк и др. МПК 21 7/28. Заявл. 16.07.2002. Опубл. 30.03.2004 (аналог). 2. Патент РБ на полезную модель 6203. Свая / В.П.Чернюк и др. МПК 02 5/22. Заявл. 16.10.2009. 3 арег. 03.02.2010 (прототип). Полезная модель относится к области строительства, в частности к фундаментостроению, и может быть использована в качестве конструкций свай, в том числе анкерных, повышенной несущей способности по грунту основания в условиях распространения слабых грунтов при возведении различного рода зданий и сооружений. Известно устройство для образования уширения в скважине, аналогичное свае, содержащее опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическим опорным элементом в виде кольца, превращаемого в овал 1. Недостатком данного решения является сложность конструкции устройства, обусловленная наличием, кроме штока, двух втулок (верхней и нижней) и пластины, а также необходимость бурения скважины большого диаметра для опускания в него круглого (а не овального) тороидального уширителя-кольца с целью получения более высокой несущей способности будущей сваи. Более близким техническим решением по сущности и достигаемому результату является свая, содержащая опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическим опорным элементом в виде превращенного в вертикальный овал кольца 2. При простоте конструкции и возможности бурения скважины малого диаметра для опускания сваи (это достоинства), свая имеет существенные недостатки. Это малая несущая способность сваи по грунту основания, т.к. вертикальный овал после опускания в скважину превращается в кольцо (а желательно - в горизонтальный овал, что увеличит площадь опирания сваи на грунт). Кроме того, конструкция сваи пожароопасна и связана с необходимостью сжигания деревянной распорки при помощи бензина. Также свая не может использоваться в качестве анкерной ввиду незначительной анкерующей способности в грунте основания. Задачей настоящей полезной модели является повышение несущей способности по грунту основания на действие как вдавливающих, так и выдергивающих нагрузок. Решение поставленной задачи достигается тем, что в известной свае, включающей опущенный в скважину ствол с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическом опорным элементом в виде превращенного в вертикальный овал кольца меньших по сравнению со скважиной размеров, в овале вдоль большей продольной вертикальной оси выполнены сквозные, одного диаметра отверстия, через которые пропущен ствол, снабженный выше овала упором, а ниже него - наконечником, причем упор выполнен кольцевым, а наконечник - коническим или пирамидальным с большими по сравнению с диаметром отверстий размерами. Сопоставительный с прототипом анализ показывает, что отличия заявленного объекта заключаются в следующем 1) в овале вдоль большей продольной вертикальной оси выполнены сквозные отверстия 2) сквозные отверстия выполнены одного диаметра 3) через отверстия пропущен ствол 4) ствол выше овала снабжен упором, а ниже - наконечником 5) упор выполнен кольцевым 6) наконечник выполнен коническим или пирамидальным 2 74192011.08.30 7) упор и наконечник изготовлены больших, чем диаметр отверстий, размеров. Конструкция предлагаемой сваи обладает повышенной несущей способностью по грунту основания, т.к. при погружении в лидерную скважину опорный элемент - кольцо имеет форму вертикального овала, а после погружения (в процессе эксплуатации) - форму горизонтального овала, что увеличивает площадь опирания на грунт как при вдавливающих, так и при выдергивающих нагрузках. Работоспособность устройства достаточно надежна, так как при приложении вертикальной вдавливающей нагрузки к стволу, а далее - к вертикальному овалу он превращается вначале в кольцо, а затем - в горизонтальный овал, а это и нужно для работы как на вдавливающие, так и на выдергивающие нагрузки. Указанные выше отличия являются новыми, достаточными для решения поставленной задачи, что позволяет считать их существенными. Сравнение заявленного устройства с другими решениями свай не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну технического решения. Сказанное свидетельствует о возможности признания объекта полезной моделью. 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, в процессе эксплуатации, при превращении опорного элемента в горизонтальный овал. Обозначения 1 - ствол 2 - опорный элемент (кольцо) 3, 4 - сквозные отверстия 5 кольцевой упор 6 - наконечник. Свая содержит опущенный в скважину ствол 1 с раскрывающимся на его нижнем конце упругодеформируемым металлическим опорным элементом 2 в виде превращенного в вертикальный овал кольца меньших по сравнению со скважиной размеров (фиг. 1). В опорном элементе (кольце, вертикальном овале) 2 вдоль большей продольной вертикальной оси выполнены сквозные отверстия 3, 4 одного диаметра. Через отверстия 3, 4 пропущен ствол 1, снабженный выше овала упором 5, а ниже него - наконечником 6. Упор 5 выполнен кольцевым, а наконечник - коническим или пирамидальным с большими размерами обоих элементов 5, 6 по сравнению с диаметром отверстий 3, 4. Погружают сваю в предварительно пробуренную скважину малого диаметра (по вертикальному овалу) (фиг. 1) и прикладывают к стволу 1 вдавливающую нагрузку. При этом наконечник 6 погружается в дно скважины, а кольцевой упор 5 передает нагрузку на опорный элемент 2 (кольцо, вертикальный овал), распрямляя (расклинивая) его в скважине и превращая его в горизонтальный овал (фиг. 2). По мере увеличения вертикальной нагрузки горизонтальный овал увеличивает свою продольную ось, а сопротивление грунта раскрытию опорного элемента 2 увеличивается,повышая несущую способность сваи по грунту основания на действие вертикальной нагрузки. В принципе свая может быть использована после раскрытия опорного элемента 2 и превращения его в горизонтальный овал (фиг. 2) в качестве анкерной сваи. Для этого к стволу 1 нужно приложить выдергивающее усилие до опирания наконечника 6 на горизонтальный овал снизу (на фиг. 2 это не показано), и свая готова к воспринятию вертикальной выдергивающей нагрузки. Конструкция сваи весьма проста. Это всего лишь кольцо с отверстиями и ствол с наконечником и упором. Ее можно изготовить в любых условиях. Несущая способность может быть весьма значительной (вплоть до сплющивания горизонтального овала в плоский элемент). После погружения сваи в грунт полость скважины может быть заполнена грунтом или другим материалом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4