RU139824U1 - Винтовая свая - Google Patents
Винтовая свая Download PDFInfo
- Publication number
- RU139824U1 RU139824U1 RU2013149441/03U RU2013149441U RU139824U1 RU 139824 U1 RU139824 U1 RU 139824U1 RU 2013149441/03 U RU2013149441/03 U RU 2013149441/03U RU 2013149441 U RU2013149441 U RU 2013149441U RU 139824 U1 RU139824 U1 RU 139824U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blades
- blade
- pile
- screw
- soil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Винтовая свая, содержащая полый ствол с, по меньшей мере, двумя лопастями с одинаковым диаметром, отличающаяся тем, что верхняя винтовая лопасть расположена от нижней лопасти на расстоянии, равном от 2 до 2,5 диаметров лопасти.
Description
Полезная модель относится к строительству, а именно к винтовым сваям применяемым при возведении фундаментов.
По патенту RU 28498 известна винтовая свая, содержащая ствол с закрепленным на переднем по направлению ввинчивания конце винтовым башмаком в виде ступицы с конусным наконечником, оснащенной первой (нижней) винтовой лопастью и второй (верхней) лопастью. Нижняя винтовая свая выполнена с уменьшением диаметра и т.д.
Недостатком известной сваи является низкая несущая способность в слабых глинистых грунтах, за счет лопастей разных диаметров.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является известная по заявке на изобретение RU 2011145419 винтовая свая, содержащая ствол с закрепленным на переднем по направлению ввинчивания конце винтовым башмаком в виде ступицы с конусным наконечником, оснащенных винтовой лопастью, винтовой профиль того же шага и направления, что и лопасть башмака, где винтовой профиль выполнен из нескольких одновитковых винтовых лопастей, закрепленных на стволе сваи с шагом не менее пяти их наружных диаметров.
Недостатком известной сваи является низкая несущая способность в слабых глинистых грунтах вследствие большого шага между лопастями.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение несущей способности винтовой сваи.
Технический результат достигается тем, ч то в винтовой свае, содержащей полый ствол и две лопасти с одинаковым диаметром, согласно полезной модели, верхняя винтовая лопасть расположена от нижней лопасти па расстоянии равном от 2 до 2.5 диаметров лопасти.
Конструктивные (или геометрические) параметры двухлопастных винтовых свай, такие как шаг между лопастями, диаметр лопастей - величины не постоянные, а сложным образом зависящие от характеристик грунтовой среды, где они устанавливаются.
Для слабых глинистых грунтов оптимальным будет являться такое расположение лопастей при котором верхняя винтовая лопасть расположена от нижней лопасти на расстоянии равном от 2 до 2.5 диаметров лопасти.
Теоретические исследования по определению оптимального расстояния между лопастями, включали в себя численное решение задачи методом конечных элементов по определению максимальной несущей способности сваи (предельного сопротивления сваи) при варьировании шага между лопастями. Оптимальное расстояние - это расстояние при котором достигается максимальное сопротивление сваи по грунту. На основе решения серии задач был построен общий график (фиг. 1). из которого следует, что максимальное сопротивление сваи по грунту лежит в диапазоне значений 2-2.5 диаметра лопасти.
Также по результатам численного эксперимента выявлены закономерности в характере работы винтовой сваи с различным шагом лопастей
Повышение несущей способности сваи при расстоянии между лопастями 2-2.5 диаметра лопасти, связано с характером работы одиночной сваи. При расстоянии 2-2.5 диаметра грунт, заключенный между лопастями начинает работать совместно со сваей, обеспечивая мобилизацию сил трения по боковой поверхности при работе сваи.
При расположении лопастей на расстоянии меньше двух диаметров, грунт между лопастями также работает совместно, но пониженное значение сопротивления сваи по грунту связано с взаимным влиянием лопастей, которые увеличивают общие перемещения сваи в грунтовом массиве, а также с небольшим значением периметра боковой поверхности грунта, заключенного между лопастями, которые создают сопротивление по боковой поверхности.
Исходя из характера работы винтовой сваи, общая несущая способность сваи при расположении лопастей на расстоянии до 2.5 D будет складываться из двух слагаемых: F=Fл+Fб, где Fл - сила предельного сопротивления под нижней лопастью сваи. Fб - сила предельного сопротивления по боковой поверхности грунта, заключенного между лопастями
При расположении лопастей на расстоянии больше 2.5 диаметров лопастей, последние начинают работать отдельно и несущая способность сваи определиться как сумма сил сопротивлений под каждой лопастью в отдельности.
где Fл - сила предельного сопротивления под нижней лопастью сваи, Fл1 - сила предельного сопротивления под верхней лопастью.
Установив характер работы винтовых свай при различном шаге лопастей проведем аналитический расчет несущей способности винтовых свай в двух случаях. Когда расстояние между лопастями 2,5 D и 3 D.
Рассмотрим винтовую сваю, нижняя лопасть которой погружена в грунт на глубину 4 метра, и с диаметром лопастей 400 мм. В первом случае расстояние между лопастями составляет 2.5 D, а во втором 3 D. Грунт - глина. Удельный вес грунта 19 кН/м3, с=25 кПа, □=15°
В первом случае, когда расстояние между лопастями сваи составляет 1000 мм, несущая способность сваи определиться как сумма сил предельного сопротивления под нижней лопастью и боковой поверхности грунта, заключенного между лопастями. Сила предельного сопротивления грунта под нижней лопастью сваи согласно СП 24.13330. 2011 Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
Fл=(а1с1+a2γ1h1)A,
где a1, a2 - безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта в рабочей зоне φI (под рабочей зоной понимается прилегающий к лопасти слой грунта толщиной, равной d);
c1 - расчетное значение удельного сцепления грунта в рабочей зоне, кПа;
γ1 - осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше лопасти сваи (при водонасыщенных грунтах с учетом взвешивающего действия воды), кН/м3;
h1 - глубина залегания лопасти сваи от природного рельефа, а при планировке территории срезкой - от уровня планировки, м;
A - проекция площади лопасти, м2, считая по наружному диаметру, при работе винтовой сваи на сжимающую нагрузку, и проекция рабочей площади лопасти, т.е. за вычетом площади сечения ствола, при работе винтовой сваи на выдергивающую нагрузку.
Сила предельного сопротивления грунта по боковой поверхности составляет:
Fб=uτil где,
u - периметр боковой поверхности грунта, заключенного между лопастями
fi - расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности.
l - образующая цилиндра грунта заключенного между лопастями.
Fб=1.256 м·42 кПа∗1 м=52.75 кК
F=Fл+Fб=27.87+52.75=80.62 кН - несущая способность винтовой сваи с расстоянием между лопастями 2.5 D
Во втором случае, когда расстояние между лопастями сваи составляет 1200 мм, несущая способность сваи определиться как сумма сил сопротивления грунта под нижней и верхней лопастью в отдельности.
F=Fл+Fл1=27.87+42.12=69.99 кН - несущая способность винтовой сваи с расстоянием между лопастями 3 D
Таким образом, по результатам расчета при шаге лопастей 2.5 D несущая способность винтовой сваи больше (80,62 кН), чем при расстоянии между лопастями 3 D (69.99 кН).
Назначение оптимальных размеров позволит добиться уменьшения материалоемкости, а повысить экономический эффект при использовании винтовых свай, за счет более полного использования сил сопротивления сваи в грунте.
В глинистых грунтах при неправильно назначенном шаге между лопастями может наблюдаться «обратный» эффект, т.е. введение второй лопасти может только ухудшить работу конструкции, в частности, увеличить осадку сваи.
Сущность заявленной полезной поясняется рисунками:
На фиг. 1 показан график нагрузки па сваю в зависимости от шага лопастей.
На фиг. 2 показана винтовая свая.
Винтовая свая, содержащая полый ствол 1 с, по меньшей мере, двумя лопастями 2, 3 с одинаковым диаметром D, где верхняя винтовая 2 лопасть расположена от нижней лопасти 3 на расстоянии равном от 2 до 2.5 диаметров D2 лопасти.
Винтовая свая, устанавливается в предварительно пробуренную скважину, диаметром, равным диаметру лопасти, и ввинчивается ниже забоя скважины на глубину не менее 1 м.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013149441/03U RU139824U1 (ru) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Винтовая свая |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013149441/03U RU139824U1 (ru) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Винтовая свая |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU139824U1 true RU139824U1 (ru) | 2014-04-27 |
Family
ID=50515843
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013149441/03U RU139824U1 (ru) | 2013-11-06 | 2013-11-06 | Винтовая свая |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU139824U1 (ru) |
-
2013
- 2013-11-06 RU RU2013149441/03U patent/RU139824U1/ru active IP Right Revival
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203891018U (zh) | 自钻式排水锚固土钉 | |
CN103276753B (zh) | 一种用于钢制储罐基础的疏桩劲网地基调平系统 | |
RU85919U1 (ru) | Винтовая свая | |
Wilson et al. | Undrained stability of tall tunnels | |
RU139824U1 (ru) | Винтовая свая | |
RU135662U1 (ru) | Шпунтовая свая | |
CN104631453B (zh) | 边坡锚杆加固最优入射倾角的测定方法 | |
CN204475320U (zh) | 一种螺丝桩 | |
RU120426U1 (ru) | Свая винтовая | |
CN100999172B (zh) | 人造景观山体建造方法 | |
RU2537463C1 (ru) | Способ сооружения свайного винтолопастного фундамента сооружения и его устройство | |
CN204125931U (zh) | 基桩结构 | |
CN202881947U (zh) | 一种方便固定的地桩 | |
CN203639900U (zh) | 空心桩 | |
RU120425U1 (ru) | Шпунтовая свая | |
RU2018130325A (ru) | Многолопастная винтовая свая (варианты) | |
Polishchuk et al. | Improving the design of screw piles for temporary building foundations | |
CN206706975U (zh) | 一种蓄水池 | |
Kumar et al. | Behaviour of a laterally loaded rigid helical pile located on a sloping ground surface | |
RU157320U1 (ru) | Винтовая свая | |
RU150052U1 (ru) | Винтовая свая со съемным наконечником | |
Haddad et al. | Contribution to runoff erosion of earthen channels | |
US20140290234A1 (en) | Wave power device | |
CN207452932U (zh) | 一种地基基础桩组件 | |
RU118651U1 (ru) | Свая для вечномерзлого грунта |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20171107 |
|
NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20180615 |