RU2278925C1

RU2278925C1 - Precast pile

Info

Publication number: RU2278925C1
Application number: RU2004131176/03A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга (RU); Георгий Васильевич Серга; Леонид Иванович Сидоренко (RU); Леонид Иванович Сидоренко; Наталь Николаевна Довжикова (RU); Наталья Николаевна Довжикова; Екатерина Сергеевна Лугова (RU); Екатерина Сергеевна Луговая
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2006-06-27
Also published as: RU2004131176A

Abstract

FIELD: building, particularly pile foundations to be erected in soft and collapsible ground.

SUBSTANCE: precast pile comprises shaft composed of sheets. The sheets are spirally wound and connected one to another by the first sheet sides. The sheets are wound in longitudinal direction relatively axis of symmetry and bent along helical line around conical mandrel so than sheets taper downwards along the full shaft length. The sheets have triangular shapes and are connected one to another by sheet sides along shaft perimeter so that hollow multi-start conical surface tapering in downward direction is created. The conical surface is provided with at least three conical helical lines and has varying lead. The pile has cutting blades with sharp ends at apex thereof.

EFFECT: increased load-bearing capacity and simplicity of pile driving in ground.

5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, устраиваемым преимущественно на слабых и просадочных грунтах.The invention relates to the construction, in particular to pile foundations, arranged mainly on weak and subsiding soils.

Известна винтовая свая (а.с. №964053, кл. Е 02 D 5/48, 1982 г.), включающая винтовой расширяющийся кверху ствол.Known screw pile (and.with. No. 964053, class E 02 D 5/48, 1982), including a screw expanding upward barrel.

В известной свае наружная поверхность выполнена уступом, расположенным по одноходовой спирали.In a known pile, the outer surface is made by a ledge located in a one-way spiral.

Недостатком такой сваи является недостаточная несущая способность, а также необходимость применения при погружении мощных завинчивающих установок, обладающих мощными крутящими моментами.The disadvantage of this pile is the lack of bearing capacity, as well as the need to use when immersing powerful screwdrivers with powerful torques.

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.Closest to the proposed invention is a screw pile (2332990 A, E 02 D 5/28, 10/26/1943) with a barrel of rolled along a helical line of the same length along the trunk of the strip, with decreasing width only in the lower part of the trunk of the bands connected to each other with the other, only one side along the central axis of the barrel with the formation of cylindrical helical lines along the outer surface of the barrel, decreasing width to obtain a variable section in the lower part of the barrel.

Техническим решением является повышение несущей способности сваи и облегчение погружения.The technical solution is to increase the bearing capacity of piles and facilitate immersion.

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.The problem is achieved in that in a driven pile with a barrel of sheets rolled along a helical line of identical along the length of the barrel sheets connected to each other by one side, according to the invention the barrel is made of longitudinally twisted relative to its own axis of symmetry and curved along a helical line on a conical mandrel in the transverse direction, decreasing downward along the entire length of the sheets of a triangular shape, connected to each other along the perimeter of the trunk with their sides to form a hollow multi-start helical, downwardly tapering conical surface along the entire length of the barrel with three or more conical helical lines and a variable pitch over the entire length of the barrel, and the cutting edges with sharp angles at the vertex.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено технического решения, аналогичного заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции забивной сваи.According to the patent literature, no technical solution was found that is similar to the claimed one, which allows one to judge the inventive step of the proposed construction of a driven pile.

Новизна заключается в том, что площадь наружной поверхности увеличивается, что повышает несущую способность забивной сваи.The novelty lies in the fact that the surface area increases, which increases the bearing capacity of the driven pile.

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.The novelty is also seen in the fact that the outer surface of the pile is made in the form of a helical conical surface along the entire length of the barrel, equipped with conical helical lines, which increases the bearing capacity of the driven pile and facilitates immersion.

Новизна заключается также в том, что наличие сужающейся книзу по всей длине ствола конической винтовой поверхности уплотняет грунт, что повышает несущую способность.The novelty also lies in the fact that the presence of a tapered helical surface tapering down the entire length of the barrel compacts the soil, which increases the bearing capacity.

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.The novelty is also seen in the fact that on the outer surface around the perimeter of the driven pile along the entire length smooth, multiple helical surfaces are formed, which not only increases the bearing capacity of the pile, but also facilitates immersion.

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.The novelty of the proposal is that the outer surface of the pile is formed by a combination along the perimeter of the pile, tapering down along the entire length of the trunk of curved surfaces, which facilitates immersion.

Новизна заключается тем, что ствол сваи снабжен по наружному периметру многозаходными коническими винтовыми линиями с переменным шагом по всей длине ствола, что облегчает погружение.The novelty is that the pile shaft is equipped on the outer perimeter with multi-start conical helical lines with a variable pitch along the entire length of the shaft, which facilitates immersion.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:

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.figure 1 shows a driven pile, immersed in the ground; figure 2 - trunk piles; figure 3 is a section aa in figure 2; figure 4 is a sheet of triangular shape; 5 is a sheet of a triangular shape after twisting in the transverse direction relative to its own longitudinal axis.

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.A driven pile (FIGS. 1 and 2) includes a barrel 1 having a head 2. The pile trunk is made of triangular-shaped sheets 3, 4, 5 curved along a helical line in the longitudinal direction and curved along the helical line in the transverse direction (FIG. 2 and 3). Sheets 3, 4, 5 are connected to each other along the perimeter of the barrel with the sides known methods, for example by welding, with the formation of cutting edges with sharp angles at the apex 6-7; 6-8; 6-9 and a hollow multi-start helical tapering conical surface downward along the entire length of the barrel and are provided with three or more conical helical lines along the outer perimeter with variable pitch along the entire length of the barrel 6-7, 6-8, 6-9 along the outer surface of the barrel. The helical lines 6-7, 6-8, 6-9 have a variable pitch along the entire length of the barrel 1. Each of the sheets 3, 4, 5 is twisted in the longitudinal direction relative to its own axis of symmetry, for example as sheet 3 in figure 5, in which one of its ends is fixed in hot or cold state and the other end of the sheet is turned in a predetermined direction. The sheet 3 thus twisted is placed on a conical mandrel and bent so that the edges of the sheet are arranged transversely along a helical line. In this case, the sheet is deformed and it is either removed from the mandrel or fixed on it in a deformed position. Similarly, the remaining sheets 4, 5 are deformed to form a helical barrel 1. Next, three sheets 3, 4, 5 deformed in this way are joined by known methods along the lateral screw edges. As a result, sharp edges are formed along the entire length of helical lines around the perimeter of the pile with sharp angles at the apex, which facilitates the immersion of the pile in the ground.

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.The twisting of each sheet of a triangular shape provides an additional curvature of the surface of the helical trunk, which increases the difference between the angles of inclination of the friction force vectors of the walls of the pile and the soil, while the driving of the driven pile into the soil is facilitated.

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.Pile immersion is carried out by driving and pressing 2 piles along the head. In this case, the pile is rotated in the guides (not shown in the drawings) and immersed in the ground. The presence of a curved outer conical surface facilitates immersion with self-tightening, and as the driven pile is immersed, the soil is compacted, which leads to an increase in the bearing capacity of the driven pile.

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.Due to the presence on the outer surface of the screw cutting edges with an acute angle at the apex, the pile is immersed without the application of large torque, since the driving of the driven pile itself occurs as it is immersed in the ground.

При погружении за счет конусообразности боковых поверхностей двоякой кривизны осуществляется расклинивание грунта, т.е. вытесняемый сваей грунт уплотняется боковыми поверхностями сваи.When diving due to the cone-shaped side surfaces of double curvature, the soil is wedged, i.e. the soil displaced by the pile is compacted by the side surfaces of the pile.

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.The proposed design of piles can be used in any soil conditions of work - in weak, water-saturated, ductile, sandy plastic-frozen and frozen soils, providing increased bearing capacity and ease of immersion.

Claims

A driven pile with a barrel of sheets rolled along a helical line of the same length along the barrel connected to each other by one side, characterized in that the barrel is made of longitudinally twisted relative to its own axis of symmetry and curved along the helical line on a conical mandrel in the transverse direction decreasing downwards along the entire length of the sheets are triangular in shape, connected to each other along the perimeter of the trunk by their lateral sides with the formation of a hollow multi-helical screw, tapering downwards conic Surfaces along the entire length of the barrel with three or more conical helical lines and a variable pitch along the entire length of the barrel and cutting edges with sharp angles at the apex.