RU166517U1 - SCREW PILES - Google Patents
SCREW PILES Download PDFInfo
- Publication number
- RU166517U1 RU166517U1 RU2016116857/03U RU2016116857U RU166517U1 RU 166517 U1 RU166517 U1 RU 166517U1 RU 2016116857/03 U RU2016116857/03 U RU 2016116857/03U RU 2016116857 U RU2016116857 U RU 2016116857U RU 166517 U1 RU166517 U1 RU 166517U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pile
- spiral
- piles
- screw
- tip
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/22—Piles
- E02D5/56—Screw piles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
1. Винтовая свая, включающая цилиндрический ствол, наконечник со спиралью, отличающаяся тем, что цилиндрический ствол сваи выполнен с длиной от 3001 мм до 4000 мм, цилиндрический ствол сваи выполнен ступенчатым, состоящим из, по меньшей мере, двух участков, выполненных с уменьшающимися к наконечнику диаметрами от 325 мм до 141 мм, наконечник со спиралью выполнен длиной от 1001 мм до 1500 мм, спираль выполнена с шагом спирали от 41 мм до 50 мм и шириной лопасти спирали от 11 мм до 20 мм, толщина конца конуса наконечника составляет от 31 мм до 65 мм.2. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, две части цилиндрического ствола снабжены спиралью.3. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена фланцем толщиной от 11 мм до 20 мм с отверстиями диаметром от 16 мм до 50 мм.4. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что фланец выполнен в виде кольца с круглыми или овальными отверстиями.5. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что фланец выполнен в виде диска с диаметрально расположенными отверстиями и центральным отверстием.1. A screw pile, including a cylindrical shaft, a tip with a spiral, characterized in that the cylindrical shaft of the pile is made with a length of 3001 mm to 4000 mm, the cylindrical shaft of the pile is made stepped, consisting of at least two sections made with decreasing to the tip with diameters from 325 mm to 141 mm, the tip with a spiral is made from 1001 mm to 1500 mm long, the spiral is made with a spiral pitch of 41 mm to 50 mm and the width of the spiral blade is from 11 mm to 20 mm, the thickness of the tip cone end is from 31 mm to 65 mm. 2. A screw pile according to claim 1, characterized in that at least two parts of the cylindrical shaft are provided with a spiral. A screw pile according to claim 1, characterized in that it is provided with a flange with a thickness of 11 mm to 20 mm with holes with a diameter of 16 mm to 50 mm. 4. A screw pile according to claim 1, characterized in that the flange is made in the form of a ring with round or oval holes. A screw pile according to claim 1, characterized in that the flange is made in the form of a disk with diametrically located holes and a central hole.
Description
Полезная модель относится к строительству, в частности, к сооружению свайных фундаментов, и может быть использована для строительства малоэтажных домов, зданий модульного типа, бань, террас, теплиц, ангаров, трубопроводов, рекламных конструкций, дорожных знаков и указателей, шумозащитных экранов, опор линий освещения и связи, садово-парковой мебели, заборов и ограждений, оснований солнечных батарей и ветрогенераторов.The utility model relates to the construction, in particular, to the construction of pile foundations, and can be used for the construction of low-rise houses, modular buildings, bathhouses, terraces, greenhouses, hangars, pipelines, advertising structures, road signs and signs, noise screens, line supports lighting and communications, garden furniture, fences and fences, the bases of solar panels and wind generators.
Известно устройство для крепления объекта в земле. Устройство выполнено полым, содержит цилиндрическую часть, в которой устанавливается объект (стержень, столб, мачта), анкерную часть для крепления в земле. Анкерная часть формируется за одно целое с цилиндрической частью, выполнена конусообразной, имеет, по меньшей мере, две конические части с различными углами конусности. Конусная часть анкера снабжена спиралью. Вверху цилиндрической части выполнено отверстие для установки крепежного элемента. (Патент Германии №9313258, МПК Е04Н 12/22, опубл. 24.03.1994).A device for mounting an object in the ground is known. The device is hollow, contains a cylindrical part in which an object is installed (rod, pole, mast), an anchor part for fastening in the ground. The anchor part is formed in one piece with the cylindrical part, made cone-shaped, has at least two conical parts with different taper angles. The conical part of the anchor is provided with a spiral. At the top of the cylindrical part, a hole is made for mounting the fastener. (German Patent No. 9313258, IPC Е04Н 12/22, publ. 24.03.1994).
Известна винтовая свая, включающая цилиндрический ствол 76 мм и наконечник со спиралью. Известен также вариант выполнения винтовой сваи, включающей цилиндрический ствол сваи, выполненный ступенчатым, состоящим из, по меньшей мере, двух участков, выполненных с уменьшающимися к наконечнику диаметрами. Известен также вариант выполнения винтовой сваи, снабженной фланцем толщиной 8 или 10 мм с отверстиями 12 мм. (Винтовые опоры, http://glavzabor.ru/category3.php)Known screw pile, including a cylindrical barrel 76 mm and a tip with a spiral. There is also known an embodiment of a screw pile, including a cylindrical shaft of the pile, made stepped, consisting of at least two sections made with decreasing diameters to the tip. There is also a known embodiment of a screw pile provided with a
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является винтовая свая включает цилиндрический ствол длиной от 700 мм до 3000 мм, наконечник со спиралью длиной от 300 до 1000 мм, спираль выполнена с шагом спирали 35-40 мм и шириной лопасти спирали 10 мм, толщина конца конуса наконечника составляет 25-30 мм. Цилиндрический ствол может быть выполнен ступенчатым, состоящим из, по меньшей мере, двух участков с уменьшающимися к наконечнику диаметрами от 140 мм до 66 мм, а часть ствола снабжена дополнительной спиралью. Свая может быть снабжена фланцем толщиной от 8 мм до 10 мм с отверстиями диаметром от 10 мм до 15 мм, выполненным виде кольца с отверстиями или диска с диаметрально расположенными отверстиями и центральным отверстием. (Патент РФ №117933, МПК E02D 5/56, опубл. 10.07.2012)The closest technical solution to the claimed utility model is a screw pile includes a cylindrical shaft with a length of 700 mm to 3000 mm, a tip with a spiral with a length of 300 to 1000 mm, the spiral is made with a spiral pitch of 35-40 mm and a spiral blade width of 10 mm, end thickness tip cone is 25-30 mm. The cylindrical barrel can be made stepped, consisting of at least two sections with diameters decreasing towards the tip from 140 mm to 66 mm, and part of the barrel is equipped with an additional spiral. The pile can be equipped with a flange with a thickness of 8 mm to 10 mm with holes with a diameter of 10 mm to 15 mm, made in the form of a ring with holes or a disk with diametrically located holes and a central hole. (RF patent No. 117933, IPC E02D 5/56, publ. 10.07.2012)
Недостатком известных конструкций является недостаточная прочность сцепления с основой (грунтом), узкий спектр применения, т.е. в сваю может только погружаться объект, погружения сваи можно применить только один тип крепежного элемента.A disadvantage of the known structures is the lack of adhesion to the base (soil), a narrow range of applications, i.e. An object can only be immersed in a pile; only one type of fastener can be used to immerse a pile.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, состоит в повышении надежности свайного фундамента за счет повышения прочности сцепления винтовой сваи с грунтом для создания более сильного анкерного эффекта.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to increase the reliability of the pile foundation by increasing the adhesion strength of the screw pile to the ground to create a stronger anchor effect.
Поставленная техническая задача решается тем, что в винтовой свае, включающей цилиндрический ствол, наконечник со спиралью, согласно предложенной полезной модели, цилиндрический ствол сваи выполнен с длиной от 3001 мм до 4000 мм, цилиндрический ствол сваи выполнен ступенчатым, состоящим из, по меньшей мере, двух участков, выполненных с уменьшающимися к наконечнику диаметрами от 325 мм до 141 мм, наконечник со спиралью выполнен длиной от 1001 мм до 1500 мм, спираль выполнена с шагом спирали от 41 мм до 50 мм и шириной лопасти спирали от 11 мм до 20 мм, толщина конца конуса наконечника составляет от 31 мм до 65 мм.The stated technical problem is solved in that in a screw pile, including a cylindrical shaft, a tip with a spiral, according to the proposed utility model, the cylindrical shaft of the pile is made with a length of 3001 mm to 4000 mm, the cylindrical shaft of the pile is made stepped, consisting of at least two sections made with diameters decreasing towards the tip from 325 mm to 141 mm, the tip with a spiral is made from 1001 mm to 1500 mm long, the spiral is made with a spiral pitch from 41 mm to 50 mm and the spiral blade width is from 11 mm to 20 mm, thickness The tip cone end is between 31 mm and 65 mm.
Винтовая свая характеризуется следующими дополнительными существенными признаками:A screw pile is characterized by the following additional essential features:
- по меньшей мере, две части цилиндрического ствола снабжены спиралью;- at least two parts of the cylindrical barrel are provided with a spiral;
- винтовая свая снабжена фланцем толщиной от 11 мм до 20 мм с отверстиями диаметром от 16 мм до 50 мм;- the screw pile is equipped with a flange with a thickness of 11 mm to 20 mm with holes with a diameter of 16 mm to 50 mm;
- фланец выполнен в виде кольца с круглыми или овальными отверстиями;- the flange is made in the form of a ring with round or oval holes;
- фланец выполнен в виде диска с диаметрально расположенными отверстиями и центральным отверстием.- the flange is made in the form of a disk with diametrically located holes and a central hole.
Технический результат, достижение которого обеспечивается реализацией заявляемой совокупностью существенных признаков, состоит в повышении прочности сцепления винтовой сваи с грунтом для создания более сильного анкерного эффекта.The technical result, the achievement of which is ensured by the implementation of the claimed combination of essential features, is to increase the adhesion strength of a screw pile with soil to create a stronger anchor effect.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется рисунками, гдеThe essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where
на фиг. 1 приведены графики зависимости «нагрузка-осадка сваи» S=f(P) на площадках соответственно №1, 2, 3 (Приложение 1);in FIG. 1 shows the graphs of the dependence "load-sediment piles" S = f (P) at sites No. 1, 2, 3, respectively (Appendix 1);
на фиг. 2 приведены графики зависимости «нагрузка-выход сваи» DV=f(PV) на площадках соответственно №1, 2, 3 (Приложение 1);in FIG. 2 shows the graphs of the dependence “load-output piles” DV = f (PV) at sites No. 1, 2, 3, respectively (Appendix 1);
на фиг. 3 приведен в виде графика результат графической обработки данных показаний превышений и деформаций Винтовых Фундаментов «BAU» и грунта (Приложение 1);in FIG. Figure 3 shows in a graphical form the result of graphic processing of the data of excesses and deformations of the BAU Screw Foundations and soil (Appendix 1);
на фиг. 4, 5, 6, 7 приведены графики зависимости деформации свай №1, 2, 3, 4 длиной 2 м от действия горизонтальной нагрузки (Приложение 2);in FIG. 4, 5, 6, 7 are graphs of the dependence of the deformation of piles No. 1, 2, 3, 4 with a length of 2 m from the action of the horizontal load (Appendix 2);
на фиг. 8, 9, 10, 11 представлены графики зависимости деформации свай №1, 2, 3, 4 длиной 2,5 м от действия горизонтальной нагрузки (Приложение 2);in FIG. 8, 9, 10, 11 graphs of the dependence of the deformation of piles No. 1, 2, 3, 4 with a length of 2.5 m from the action of the horizontal load are presented (Appendix 2);
на фиг. 12, 13, 14, 15 представлены графики зависимости деформации свай №1, 2, 3, 4 длиной 3 м от действия горизонтальной нагрузки (Приложение 2).in FIG. 12, 13, 14, 15 are graphs of the dependence of the deformation of piles No. 1, 2, 3, 4 with a length of 3 m from the action of the horizontal load (Appendix 2).
Винтовая свая включает цилиндрический ствол и наконечник со спиралью, которые выполняются полыми.A screw pile includes a cylindrical barrel and a tip with a spiral, which are hollow.
Цилиндрический ствол винтовой сваи выполнен с длиной от 3001 мм до 4000 мм. При этом цилиндрический ствол винтовой сваи состоит из, по меньшей мере, двух участков выполненных с уменьшающимися к наконечнику диаметрами от 325 мм до 141 мм. Предложенное выполнение обеспечивает возможность использовать для изготовления свайного фундамента труб с диаметром от 141 мм до 325 мм, предпочтительны трубы диаметром 219, 325 мм, что позволяет устанавливать на нем от дорожных знаков и указателей, рекламных конструкций до бань, теплиц и малоэтажных домов. По меньшей мере, две части цилиндрического ствола дополнительно снабжены спиралью.The cylindrical shaft of the screw pile is made with a length of 3001 mm to 4000 mm. Moreover, the cylindrical shaft of the screw pile consists of at least two sections made with diameters decreasing towards the tip from 325 mm to 141 mm. The proposed implementation makes it possible to use pipes with a diameter of 141 mm to 325 mm for the manufacture of a pile foundation; pipes with a diameter of 219, 325 mm are preferred, which allows installing on it from road signs and signs, advertising structures to baths, greenhouses and low-rise buildings. At least two parts of the cylindrical barrel are additionally provided with a spiral.
Наконечник винтовой сваи выполнен длиной от 1001 мм до 1500 мм. Длина наконечника выбирается в зависимости от укрепляемой конструкции в соответствии с требованиями надежности крепления в эксплуатации. Толщина конца конуса наконечника составляет от 31 мм до 65 мм, что снижает трудоемкость ее погружения в грунт.The tip of the screw pile is made in lengths from 1001 mm to 1500 mm. The length of the tip is selected depending on the reinforced structure in accordance with the requirements of reliability of fastening in operation. The thickness of the tip cone end is from 31 mm to 65 mm, which reduces the complexity of its immersion in the ground.
Спираль выполнена с шагом спирали от 41 мм до 50 мм и шириной лопасти спирали от 11 мм до 20 мм.The spiral is made with a spiral pitch of 41 mm to 50 mm and a spiral blade width of 11 mm to 20 mm.
Для разных типов грунтов необходим более широкий диапазон длин ствола сваи. Предложенное выполнение винтовой сваи с указанными интервалами геометрических размеров конструктивных элементов увеличивает истинную площадь сцепления сваи с грунтом, что увеличивает анкерный эффект, тем самым повышая надежность свайного фундамента.For different types of soils, a wider range of pile shaft lengths is needed. The proposed implementation of a screw pile with the indicated intervals of the geometric dimensions of the structural elements increases the true area of adhesion of the pile with the ground, which increases the anchor effect, thereby increasing the reliability of the pile foundation.
Для крепления опор в винтовой свае используются известные средства крепления. Например, к свае привариваются гайки для крепления болтов. И опора, например труба, при установке в сваю крепится в ней с помощью болтов.For fixing supports in a screw pile, known fixing means are used. For example, nuts for fastening bolts are welded to the pile. And the support, for example a pipe, when installed in a pile, is fastened in it with the help of bolts.
Свая дополнительно снабжена фланцем толщиной от 11 мм до 20 мм с отверстиями для болтов или шпилек. Отверстия выполнены диаметром от 16 мм до 50 мм. Фланец может быть выполнен в виде кольца с круглыми или овальными отверстиями или в виде диска с диаметрально расположенными отверстиями и центральным отверстием. Например, фланец может быть выполнен диметром 220 мм с расстоянием между центрами диаметрально расположенных отверстий 167 мм. Диаметр центрального отверстия может быть выполнен 24 мм под болт с резьбой 24 мм. Наличие фланца упрощает и облегчает сервисные работы по установке фундамента, обеспечивает устойчивость конструкции. Различные варианты используемых фланцев позволяют расширить спектр применения сваи.The pile is additionally equipped with a flange from 11 mm to 20 mm thick with holes for bolts or studs. The holes are made with a diameter of 16 mm to 50 mm. The flange can be made in the form of a ring with round or oval holes or in the form of a disk with diametrically located holes and a central hole. For example, the flange can be made with a diameter of 220 mm with a distance between the centers of diametrically located holes 167 mm. The diameter of the central hole can be made 24 mm for a bolt with a thread of 24 mm. The presence of a flange simplifies and facilitates maintenance work on the installation of the foundation, ensures the stability of the structure. The various flange options available expand the range of application of piles.
При проведении расчетов и экспериментальных работ заявителем были сделаны выводы, что предложенный типоразмерный ряд свай обеспечивает надежную установку сооружения на различных почвах.When carrying out calculations and experimental work, the applicant concluded that the proposed size range of piles provides a reliable installation of the structure on various soils.
Надежность (несущая способность) свайного фундаментаReliability (bearing capacity) of the pile foundation
зависит от ряда факторов, которые учитываются при выборе типоразмера винтовых свай и глубины погружения свай, в частности от общей массы строения как суммы всех нагрузок, действующих на фундамент, снеговой и полезной нагрузки в зависимости от назначения и области расположения, прочностных и деформационных характеристик грунтов и других факторов.depends on a number of factors that are taken into account when choosing the size of screw piles and the depth of immersion of piles, in particular on the total mass of the structure as the sum of all the loads acting on the foundation, snow and payload depending on the purpose and location, strength and deformation characteristics of soils and other factors.
В качестве примера приведена таблица 1 с физико-механическими свойствами заявляемых винтовых свай. В таблице 1 приведены статические нагрузки, полученные в результате полевых испытаний выполненных согласно ГОСТ 5686-94, СНиП 2.02.03-85, СП 50-102-2003, а также СП 50-102-2010.As an example, table 1 with the physico-mechanical properties of the inventive screw piles. Table 1 shows the static loads obtained as a result of field tests performed according to GOST 5686-94, SNiP 2.02.03-85, SP 50-102-2003, as well as SP 50-102-2010.
Для перевода из тонна-силы (ТС) в килоньютоны (кН) необходимо применить повышающий коэффициент 9,80665 (или 10).To convert from ton-force (CU) to kilonewtons (kN), a coefficient of 9.80665 (or 10) must be applied.
В качестве доказательства надежности заявляемой винтовой сваи в Приложениях 1 и 2 представлены результаты исследовательских испытаний винтовых свай на выдергивание и горизонтальные нагрузки в натуральных (полевых) условиях, которые проводились совместно с АлтГТУ кафедра ОФИГИГ («Основания, фундаменты, инженерная геология и геодезия») г. Барнаул и ООО «ГеоПроектСтройАлтай» в соответствии с рекомендациями по проектированию винтовых свай «B.A.U.» для гражданских, промышленных и инженерных сооружений.As evidence of the reliability of the inventive screw piles,
Выполнение снабженного спиралью наконечника сваи длиной от 1001 мм до 1500 мм с шагом спирали от 41 мм до 50 мм и шириной лопасти спирали от 11 мм до 20 мм является оптимальным для обеспечения высокой несущей способности винтового фундамента, которая обусловлена тем, что при погружении в грунт наконечника межвитковые промежутки грунта не разрыхляются, а наоборот - уплотняются спиралью винтовой сваи, увеличивая надежность фундамента, особенно для сложных грунтов.The implementation of a pile tip equipped with a spiral from 1001 mm to 1500 mm long with a spiral pitch of 41 mm to 50 mm and a spiral blade width of 11 mm to 20 mm is optimal to ensure high bearing capacity of the screw foundation, which is due to the fact that when immersed in the ground of the tip, the inter-turn gaps of the soil are not loosened, but on the contrary, are compacted by a spiral of a screw pile, increasing the reliability of the foundation, especially for complex soils.
Маленькая площадь соприкосновения с грунтом (толщина конца конуса наконечника составляет от 31 мм до 65 мм) и наличие спирали с предложенными геометрическими размерами не создают критического давления даже на мягкие торфяные и песчаные грунты и не позволяют фундаменту двигаться даже при глубоком промерзании грунта и одновременно уменьшают трудоемкость ее погружения в грунт. Время установки занимает всего несколько минут.The small area of contact with the soil (the thickness of the tip cone end is from 31 mm to 65 mm) and the presence of a spiral with the proposed geometric dimensions do not create critical pressure even on soft peat and sandy soils and do not allow the foundation to move even with deep freezing of the soil and at the same time reduce the complexity its immersion in the ground. Installation time takes only a few minutes.
Заявляемая винтовая свая устанавливается строго вертикально при помощи специальных подручных средств или машин. Время установки занимает всего несколько минут. При этом площадь соприкосновения предложенного винтового свайного фундамента с грунтом по сравнению с обычными фундаментами незначительна, благодаря этому такой фундамент значительно менее подвержен разного рода подвижкам, сезонным колебаниям грунта и перекосам.The inventive screw pile is installed strictly vertically using special improvised means or machines. Installation time takes only a few minutes. Moreover, the contact area of the proposed screw pile foundation with the soil is insignificant compared to conventional foundations, due to this, such a foundation is much less susceptible to various kinds of movements, seasonal variations in the soil and distortions.
Фундамент на основе таких винтовых свай не создает критического давления на мягкие и не устойчивые грунты, поэтому его установка может производиться без предварительной геологоразведки. Применение этого фундамента возможно не только на сложных грунтах, но и в сейсмоопасных районах, где обычные бетонные фундаменты могут быть повреждены или разрушены, кроме того, он экологически безопасен и экономичен.The foundation on the basis of such screw piles does not create critical pressure on soft and unstable soils, therefore, it can be installed without preliminary exploration. The use of this foundation is possible not only on complex soils, but also in earthquake-prone areas where ordinary concrete foundations can be damaged or destroyed, in addition, it is environmentally friendly and economical.
Приложение 1
к описанию полезной модели «Винтовая свая».to the description of the utility model "Screw pile".
Результаты исследовательских испытаний винтовых свай на выдергивание в натуральных (полевых) условияхThe results of research tests of screw piles for pulling in natural (field) conditions
Испытания винтовых свай в натуральных (полевых) условиях проводились в г. Барнауле на четырех экспериментальных площадках с грунтовыми основаниями, сложенными супесями, песками и суглинками, т.е. наиболее типичными для Юго-Западной Сибири. Было проведено 37 испытаний. Контрольные испытания свай при строительстве статическими вдавливающими, выдергивающими и горизонтальными нагрузками регламентируются ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями». Для испытаний были выбраны сваи двух типоразмеров: длиной 2000 мм, диаметром 76 мм (FM24 76*2000) и длиной 2000 мм, переменным диаметром 76-114 мм (FM24 114*2000). В качестве испытательного стенда использовалась установка по испытанию свай в натуральных (полевых) условиях УУ-ВСК, рассчитанный на нагрузки до 300 кН.Tests of screw piles in natural (field) conditions were carried out in the city of Barnaul at four experimental sites with soil bases, composed of sandy loam, sand and loam, i.e. most typical for southwestern Siberia. 37 tests were conducted. Control tests of piles during construction with static pressing, pulling and horizontal loads are regulated by GOST 5686-94 “Soils. Field test methods for piles. " For testing, piles of two sizes were selected: 2000 mm long, 76 mm in diameter (FM24 76 * 2000) and 2000 mm long, with a variable diameter of 76-114 mm (FM24 114 * 2000). An installation for testing piles in natural (field) conditions of UU-VSK, designed for loads up to 300 kN, was used as a test bench.
На каждой экспериментальной площадке испытывались по три опытной сваи каждого типоразмера на статические вдавливающие нагрузки и по две опытной сваи на статические выдергивающие нагрузки - всего 21 испытание.At each experimental site, three experimental piles of each size for static pressing loads and two experimental piles for static pulling loads were tested — a total of 21 tests.
При испытании в твердых супесях (площадка №1): до нагрузки (0,6-0,8) Fu деформации увеличиваются линейно при малой общей осадке сваи; после чего образуется ярко выраженная зона сдвигов со значительным увеличением общей осадки (до 15 мм); при превышении Fu происходит незатухающее возрастание осадки сваи.When testing in solid sandy loam (site No. 1): up to a load (0.6-0.8) Fu, strains increase linearly with a small total pile upset; after which a pronounced shear zone is formed with a significant increase in the total draft (up to 15 mm); when Fu is exceeded, a continuous increase in pile upset occurs.
При испытании в песках мелкие средней плотности (площадка №2): деформации возрастают линейно до нагрузки (0,4-0,5) Fu, осадка при работе ВФ в зоне сдвигов носит затухающий характер даже при общей осадке более 20 мм.When testing in sands, fine medium density (site No. 2): deformations increase linearly to a load (0.4-0.5) Fu, the sediment during WF operation in the shear zone is decaying even with a total settlement of more than 20 mm.
При испытании в твердых суглинках (площадка №3): до нагрузки (0,6-0,7) Fu деформации увеличиваются линейно при малой общей осадке сваи; далее происходит резкое увеличение осадки, при этом рост осадки также носит практически линейный характер (до 10 мм); при превышении Fu происходит незатухающее возрастание осадки ВФ. При испытании выдергивающими нагрузками увеличение выхода ВФ из грунта носит на большей части нагружения линейных характер для всех исследованных типах грунтов.When testing in hard loams (site No. 3): up to a load (0.6-0.7) Fu, the strains increase linearly with a small total pile settlement; then there is a sharp increase in precipitation, while the increase in precipitation is also almost linear (up to 10 mm); when Fu is exceeded, a continuous increase in the WF precipitation occurs. When tested by pulling loads, an increase in the output of WF from the soil is linear for most of the types of soils studied for the most part.
Общий выход сваи из грунта до момента начала незатухающих деформации не превышает 4 мм.The total output of the pile from the soil until the beginning of undamped deformations does not exceed 4 mm.
Испытания на площадках №1 и №2 показали одинаковую работу ВФ обоих типоразмеров на выдергивающие нагрузки. На площадке №3 значение предельного сопротивления ВФ оказались различными.Tests at sites No. 1 and No. 2 showed the same operation of the WF of both sizes for pulling loads. At site No. 3, the value of the ultimate resistance of the WF turned out to be different.
С учетом вышесказанного на площадке №3 было решено провести дополнительные испытания ВФ на выдергивающие нагрузки, уже испытанных на вдавливающие нагрузки, после их «отдыха». Время «отдыха» сваи перед испытанием выдергивающими нагрузками составило 12-14 дней, при регламентированных ГОСТ 5686-94 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» шести днях.Based on the foregoing, at site No. 3, it was decided to conduct additional tests of the WF for pulling loads already tested for pressing loads, after their "rest". The time of "rest" of the pile before the test with pulling loads was 12-14 days, when regulated by GOST 5686-94 "Soils. Field Test Methods by Piles ”for six days.
Результаты летних статических испытаний грунтов посредством Винтовых Фундаментов «BAU».Results of summer static soil tests using the BAU Screw Foundations.
Результаты статических испытаний грунтов посредством Винтовых Фундаментов «BAU» приведены в таблице 2.The results of static soil tests using the BAU Screw Foundations are shown in Table 2.
Графики зависимости осадки/выхода Винтовых Фундаментов «BAU» от вертикальной нагрузки приведены на фиг. 1 и 2. На фиг. 1 приведены графики зависимости «нагрузка-осадка сваи» S=f(P) на площадках соответственно №1, 2, 3. На фиг. 2 приведены графики зависимости «нагрузка-выход сваи» DV=f(PV) на площадках соответственно №1, 2, 3.The plots of the draft / output of the BAU Screw Foundations versus the vertical load are shown in FIG. 1 and 2. In FIG. 1 shows graphs of the dependence “load-sediment piles” S = f (P) at sites respectively No. 1, 2, 3. In FIG. Figure 2 shows the graphs of the dependence "load-output piles" DV = f (PV) at sites No. 1, 2, 3, respectively.
Были проведены экспериментальные изыскания по определению влияния сил морозного пучения на работу Винтовых Фундаментов «ВАU». В соответствии с программой работ на четвертой экспериментальной площадке расположенной в пригороде г. Барнаула проведено испытания 16 свай на подтопляемой паводковыми водами экспериментальной площадке с грунтовым основанием ВФ из супеси лессовидной, пластичной, сильнопучинистой, с нормативной глубиной промерзания 2,3 м.Experimental studies were conducted to determine the effect of frost heaving forces on the operation of the BAU Screw Foundations. In accordance with the work program, on the fourth experimental site located in the suburbs of Barnaul, 16 piles were tested on a pilot site flooded with flood waters with a WF soil base made of loamy loam, plastic, highly fouled, with a standard freezing depth of 2.3 m.
Нормативные и расчетные характеристики грунтов экспериментальной площадки №4 приведены в таблице 3.The normative and calculated characteristics of the soils of the experimental site No. 4 are shown in table 3.
Сваи были оставлены в грунте без нагрузки и в течении всего периода наблюдений снимались показания деформаций свай от воздействия сил морозного пучения. Графическая обработка данных показаний превышений и деформаций Винтовых Фундаментов «BAU» и грунта приведена на фиг. 3.Piles were left in the ground without load, and throughout the entire observation period, readings of the deformations of piles from the effects of frost heaving were taken. Graphic processing of data on elevation and deformation of the BAU Screw Foundations and soil is shown in FIG. 3.
Результаты и выводы:Results and conclusions:
В период проведения экспериментальных наблюдений деформаций свай I, II, III и 1-13 от действия сил морозного пучения грунтов практически не наблюдалось. Разница между начальными измерениями (при минимальных отрицательных температурах) и последующими измерениями деформаций (при максимальных отрицательных температурах) находится в пределах ошибки измерений.During the experimental observations of the deformations of piles I, II, III and 1-13 from the action of the forces of frost heaving of the soil was practically not observed. The difference between the initial measurements (at minimum negative temperatures) and subsequent strain measurements (at maximum negative temperatures) is within the measurement error.
Приложение 2
к описанию полезной модели «Винтовая свая».to the description of the utility model "Screw pile".
Результаты исследовательских испытаний винтовых свай на горизонтальные нагрузки в натуральных (полевых) условияхThe results of research tests of screw piles for horizontal loads in natural (field) conditions
Испытания свай на действие горизонтальных нагрузок производят в соответствии с ГОСТ 5686-94 с целью определения величины перемещений сваи под воздействием горизонтальных нагрузок.Tests of piles for horizontal loads are carried out in accordance with GOST 5686-94 in order to determine the amount of movement of piles under the influence of horizontal loads.
Величина ступени нагрузки обычно принимается кратной полученному расчетному сопротивлению сваи на изгиб и должна быть не более 1/10-1/15 предполагаемой нормативной горизонтальной нагрузки на сваю.The magnitude of the load stage is usually taken as a multiple of the calculated design resistance of the pile to bending and should be no more than 1 / 10-1 / 15 of the estimated normative horizontal load on the pile.
На каждой ступени нагружения натурной сваи снимают отсчеты по всем приборам для измерения деформаций в следующей последовательности: нулевой отсчет - перед нагружением сваи, первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем последовательно четыре отсчета с интервалом 30 мин и далее через каждый час до условной стабилизации деформации (затухания перемещения).At each stage of loading of a full-scale pile, counts are taken for all instruments for measuring deformations in the following sequence: zero count - before loading the pile, the first count - immediately after application of the load, then four counts sequentially with an interval of 30 min and then every hour until the conditional deformation (attenuation of displacement).
При испытании грунтов эталонной сваей или сваей-зондом отсчеты на каждой ступени нагружения снимают в следующей последовательности: первый отсчет - сразу после приложения нагрузки, затем два отсчета с интервалом 15 мин и далее с интервалом 30 мин до условной стабилизации деформации.When testing soils with a reference pile or pile probe, readings at each loading stage are taken in the following sequence: the first readout immediately after applying the load, then two readings with an interval of 15 minutes and then with an interval of 30 minutes to conditionally stabilize the deformation.
Горизонтальное перемещение головы сваи при заданной ступени нагрузки считается стабилизированным, если его приращение составляет не более 0,01 мм при расположении сваи (до глубины ее заделки) в песках - за последний час, в глинистых грунтах - за последние 2 часа. Испытание свай форсированным методом разрешается в тех случаях, когда предусмотренные проектом горизонтальные нагрузки относятся к кратковременным (монтажным).The horizontal movement of the pile head at a given load level is considered stabilized if its increment is not more than 0.01 mm when the pile is located (to the depth of its incorporation) in the sands - in the last hour, in clay soils - in the last 2 hours. Forced testing of piles is permitted in those cases when the horizontal loads provided for by the project are short-term (installation).
Испытания свай на горизонтальную нагрузку рекомендуется проводить следующими способами:Horizontal load tests of piles are recommended in the following ways:
1 - после стабилизации перемещений на каждой ступени нагрузки переходят сразу к следующей ступени. В конце загружения производят полную разгрузку;1 - after stabilization of movements at each stage of the load, they go directly to the next stage. At the end of loading, a complete unloading is performed;
2 - после стабилизации перемещений на каждой ступени нагрузки производит частичную разгрузку на одну ступень до предшествующей ступени, установив величину остаточной и упругой деформации, нагрузку увеличивают на две ступени сразу, т.е. до величины очередной ступени.2 - after stabilization of movements at each load stage, it performs partial unloading by one stage to the previous stage, setting the value of residual and elastic deformation, the load is increased by two stages at once, i.e. to the size of the next step.
В конце загружения производят полную разгрузку ступенями, равными одной или двум ступеням нагрузки.At the end of loading, complete unloading is performed in steps equal to one or two load steps.
В соответствии с ГОСТ 5686-94 нагрузка свай при их испытании должна быть доведена до величины, вызывающей перемещение не менее чем на 40 мм - для полых круглых свай, свай-оболочек и набивных с уширенной пятой.In accordance with GOST 5686-94, the load of piles during their testing should be brought to a value that causes a movement of not less than 40 mm - for hollow round piles, pile piles and rammed with a widened heel.
При контрольных испытаниях рабочих свай, испытываемых до заданной в проекте величины перемещений, но не более 10 мм, за несущую способность принимается нагрузка, соответствующая на графике заданной величине перемещения, при отсутствии ограничения - перемещению, равному 10 ммDuring the control tests of working piles, tested up to the displacement specified in the design, but not more than 10 mm, the load capacity is taken to be the load corresponding to the given displacement on the graph, in the absence of restriction - the displacement equal to 10 mm
Результаты полевого экспериментаField Experiment Results
Полевой эксперимент был проведен на площадке расположенной в г. Барнаул, Змеиногорский тракт 110 территория онкологического центра «Надежда».A field experiment was conducted on the site located in the city of Barnaul, Zmeinogorsk tract 110 territory of the oncology center "Hope".
Геологические строение площадки до глубины 5 м:Geological structure of the site to a depth of 5 m:
1. Почвенный слой мощностью 0,4-0,6 м1. The soil layer with a thickness of 0.4-0.6 m
2. Песок средней крупности, физико-механические свойства которого приведены в таблице 1.2. Sand of medium size, physico-mechanical properties of which are shown in table 1.
В эксперименте участвовало три группы винтовых свай: BAU FM24 76×2000, BAU FM24 76×2500, BAU FM24 76×3000, диаметром 76 мм длиной 2,0 м, 2,5 м и 3,0 м соответственно, по 8 образцов.Three groups of screw piles participated in the experiment: BAU FM24 76 × 2000, BAU FM24 76 × 2500, BAU FM24 76 × 3000, diameter 76 mm, length 2.0 m, 2.5 m and 3.0 m, respectively, 8 samples each.
Общие геометрические характеристики свай:General geometric characteristics of piles:
- диаметр внешний Ф76,1 мм;- outer diameter F76.1 mm;
- диаметр внутренний Ф68,6 мм;- inner diameter F68.6 mm;
- диаметр резьбы М24;- thread diameter M24;
- толщина фланца 8 мм.-
Согласно методике эксперимента образцы свай одного вида проходили испытания попарно.According to the experimental procedure, samples of piles of the same type were tested in pairs.
Таким образом, для каждого вида свай было проведено по 4 эксперимента.Thus, 4 experiments were carried out for each type of pile.
В таблице 2 представлена несущая способность винтовой сваи 2,0 м. на действие горизонтальной нагрузки.Table 2 presents the bearing capacity of a screw pile 2.0 m. To the effect of horizontal load.
В результате полевого эксперимента были получены графики зависимости перемещения оголовков свай от приложенной нагрузки.As a result of the field experiment, we obtained graphs of the dependence of the movement of the pile heads on the applied load.
На фиг. 4, 5, 6, 7 приведены графики зависимости деформации свай №1, 2, 3, 4 длиной 2 м от действия горизонтальной нагрузки.In FIG. 4, 5, 6, 7 are graphs of the dependence of the deformation of piles No. 1, 2, 3, 4 with a length of 2 m from the action of horizontal load.
В таблице 3 представлена несущая способность винтовой сваи 2,5 м. на действие горизонтальной нагрузки.Table 3 presents the bearing capacity of a screw pile 2.5 m. To the effect of horizontal load.
На фиг. 8, 9, 10, 11 представлены графики зависимости деформации свай №1, 2, 3, 4 длиной 2,5 м от действия горизонтальной нагрузки.In FIG. 8, 9, 10, 11 are graphs of the dependence of the deformation of piles No. 1, 2, 3, 4 with a length of 2.5 m from the action of the horizontal load.
В таблице 4 представлена несущая способность винтовой сваи 3,0 м. на действие горизонтальной нагрузки.Table 4 presents the bearing capacity of a screw pile 3.0 m. On the effect of horizontal load.
На фиг. 12, 13, 14, 15 представлены графики зависимости деформации свай №1, 2, 3, 4 длиной 3 м от действия горизонтальной нагрузки.In FIG. 12, 13, 14, 15 are graphs of the dependence of the deformation of piles No. 1, 2, 3, 4 with a length of 3 m from the action of the horizontal load.
В таблице 5 приведены средние значения несущих способностей винтовых свай на действие горизонтальной нагрузки.Table 5 shows the average values of the bearing capacities of screw piles for horizontal loads.
В таблице 6 приведены значения горизонтальных и вертикальных нагрузок на многолопастные винтовые сваи «ВАU»Table 6 shows the values of horizontal and vertical loads on multiblade screw piles "BAU"
Выводыfindings
1. Анализируя графики зависимости деформаций свай от действия горизонтальной нагрузки можно сделать вывод, что характер работы свай всех испытанных длин в грунте схож и в моменте потери устойчивости имеет практически одинаковую величину.1. Analyzing the graphs of the dependence of pile deformations on the effect of horizontal load, we can conclude that the nature of the work of piles of all tested lengths in the soil is similar and at the moment of loss of stability is almost the same.
2. В промежуточных точках перемещения свая длиной 2,0 м. имеет несколько большие показатели несущей способности из-за большей жесткости.2. At intermediate points of displacement, a pile of 2.0 m in length has slightly higher load-bearing capacity due to greater rigidity.
3. В целом все сваи работают по схеме длинный гибкий и короткий гибкий стержень. В связи с этим в работе по восприятию горизонтальной нагрузки принимает участие только верхняя часть сваи, которая одинакова у всех образцов испытанных свай.3. In general, all piles operate according to the long flexible and short flexible rod scheme. In this regard, only the upper part of the pile, which is the same for all samples of tested piles, takes part in the work on the perception of horizontal load.
4. Винтовые лопасти в работе свай не участвуют, так как находятся в нижнем сечении свай.4. Screw blades do not participate in the work of piles, as they are in the lower section of piles.
5. Исходя из проведенных полевых испытаний и их анализа, можно сделать вывод о том, что несущая способность винтовых свай на действие горизонтальных сил и моментов для длины от 2-х до 3-х метров и диаметром 76 мм, не зависит от их длины.5. Based on the field tests and their analysis, we can conclude that the bearing capacity of screw piles on the action of horizontal forces and moments for a length of 2 to 3 meters and a diameter of 76 mm does not depend on their length.
6. Для увеличения несущей способности свай необходимо использовать сваи большего диаметра. Так же рекомендуется разместить винтовые лопасти в верхнем сечении сваи для включения их в работу по восприятию горизонтальных нагрузок.6. To increase the bearing capacity of piles, it is necessary to use piles of a larger diameter. It is also recommended to place screw blades in the upper section of the pile to enable them to work on the perception of horizontal loads.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116857/03U RU166517U1 (en) | 2016-04-28 | 2016-04-28 | SCREW PILES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116857/03U RU166517U1 (en) | 2016-04-28 | 2016-04-28 | SCREW PILES |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015108854/03U Division RU163360U1 (en) | 2015-03-13 | 2015-03-13 | SCREW PILES |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU166517U1 true RU166517U1 (en) | 2016-11-27 |
Family
ID=57777150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116857/03U RU166517U1 (en) | 2016-04-28 | 2016-04-28 | SCREW PILES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU166517U1 (en) |
-
2016
- 2016-04-28 RU RU2016116857/03U patent/RU166517U1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU157321U1 (en) | SCREW PILES | |
Barari et al. | Vertical capacity of bucket foundations in undrained soil | |
Saleem | Alternatives and modifications of monopile foundation or its installation technique for noise mitigation | |
Ali et al. | Performance assessment of screw piles embedded in soft clay | |
Abbas et al. | Parameters affecting screw pile capacity embedded in soft clay overlaying dense sandy soil | |
RU164014U1 (en) | SCREW PILES | |
Dai et al. | Application of bi-directional static loading test to deep foundations | |
RU163361U1 (en) | SCREW PILES | |
Ullah et al. | A green foundation for offshore wind energy-helical piles | |
RU2583793C1 (en) | Screw pile | |
RU142703U1 (en) | SCREW PILES | |
RU166517U1 (en) | SCREW PILES | |
Spagnoli et al. | Installation torque measurements of helical piles in dry sand for offshore foundation systems | |
RU2725348C2 (en) | Multiblade screw pile (versions) | |
Feng et al. | Research on the uplift bearing capacity of suction caisson foundation under local tensile failure | |
RU2537463C1 (en) | Construction method of pile screw-blade foundation of structure, and its arrangement | |
Shin et al. | Design of composite pile foundations for offshore wind turbines | |
RU117933U1 (en) | SCREW PILES (OPTIONS) | |
RU165407U1 (en) | DRILLED WOODEN PIL WITH EXPANDED FIVE FOR PERMANENTLY FROZEN SOILS | |
KUMAR et al. | A critical review on design aspects of screw piles for renewable energy devices | |
RU142535U1 (en) | SCREW PILES | |
RU109161U1 (en) | SCREW PILES (OPTIONS) | |
RU163360U1 (en) | SCREW PILES | |
Salem et al. | Axial tensile capacity of helical piles from field tests and numerical study | |
RU178914U1 (en) | PILED PIPE IN THE WELL |