SU1035133A1 - Винтова сва - Google Patents

Abstract

ВИНТОВАЯ СВАЯ, включающа  ствол с винтовой, ло пастыр и гайку с винтовой нарезкой, отличающа с  тем, что, с целью повьидвт ни  несущей способности и снижени  энергоемкости погружени  в грунт, ствол выполнен полым и снабжен имеющей сквозное центральное отверстие верхней торцовой крышкой и размещенным в его полости выступакхдим за пре делы крышки и пропущенным отверстие в ней винтовым стержнем с углом подъема витков, равным углу подъема витков гайки, а гайка жестко закреплена в полости ствола, причем винтова  нарезка ее противоположна по направлению винтовой лопасти ствола, а винтовой стержень пропущен через отверстией в гайке и снабжен подпружиненным упором, расположенным на нем выше гайки. (Л

Description

со

СП

00

00

Изобретение относитс  к строительству , в частности к фундаментостроению , и может быть использовано в качестве винтовых свай, погружаемых забивкой, виброэабивкой и работающих на вдавливающие, вьщергивающие или знакопеременные нагрузки, например, дл  креплени  трубопроводов , мачт линий электропередач и св зи, пневмонадувных сооружений, мостов, морских нефтепромысловых конструкций и других сооружений.

Известна конструкци  винтовой сваи, предназначенной дл  работы на знакопеременные нагрузки, содержаща  полый ствол с винтовой лопастью .1.

Недостатком такой сваи  вл етс  необходимость применени  дл  погружени  мощных завинчивающих установо обладающих значительными крут щими моментами, которые весьма т желы и громоздки..

Наиболее близким техническим решением к изобретению ро своей сущ ности и достигаемому результату  вл етс  винтова  сва , включающа  ствол с винтовой лопастью и гайку с винтовой нарезкой с углом подъема витковоС агс tg f, где f - коэффициент трени  материала -сваи и гайки 2.

Однако у известной винтовой сваи низкие несуща  способность и надежность работы, определ емые тем, что при приложении к свае выдергивающих или вдавливающих осевых усилий она имеет возможность проворачивани , так как лопасть имеет большой угол подъема витков / arctg f, необходимый дл  обеспечени  возможности погружени  сваи забивкой (извлечение сваи, например, при работе на выдер гивающие нагрузки происходит при усили х, значительно меньших усилий необходимых дл  выдергивани  анкера без проворачивани ); высока  энерго емкость погружени , обусловливаема  необходимостью изготовлени  винтово лопасти многооборотной по всей длин сваи (только в этом случае возможно погружение сваи на проектную, отметку ), что приводит к увеличению работы крут щего момента на преодоление

.касательных сил сцеплени , трени  и реактивного отпора грунта по лопасти , а также сложность конструкции сваи за счет необходимости изготовлни  винтовой лопасти по всей длине сваи, что, кроме того, приводит к повышенной материалоемкости без существенного повышени  несущей способности , так как малое рассто ние межДу витками лопасти не позвол ет обеспечить раздельную работу каждого витка лопасти.

Цель изобретени  - повышение несущей способности и снижение энергоемкости погружени  в грунт.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в винтовой свае, включающей ствол с винтовой лопастью и гайку с винтовой нарезкой, ствол выполнен ПОЛ1ДМ и снабжен имеющей сквозное центральное отверстие верхней торцовой крышкой и размещенным в его полости выступающим за пределы крышки и пропущенным через отверстие в ней винтовым стержнем с углом подъема витков, равным углу подъема витков гайки, а гайка жестко закреплена в полости ствола, причем винтова  нарека ее противоположна по направлению винтовой лопасти ствола, а винтовой стержень пропущен через отверстие в гайке и снабжен подпружиненным упором, расположенным на нем выше .гайки.

На чертеже изображена описываема  винтова  сва , разрез.Винтова  сва  содержитполый ствол 1 с винтовой лопастью 2 и коническим наконечником 3. В полости-4 ствола 1 закреплена гайка 5, выполненна  с винтовой нарезкой, направление которой противоположно направлению спирали лопасти 2. Через гайку 5 одним концом пропущен йинтовой стержень б с углом подъема витков винтовой нарезки f,, выход щий вторым концом за пределы закрытого крышкой 7 верхнего торца ствола 1 через отверстие 8 в крышке 7. Выше гайки 5 винтовой стержень б в полости 4 и ствола 1 снабжен упором 9. Между упором 9 и гайкой 5 -расположен упругий элемент, например пружина 10 Верхний конец винтового стержн  б снабжен оголовком - 11, выполненным в виде .двух пластин 12 и 13, между которыми расположен фрикционный материал 14, причем нижн   пластина 12 жестко соединена со стержнем б, а верхн   пластина 13 закреплена с возможностью перемещени  вдоль оси сваи к направл ющим копровой установки (не показаны). Дл  обеспечени  точности погружени  сваи в грунт последн   пропущена через направл ющие 15, соединенные с копровой установкой .

Погружение сваи осуществл етс  забивкой, виброзабивкой по оголовку 11 стержн  б. В качестве ударного оборудовани  могут быть использованы станки-копры, паровоздушные и дизельные молоты и т.д. При нанесени удара по- оголовку 11 пластина 13 через фрикционный материал 14 с большим усилием прижимаетс  к нижней пластине 12, перемеща  стержень б вниз, при этом осуществл етс  сжатие пружины -10. Проход  через гайку 5, стержень б осуществл ет ее поворот , а вместе с ней и ствола 1, завинчива  сваю в грунт 16. Реактивный крут щий момент, возникающий при прохождении стержн  б через гайку 5 и стрем щийс  повернуть Стержень 6,. передаетс  от пластины 12 через фрикционный материал 14 (за счет больших сил трени , возникающих при ударе, .-между фрикционным, материалом 14 с .пластинами- 12 и 13) плас тине 13 и, далее, через направл ющие копровой установке, В момецт окончани  удара при упругом подскоке молота пружина 10, распр мл  сь и упира сь в упор 9, перемещает стержень б вйерх через гайку 5. При этом стержень 6 проворачиваетс  в гайке 5, так как в момент подскока молота силы трени  между фрикционным материалом 14 и пластинами 12 и 13 в дес тки раз меньше, чем при ударе..Пло щадь пластин 12 и 13 и коэффициент трени  их по фрикционному материалу 14 подбираютс  таким образом, что . бы при ударе удерживающий момент за счет сил трени  был больше реактивного крут щего момента, действующего на стержень б, а в момент подскока меньше крут щего момента, создава1емого пружиной 10 при прохождении стержн  6 через гайку 5. Перемещение стержн  & вверх осуществл етс  до момента касани  упором 9 крышки 7,после чего процесс бойки повтор етс  С целью обеспечени  возможности- многократного использовани  стержн  б, оголовка 11, крышки 7 и пружины 10 соединение крышки 7 и ствола 1 может быть выполнено разъемными. Предлагаема  винтова  сва  позвол ет повысить несущую способность и надежность работы за счет предот- . вращени , при приложении к свае выдергивающих или вдавливающих усилий, проворачивани  сваи путем уменьшени  угла подъема сп-ирали винтовой лопасти сваи. Обеспечение возможности изготовлени  винтовой лопасти однооборотной позвол ет снизить энергоемкость погружени  свай за счет , уменьшени  работы на преодоление касательных сил сцеплени , трени , реактивного отпора грунта по лопасти и упростить конструкцию, снизить ее материалоемкость. Изготовление же многооборотной лопасти.(в прототипе) представл ет значительные трудности и требует значитетуьных материальных затрат. По сравнению с аналогом, предлагаема  винтова  сва  не требует применени  мощных завинчивающих установок, требует приложени  значительно меньших осевых уси-лИй, что повьшает эффективность погружени  свай. Предлагаема  конструкци  может быть использована в слабых,, водонасьиценных, пластичных и пластичномерзлых грунтах. Кроме того/ дли погружени  сваи может быть использОт ван любой способ подготовки оснований - забивки без какой-либо предварительной подготовки, забивка в лидерные скважины, поГружениё в пароотта нные или пробуренные скважины.

Claims (1)

1. ВИНТОВАЯ СВАЯ, включающая ствол с винтовой лопастью и гайку с винтовой нарезкой, отличаю щаяся тем, что, с целью повышв1 ния несущей способности и снижения энергоемкости погружения в грунт, ствол выполнен'полым и снабжен имею щей сквозное центральное отверстие верхней торцовой крышкой и размещенным в его полости выступающим за пределы крышки и пропущенным че£еэ отверстие в ней винтовым стержнем с углом подъема витков, равным углу подъема витков гайки, а гайка жестко закреплена в полости ствола, причем винтовая нарезка ее противоположна по направлению винтовой лопасти ствола, а винтовой стержень· пропущен через отверстией в гайке и снабжен подпружиненным упором, расположенным на нем выше гайки.

   со со

   1 1035133