RU2803439C1

RU2803439C1 - Drilling pile (options)

Info

Publication number: RU2803439C1
Application number: RU2023101810A
Authority: RU
Inventors: Виталий Николаевич Матвийчук
Original assignee: Виталий Николаевич Матвийчук
Filing date: 2023-01-27
Publication date: 2023-09-13

Abstract

FIELD: construction industry.

SUBSTANCE: metal driven piles are used in the construction industry as supporting structures on problematic soils for arranging the supports of the foundations of buildings and structures, main pipelines, bridges, power lines. The bored pile includes a shaft in the form of a hollow pipe and a tip. The end of the hollow pipe is made with arcuate cutouts. The tip is made in the form of a pyramid, the triangular sides of which are made with a protruding arcuate lower part corresponding to the arcuate cutouts on the hollow pipe. The triangular sides of the pyramid are made of metal sheets with a thickness sufficient to weld the inner corners of the triangular metal sheets so that their outer ends form cutting surfaces.

EFFECT: increased efficiency of pile penetration into the ground due to increased cutting ability of the tip.

3 cl, 6 dwg

Description

Металлические забивные сваи используются в строительной отрасли в качестве опорных конструкций на проблемных грунтах для обустройства опор фундаментов зданий и сооружений, магистральных трубопроводов, мостов, линий электропередач. Сваи увеличивают несущую способность верхних слоев почвы, передавая часть нагрузок на нижние, более плотные слои. Тем самым обеспечивают устойчивость сооружения. Устанавливаются сваи с извлечением и без предварительного извлечения грунта с помощью сваебойного оборудования.Metal driven piles are used in the construction industry as support structures on problematic soils for arranging supports for the foundations of buildings and structures, main pipelines, bridges, and power lines. Piles increase the bearing capacity of the upper layers of soil, transferring some of the loads to the lower, denser layers. This ensures the stability of the structure. Piles are installed with and without preliminary extraction of soil using pile driving equipment.

В настоящее время в строительстве применяются составные сваи согласно ГОСТ Р 57991-2017 (прототип), изготовленные путем сварки элементов конструкции (полых труб, свайных наконечников, усиливающих накладок, грузозахватных петель). После сварки проводят механическую обработку поверхности и нанесение защитного покрытия на зоны кольцевых сварных соединений составных свай. Наконечник сваи представляет собой конус или элипс. Конические и эллиптические наконечники изготавливают из стали 09Г2С по ГОСТ 19281 и ГОСТ 17379. Литые наконечники изготавливают из стали марок 15Л, 25Л. 35Л и 45Л по ГОСТ 977 для 2 группы конструкций или низколегированной стали по согласованию с заказчиком. В качестве наконечников буроопускных свай применяют эллиптические заглушки по ГОСТ 17379 с наружным диаметром 159. 219. 273, 325. 426. 530 и 630 мм и толщиной стенки от 4.5 до 10 мм. 6.3.4.3 В качестве наконечников бурозабивных свай применяют конические наконечники с наружным диаметром основания конуса 159. 219. 273. 325. 426, 530 и 630 мм. Currently, composite piles are used in construction in accordance with GOST R 57991-2017 (prototype), made by welding structural elements (hollow pipes, pile tips, reinforcing linings, load-bearing loops). After welding, the surface is mechanically treated and a protective coating is applied to the zones of the circumferential welded joints of the composite piles. The tip of the pile is a cone or ellipse. Conical and elliptical tips are made from steel 09G2S in accordance with GOST 19281 and GOST 17379. Cast tips are made from steel grades 15L, 25L. 35L and 45L according to GOST 977 for group 2 of structures or low-alloy steel as agreed with the customer. Elliptical plugs in accordance with GOST 17379 with an outer diameter of 159, 219, 273, 325, 426, 530 and 630 mm and a wall thickness of 4.5 to 10 mm are used as tips for bored piles. 6.3.4.3 Conical tips with an outer diameter of the cone base of 159. 219. 273. 325. 426, 530 and 630 mm are used as tips for bored piles.

Недостатком такой конструкции является низкая степень погружения сваи в грунт, что сопряжено с обязательным применением мощных машин даже на простых грунтах, что обусловлено повышенной силой трения из-за большой площади поверхности конусного наконечника сваи.The disadvantage of this design is the low degree of immersion of the pile into the ground, which is associated with the mandatory use of powerful machines even on simple soils, which is due to the increased friction force due to the large surface area of the conical tip of the pile.

Технический результат: повышение эффективности погружения сваи в грунт за счет усиления режущей способности наконечника.Technical result: increasing the efficiency of driving a pile into the ground by increasing the cutting ability of the tip.

Технический результат по первому пункту формулы изобретения достигается за счет того, что в бурозабивной свае, включающей ствол в виде полой трубы и наконечник, конец полой трубы выполнен с дугообразными вырезами, а наконечник выполнен в виде пирамиды, треугольные стороны которой выполнены с выступающей дугообразной нижней частью, соответствующей дугообразным вырезам на полой трубе, треугольные стороны пирамиды выполнены из металлических листов с толщиной, достаточной для сварки внутренних углов треугольных металлических листов так, чтобы их наружные торцы образовали режущие поверхности.The technical result according to the first claim of the invention is achieved due to the fact that in a bored pile, including a shaft in the form of a hollow pipe and a tip, the end of the hollow pipe is made with arcuate cutouts, and the tip is made in the form of a pyramid, the triangular sides of which are made with a protruding arcuate lower part , corresponding to the arcuate cutouts on the hollow pipe, the triangular sides of the pyramid are made of metal sheets with a thickness sufficient to weld the inner corners of the triangular metal sheets so that their outer ends form cutting surfaces.

Технический результат по второму пункту формулы изобретения достигается за счет того, что в бурозабивной свае, включающей ствол в виде полой трубы и наконечник, конец полой трубы выполнен с дугообразными вырезами, а наконечник выполнен в виде пирамиды, треугольные стороны которой выполнены с выступающей дугообразной нижней частью, соответствующей дугообразным вырезам на полой трубе, треугольные стороны пирамиды выполнены из металлических листов с толщиной, достаточной для сварки внутренних углов треугольных металлических листов так, чтобы их наружные торцы образовали режущие поверхности, при этом внутри многогранной пирамиды установлен элемент жесткости, выполненный в виде стальных треугольников с противоположно направленными вырезами, образуя в основании крест, приваренный к распорке, установленной в основании пирамиды.The technical result according to the second claim of the invention is achieved due to the fact that in a bored pile, including a shaft in the form of a hollow pipe and a tip, the end of the hollow pipe is made with arcuate cutouts, and the tip is made in the form of a pyramid, the triangular sides of which are made with a protruding arcuate lower part , corresponding to the arc-shaped cutouts on the hollow pipe, the triangular sides of the pyramid are made of metal sheets with a thickness sufficient to weld the internal corners of the triangular metal sheets so that their outer ends form cutting surfaces, while inside the polyhedral pyramid there is a rigidity element made in the form of steel triangles with oppositely directed cutouts, forming a cross at the base, welded to a spacer installed at the base of the pyramid.

Выполнение наконечника сваи в виде пирамиды, в нашем случае четырёхгранной, из треугольных металлических листов толщиной 8-12 мм дало возможность изнутри соединить стороны пирамиды сваркой по внутреннему углу, а свободные наружные углы пирамиды образованные боковыми гранями остаются свободными и образуют восемь режущих поверхностей по высоте пирамиды. Это позволило повысить погружные свойства сваи, более эффективно с меньшими усилиями рассекать плитняк и пласты скальных пород, и как следствие, повысить производительность подготовки участков под строительство. Даже небольшие удары, наносимые режущим наконечником в виде пирамиды, позволяют проходить грунты в особо трудных местах с включением плитняка, скальных пород. Making the tip of the pile in the form of a pyramid, in our case tetrahedral, from triangular metal sheets 8-12 mm thick made it possible to connect the sides of the pyramid from the inside by welding along the inner corner, and the free outer corners of the pyramid formed by the side edges remain free and form eight cutting surfaces along the height of the pyramid . This made it possible to increase the driving properties of the pile, cut flagstone and rock layers more effectively with less effort, and, as a result, increase the productivity of preparing sites for construction. Even small blows delivered by a pyramid-shaped cutting tip make it possible to pass through soil in particularly difficult places including flagstone and rocks.

Технический результат по второму пункту заключается еще в большей степени повышения погружных свойств сваи за счет установки внутри пирамиды дополнительных ребер жесткости, выполненных в виде стальных треугольников с противоположно направленными вырезами, образуя в основании крест, приваренный к распорке, установленной в основании пирамиды.The technical result of the second point consists in increasing the immersion properties of the pile to an even greater extent due to the installation inside the pyramid of additional stiffening ribs, made in the form of steel triangles with oppositely directed cutouts, forming a cross at the base, welded to a spacer installed at the base of the pyramid.

Такие встроенные в наконечник рёбра жёсткости удерживают плоские части наконечника от деформации, что позволяет применять установки большой мощности для работы в особо трудных мёрзлых грунтах. Such stiffening ribs built into the tip keep the flat parts of the tip from deformation, which allows the use of high-power units for working in particularly difficult frozen soils.

Заявленное техническое решение отвечает критериям «новизна» и «изобретательский уровень».The claimed technical solution meets the criteria of “novelty” and “inventive step”.

На фиг.1- изображен общий вид бурозабивной сваи.Figure 1 shows a general view of a bored pile.

На фиг.2 – изображён ствол с дугообразными вырезами.Figure 2 shows a barrel with arched cutouts.

На фиг.3 – изображен наконечник с выступающей дугообразной нижней частью и режущими поверхностями. Figure 3 shows a tip with a protruding arched lower part and cutting surfaces.

На Фиг.4- изображен стык двух плоскостей наконечника, образующих режущие поверхности.Figure 4 shows the junction of two tip planes forming cutting surfaces.

На фиг.5 - изображено расположение рёбер сердечника.Figure 5 shows the location of the core ribs.

На фиг.6 – изображён сборочный вид.Figure 6 shows an assembly view.

Буронзабивная свая включает ствол 1 и наконечник 2. (фиг.1). Ствол 1 выполнен в виде полой металлической трубы, один конец которой выполнен в форме короны с дугообразными вырезами 3 (фиг.2). Наконечник 2 выполнен в виде 4х-гранной пирамиды, треугольные стороны которого выполнены с выступающей дугообразной нижней частью 4 (фиг.3), соответствующей дугообразным вырезам 3 на полой трубе 1. Пирамида выполнена из треугольных металлических листов 2 толщиной 8-12 мм, соединённых между собой по внутреннему углу сваркой 5 изнутри, как показано на фиг.4, а свободные наружные торцы образование боковыми сторонами 2 остаются свободными и создают восемь режущих поверхностей 6 (в углах пирамиды). Наконечник в виде пирамиды может быть выполнена с 3-6 гранями.The bored pile includes a shaft 1 and a tip 2 (Fig. 1). The barrel 1 is made in the form of a hollow metal pipe, one end of which is made in the shape of a crown with arched cutouts 3 (Fig. 2). The tip 2 is made in the form of a 4-sided pyramid, the triangular sides of which are made with a protruding arcuate lower part 4 (Fig. 3), corresponding to the arcuate cutouts 3 on the hollow pipe 1. The pyramid is made of triangular metal sheets 2 8-12 mm thick, connected between along the inner corner by welding 5 from the inside, as shown in Fig. 4, and the free outer ends formed by the sides 2 remain free and create eight cutting surfaces 6 (in the corners of the pyramid). The tip in the form of a pyramid can be made with 3-6 edges.

Дополнительно можно усилить наконечник сваи путем размещения в нем элемента жесткости (фиг.5), выполненного в виде стальных треугольников с противоположно направленными вырезами и вставленных друг в друга «вольтом», образуя в основании крест, приваренный к крестообразной распорке в основании пирамиды. Additionally, you can strengthen the tip of the pile by placing a stiffening element in it (Fig. 5), made in the form of steel triangles with oppositely directed cutouts and inserted into each other “voltaically”, forming a cross at the base, welded to a cross-shaped spacer at the base of the pyramid.

Claims

1. A bored pile, including a barrel in the form of a hollow pipe and a tip, characterized in that the end of the hollow pipe is made with arcuate cutouts, and the tip is made in the form of a pyramid, the triangular sides of which are made with a protruding arcuate lower part corresponding to the arcuate cutouts on the hollow pipe, The triangular sides of the pyramid are made of metal sheets with a thickness sufficient to weld the inner corners of the triangular metal sheets so that their outer ends form cutting surfaces.

2. A bored pile, including a barrel in the form of a hollow pipe and a tip, characterized in that the end of the hollow pipe is made with arcuate cutouts, and the tip is made in the form of a pyramid, the triangular sides of which are made with a protruding arcuate lower part corresponding to the arcuate cutouts on the hollow pipe, the triangular sides of the pyramid are made of metal sheets with a thickness sufficient for welding the internal corners of the triangular metal sheets so that their outer ends form cutting surfaces, while inside the multifaceted pyramid there is a rigidity element made in the form of steel triangles with oppositely directed cutouts, forming at the base a cross welded to a spacer installed at the base of the pyramid.