RU2763573C1 - Telescopic screw pile with leader pile - Google Patents

Telescopic screw pile with leader pile Download PDF

Info

Publication number
RU2763573C1
RU2763573C1 RU2021123195A RU2021123195A RU2763573C1 RU 2763573 C1 RU2763573 C1 RU 2763573C1 RU 2021123195 A RU2021123195 A RU 2021123195A RU 2021123195 A RU2021123195 A RU 2021123195A RU 2763573 C1 RU2763573 C1 RU 2763573C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
shell
screw
leader
soil
Prior art date
Application number
RU2021123195A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Сергеевич Мальцев
Андрей Владимирович Добрынский
Дмитрий Юрьевич Чистяков
Original Assignee
Николай Сергеевич Мальцев
Андрей Владимирович Добрынский
Дмитрий Юрьевич Чистяков
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 Николай Сергеевич Мальцев, Андрей Владимирович Добрынский, Дмитрий Юрьевич Чистяков filed Critical Николай Сергеевич Мальцев
Priority to RU2021123195A priority Critical patent/RU2763573C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763573C1 publication Critical patent/RU2763573C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/34Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/38Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds
    • E02D5/44Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making by use of mould-pipes or other moulds with enlarged footing or enlargements at the bottom of the pile
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/48Piles varying in construction along their length, i.e. along the body between head and shoe, e.g. made of different materials along their length
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22Piles
    • E02D5/56Screw 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

FIELD: construction.
SUBSTANCE: inventions relate to construction, can be used in industrial and civil construction when erecting pile foundations and foundations in soft soils, in cases where it is necessary to provide support on a load-bearing soil layer located at a considerable depth of occurrence. The telescopic screw pile includes a leader pile with a tapered tip at the end with helical blades and a shell pile inserted into each other with the ability to move along the length of the pile. After submersion, the upper end of the leader pile is rigidly connected to the head mounted on the shell pile, while at its lower end, above the tapered tip with helical blades, an expander is fixed. The expander is made in the form of a sleeve put on a rod. The lower end of the shell-pile has at least one sealing cone and a conductor, which is a guide sleeve for centering both parts of the pile during immersion. Moreover, the cone seal is arranged at the transition from the diameter of the conductor bushing to the diameter of the shell pile shaft, on which the helical blades are fixed.
EFFECT: increasing the bearing capacity of the pile.
12 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, при возведения свайных оснований и фундаментов в слабых грунтах, в случаях, когда необходимо обеспечить опирание на несущий слой грунта, находящийся на значительной глубине залегания, с одновременным улучшением характеристик верхних слабонесущих слоев грунта, создания комбинированной системы восприятия нагрузки («висяче-стоячей» сваи).The invention relates to construction, can be used in industrial and civil engineering, in the construction of piled foundations and foundations in soft soils, in cases where it is necessary to provide support on a bearing layer of soil located at a considerable depth, while improving the characteristics of the upper weakly bearing soil layers , creating a combined load perception system (“hanging-standing” piles).

Известны различные технические решения в рассматриваемой области.There are various technical solutions in the area under consideration.

Так, известен патент РФ на полезную модель №187577 (МПК E02D 5/52, E02D 5/56, опублик. 12.03.2019) «Винтовая телескопическая свая из стеклопластиковых труб с опорным наголовником», состоящий из нижней и верхней частей, ствол нижней части имеет винтовые лопасти, а гладкий ствол верхней части размещен свободно внутри ствола нижней части; в стволах обеих частей устроены сквозные отверстия одинакового диаметра; объединение обеих частей в жесткую конструкцию выполнено штырем, который вставлен в совмещенное отверстие в стволах обеих частей сваи; оголовок верхней части сваи шарнирно соединен штырем с опорным наголовником, который болтами может крепиться к нижнему поясу режущего наклонного ребра ледореза. Расположение небольших участков сваи из стекловолокна «труба в трубе» использовано только для соединения 2-х частей свай между собой или с опорным оголовком, имеет недостатки, и не может идти в сравнение с предлагаемым техническим решением.So, the patent of the Russian Federation for utility model No. 187577 (MPK E02D 5/52, E02D 5/56, published on 12.03.2019) “A telescopic screw pile made of fiberglass pipes with a support cap” is known, consisting of a lower and upper parts, a trunk of the lower part has helical blades, and the smooth trunk of the upper part is placed freely inside the trunk of the lower part; through holes of the same diameter are arranged in the trunks of both parts; the combination of both parts into a rigid structure is made by a pin, which is inserted into the aligned hole in the shafts of both parts of the pile; the head of the upper part of the pile is pivotally connected by a pin to the support head, which can be bolted to the lower chord of the cutting inclined edge of the ice cutter. The location of small sections of the piles made of fiberglass "pipe in pipe" is used only to connect 2 parts of the piles to each other or to the support head, has disadvantages and cannot be compared with the proposed technical solution.

Известен патент РФ на полезную модель №191858 (МПК E01D 19/04, опублик. 26.08.2019). Телескопическая буроопускная трубчатая стойка с опорным наголовником для ПАРМ состоит по высоте из двух трубчатых стволов, ствол нижней части имеет больший диаметр, заканчивается опорным круглым диском и расположен в скважине; верхняя часть стойки - вставка - свободно размещена в стволе нижней части; в стволах обеих частей устроены сквозные отверстия одинакового диаметра под несущий штырь, которые во вставке расположены с одинаковым шагом по всей длине ствола, а в нижней части устроено несколько отверстий только в оголовке, при этом вертикальные оси отверстий расположены по окружности ствола через равные углы, а горизонтальные оси расположены на одинаковых расстояниях друг от друга по длине оголовка ствола; на оголовок вставки свободно установлен опорный наголовник, состоящий из юбки, изготовленной из отрезка трубы, и приваренного к ней опорного квадратного листа с отверстиями для болтового соединения с балкой ригеля; рабочее положение опорного листа наголовника на вставке фиксируется двумя зажимными болтами, устроенными на боковой поверхности юбки наголовника; при этом обе части стойки, наголовник и несущий штырь изготовлены из стеклопластика.A patent of the Russian Federation for a utility model No. 191858 is known (MPK E01D 19/04, published on 08/26/2019). The telescopic drill-dropping tubular rack with a support head for PARM consists of two tubular shafts in height, the shaft of the lower part has a larger diameter, ends with a support round disk and is located in the well; the upper part of the rack - the insert - is freely placed in the trunk of the lower part; in the trunks of both parts there are through holes of the same diameter for the bearing pin, which in the insert are located with the same pitch along the entire length of the trunk, and in the lower part there are several holes only in the head, while the vertical axes of the holes are located along the circumference of the trunk through equal angles, and horizontal axes are located at equal distances from each other along the length of the barrel head; a support cap is freely installed on the insert head, consisting of a skirt made of a pipe section and a support square sheet welded to it with holes for bolted connection with the crossbar beam; the working position of the base plate of the headgear on the insert is fixed by two clamping bolts arranged on the side surface of the headgear skirt; at the same time, both parts of the rack, the headband and the bearing pin are made of fiberglass.

Известен патент РФ на полезную модель №191864 (МПК E02D 5/52, E01D 19/14, опублик. 26.08.2019). Головная телескопическая винтовая свая из стеклопластиковых труб для кустового инвентарного ледореза состоит по высоте из двух - нижней и верхней -частей, гладкий ствол нижней части имеет винтовые лопасти, а ствол верхней части, внутренний диаметр которого несколько больше наружного диаметра нижней части, свободно насажен на ствол нижней части сваи; на наружной поверхности ствола верхней части жестко закреплены вертикальные уголки для прикрепления к свае щитов боковой обшивки ледореза и режущий уголок; в стволах обеих частей сваи устроены сквозные отверстия одинакового диаметра для размещения в них несущего штыря, который вставляют в совпавшие отверстия обеих частей для объединения их в жесткую конструкцию сваи необходимой длины.A patent of the Russian Federation for a utility model No. 191864 is known (MPK E02D 5/52, E01D 19/14, published on 08/26/2019). The head telescopic screw pile made of fiberglass pipes for the cluster inventory icebreaker consists of two parts in height - the lower and the upper parts, the smooth shaft of the lower part has helical blades, and the shaft of the upper part, the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the lower part, is freely mounted on the shaft the bottom of the pile; on the outer surface of the shaft of the upper part, vertical corners are rigidly fixed for attaching icebreaker side plating shields to the pile and a cutting corner; in the shafts of both parts of the pile, through holes of the same diameter are arranged to accommodate a bearing pin in them, which is inserted into the matching holes of both parts to combine them into a rigid structure of the pile of the required length.

Известен патент РФ на изобретение №2597420 (МПК E02D 5/56, опублик. 10.09.2016). Сборная винтовая свая включает ствол и, по меньшей мере, одну лопасть, причем ствол состоит из группы последовательно установленных друг на друга элементов, содержащей концевые элементы и промежуточные элементы, снабженные группой стыковочных отверстий, при этом каждый промежуточный элемент выполнен из двух установленных друг на друга вертикальных цилиндров разного диаметра, а каждый концевой элемент содержит ответную промежуточному элементу часть, выполненную в виде вертикального цилиндра, причем каждый цилиндр с меньшим диаметром установлен внутри соответствующего цилиндра с большим диаметром посредством средств крепления, расположенных в группе стыковочных отверстий. Устройство завинчивания сборной винтовой сваи включает корпус, механизм фиксации сваи, механизм завинчивания сваи и группу рукояток, причем механизм фиксации сваи, механизм завинчивания сваи и группа рукояток соединены с корпусом, при этом механизм завинчивания сваи содержит червячный редуктор. Способ завинчивания сборной винтовой сваи включает завинчивание сборной винтовой сваи посредством устройства завинчивания сборной винтовой сваи, причем осуществляют корректировку высоты сборной винтовой сваи посредством последовательной установки друг на друга необходимого количества элементов ствола сваи до завинчивания сборной винтовой сваи или после частичного завинчивания сборной винтовой сваи.A patent of the Russian Federation for the invention No. 2597420 (IPC E02D 5/56, published on 09/10/2016) is known. Prefabricated screw pile includes a shaft and at least one blade, and the shaft consists of a group of sequentially stacked elements, containing end elements and intermediate elements provided with a group of docking holes, each intermediate element is made of two stacked on top of each other vertical cylinders of different diameters, and each end element contains a part corresponding to the intermediate element, made in the form of a vertical cylinder, and each cylinder with a smaller diameter is installed inside the corresponding cylinder with a larger diameter by means of fasteners located in the group of docking holes. The prefabricated screw pile screwing device includes a housing, a pile fixing mechanism, a pile screwing mechanism and a group of handles, wherein the pile fixing mechanism, the pile screwing mechanism and the group of handles are connected to the body, while the pile screwing mechanism contains a worm gear. SUBSTANCE: method for screwing a prefabricated screw pile includes screwing a prefabricated screw pile by means of a device for screwing a prefabricated screw pile, wherein the height of the prefabricated screw pile is adjusted by successively placing the required number of elements of the pile shaft on top of each other before screwing the prefabricated screw pile or after partially screwing the prefabricated screw pile.

Известен патент РФ на изобретение №2685519 (МПК E02D 5/56, опублик. 19.04.2019). Винтовая свая включает цилиндрический ствол и винтовую лопасть, соединенную с нижним концом ствола, содержит полый цилиндрический элемент, открытый по торцам, обладающий внутренней и внешней боковыми поверхностями, расположенный коаксиально стволу и соединенный с ним через ребра жесткости, соединяющие внутреннюю поверхность цилиндрического элемента и внешнюю поверхность ствола, при этом нижний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке между винтовой лопастью и предполагаемым уровнем погружения сваи в грунт, а верхний торец цилиндрического элемента расположен в промежутке от предполагаемого уровня погружения сваи в грунт до верхнего конца ствола, при этом нижние концы ребер жесткости снабжены площадками, расположенными в плоскости, перпендикулярной продольной оси ствола, и находятся не ниже предполагаемого уровня погружения сваи в грунт.A patent of the Russian Federation for the invention No. 2685519 (IPC E02D 5/56, published on April 19, 2019) is known. The screw pile includes a cylindrical shaft and a helical blade connected to the lower end of the shaft, contains a hollow cylindrical element, open at the ends, having inner and outer side surfaces, located coaxially to the shaft and connected to it through stiffening ribs connecting the inner surface of the cylindrical element and the outer surface shaft, while the lower end of the cylindrical element is located in the gap between the helical blade and the expected level of immersion of the pile into the ground, and the upper end of the cylindrical element is located in the interval from the expected level of immersion of the pile into the ground to the upper end of the shaft, while the lower ends of the stiffeners are provided with platforms located in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the shaft, and are not lower than the expected level of immersion of the pile into the ground.

WO 9914441 (МПК E02D 27/42; E02D 5/56; E02D 5/80, опублик. 25.03.1999). Винтовая свая содержит трубчатый вал с винтовой нитью и механизм зацепления с землей. Стабилизирующий узел имеет множество ребер. Монтажная пластина узла осветительной колонны может быть прикреплена к ребрам через монтажные болты. Стабилизирующий узел через ребра увеличивает сопротивление вала боковому движению, например, под ветровыми нагрузками.WO 9914441 (IPC E02D 27/42; E02D 5/56; E02D 5/80, published 03/25/1999). The screw pile contains a tubular shaft with a screw thread and a mechanism for engagement with the ground. The stabilizing node has a plurality of ribs. The mounting plate of the light column assembly can be attached to the ribs via mounting bolts. The stabilizing assembly through the ribs increases the resistance of the shaft to lateral movement, for example under wind loads.

US 2014/0301791 (МПК E02D 5/56, опублик. 09.10.2014). Телескопические фундаментные винтовые сваи с непрерывно сужающимся корпусом сваи, что обеспечивает более высокую скорость укладки свай. Обладает низкими накладными расходами очистки, низкой стоимостью и простотой использования при повышении грузоподъемности.US 2014/0301791 (IPC E02D 5/56, published 10/09/2014). Telescopic foundation screw piles with a continuously tapering pile body for faster piling speeds. It has low cleaning overhead, low cost and ease of use with increased load capacity.

Известны способы и устройства винтовых свай с наращиванием длины сваи помещением участка одной сваи в другую:Known methods and devices for screw piles with increasing the length of the pile by placing a section of one pile into another:

Так, известен патент GB 2397327 (МПК E02D 5/56, опублик. 21.07.2004), являющийся наиболее близким к предлагаемому техническому решению, соответственно, принятый за прототип. Размещение небольшого участка одной сваи внутри другой служит только для стыковки двух частей сваи посредством болтовых соединений, превращая сваю в обычную удлиненную, заворачиваемую с поверхности сваю, что не дает эффекта по уменьшению сопротивления трения при погружении, а соответственно, и достижению глубины погружения и несущей способности без применения дополнительных операций, по сравнению с предлагаемым техническим решением. По существу, наращиваемая по данному методу свая имеет те же недостатки, что и типовая винтовая свая увеличенной длины, а в дополнение имеет такой недостаток, как возможность «замусоривания» полостей сваи грунтом, через не защищенный зазор, в верхней части узла стыковки частей сваи.Thus, patent GB 2397327 (IPC E02D 5/56, published on July 21, 2004) is known, which is the closest to the proposed technical solution, respectively, taken as a prototype. The placement of a small section of one pile inside the other serves only to join the two parts of the pile by means of bolted connections, turning the pile into an ordinary elongated pile, which is wrapped from the surface, which does not have the effect of reducing the friction resistance during immersion, and, accordingly, achieving the immersion depth and bearing capacity without the use of additional operations, compared with the proposed technical solution. In essence, a pile built up by this method has the same disadvantages as a standard screw pile of increased length, and in addition it has such a disadvantage as the possibility of “littering” the pile cavities with soil through an unprotected gap in the upper part of the joint of the pile parts.

Таким образом, техническая проблема в рассматриваемой области заключается в низкой несущей способности известных свай без проведения дополнительных технологических операций. Задачей предлагаемого технического решения, направленной на решение технической проблемы, является создание комплексной системы восприятия нагрузки в слабонесущих и ненесущих слоях грунта, с целью увеличения несущей способности сваи, за счет:Thus, the technical problem in the area under consideration lies in the low bearing capacity of known piles without additional technological operations. The objective of the proposed technical solution, aimed at solving the technical problem, is to create an integrated system of load perception in weakly bearing and non-bearing soil layers, in order to increase the bearing capacity of the pile, due to:

- увеличения плотности слабонесущих грунтов и трения по боковой поверхности тела сваи;- increase in the density of weakly bearing soils and friction along the side surface of the pile body;

- передачи нагрузки на шар несжимаемого грунта в нескольких зонах уплотнения, образующихся от вдавливания уплотнительных конусов;- transferring the load to the ball of incompressible soil in several compaction zones formed from the indentation of the sealing cones;

- сопротивления грунта вертикальным нагрузкам в опорной поверхности лопастей (винта, шнека);- soil resistance to vertical loads in the bearing surface of the blades (propeller, auger);

- увеличения диаметра верхней части сваи и возможности защемления сваи в теле фундамента при организации двухуровневого оголовка для обеспечения ее устойчивости от воздействия горизонтальных нагрузок.- increasing the diameter of the upper part of the pile and the possibility of pinching the pile in the body of the foundation when organizing a two-level head to ensure its stability from horizontal loads.

При погружении предлагаемой конструкции сваи, в области острия лидерной сваи и уплотнительных конусов сваи оболочки, образуются зоны восприятия нагрузки из уплотненного давлением конуса сваи грунта, а также происходит закрытие винтового следа (следа от прохождения лопасти (спирали) и обжатие грунта по боковым поверхностям за счет увеличения диаметра сваи.When the proposed design of the pile is immersed, in the region of the tip of the leader pile and the sealing cones of the shell pile, zones of load perception are formed from the pressure-compacted cone of the pile of soil, and the helical track (trace from the passage of the blade (spiral)) is closed and the soil is compressed along the side surfaces due to increasing the pile diameter.

Технический результат предлагаемого технического решения состоит в увеличении несущей способности сваи без проведения дополнительных технологических операций.The technical result of the proposed technical solution is to increase the bearing capacity of the pile without additional technological operations.

Достигается технический результат тем, что в винтовой свае телескопического типа, включающей лидерную сваю с конусным наконечником на конце с винтовыми лопастями и сваю оболочку, вставленные друг в друга с возможностью перемещения по длине сваи, согласно изобретению, верхний конец лидерной сваи после погружения жестко соединяется с оголовком, установленным на свае оболочке, тогда как на нижнем его конце над конусным наконечником с винтовыми лопастями закреплен расширитель, выполненный в виде гильзы, надетой на лидерную сваю, причем нижний конец сваи оболочки имеет, по меньшей мере, один уплотнительный конус и кондуктор, представляющий из себя направляющую втулку для центрирования обеих частей сваи при погружении. Причем конусный уплотнитель устроен в месте перехода от диаметра втулки кондуктора к диаметру ствола сваи оболочки, на которой закреплена, по меньшей мере, одна винтовая лопасть.The technical result is achieved by the fact that in a telescopic type screw pile, including a leader pile with a conical tip at the end with helical blades and a shell pile inserted into each other with the possibility of moving along the length of the pile, according to the invention, the upper end of the leader pile after immersion is rigidly connected to head installed on the shell pile, while at its lower end, above the conical tip with helical blades, an expander is fixed, made in the form of a sleeve put on the leader pile, and the lower end of the shell pile has at least one sealing cone and a conductor representing of a guide sleeve for centering both parts of the pile when immersed. Moreover, the cone seal is arranged at the point of transition from the diameter of the bushing of the conductor to the diameter of the shell pile shaft, on which at least one helical blade is fixed.

Дополнительные отличия предлагаемого изобретения:Additional features of the invention:

- лидерная свая выполнена из металла;- the leader pile is made of metal;

- свая оболочка выполнена из металла- pile shell is made of metal

- свая оболочка выполнена из полимерного материала;- pile shell is made of polymeric material;

- свая оболочка содержит в своей верхней части второй уплотнительный конус;- pile shell contains in its upper part the second sealing cone;

- свая оболочка содержит в своей верхней части вторую винтовую лопасть;- pile shell contains in its upper part the second helical blade;

- винтовые лопасти выполнены с шагом 1.5-2 витка или в виде многовитковой спирали;- helical blades are made with a pitch of 1.5-2 turns or in the form of a multi-turn spiral;

- оголовок выполнен двухъярусным;- the head is made in two tiers;

- кондуктор соединен сваркой посредством радиальных пластин со сваей оболочкой из металла;- the conductor is connected by welding by means of radial plates with a metal sheath pile;

- кондуктор соединен клеевым соединением со сваей оболочкой из полимерного материала;- the conductor is glued together with a pile sheath made of polymeric material;

- наконечник выполнен литым или сварным с винтовыми или спиральными лопастями.- the tip is made cast or welded with helical or spiral blades.

Технический результат также достигается за счет того, что в способе устройства винтовой сваи телескопического типа, включающем погружение сваи без извлечения грунта путем завинчивания сваи в грунт ручным или механизированным способом, согласно изобретению, сначала завинчивают лидерную сваю до максимальной глубины, затем на него надевается свая оболочка и погружается до проектной отметки или отказа, уплотняя слабые верхние слои грунта, лидерная свая остается в теле сваи оболочки, после заполнения полостей лидерной сваи и сваи оболочки бетоном или цементно-песчаной смесью, обе сваи соединяются в оголовке, позволяя обеспечить жесткое соединение сваи с фундаментом. Опорная часть лидерной сваи, достигшая несущего слоя с минимальным усилием для преодоления реактивного сопротивления грунта при погружении за счет уменьшенного диаметра ствола лидерной сваи остается в грунте.The technical result is also achieved due to the fact that in the method of constructing a telescopic screw pile, which includes immersing the pile without extracting the soil by screwing the pile into the soil manually or mechanically, according to the invention, the leader pile is first screwed to the maximum depth, then the pile shell is put on it. and plunges to the design mark or failure, compacting the weak upper layers of the soil, the leader pile remains in the body of the shell pile, after filling the cavities of the leader pile and the shell pile with concrete or cement-sand mixture, both piles are connected at the head, allowing for a rigid connection of the pile with the foundation . The supporting part of the leader pile, which has reached the bearing layer with minimal effort to overcome the reactive resistance of the soil during immersion due to the reduced diameter of the leader pile shaft, remains in the soil.

Сущность изобретения поясняется следующим графическим материалом, представленным на фигурах:The essence of the invention is illustrated by the following graphics presented in the figures:

фиг. 1, на которой представлена схема восприятия нагрузок винтовой сваей при организации лидерного погружения лидерной сваи, где: 1 - лидерная свая (с лопастью или спиралью); 2 свая оболочка комплексного восприятия нагрузки (однолопастная, с двумя уплотнительными конусами; 3 оголовок; 4 зона восприятия нагрузки уплотненным грунтом от давления уплотнительного конуса в острие центрального стержня и сопротивления просадке лопастью (винтом) в несущем слое грунта; 5 зона восприятия нагрузки уплотненным грунтом от давления первого уплотнительного конуса сваи оболочки комплексного восприятия нагрузки; 6 - зона восприятия нагрузки уплотненным грунтом сопротивления просадке лопасти (винта) сваи оболочки комплексного восприятия нагрузки; 7 зона восприятия нагрузки уплотненным грунтом от давления второго уплотнительного конуса сваи оболочки комплексного восприятия нагрузки; 8 - зона восприятия нагрузки уплотненным грунтом от трения боковых поверхностей сваи; 9 - ненесущий насыпной грунт; 10 слабонесущий грунт; 11 опорный слой несущего грунта; 12 конусный уплотнитель; 13 наконечник;14 лопасти; 15 кондуктор;fig. 1, which shows a diagram of the perception of loads by a screw pile when organizing leader immersion of the leader pile, where: 1 - leader pile (with a blade or a spiral); 2 pile shell of complex load perception (single-bladed, with two sealing cones; 3 head; 4 zone of load perception by compacted soil from the pressure of the sealing cone in the tip of the central rod and resistance to settlement by the blade (screw) in the bearing soil layer; 5 zone of load perception by compacted soil from pressure of the first sealing cone of the shell pile of complex load bearing; 6 - zone of load perception by compacted soil of resistance to subsidence of the blade (screw) of the shell pile of complex load bearing; 7 zone of load bearing by the compacted soil from the pressure of the second sealing cone of the shell pile of complex load bearing; 8 - zone of perception loads with compacted soil from friction of the side surfaces of the pile; 9 - non-bearing bulk soil; 10 weakly bearing soil; 11 bearing soil support layer; 12 cone compactor; 13 tip; 14 blades; 15 conductor;

фиг. 2, на которой представлена свая телескопического типа с лидерной сваей, 2-х лопастная, одноконусная, где 16 расширитель;fig. 2, which shows a telescopic pile with a leader pile, 2-blade, single-cone, where 16 is an expander;

фиг. 3, на которой представлена свая телескопического типа с лидерной сваей, 2-х лопастная, 2-х конусная;fig. 3, which shows a telescopic pile with a leader pile, 2-blade, 2-cone;

фиг. 4, на которой представлена свая телескопического типа с лидерной сваей, 3-х лопастная, 2-х конусная;fig. 4, which shows a telescopic pile with a leader pile, 3-blade, 2-cone;

фиг. 5, на которой представлено устройство расширителя на винтовой лопастной свае;fig. 5, which shows the device of the expander on a screw bladed pile;

фиг. 6, на которой представлена свая телескопического типа с лидерной сваей, 2-х спиральная, одноконусная;fig. 6, which shows a telescopic pile with a leader pile, 2-helix, single-cone;

фиг. 7, на которой представлена свая телескопического типа с лидерной сваей, 2-х спиральная, 2-х конусная;fig. 7, which shows a telescopic pile with a leader pile, 2-helix, 2-cone;

фиг. 8, на которой представлена свая телескопического типа с лидерной сваей, 3-х спиральная, 2-х конусная;fig. 8, which shows a telescopic pile with a leader pile, 3-spiral, 2-cone;

фиг. 9, на которой представлено сечение а-а к рисункам 2-4, 6-8, на которой видны радиальные пластины, посредством которых кондуктор соединен сваркой со стволом сваи оболочки, выполненной из металла, где D - диаметр центрального стержня, D1 - диаметр сваи оболочки, Dk диаметр кондуктора; 17- радиальные пластины;fig. 9, which shows the section a-a to figures 2-4, 6-8, which shows the radial plates, through which the conductor is connected by welding to the pile shaft of the shell made of metal, where D is the diameter of the central rod, D 1 is the diameter shell piles, D k conductor diameter; 17- radial plates;

фиг. 10, на которой представлена схема одноярусного оголовка, где 18 бетон мелкой фракции, ЦПС;fig. 10, which shows a diagram of a single-tier head, where 18 is fine concrete, DSP;

фиг. 11, на которой представлена схема двухъярусного оголовка для монолитной плиты, где 19 - опорная плита, 20 - анкерный блок;fig. 11, which shows a diagram of a two-tier head for a monolithic slab, where 19 is a base plate, 20 is an anchor block;

фиг. 12, на которой представлен двухъярусного оголовка для обвязки из металлопроката, где 21 - ребра жесткости;fig. 12, which shows a two-tier head for tying from rolled metal, where 21 are stiffeners;

фиг.13, на которой представлен вид сваи оболочки из полимерного материала.Fig.13, which shows a view of the pile shell of a polymeric material.

В винтовой свае телескопического типа, включающей лидерную сваю 1 с конусным наконечником на конце и винтовыми лопастями и сваю оболочку, вставленные друг в друга с возможностью перемещения по длине сваи, верхний конец лидерной сваи 1 после погружения жестко соединяется с оголовком 3, установленным на свае оболочке 2, тогда как на нижнем его конце над конусным наконечником с винтовыми лопастями закреплен расширитель 16, выполненный в виде гильзы, надетой на стержень 1. Нижний конец сваи оболочки 2 имеет кондуктор, представляющий из себя направляющую втулку для центрирования обеих частей сваи при погружении и конусный уплотнитель. Свая оболочка 2 содержит в своей верхней части второй уплотнительный конус и второй режущий элемент винтового типа. Причем на корпусе стальной сваи оболочки (уплотнителя) количество уплотнительных поясов и лопастей и их привязка по глубине задается в проекте в зависимости от инженерно-геологических условий.In a telescopic screw pile, including a leader pile 1 with a conical tip at the end and helical blades and a shell pile inserted into each other with the ability to move along the length of the pile, the upper end of the leader pile 1 after immersion is rigidly connected to the cap 3 installed on the shell pile 2, while at its lower end, above the conical tip with helical blades, an expander 16 is fixed, made in the form of a sleeve, put on the rod 1. sealant. Pile shell 2 contains in its upper part a second sealing cone and a second screw-type cutting element. Moreover, on the body of the steel pile of the shell (seal), the number of sealing belts and blades and their binding in depth is set in the project, depending on engineering and geological conditions.

Режущие элементы выполнены в виде винтовых лопастей или в виде многовитковой спирали. Оголовок 3 выполнен двухъярусным. Конусный уплотнитель устроен в месте перехода от диаметра втулки кондуктора к диаметру ствола сваи оболочки 2, на которой закреплена, по меньшей мере, одна винтовая лопасти Винтовые лопасти имеют 1,5-2 шага винта. Лидерная свая 1 выполнена из металлической трубы. Свая оболочка 2 выполнена из металлической или полимерной трубы. Наконечник выполнен литым или сварным с винтовыми или спиральными лопастями. Кондуктор соединен сваркой посредством радиальных пластин со сваей оболочкой.The cutting elements are made in the form of helical blades or in the form of a multi-turn spiral. Head 3 is made of two tiers. The cone seal is arranged at the transition point from the diameter of the bushing of the conductor to the diameter of the shaft of the shell pile 2, on which at least one helical blade is fixed. The helical blades have 1.5-2 propeller pitches. The leader pile 1 is made of a metal pipe. The pile shell 2 is made of a metal or polymer pipe. The tip is made cast or welded with helical or spiral blades. The conductor is connected by welding by means of radial plates with a pile shell.

В способе устройства винтовой сваи телескопического типа, включающем погружение сваи без извлечения грунта путем завинчивания сваи в грунт ручным или механизированным способом, сначала завинчивают лидерную винтовую сваю 1 меньшего диаметра до максимальной глубины, затем на нее надевается свая оболочка (свая-уплотнитель) и погружается до проектной отметки или отказа, уплотняя слабые верхние слои грунта, лидерная свая 1 в опорной части остается в грунте, а часть находящаяся в теле сваи-уплотнителя остается в качестве элемента армирования, позволяя обеспечить жесткое соединение с фундаментом с помощью оголовка 3, полости лидерной сваи и сваи-уплотнителя заполняются бетоном мелкой фракции или ЦПС.In the method of constructing a telescopic screw pile, which includes immersing the pile without extracting the soil by screwing the pile into the ground manually or mechanically, first the leader screw pile 1 of smaller diameter is screwed to the maximum depth, then a pile shell (seal pile) is put on it and plunged to design mark or failure, compacting the weak upper layers of the soil, the leader pile 1 in the supporting part remains in the ground, and the part located in the body of the sealing pile remains as a reinforcement element, allowing for a rigid connection with the foundation using the head 3, the cavity of the leader pile and sealing piles are filled with fine-grained concrete or DSP.

Отличия предлагаемого технического решения от ранее известных:Differences of the proposed technical solution from the previously known:

1. Внутренняя винтовая свая лопастного или спирального типа имеет значительно меньший, по сравнению со сваей оболочкой, диаметр.1. An internal screw pile of a bladed or spiral type has a significantly smaller diameter compared to a shell pile.

2. На внутренней свае устанавливается расширитель, который при совместном погружении сборочного комплекта выполняет роль предохранителя от «замусоривания» полости сваи грунтом, а при опережающем погружении сваи в качестве лидерной, уплотняет грунт, соприкасающийся с телом сваи, расширяя скважину, для облегчения погружения сваи-уплотнителя.2. An expander is installed on the inner pile, which, when the assembly kit is immersed together, acts as a fuse against “littering” of the pile cavity with soil, and when the pile is advanced as a leader, it compacts the soil in contact with the pile body, expanding the well, to facilitate the immersion of the pile - sealant.

3. Завинчивание внутренней винтовой сваи происходит без применения штанги многократного использования; достижение требуемой отметки погружения осуществляется путем наращивания длины сваи, ствол которой, ввиду его малого диаметра, остается в теле сваи-уплотнителя в качестве элемента армирования, и заполняется бетоном или цементно-песчаной смесью.3. The screwing of the internal screw pile occurs without the use of a reusable rod; achievement of the required level of immersion is carried out by increasing the length of the pile, the shaft of which, due to its small diameter, remains in the body of the sealing pile as a reinforcement element, and is filled with concrete or a cement-sand mixture.

4. Конструкция кондуктора, располагаемого на нижнем конце сваи-уплотнителя, значительно отличается от сваи телескопического типа, и является единым элементом с уплотнительным конусом сваи оболочки.4. The design of the conductor, located at the lower end of the sealing pile, differs significantly from the telescopic pile, and is a single element with the sealing cone of the shell pile.

5. Возможность устройства 2-х ярусного оголовка, вследствие размещения лидерной сваи в теле сваи и увеличения диаметра сваи в верхней зоне, позволяет обеспечить жесткое защемление сваи в фундаменте, фундаментной плите или обвязке металл каркаса здания (сооружения), что важно для перераспределения деформаций и компенсации нагрузок по элементам свайного основания, и имеет огромное значение для обеспечения деформативной устойчивости здания на восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок при устройстве фундаментов на слабонесущих грунтах.5. The possibility of installing a 2-tier head, due to the placement of the leader pile in the body of the pile and the increase in the diameter of the pile in the upper zone, makes it possible to ensure that the pile is rigidly pinched in the foundation, foundation slab or piping of the metal frame of the building (structure), which is important for the redistribution of deformations and compensation of loads on the elements of the pile foundation, and is of great importance for ensuring the deformation resistance of the building to the perception of vertical and horizontal loads when constructing foundations on weakly bearing soils.

Таким образом, благодаря предлагаемому техническому решению создается комплексная система восприятия нагрузки в слабонесущих и ненесущих слоях грунта с целью увеличения несущей способности сваи.Thus, thanks to the proposed technical solution, an integrated system of load perception in weakly bearing and non-bearing soil layers is created in order to increase the bearing capacity of the pile.

Claims (12)

1. Винтовая свая телескопического типа, включающая лидерную сваю с конусным наконечником на конце с винтовыми лопастями и сваю-оболочку, вставленные друг в друга с возможностью перемещения по длине сваи, отличающаяся тем, что верхний конец лидерной сваи после погружения жестко соединен с оголовком, установленным на свае-оболочке, тогда как на нижнем ее конце над конусным наконечником с винтовыми лопастями закреплен расширитель, выполненный в виде гильзы, надетой на лидерную сваю, причем нижний конец сваи-оболочки имеет по меньшей мере один конусный уплотнитель и кондуктор, представляющий из себя направляющую втулку для центрирования обеих частей сваи при погружении, при этом конусный уплотнитель устроен в месте перехода от диаметра втулки кондуктора к диаметру ствола сваи-оболочки, на которой закреплена по меньшей мере одна винтовая лопасть. 1. A telescopic screw pile, including a leader pile with a conical tip at the end with helical blades and a shell pile inserted into each other with the ability to move along the length of the pile, characterized in that the upper end of the leader pile after immersion is rigidly connected to the cap installed on the pile-shell, while at its lower end, above the conical tip with helical blades, an expander is fixed, made in the form of a sleeve, put on the leader pile, and the lower end of the pile-shell has at least one cone seal and a conductor, which is a guide bushing for centering both parts of the pile during immersion, wherein the cone seal is arranged at the transition point from the diameter of the conductor bushing to the diameter of the pile-shell shaft, on which at least one helical blade is fixed. 2. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что свая-оболочка содержит в своей верхней части второй уплотнительный конус.2. A screw pile according to claim 1, characterized in that the shell pile contains a second sealing cone in its upper part. 3. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что содержит вторые винтовые лопасти.3. Screw pile according to claim 1, characterized in that it contains the second helical blades. 4. Винтовая свая по пп.1, 2, отличающаяся тем, что винтовые лопасти имеют 1,5-2 шага винта.4. Screw pile according to claims 1, 2, characterized in that the screw blades have 1.5-2 screw pitches. 5. Винтовая свая по пп.1, 2, отличающаяся тем, винтовые лопасти выполнены в виде многовитковой спирали.5. Screw pile according to claims 1, 2, characterized in that the screw blades are made in the form of a multi-turn spiral. 6. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что оголовок выполнен двухъярусным.6. Screw pile according to claim 1, characterized in that the head is made of two tiers. 7. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что лидерная свая выполнена из металла.7. Screw pile according to claim 1, characterized in that the leader pile is made of metal. 8. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что свая-оболочка выполнена из металла.8. Screw pile according to claim 1, characterized in that the pile-shell is made of metal. 9. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что свая-оболочка выполнена из полимерного материала.9. Screw pile according to claim 1, characterized in that the pile-shell is made of a polymeric material. 10. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что наконечник выполнен литым или сварным с винтовыми или спиральными лопастями.10. Screw pile according to claim 1, characterized in that the tip is cast or welded with helical or spiral blades. 11. Винтовая свая по п.8, отличающаяся тем, что кондуктор соединен сваркой посредством радиальных пластин со сваей-оболочкой. 11. Screw pile according to claim 8, characterized in that the conductor is connected by welding by means of radial plates with a shell pile. 12. Способ устройства винтовой сваи телескопического типа по п.1, включающий погружение сваи без извлечения грунта путем завинчивания сваи в грунт ручным или механизированным способом, отличающийся тем, что сначала завинчивают лидерную сваю до максимальной глубины, затем на нее надевают сваю-оболочку и погружают до проектной отметки или отказа, уплотняя слабые верхние слои грунта, опорная часть лидерной сваи остается в грунте, тогда как часть, находящаяся в теле сваи-уплотнителя, остается в качестве элемента армирования в теле сваи-оболочки, после заполнения полостей лидерной сваи и сваи-оболочки бетоном или цементно-песчаной смесью обе сваи соединяют в оголовке, позволяя обеспечить жесткое соединение сваи с фундаментом.12. The method of constructing a telescopic screw pile according to claim 1, including immersing the pile without extracting the soil by screwing the pile into the ground manually or mechanically, characterized in that the leader pile is first screwed to the maximum depth, then the pile-shell is put on it and immersed to the design mark or failure, compacting the weak upper layers of the soil, the supporting part of the leader pile remains in the soil, while the part located in the body of the sealing pile remains as a reinforcement element in the body of the shell pile, after filling the cavities of the leader pile and pile shells with concrete or a cement-sand mixture, both piles are connected at the head, allowing for a rigid connection of the pile with the foundation.
RU2021123195A 2021-08-03 2021-08-03 Telescopic screw pile with leader pile RU2763573C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021123195A RU2763573C1 (en) 2021-08-03 2021-08-03 Telescopic screw pile with leader pile

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021123195A RU2763573C1 (en) 2021-08-03 2021-08-03 Telescopic screw pile with leader pile

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2763573C1 true RU2763573C1 (en) 2021-12-30

Family

ID=80039916

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021123195A RU2763573C1 (en) 2021-08-03 2021-08-03 Telescopic screw pile with leader pile

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2763573C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU863767A1 (en) * 1978-12-07 1981-09-15 Макеевский Инженерно-Строительный Институт Screw pile
CN202298609U (en) * 2011-10-14 2012-07-04 大连增益重工机械设备有限公司 Stepped foundation auger pile
RU142535U1 (en) * 2013-11-12 2014-06-27 Общество с ограниченной ответственностью ДЭЙТЭРИЧ ИНВЕСТМЕНТС SCREW PILES
JP2015068063A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 旭テックTdm株式会社 Anchor pile, building foundation structure, and construction method of building foundation structure
GB2552176A (en) * 2016-07-12 2018-01-17 James Marshall Nicholas Ground pile

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU863767A1 (en) * 1978-12-07 1981-09-15 Макеевский Инженерно-Строительный Институт Screw pile
CN202298609U (en) * 2011-10-14 2012-07-04 大连增益重工机械设备有限公司 Stepped foundation auger pile
JP2015068063A (en) * 2013-09-30 2015-04-13 旭テックTdm株式会社 Anchor pile, building foundation structure, and construction method of building foundation structure
RU142535U1 (en) * 2013-11-12 2014-06-27 Общество с ограниченной ответственностью ДЭЙТЭРИЧ ИНВЕСТМЕНТС SCREW PILES
GB2552176A (en) * 2016-07-12 2018-01-17 James Marshall Nicholas Ground pile

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4239419A (en) Precast concrete threaded pilings
KR0160175B1 (en) Prestressed caisson bearing pier and structural foundation device
CN101495701A (en) Torque down pile substructure support system
US10024020B2 (en) Apparatus for constructing foundation pilings
EP2500473B1 (en) Method of creating a foundation for a offshore structure
EP1399631B1 (en) Support structure for sea-technology, in particular for an offshore wind energy installation and a method for producing a support structure of this type
CA1119823A (en) Precast concrete threaded piling system
CN109944269B (en) Anti-freeze drawing device and construction method thereof
RU2763573C1 (en) Telescopic screw pile with leader pile
CN114134887B (en) Construction method of prefabricated composite pile
RU2288326C1 (en) Screw pile, screw pile installation method, screw pile driving means and open-cut tunneling method with the use of screw pile
RU2769003C1 (en) Extendable screw pile and method for its arrangement
RU178914U1 (en) PILED PIPE IN THE WELL
RU215199U1 (en) REINFORCED SCREW CONCRETE PILE
RU2208088C2 (en) Process of erection of pile in ground
CN108914928A (en) A kind of compacted thread major diameter cylinder stake, pile-forming apparatus and its construction method
CN217352579U (en) Spiral anchor-anchor rod double-anchor composite foundation
CN110091431A (en) A kind of steel tube concrete pile and manufacturing method
RU49840U1 (en) ANCHOR PILES
RU2709873C2 (en) Set pile, assembly method of composite pile and immersion method thereof by method of rotary drilling without axial load on upper end of pile
Cirión et al. Displacement rigid inclusions
RU2795418C1 (en) Method for manufacturing a widened cast-in-place pile
CN219637921U (en) Soft soil stratum prestressed anchorage cable foundation pit supporting structure
CN220666173U (en) Composite foundation structure
CN111501737B (en) Reinforced cast-in-situ bored pile and construction method thereof