RU2342490C1 - Screw pile and method of its construction - Google Patents

Screw pile and method of its construction Download PDF

Info

Publication number
RU2342490C1
RU2342490C1 RU2007125452/03A RU2007125452A RU2342490C1 RU 2342490 C1 RU2342490 C1 RU 2342490C1 RU 2007125452/03 A RU2007125452/03 A RU 2007125452/03A RU 2007125452 A RU2007125452 A RU 2007125452A RU 2342490 C1 RU2342490 C1 RU 2342490C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
pile
screw
screw pile
filling
Prior art date
Application number
RU2007125452/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Георгий Яковлевич Булатов (RU)
Георгий Яковлевич Булатов
Андрей Александрович Булатов (RU)
Андрей Александрович Булатов
Анна Юрьевна Кострюкова (RU)
Анна Юрьевна Кострюкова
Дмитрий Сергеевич Мазилкин (RU)
Дмитрий Сергеевич Мазилкин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ")
Priority to RU2007125452/03A priority Critical patent/RU2342490C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2342490C1 publication Critical patent/RU2342490C1/en

Links

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: screw pile includes a hollow shaft and, at least, one hollow screw blade. Form and volume of the blade may be modified, for example, by flattening and subsequent spreading of, at least, a part of the blade.
EFFECT: easier immersion and increased bearing capacity of screw pile.
6 cl, 1 dwg

Description

Группа изобретений относится к области строительства и может быть использована при возведении фундаментов зданий и сооружений.The group of inventions relates to the field of construction and can be used in the construction of foundations of buildings and structures.

Известна винтовая свая [Железков В.Н. Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства. - СПб.: Прагма, 2004. - 20-21 с.], содержащая полый ствол с закрепленной на стволе винтовой лопастью. Способ возведения этой винтовой сваи включает погружение сваи завинчиванием в грунт и бетонирование ствола сваи.Known screw pile [Zhelezkov V.N. Screw piles in the energy and other construction sectors. - SPb .: Pragma, 2004. - 20-21 p.], Containing a hollow barrel with a screw blade fixed to the barrel. A method of erecting this screw pile involves dipping the pile by screwing it into the ground and concreting the pile shaft.

Недостатком данной винтовой сваи является низкая несущая способность сваи из-за недостаточной прочности лопасти, имеющей малую площадь поперечного сечения, и недостаточной степени уплотнения грунта при ее возведении.The disadvantage of this screw pile is the low bearing capacity of the pile due to the insufficient strength of the blade, having a small cross-sectional area, and insufficient degree of compaction of the soil during its construction.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является винтовая свая [SU, а.с. №1010203, E02D 5/54, E02D 5/56, опубл. 07.04.1983. Бюл. №13], включающая полый ствол с винтовыми лопастями. Одна из лопастей неподвижно закреплена на стволе, а другая выполнена полой и закреплена на ступице, установленной на стволе с возможностью перемещения и вращения относительно него. Погружение винтовой сваи в грунт осуществляют завинчиванием. Для повышения жесткости винтовой лопасти ее полость заполняют цементно-песчаным раствором или мелкозернистым бетоном.The closest technical solution to the claimed invention is a screw pile [SU, and.with. No. 1010203, E02D 5/54, E02D 5/56, publ. 04/07/1983. Bull. No. 13], including a hollow barrel with helical blades. One of the blades is fixedly mounted on the barrel, and the other is hollow and mounted on a hub mounted on the barrel with the possibility of movement and rotation relative to it. Immersion of a screw pile in the soil is carried out by screwing. To increase the rigidity of the helical blade, its cavity is filled with cement-sand mortar or fine-grained concrete.

Недостатком данной винтовой сваи и способа ее возведения является то, что при завинчивании возникает высокое сопротивление трения движению полой лопасти за счет большой площади ее поперечного сечения.The disadvantage of this screw pile and the method of its construction is that when screwing there is a high friction resistance to the movement of the hollow blade due to the large area of its cross section.

Задачей изобретения является разработка винтовой сваи, обеспечивающей облегченное ее погружение завинчиванием путем снижения сопротивления за счет уменьшения площади поперечного сечения полой лопасти до погружения сваи и повышение несущей способности возведенной винтовой сваи за счет увеличения площади поперечного сечения полой лопасти после погружения сваи.The objective of the invention is to develop a screw pile, providing its easier immersion by screwing by reducing resistance by reducing the cross-sectional area of the hollow blade before the pile is immersed and increasing the bearing capacity of the erected screw pile by increasing the cross-sectional area of the hollow blade after the pile is immersed.

Сущность заявляемого изобретения на устройство заключается в том, что винтовая свая включает полый ствол и, по меньшей мере, одну полую винтовую лопасть, выполненную с возможностью изменения ее формы и/или объема, например, путем сплющивания и последующего расправления, по меньшей мере, части лопасти.The essence of the claimed invention to the device lies in the fact that the screw pile includes a hollow shaft and at least one hollow screw blade, made with the possibility of changing its shape and / or volume, for example, by flattening and subsequent expansion of at least part the blades.

По меньшей мере, часть лопасти может быть выполнена из материала с высокой пластичностью и низким сопротивлением деформации, например из металлического листа, для предотвращения разрушения лопасти при сплющивании и расправлении. Другая часть лопасти может быть выполнена из прочного материала с высоким сопротивлением деформации для предотвращения разрушения лопасти при завинчивании и улучшении ее режущей способности.At least part of the blade can be made of a material with high ductility and low deformation resistance, for example, from a metal sheet, to prevent destruction of the blade during flattening and expansion. The other part of the blade can be made of durable material with high deformation resistance to prevent the destruction of the blade when screwing and improving its cutting ability.

Для улучшения герметизации полости лопасти в ней могут быть размещены емкости из эластичного материала, имеющие каналы подвода-отвода материала заполнения. При этом повышается надежность расправления лопасти.To improve the sealing of the cavity of the blade in it can be placed containers of elastic material having channels for supplying and discharging filling material. This increases the reliability of the expansion of the blade.

Внутренние поверхности лопасти могут быть снабжены элементами накаливания для создания в процессе завинчивания паровой рубашки на внешней поверхности лопасти и тем самым снижения трения по грунту и облегчения завинчивания сваи.The inner surfaces of the blades can be equipped with incandescent elements to create in the process of screwing a steam jacket on the outer surface of the blade and thereby reduce friction on the ground and facilitate screwing the piles.

При выполнении лопасти винтовой сваи полой с возможностью изменения ее формы и объема, например, в сторону уменьшения путем сплющивания происходит уменьшение площади поперечного сечения лопасти, что при погружении сваи уменьшает сопротивление сил трения по поверхности лопасти сваи и облегчает ее завинчивание. Увеличение объема лопасти сваи после погружения путем расправления с оптимальной скоростью за счет нагнетания в полость лопасти под давлением материала заполнения приводит к необходимому обжатию и уплотнению окружающего грунта, примыкающего к лопасти, что увеличивает несущую способность сваи.When a screw pile blade is hollow with the possibility of changing its shape and volume, for example, in the direction of reduction by flattening, the cross-sectional area of the blade decreases, which, when the pile is immersed, reduces the frictional force resistance along the surface of the pile blade and facilitates its screwing. The increase in the volume of the pile blade after immersion by straightening at the optimum speed due to injection of filling material into the cavity of the blade under pressure leads to the necessary compression and compaction of the surrounding soil adjacent to the blade, which increases the bearing capacity of the pile.

Лопастей у винтовой сваи может быть несколько для увеличения несущей способности сваи и увеличения надежности. Лопасти могут располагаться не только на стволе сваи, но и на ступице, установленной на стволе с возможностью перемещения и вращения относительно него.There can be several blades on a screw pile to increase the bearing capacity of the pile and increase reliability. The blades can be located not only on the pile shaft, but also on the hub mounted on the shaft with the possibility of movement and rotation relative to it.

Сущность заявляемого изобретения на способ возведения винтовой сваи заключается в том, что в известном способе, включающем погружение сваи в грунт завинчиванием и заполнение ее полостей материалом заполнения, согласно изобретению предварительно перед завинчиванием лопасть сваи сплющивают. А после погружения сваи в грунт лопасть расправляют, например, путем подачи под давлением в полость лопасти материала заполнения.The essence of the claimed invention to a method of erecting a screw pile is that in the known method, comprising immersing the pile into the soil by screwing and filling its cavities with the filling material, according to the invention, the pile blade is flattened before screwing. And after the piles are immersed in the soil, the blade is straightened, for example, by filling material under pressure into the cavity of the blade.

При погружении винтовой сваи его поверхности могут накаливать.When a screw pile is immersed, its surfaces can glow.

После заполнения полости ствола сваи в материал заполнения могут быть погружены твердые элементы.After filling the cavity of the pile shaft, solid elements may be immersed in the filling material.

Сплющивание полой лопасти сваи производят перпендикулярно внешним поверхностям лопасти.Flattening of the hollow blade of the pile is perpendicular to the outer surfaces of the blade.

Сущность заявляемой группы изобретений поясняется графическим материалом, где на чертеже изображен общий вид винтовой сваи в разрезе.The essence of the claimed group of inventions is illustrated by graphic material, where the drawing shows a General view of a screw pile in section.

Винтовая свая включает полый ствол 1, винтовую лопасть 2 с полостью 3. Лопасть 2 состоит из двух частей, выполненных из металлических листов. Верхняя часть 4 - из материала с высокой пластичностью и низким сопротивлением деформации для облегчения деформирования лопасти сплющиванием. Нижняя часть 5 - из материала с высокой прочностью и высоким сопротивлением деформации для облегчения завинчивания. Соединение частей 4, 5 между собой и к стволу 1 сваи может быть осуществлено известными методами, например сваркой. Полости лопасти снабжены подводящей 6 и отводящей 7 трубками.A screw pile includes a hollow barrel 1, a screw blade 2 with a cavity 3. The blade 2 consists of two parts made of metal sheets. The upper part 4 is made of a material with high ductility and low deformation resistance to facilitate deformation of the blade by flattening. The lower part 5 is made of a material with high strength and high deformation resistance to facilitate screwing. The connection of parts 4, 5 with each other and to the trunk 1 of the pile can be carried out by known methods, for example by welding. The cavity of the blade is equipped with a supply 6 and outlet 7 tubes.

Способ возведения винтовой сваи заключается в следующем. Перед погружением верхнюю часть 4 лопасти 2 сплющивают перпендикулярно внешней ее поверхности до положения 8 (показано пунктирной линией). В результате сплющивания лопасть 2 меняет свою форму и объем и имеет минимальную площадь поперечного сечения, тем самым она легче прорезает грунт и поэтому облегчается завинчивание сваи. После погружения сваи завинчиванием в полость 3 лопасти 2 по трубке 6 насосом (не показан) под давлением подают с определенной скоростью материал заполнения при закрытой трубке 7. При этом происходит расправление верхней части 4 лопасти 2 до заданного положения 9 (показано пунктирной линией). Расправленная лопасть 2 увеличенного объема позволяет получить винтовую сваю с повышенной несущей способностью вследствие обжатия и уплотнения с оптимальной скоростью грунта, прилегающего к лопасти 2. Полый ствол сваи также может быть заполнен материалом заполнения.The method of construction of a screw pile is as follows. Before diving, the upper part 4 of the blade 2 is flattened perpendicular to its outer surface to position 8 (shown by a dashed line). As a result of flattening, the blade 2 changes its shape and volume and has a minimum cross-sectional area, thereby it cuts through the soil more easily and therefore the screwing of the pile is facilitated. After the piles are immersed by screwing the blades 2 into the cavity 3 through the tube 6 with a pump (not shown) under pressure, filling material is supplied at a certain speed with the tube 7 closed. At the same time, the upper part 4 of the blades 2 straightens to a given position 9 (shown by a dashed line). The expanded blade 2 of an increased volume allows to obtain a screw pile with increased bearing capacity due to compression and compaction with the optimal speed of the soil adjacent to the blade 2. The hollow pile shaft can also be filled with filling material.

При погружении сваи поверхность лопасти 2 накаливают с помощью электронагревательных приборов (не показаны), размещаемых в ее полости 3, чтобы создать паровую рубашку, снижающую трение грунта и облегчающую завинчивание сваи.When the pile is immersed, the surface of the blade 2 is heated using electric heaters (not shown) placed in its cavity 3 to create a steam jacket that reduces the friction of the soil and facilitates screwing the pile.

Для заполнения полости 3 лопасти 2 могут быть использованы жидкие (расширяющиеся цементные растворы, вода, минеральное масло и др.) или газообразные материалы. Для заполнения полого ствола 1 сваи могут быть использованы твердые (все типы свай, арматура и др. устройства) и/или сыпучие (грунтовые, бетонные) материалы.To fill the cavity 3 of the blade 2, liquid (expanding cement mortars, water, mineral oil, etc.) or gaseous materials can be used. To fill the hollow trunk 1 of the pile can be used solid (all types of piles, fittings and other devices) and / or bulk (soil, concrete) materials.

Изобретение обеспечивает возможность управления толщиной лопасти сваи, что позволяет снизить энергоемкость погружения винтовой сваи и динамическое воздействие на окружающую среду, а также повысить несущую способность сваи.The invention provides the ability to control the thickness of the pile blades, which reduces the energy consumption of the screw pile and the dynamic impact on the environment, as well as increase the bearing capacity of the piles.

Claims (6)

1. Винтовая свая, включающая полый ствол и, по меньшей мере, одну полую винтовую лопасть, отличающаяся тем, что лопасть выполнена с возможностью изменения ее формы и объема, например, путем сплющивания и последующего расправления, по меньшей мере, части лопасти.1. A screw pile comprising a hollow shaft and at least one hollow screw blade, characterized in that the blade is made with the possibility of changing its shape and volume, for example, by flattening and subsequent expansion of at least part of the blade. 2. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, часть лопасти выполнена из материала с высокой пластичностью и низким сопротивлением деформации, например из металлического листа.2. A screw pile according to claim 1, characterized in that at least part of the blade is made of a material with high ductility and low deformation resistance, for example, from a metal sheet. 3. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что в полости лопасти размещены емкости из эластичного материала, имеющие каналы подвода-отвода материала заполнения.3. A screw pile according to claim 1, characterized in that in the cavity of the blade there are containers made of elastic material having channels for supplying and discharging filling material. 4. Способ возведения винтовой сваи по п.1, включающий погружение сваи в грунт завинчиванием и заполнение ее полостей материалом заполнения, отличающийся тем, что предварительно перед завинчиванием лопасть сваи сплющивают, а после завинчивания в грунт ее расправляют, например, путем подачи под давлением материала заполнения.4. The method of erecting a screw pile according to claim 1, comprising immersing the pile into the soil with screwdriving and filling its cavities with filling material, characterized in that prior to screwing the pile blade is flattened, and after screwing it into the soil it is straightened, for example, by applying a material under pressure filling in. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что при погружении винтовой сваи ее поверхности накаливают.5. The method according to claim 4, characterized in that when the screw pile is immersed, its surface is heated. 6. Способ по п.4, отличающийся тем, что после заполнения полости ствола сваи в материал заполнения погружают дополнительные твердые элементы.6. The method according to claim 4, characterized in that after filling the cavity of the pile shaft into the filling material, additional solid elements are immersed.
RU2007125452/03A 2007-07-05 2007-07-05 Screw pile and method of its construction RU2342490C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125452/03A RU2342490C1 (en) 2007-07-05 2007-07-05 Screw pile and method of its construction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007125452/03A RU2342490C1 (en) 2007-07-05 2007-07-05 Screw pile and method of its construction

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2342490C1 true RU2342490C1 (en) 2008-12-27

Family

ID=40376870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007125452/03A RU2342490C1 (en) 2007-07-05 2007-07-05 Screw pile and method of its construction

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2342490C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660692C1 (en) * 2017-09-20 2018-07-09 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Method for constructing pile foundation and screw pile for implementation of this method
RU2750482C1 (en) * 2020-12-02 2021-06-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" Lighting support

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2660692C1 (en) * 2017-09-20 2018-07-09 Акционерное общество "Научно-исследовательский центр "Строительство", АО "НИЦ "Строительство" Method for constructing pile foundation and screw pile for implementation of this method
RU2750482C1 (en) * 2020-12-02 2021-06-28 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова" Lighting support

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2489548C2 (en) Screw injection anchor pile
WO2020211993A1 (en) Foundation for an offshore structure
RU2342490C1 (en) Screw pile and method of its construction
RU2295007C1 (en) Foundation and foundation construction method
CN206928285U (en) Prefabricated high-strength core body and pressure type anchor rod
CN208950616U (en) A kind of expansion shell type prestressing force hollow grouting anchor with plasma resistance plug
CN205742214U (en) The structural protective system of churning between a kind of T-shaped stake associating stake
RU139587U1 (en) PILE
JP2008127939A (en) Ground reinforcing method for soft ground
RU2522358C1 (en) Manufacturing method of inclined pile with controlled widening
RU2556588C1 (en) Pile foundation for arrangement of supports of overhead power transmission line
RU2298066C2 (en) Method and device for pile erection
CN208280140U (en) A kind of T section support pile closing retaining design and its construction casing
JP6504388B2 (en) Penetration method of penetration pile and penetration pile
RU150480U1 (en) SCREW INJECTION-SCREW ANCHOR FOR RETAINING WALLS
CN107254872B (en) Prestressed pipe pile bottom floating and fixing sealing device and control method thereof
RU2426835C1 (en) Device to form bore piles
RU80690U1 (en) SCREW PILES
RU2646282C1 (en) Concrete screw pile and method of its mounting
RU182759U1 (en) Screw pile
CN109056747A (en) A kind of efficient mini steel-pipe pile constructing structure, method
RU2660692C1 (en) Method for constructing pile foundation and screw pile for implementation of this method
CA2743919A1 (en) Method for producing a screw foundation
RU89539U1 (en) PILING (OPTIONS)
RU2441115C1 (en) Pile with increased resistance to swelling

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130706