WO2020236040A1 - Screw pile - Google Patents

Screw pile Download PDF

Info

Publication number
WO2020236040A1
WO2020236040A1 PCT/RU2020/050106 RU2020050106W WO2020236040A1 WO 2020236040 A1 WO2020236040 A1 WO 2020236040A1 RU 2020050106 W RU2020050106 W RU 2020050106W WO 2020236040 A1 WO2020236040 A1 WO 2020236040A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pile
tip
seam
blade
pipe
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/050106
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Валерий Владимирович Желтиков
Original Assignee
Zheltikov Valerij Vladimirovich
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 Zheltikov Valerij Vladimirovich filed Critical Zheltikov Valerij Vladimirovich
Publication of WO2020236040A1 publication Critical patent/WO2020236040A1/en

Links

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
    • E02D5/56Screw piles

Definitions

  • the invention relates to the field of construction, namely, to screw piles.
  • screw piles At the moment, a fairly large number of different options for screw piles are presented on the market, differing from each other in the production method, the method of processing the tips, welding the spiral and the type of the spiral itself, etc.
  • Screw piles are easy to use, due to the possibility of their operation in difficult terrain, frozen soil, on soils with high humidity, peaty, clayey, sandy, with heterogeneous soil. Also, the variety in the length of the pile, its flange and other type of fastening allows them to be used in the construction of various structures and structures in construction.
  • the disadvantage of this solution is the implementation of a circular welded connection of the elements, which reduces the reliability of the pile and forms the possibility of separation of the tip from the barrel. Also, the disadvantage of this technical solution is the complexity of centering the pile when screwing in, since there is a high risk of mismatching the center line of the tip with the center axis of the pile shaft.
  • the closest analogue to the claimed technical solution is a utility model (RU 120426, E02D 5/56, publ. 09/20/2012), which includes a metal pipe with an anticorrosive coating, with a conical bottom, a metal winding in the form one turn of the blade located on the conical part of the pipe, characterized in that the conical part of the pile is made in the form of a pyramid with at least three edges, the width of the winding blade is at least 1/3 of the outer diameter of the pipe, the blade pitch is from one to two outer diameters pipe, and at the upper end of the pipe on its lateral surface is made at least one technological hole.
  • a significant disadvantage of this invention is that in the manufacture of the pile the tip is welded to the metal pipe. This creates the risk of the pile tip breaking off when screwing into the ground and the misalignment of the pile tip axes with the center axis of the trunk.
  • a screw pile is a type of pile buried in the ground by the screwing method, including in combination with indentation. Screw piles consist of a cylindrical part, a tapered part with a spiral or a blade, a tip, a head, and possibly a flange.
  • the cylindrical part is a part of a pile made from a pipe with a constant diameter that has not undergone machining of the billet shape.
  • a tapered portion is a portion of a pile made from a pipe that has undergone mechanical and heat treatment in order to obtain a given taper and improve the strength characteristics of the starting material.
  • Pile Narrowing - reducing the diameter of the pile body along its length. It can be conical, parabolic, exponential, or with any other law of decreasing diameter along length. In general, it is given by the ratio of the change in diameter to the change in the longitudinal distance between the places where the diameter is measured. It is possible to express the constriction as a percentage, where the change in diameter along the length is divided by the distance between the diameter measurement points and multiplied by 100.
  • a seam pipe is an original steel pipe with a joint along its entire length, according to GOST 10704-91, GOST 28548-90, GOST 10705-80, GOST 10707-80, GOST 10706-76, GOST 11068-81, GOST 30456- 97, can be used, inter alia, a pipe with a diameter of 57, 76, 89, 108, 114 mm., A wall thickness of 3 to 4.5 mm., A possible material for the manufacture of a pipe - carbon and low-carbon Steel 3 and Steel 5, or their analogues. It is used as a blank for the manufacture of a pile body by hot rotary forging.
  • a tip is the portion of a pile that enters the ground first when the pile is installed.
  • Blade - a strip element of the pile, welded spirally to the pile shaft, intended for immersing the pile in the ground along the axis when the pile rotates around its axis.
  • the polyhedral pyramid is the shape of a pile head, formed by rotary forging until the internal cavity disappears and turned into a monolithic core with edges.
  • a weld seam is a zone of a permanent connection made by welding. Differs in lower mechanical and chemical properties in comparison with the joined steel, due to the possible presence of cavities, pores and other defects.
  • Rotary forging is a forging performed in a radial compression pattern.
  • strikers two or more move along the guides with one degree of freedom.
  • the rotor with strikers can rotate. When rotating, the strikers strike the forging from diametrically opposite sides.
  • Forging - upsetting and upsetting
  • a forging operation which consists in deformation of a workpiece by partial upsetting in order to create local thickenings by reducing the length (or other size) of the workpiece.
  • the inner cavity is the space of the tubular element not filled with material.
  • Head - The upper area of the pile, protruding above the ground or located at the ground level, may also have a flange, jibs, and the like.
  • Flange a piece of square, round or other shape with holes for bolts and studs, used to connect prefabricated pile elements to each other, to the above structural elements of a building or structure, as well as to equipment for various functional purposes.
  • Seam curvature on the tapered portion is the deviation of the seam from the plane formed by the pile axis and the bare seam. Can be measured in degrees or percent.
  • the pipe is laid horizontally with the seam upwards, a ruler is applied along the unforged seam so that part of the ruler passes over the tip. From the ruler to the narrowing, a perpendicular is lowered to the axis of the pile, which forms the projection point of the initial seam on the surface of the narrowing. Perpendicular to the pile axis along the surface of the circle, the distance from the projection point to the real seam is measured. This deviation is divided by the distance from the projection point to the beginning of the forging zone and multiplied by 100, which shows the amount of weld curvature in percent.
  • the claimed technical solution achieves such a technical result as an increase in the reliability of the pile when operating in plastic and fluid soils.
  • a pile made of a seam steel pipe by hot rotary forging and consisting of a cylindrical part, a tapering part with a gradually decreasing diameter and formed at the end of the tip, has at least one blade, width which ranges from 150 - 800 mm.
  • the aforementioned pile is made of a seam steel pipe by hot rotary forging, while the pile tip is made in one piece, thereby minimizing the risk of tip separation and ensuring the centering of the tip center axis with the pile shaft center axis, which allows achieving the claimed technical result.
  • the width of the pile blade is made from 150 to 800 mm. With blades less than 150 mm wide. it is much more difficult, and in some cases impossible, to use a screw pile in plastic soils. Welding blades with a width of more than 800 mm. is not technologically advanced and difficult to manufacture. These values are obtained by testing at the applicant's production site.
  • the blade, welded in the claimed screw pile can be single or double turns.
  • the multi-turn structure of the pile increases the strength and the bearing capacity, including in heterogeneous soils, facilitates installation and better holds the pile in plastic soil.
  • More than one blade can also be welded to the screw pile shaft to provide greater stability in ductile and fluid soils. Moreover, the blades can be welded to both the tapered part and to the tapered and cylindrical.
  • the claimed screw pile has a tip made in the form of a polyhedral pyramid tip, which can be additionally compressed to a lanceolate one. The lance-shaped tip in the form of a polyhedral pyramid strengthens the tip itself against horizontal bending loads and allows the unconsolidated soil elements to move away from the pile, which significantly reduces the likelihood of the auger belt breaking at the head of the pile.
  • the lance-shaped tip in the form of a polyhedral pyramid provides easier penetration of the pile into the ground, where the lance-shaped edges of the pile tip simultaneously cut through the parent soil and shift inclusions of non-compactable soil elements (pebbles, roots, etc.) away from the pile.
  • FIG. 1 illustrates a general view of a single-blade pile with welded single-turn blade
  • FIG. 2 illustrates a general view of a multi-blade pile with welded single-turn blades.
  • Fig. 3 illustrates a general view of a pile with a welded two-turn blade.
  • This invention is aimed at achieving such a technical result as increasing the reliability of the pile when operating in plastic and fluid soils. Achievement of this technical result is possible due to the implementation of the pile by the method of hot rotary forging, but at the same time the blade, welded to the pile shaft, has a width of 150 to 800 mm.
  • the width of the blade can be either constant or variable. Constant width is more technologically advanced in manufacturing, since the blade is made of a metal strip, 5 to 10 mm thick, 150 to 800 mm wide.
  • the ferrule is formed inseparably from the seam tube by hot rotary forging, which includes preheating the seam pipe, radial reduction of the steel seam pipe by hot forging to form a solid ferrule, including in the form of a polyhedral pyramid with crimping into a lanceolate shape, thus reducing the risk of the tip breaking off when screwing in the pile, the risk of premature metal corrosion, increasing the strength of the tip.
  • Rotary forging of the tip occurs exactly until the gap at the end of the pile disappears, which excludes the possibility of soil getting into the inner cavity of the pile.
  • the temperature at which this technological operation is carried out is sufficient for the implementation of "forging welding" - complete, without traces of a seam, filling the inner volume of the pile tip and joining all metal layers into a monolithic body.
  • a lance-shaped pile tip which has a diamond-shaped cross-section to ensure easier penetration of the pile into the soil, where the lance-shaped edges of the pile tip simultaneously cut through the parent soil and shift inclusions of non-compactable soil elements (pebbles, roots, etc.) away from the pile.
  • a tip can be formed into the shape of a polyhedral pyramid.
  • the presence of the shape of the multi-faceted pyramid of the tip strengthens the tip itself against horizontal bending loads and allows the expansion of uncompacted soil elements from the pile, which significantly reduces the likelihood of the auger belt breaking at the head of the pile, the edges of the pyramid are less susceptible to bending and wear during soil compaction.
  • the additional lancet shape of the tip gives the pile better penetration properties.
  • the claimed invention also has a single-turn or two-turn blade, the width of which varies from 150 to 800 mm, depending on the diameter of the pile body. Examples:
  • These blades are welded to the tapered part of the pile, and can also be welded simultaneously to both the cylindrical and the tapered part of the screw pile.
  • the beginning of the pile welding point is performed above the tip, and therefore, during the installation process, the tip ensures that the pile body is cut into the ground.
  • the optimal ratio of reducing the body diameter along the length of the pile at the base and the top of the tapering section of the pile is in the range from 2 to 30%, and for different applications the taper can be conical, parabolic , exponential.
  • the narrowing is given by the ratio of the change in diameter to the change in the longitudinal distance between the places where the diameter is measured. It is possible to express the constriction as a percentage, where the change in diameter along the length is divided by the distance between the diameter measurement points and multiplied by 100. This range is optimized for the use of low-torque installation mechanisms. Thus, a ratio of 30% is most optimal for machine installation, and a ratio of 2% is more suitable for manual installation.
  • holes can be made in the pile to remove condensate and estimate the thickness of the forged material and geometry of the inner part of the seam, which are located at the boundary of the zone of disappearance of the gap in the inner cavity.
  • Such holes can be made perpendicular to the pile axis, or at an acute angle to the longitudinal axis of the pile.
  • a weld bend angle is defined as the angle between an axis and a tangent to the bead curve. It should be borne in mind that the surface on which the angle is measured is not flat. To compensate for the curvature of the surface, the projection of the point of intersection of the seam from the axis to the continuation of the cylindrical surface of the pipe is introduced (sweep). On a cylindrical projection unfolded into a plane, the angle between the continuation of the projection of the straight seam line to the tangent to the projection of the curved seam line will be the angle of deflection of the seam.
  • a weld bend angle is defined as the angle between an axis and a tangent to the bead curve. It should be borne in mind that the surface on which the angle is measured is not flat. To compensate for the curvature of the surface, the projection of the point of intersection of the seam from the axis to the continuation of the cylindrical surface of the pipe is introduced (sweep). On a cylindrical projection unfolded into a plane, the angle between the continuation of the projection of the straight seam line to the tangent to the projection of the curved seam line will be the angle of deflection of the seam.
  • a scan of the projection of the seam of the tapering part is drawn in points every 10 mm. (or another distance sufficient for measurement accuracy), the seam projection curve is obtained. Then tangents to the projection curve of the seam and the protractor or protractor measure the angle between the resulting tangent and the projection of the axis.
  • tempering of the product In case of plastic deformation of steel, to remove possible internal stresses and to increase the toughness of the material, tempering of the product is used. As a result of tempering, the steel retains high hardness, but quenching brittleness is eliminated. Conversion of quenched martensite to tempering martensite helps to stabilize the dimensions of the part, increases strength and elasticity at medium hardness.
  • the pile can be hot or cold galvanized.
  • the screw pile contains a seam pipe barrel, the lower part 2 of which, by means of hot rotary forging is narrowed, a tip 1 is formed, which is a forged welded monolith of ductile-deformed steel, having the shape of a polyhedral pyramid or a lance-shaped end of the pile.
  • a tip 1 is formed, which is a forged welded monolith of ductile-deformed steel, having the shape of a polyhedral pyramid or a lance-shaped end of the pile.
  • holes 6 are made to control the degree of transformation of the steel according to the geometric parameters of the weld.
  • a single-turn or two-turn blade 3 made of steel tape is welded onto the tapering body of the pile molded by hot rotary forging to form a screw and the possibility of rotating the pile into the ground.
  • the weld is made continuously along the formed helix.
  • a pile head 5 is made, a flange is attached and fixed by welding, to redistribute the bearing load from external structures, through the body of the pile to the ground.

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

The invention relates to the field of construction, more specifically to screw piles. There is currently quite a large number of different variants of screw piles on the market that differ from one another by production method, method for processing pile shoes, welding on a helix and the type of helix itself, etc. The technical problem which is solved by such a pile design is to extend the possibility of using a pile, which is produced by a rotary swaging method, in plastic and unstable soils, that is to improve the performance characteristics. The claimed technical solution achieves the technical result consisting in increasing the reliability of a pile during use in plastic and unstable soils.

Description

Винтовая свая Screw pile
[0001] Изобретение относится к области строительства, а именно, к винтовым сваям. На данный момент на рынке представлено достаточно большое количество различных вариантов винтовых свай, отличающихся друг от друга способом производства, способом обработки наконечников, приваривания спирали и вида самой спирали и т.д. [0001] The invention relates to the field of construction, namely, to screw piles. At the moment, a fairly large number of different options for screw piles are presented on the market, differing from each other in the production method, the method of processing the tips, welding the spiral and the type of the spiral itself, etc.
[0002] Винтовые сваи являются удобными в использовании, за счет возможности их эксплуатации в условиях сложного рельефа, мерзлого грунта, на грунтах с повышенной влажностью, торфяных, глинистых, песчаных, при разнородном грунте. Также разнообразие в длине сваи, ее фланца и иного вида крепления позволяет использовать их в возведении различных конструкций и сооружений в строительстве. [0002] Screw piles are easy to use, due to the possibility of their operation in difficult terrain, frozen soil, on soils with high humidity, peaty, clayey, sandy, with heterogeneous soil. Also, the variety in the length of the pile, its flange and other type of fastening allows them to be used in the construction of various structures and structures in construction.
[0003] УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ [0003] BACKGROUND
[0004] Известно решение (RU 170105, E02D 5/56, опубл. 14.04.2017г.) изготовления свай из трубы и литого наконечника методом соединения элементов сваи сваркой, способом кольцевой сварки. [0004] There is a known solution (RU 170105, E02D 5/56, publ. 04.14.2017) for making piles from a pipe and a cast tip by joining pile elements by welding, by means of ring welding.
[0005] Недостатком этого решения является выполнение кольцевого сварного соединения элементов, что снижает надёжность сваи и формирует возможность отрыва наконечника от ствола. Также недостатком данного технического решения является сложность центрирования сваи при вкручивании, так как существует высокий риск несовпадения оси центра наконечника с осью центра ствола сваи. [0005] The disadvantage of this solution is the implementation of a circular welded connection of the elements, which reduces the reliability of the pile and forms the possibility of separation of the tip from the barrel. Also, the disadvantage of this technical solution is the complexity of centering the pile when screwing in, since there is a high risk of mismatching the center line of the tip with the center axis of the pile shaft.
[0006] Также известно техническое решение (RU 114692, E02D 5/56, опубл. 10.04.2012 г.) изготовления свай из цилиндрической трубы с конической нижней частью, на которую наварена лопасть с нанесенными на ее поверхность фасками. [0006] Also known is a technical solution (RU 114692, E02D 5/56, publ. 10.04.2012) for the manufacture of piles from a cylindrical pipe with a conical lower part, on which a blade is welded with chamfers applied to its surface.
[0007] Недостатком этого решения является сложность технологического производства в нанесении фасок на поверхность лопасти. [0007] The disadvantage of this solution is the complexity of technological production in applying chamfers to the surface of the blade.
[0008] Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является полезная модель (RU 120426, E02D 5/56, опубл. 20.09.2012 г.), которая включает в себя металлическую трубу с антикоррозионным покрытием, с конической нижней частью, металлическую навивку в виде одного витка лопасти, расположенного на конической части трубы, отличающаяся тем, что коническая часть сваи выполнена в виде пирамиды с количеством граней не менее трех, ширина лопасти навивки составляет не менее 1/3 наружного диаметра трубы, шаг лопасти составляет от одного до двух наружных диаметров трубы, а на верхнем конце трубы на боковой ее поверхности выполнено, по меньшей мере, одно технологическое отверстие. [0009] Существенным недостатком данной полезной модели является то, что при изготовлении сваи наконечник приваривается к металлической трубе. Тем самым создается риск отрыва наконечника сваи при ввинчивании в грунт и нарушение центрирования осей наконечника сваи с осью центра ствола. [0008] The closest analogue to the claimed technical solution is a utility model (RU 120426, E02D 5/56, publ. 09/20/2012), which includes a metal pipe with an anticorrosive coating, with a conical bottom, a metal winding in the form one turn of the blade located on the conical part of the pipe, characterized in that the conical part of the pile is made in the form of a pyramid with at least three edges, the width of the winding blade is at least 1/3 of the outer diameter of the pipe, the blade pitch is from one to two outer diameters pipe, and at the upper end of the pipe on its lateral surface is made at least one technological hole. [0009] A significant disadvantage of this invention is that in the manufacture of the pile the tip is welded to the metal pipe. This creates the risk of the pile tip breaking off when screwing into the ground and the misalignment of the pile tip axes with the center axis of the trunk.
[0010] ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ [0010] TERMS AND DEFINITIONS
[0011] Винтовая свая - тип сваи, заглубляемой в грунт методом завинчивания, в том числе в сочетании с вдавливанием. Винтовые сваи состоят из цилиндрической части, сужающейся части со спиралью либо лопастью, наконечника, оголовка, и возможно, фланца. [0011] A screw pile is a type of pile buried in the ground by the screwing method, including in combination with indentation. Screw piles consist of a cylindrical part, a tapered part with a spiral or a blade, a tip, a head, and possibly a flange.
[0012] Цилиндрическая часть - часть сваи, изготовленной из трубы с постоянным диаметром, не претерпевшей механической обработки формы заготовки. [0012] The cylindrical part is a part of a pile made from a pipe with a constant diameter that has not undergone machining of the billet shape.
[0013] Сужающаяся часть - часть сваи, изготовленной из трубы, прошедшая механическую и тепловую обработку с целью получения заданного сужения и улучшения прочностных характеристик исходного материала. [0013] A tapered portion is a portion of a pile made from a pipe that has undergone mechanical and heat treatment in order to obtain a given taper and improve the strength characteristics of the starting material.
[0014] Сужение сваи - уменьшение диаметра тела сваи по длине. Может быть конусным, параболическим, экспоненциальным или с любым иным законом убывания диаметра по длине. В общем виде задается отношением изменения диаметра к изменению продольного расстояния между местами измерения диаметра. Возможно выражение сужения в процентах, где изменение диаметра по длине делится на расстояние между местами измерения диаметра и умножается на 100. [0014] Pile Narrowing - reducing the diameter of the pile body along its length. It can be conical, parabolic, exponential, or with any other law of decreasing diameter along length. In general, it is given by the ratio of the change in diameter to the change in the longitudinal distance between the places where the diameter is measured. It is possible to express the constriction as a percentage, where the change in diameter along the length is divided by the distance between the diameter measurement points and multiplied by 100.
[0015] Шовная труба - исходная стальная труба с соединительным швом по всей длине, по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 28548-90, ГОСТ 10705-80, ГОСТ 10707-80, ГОСТ 10706-76, ГОСТ 11068-81, ГОСТ 30456-97, может применяться, в том числе, труба диаметром 57, 76, 89, 108, 114 мм., толщиной стенки от 3 до 4,5 мм., возможный материал для изготовления трубы - углеродистая и малоуглеродистая Сталь 3 и Сталь 5, или их аналоги. Применяется в качестве заготовки для изготовления тела сваи методом горячей ротационной ковки. [0015] A seam pipe is an original steel pipe with a joint along its entire length, according to GOST 10704-91, GOST 28548-90, GOST 10705-80, GOST 10707-80, GOST 10706-76, GOST 11068-81, GOST 30456- 97, can be used, inter alia, a pipe with a diameter of 57, 76, 89, 108, 114 mm., A wall thickness of 3 to 4.5 mm., A possible material for the manufacture of a pipe - carbon and low-carbon Steel 3 and Steel 5, or their analogues. It is used as a blank for the manufacture of a pile body by hot rotary forging.
[0016] Наконечник - часть сваи, которая первой входит в грунт при установке сваи. [0016] A tip is the portion of a pile that enters the ground first when the pile is installed.
[0017] Лопасть - ленточный элемент сваи, приваривающийся спирально к стволу сваи предназначенный для погружения сваи в грунт вдоль оси при вращении сваи вокруг её оси. [0017] Blade - a strip element of the pile, welded spirally to the pile shaft, intended for immersing the pile in the ground along the axis when the pile rotates around its axis.
[0018] Многогранная пирамида - форма наконечника сваи, формируемая посредством кузнечной ротационной ковки до исчезновения внутренней полости и превращённая в монолитный сердечник с гранями. [0018] The polyhedral pyramid is the shape of a pile head, formed by rotary forging until the internal cavity disappears and turned into a monolithic core with edges.
[0019] Ланцетовидная - форма многогранной пирамиды наконечника сваи, получаемая посредством кузнечной сварки в монолитный элемент. В поперечном сечении имеет вид ромба. Такой тип наконечника способствует прохождению через корни растений, строительный мусор и камни в грунте. [0019] Lancet - the shape of a polyhedral pyramid of a pile tip, obtained by forging into a monolithic element. In cross section has the form rhombus. This type of tip facilitates passage through plant roots, debris and stones in the ground.
[0020] Сварной шов - зона неразъёмного соединения, выполненного сваркой. Отличается более низкими механическими и химическими свойствами в сравнении с соединяемой сталью, вследствие возможного наличия полостей, пор и других дефектов. [0020] A weld seam is a zone of a permanent connection made by welding. Differs in lower mechanical and chemical properties in comparison with the joined steel, due to the possible presence of cavities, pores and other defects.
[0021] Ротационная ковка - ковка, выполняющаяся по схеме радиального сжатия. В роторе с отверстиями по направляющим движутся бойки (два и больше) с одной степенью свободы. Ротор с бойками может вращаться. При вращении бойки ударяют поковку с диаметрально противоположных сторон. [0021] Rotary forging is a forging performed in a radial compression pattern. In a rotor with holes, strikers (two or more) move along the guides with one degree of freedom. The rotor with strikers can rotate. When rotating, the strikers strike the forging from diametrically opposite sides.
[0022] Кузнечная сварка - «Сварка ковкой», вид сварки давлением с термообработкой. Посредством её образуют неразъемное соединение в результате действия кузнечного ударного инструмента на металл, находящийся в пластичном состоянии. [0022] Forge welding - "Forging welding", a type of pressure welding with heat treatment. Through it, an integral connection is formed as a result of the action of a forging percussion tool on a metal in a plastic state.
[0023] Проковка - (осадка и высадка), кузнечная операция, заключающаяся в деформации заготовки частичной осадкой с целью создания местных утолщений за счёт уменьшения длины (либо другого размера) заготовки. [0023] Forging - (upsetting and upsetting), a forging operation, which consists in deformation of a workpiece by partial upsetting in order to create local thickenings by reducing the length (or other size) of the workpiece.
[0024] Конденсат - вода, образующаяся при конденсации водяного пара на стенках металлических деталей, в частности, в полостях с доступом атмосферного воздуха. [0024] Condensate - water formed during condensation of water vapor on the walls of metal parts, in particular, in cavities with access to atmospheric air.
[0025] Внутренняя полость - пространство трубчатого элемента, не заполненного материалом. [0025] The inner cavity is the space of the tubular element not filled with material.
[0026] Оголовок - верхняя зона сваи, выступающая над грунтом или находящаяся в уровне грунта, может также иметь фланец, укосины и т.п. [0026] Head - The upper area of the pile, protruding above the ground or located at the ground level, may also have a flange, jibs, and the like.
[0027] Фланец - деталь квадратной, круглой или иной формы с отверстиями для болтов и шпилек, служащая для присоединения сборных элементов сваи друг к другу, к вышерасположенным конструктивным элементам здания или сооружения, а также к оборудованию различного функционального назначения. [0027] Flange - a piece of square, round or other shape with holes for bolts and studs, used to connect prefabricated pile elements to each other, to the above structural elements of a building or structure, as well as to equipment for various functional purposes.
[0028] Искривление шва на сужающейся части - отклонение шва от плоскости, образованной осью сваи и непрокованным швом. Может измеряться в градусах или процентах. Труба укладывается горизонтально швом вверх, вдоль непрокованного шва прикладывается линейка таким образом, чтобы часть линейки проходила над наконечником. От линейки к сужению опускается перпендикуляр к оси сваи, образующий на поверхности сужения точку проекции начального шва. Перпендикулярно оси сваи по поверхности окружности измеряется расстояние от точки проекции до реального шва. Это отклонение делится на расстояние от точки проекции до начала зоны проковки и множится на 100, что показывает величину искривления шва в процентах. [0028] Seam curvature on the tapered portion is the deviation of the seam from the plane formed by the pile axis and the bare seam. Can be measured in degrees or percent. The pipe is laid horizontally with the seam upwards, a ruler is applied along the unforged seam so that part of the ruler passes over the tip. From the ruler to the narrowing, a perpendicular is lowered to the axis of the pile, which forms the projection point of the initial seam on the surface of the narrowing. Perpendicular to the pile axis along the surface of the circle, the distance from the projection point to the real seam is measured. This deviation is divided by the distance from the projection point to the beginning of the forging zone and multiplied by 100, which shows the amount of weld curvature in percent.
[0029] СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ [0030] Техническая проблема, которая решается такой конструкции сваи это - расширение возможности использования сваи, полученной методом ротационной ковки в пластичных и текучих грунтах, то есть улучшение эксплуатационных характеристик. [0029] SUMMARY OF THE INVENTION [0030] The technical problem that is solved by such a pile design is the expansion of the possibility of using a pile obtained by the rotary forging method in plastic and fluid soils, that is, an improvement in operational characteristics.
[0031] Заявленное техническое решение достигает такого технического результата как увеличение надежности сваи при эксплуатации в пластичных и текучих грунтах. [0031] The claimed technical solution achieves such a technical result as an increase in the reliability of the pile when operating in plastic and fluid soils.
[0032] Под термином «эксплуатация» сваи понимается монтаж и дальнейшее использование сваи по назначению. [0032] The term "operation" of a pile means the installation and further use of the pile for its intended purpose.
[0033] Данный технический результат достигается за счет того, что свая, выполненная из шовной стальной трубы путем горячей ротационной ковки, и состоящая из цилиндрической части, сужающейся части с постепенно уменьшающимся диаметром и сформированным на конце наконечником, имеет по крайней мере одну лопасть, ширина которой составляет от 150 - 800 мм. [0033] This technical result is achieved due to the fact that a pile made of a seam steel pipe by hot rotary forging, and consisting of a cylindrical part, a tapering part with a gradually decreasing diameter and formed at the end of the tip, has at least one blade, width which ranges from 150 - 800 mm.
[0034] Указанная выше свая выполняется из шовной стальной трубы путем горячей ротационной ковки, при этом наконечник сваи выполнен цельным, тем самым минимизируя риск отрыва наконечника и обеспечивая центрирование оси центра наконечника с осью центра ствола сваи, что позволяет достичь заявленного технического результата. [0034] The aforementioned pile is made of a seam steel pipe by hot rotary forging, while the pile tip is made in one piece, thereby minimizing the risk of tip separation and ensuring the centering of the tip center axis with the pile shaft center axis, which allows achieving the claimed technical result.
[0035] Также стоит отметить, что ротационная ковка позволяет сформировать сужающуюся часть сваи с постепенным уменьшением диаметра ствола сваи от 2 до 30%, что приводит к улучшению проникающей способности сваи и оптимизированию для применения низкомоментных механизмов установки. Как следствие это приводит к удобству и простоте монтажа. [0035] It is also worth noting that rotary forging allows the formation of a tapered part of the pile with a gradual decrease in the diameter of the pile shaft from 2 to 30%, which leads to an improvement in the penetration of the pile and optimization for the use of low-moment installation mechanisms. As a consequence, this leads to convenience and ease of installation.
[0036] Ширина лопасти сваи выполнена от 150 до 800 мм. При ширине лопастей менее 150 мм. значительно затрудненно, а в некоторых случаях невозможно, использование винтовой сваи в пластичных грунтах. Осуществление приваривания лопастей шириной более 800 мм. не является технологичным и сложно в изготовлении. Данные значения получены путем испытаний на производстве заявителя. [0036] The width of the pile blade is made from 150 to 800 mm. With blades less than 150 mm wide. it is much more difficult, and in some cases impossible, to use a screw pile in plastic soils. Welding blades with a width of more than 800 mm. is not technologically advanced and difficult to manufacture. These values are obtained by testing at the applicant's production site.
[0037] Лопасть, привариваемая в заявленной винтовой свае, может быть одновиктовой или двухвитковой. Многовитковость сваи увеличивает прочность несущую способность в том числе в неоднородных грунтах, облегчает монтаж и лучше удерживает сваю в пластичном грунте. [0037] The blade, welded in the claimed screw pile, can be single or double turns. The multi-turn structure of the pile increases the strength and the bearing capacity, including in heterogeneous soils, facilitates installation and better holds the pile in plastic soil.
[0038] Также к стволу винтовой сваи может привариваться более одной лопасти для обеспечения большей устойчивости в пластичных и текучих грунтах. При чем лопасти могут быть приварены как к сужающейся части, так и к сужающейся и цилиндрической. [0039] Заявленная винтовая свая имеет наконечник, выполненный в форме многогранной пирамиды наконечник, который может дополнительно быть обжат до ланцетовидного. Ланцетовидный наконечник в форме многогранной пирамиды укрепляет сам наконечник от горизонтальных нагрузок на изгиб и позволяет осуществлять раздвижение неуплотняемых элементов грунта от сваи, что значительно уменьшает вероятность излома ленты шнека в головной части сваи. Ланцетовидный наконечник в форме многогранной пирамиды обеспечивает более лёгкое проникновение сваи в грунт, где ланцетовидные рёбра наконечника сваи одновременно прорезают материнский грунт и сдвигают включения неуплотняемых элементов грунта (галька, корни и т.п.) в сторону от сваи. [0038] More than one blade can also be welded to the screw pile shaft to provide greater stability in ductile and fluid soils. Moreover, the blades can be welded to both the tapered part and to the tapered and cylindrical. [0039] The claimed screw pile has a tip made in the form of a polyhedral pyramid tip, which can be additionally compressed to a lanceolate one. The lance-shaped tip in the form of a polyhedral pyramid strengthens the tip itself against horizontal bending loads and allows the unconsolidated soil elements to move away from the pile, which significantly reduces the likelihood of the auger belt breaking at the head of the pile. The lance-shaped tip in the form of a polyhedral pyramid provides easier penetration of the pile into the ground, where the lance-shaped edges of the pile tip simultaneously cut through the parent soil and shift inclusions of non-compactable soil elements (pebbles, roots, etc.) away from the pile.
[0040] Все вышеперечисленные признаки заявленного технического решения направлены на достижение указанного технического результат, а именно, увеличение надежности сваи при эксплуатации в пластичных и текучих грунтах . [0040] All of the above features of the claimed technical solution are aimed at achieving the specified technical result, namely, increasing the reliability of the pile when operating in plastic and fluid soils.
[0041] ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ [0041] DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0042] Реализация изобретения описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают ее область. [0042] The implementation of the invention is described in the following in accordance with the accompanying drawings, which are presented to explain the essence of the invention and in no way limit its scope.
[0043] К заявке прилагаются следующие чертежи: [0043] The following drawings are attached to the application:
[0044] Фиг.1 - иллюстрирует общий вид однолопастной сваи с приваренными одновиткой лопастью; [0044] Fig. 1 illustrates a general view of a single-blade pile with welded single-turn blade;
[0045] Фиг.2 - иллюстрирует общий вид многолопастной сваи с приваренными одновитковыми лопастями. [0045] FIG. 2 illustrates a general view of a multi-blade pile with welded single-turn blades.
[0046] Фиг.З - иллюстрирует общий вид сваи с приваренной двухвитковой лопастью. [0046] Fig. 3 illustrates a general view of a pile with a welded two-turn blade.
[0047] На данных чертежах указаны следующие позиции: [0047] In these drawings, the following positions are indicated:
[0048] 1 - кованый ланцетовидный наконечник; [0048] 1 - forged lancet tip;
[0049] 2 - конус с переменным диаметром; [0049] 2 - cone with variable diameter;
[0050] 3 - лопасть; [0050] 3 - blade;
[0051] 4 - ствол сваи с постоянным диаметром; [0051] 4 - pile shaft with constant diameter;
[0052] 5 - оголовок; [0052] 5 - head;
[0053] 6 - отверстия для контроля степени преобразования стали по геометрическим параметрам шва. [0053] 6 - holes for controlling the degree of transformation of steel by the geometric parameters of the weld.
[0054] ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ [0054] DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0055] В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту, очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения. [0055] In the following detailed description of the implementation of the invention, numerous implementation details are given in order to provide a clear understanding of the present invention. However, it will be obvious to a person skilled in the art how the present invention can be used with or without these implementation details. In other instances, well-known techniques, procedures, and components are not described in detail so as not to obscure the details of the present invention.
[0056] Кроме того, из приведенного изложения ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, очевидны для квалифицированных в предметной области специалистов. [0056] In addition, it is clear from the foregoing disclosure that the invention is not limited to the foregoing implementation. Numerous possible modifications, changes, variations and substitutions, while retaining the spirit and form of the present invention, will be apparent to those skilled in the art.
[0057] Данное изобретение направлено на достижение такого технического результата как увеличение надежности сваи при эксплуатации в пластичных и текучих грунтах. Достижение данного технического результата возможно благодаря выполнению сваи методом горячей ротационной ковки, но при этом лопасть, привариваемая к стволу сваи, имеет ширину от 150 до 800 мм. [0057] This invention is aimed at achieving such a technical result as increasing the reliability of the pile when operating in plastic and fluid soils. Achievement of this technical result is possible due to the implementation of the pile by the method of hot rotary forging, but at the same time the blade, welded to the pile shaft, has a width of 150 to 800 mm.
[0058] Ширина лопасти может быть как постоянной, так и переменной. Постоянная ширина является более технологичной в изготовлении, так как лопасть изготавливается из металлической ленты, толщиной от 5 до 10 мм., шириной от 150 до 800 мм. [0058] The width of the blade can be either constant or variable. Constant width is more technologically advanced in manufacturing, since the blade is made of a metal strip, 5 to 10 mm thick, 150 to 800 mm wide.
[0059] В силу того, что наконечник формируется неотделимо от шовной трубы путем горячей ротационной ковки, которая включает в себя предварительный нагрев шовной трубы, радиальное обжатие стальной шовной трубы методом горячей ковки до формирования цельного наконечнника, в том числе в форме многогранной пирамиды с обжимом в ланцетовидную форму, таким образом уменьшается риск отрыва наконечника при ввинчивании сваи, риск преждевременной коррозии металла, повышается прочность наконечника. Ротационная ковка наконечника происходит ровно до того момента, как исчезает просвет на конце сваи, что исключает возможность попадание грунта во внутреннюю полость сваи. Температура, при которой проводится данная технологическая операция, достаточна для осуществления «сварки ковкой» - полного, без следов шва, заполнения внутреннего объёма наконечника сваи и соединения всех слоёв металла в монолитное тело. [0059] Due to the fact that the ferrule is formed inseparably from the seam tube by hot rotary forging, which includes preheating the seam pipe, radial reduction of the steel seam pipe by hot forging to form a solid ferrule, including in the form of a polyhedral pyramid with crimping into a lanceolate shape, thus reducing the risk of the tip breaking off when screwing in the pile, the risk of premature metal corrosion, increasing the strength of the tip. Rotary forging of the tip occurs exactly until the gap at the end of the pile disappears, which excludes the possibility of soil getting into the inner cavity of the pile. The temperature at which this technological operation is carried out is sufficient for the implementation of "forging welding" - complete, without traces of a seam, filling the inner volume of the pile tip and joining all metal layers into a monolithic body.
[0060] Таким образом, при проведении термического процесса ковки появляется возможность формирования ланцетовидного наконечника сваи, имеющего в сечении форму ромба для обеспечения более лёгкого проникновения сваи в грунт, где ланцетовидные рёбра наконечника сваи одновременно прорезают материнский грунт и сдвигают включения неуплотняемых элементов грунта (галька, корни и т.п.) в сторону от сваи. Таким же образом при ротационной ковке может быть сформирован наконечник в форме многогранной пирамиды. Наличие формы многогранной пирамиды наконечника укрепляет сам наконечник от горизонтальных нагрузок на изгиб и позволяет осуществлять раздвижение неуплотняемых элементов грунта от сваи, что значительно уменьшает вероятность излома ленты шнека в головной части сваи, грани пирамиды менее подвержены изгибу и износу при уплотнении грунта. Дополнительная ланцетовидая форма наконечника придает свае лучшие свойства для проникновения в грунт. [0060] Thus, during the thermal forging process, it becomes possible to form a lance-shaped pile tip, which has a diamond-shaped cross-section to ensure easier penetration of the pile into the soil, where the lance-shaped edges of the pile tip simultaneously cut through the parent soil and shift inclusions of non-compactable soil elements (pebbles, roots, etc.) away from the pile. In the same way, with rotary forging, a tip can be formed into the shape of a polyhedral pyramid. The presence of the shape of the multi-faceted pyramid of the tip strengthens the tip itself against horizontal bending loads and allows the expansion of uncompacted soil elements from the pile, which significantly reduces the likelihood of the auger belt breaking at the head of the pile, the edges of the pyramid are less susceptible to bending and wear during soil compaction. The additional lancet shape of the tip gives the pile better penetration properties.
[0061] Заявленное изобретение имеет также одновитковую или двухвитковую лопасть, ширина которой варьируется от 150 - 800 мм., в зависимости от диаметра корпуса сваи. Примеры: [0061] The claimed invention also has a single-turn or two-turn blade, the width of which varies from 150 to 800 mm, depending on the diameter of the pile body. Examples:
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000008_0001
[0062] Данные, представленные в таблице в разделе «Вес готового изделия (цинкование)», являются ориентировочными и могут иметь незначительные изменения в зависимости от используемого в производстве сырья. [0062] The data presented in the table in the section "Weight of the finished product (galvanized)" are indicative and may have minor changes depending on the raw materials used in the production.
[0063] Данные лопасти привариваются к сужающейся части сваи, а также могут быть приварены одновременно как к цилиндрической, так и к сужающейся части винтовой сваи. Начало места приваривания сваи выполняется выше наконечника, в связи с чем в процессе монтажа наконечник обеспечивает врезание тела сваи в грунт. [0063] These blades are welded to the tapered part of the pile, and can also be welded simultaneously to both the cylindrical and the tapered part of the screw pile. The beginning of the pile welding point is performed above the tip, and therefore, during the installation process, the tip ensures that the pile body is cut into the ground.
[0064] Стоит также отметить, что ранее проведенные экспериментальные исследования заявленного изобретения показали, что оптимальным соотношением уменьшения диаметра тела по длине сваи в основании и вершине сужающегося участка сваи составляет диапазон от 2 до 30%, причем для разных применений сужение может быть конусным, параболическим, экспоненциальным. В общем виде сужение задается отношением изменения диаметра к изменению продольного расстояния между местами измерения диаметра. Возможно выражение сужения в процентах, где изменение диаметра по длине делится на расстояние между местами измерения диаметра и умножается на 100. Данный диапазон оптимизирован для применения низкомоментных механизмов установки. Так, соотношение в 30% наиболее оптимально для машинной установки, а соотношение 2% более подходит для установки ручным способом. [0064] It should also be noted that previously conducted experimental studies of the claimed invention have shown that the optimal ratio of reducing the body diameter along the length of the pile at the base and the top of the tapering section of the pile is in the range from 2 to 30%, and for different applications the taper can be conical, parabolic , exponential. In general, the narrowing is given by the ratio of the change in diameter to the change in the longitudinal distance between the places where the diameter is measured. It is possible to express the constriction as a percentage, where the change in diameter along the length is divided by the distance between the diameter measurement points and multiplied by 100. This range is optimized for the use of low-torque installation mechanisms. Thus, a ratio of 30% is most optimal for machine installation, and a ratio of 2% is more suitable for manual installation.
[0065] Дополнительно, в свае могут быть изготовлены отверстия для удаления конденсата и оценки толщины прокованного материала и геометрии внутренней части шва, которые располагаются на границе зоны исчезновения просвета во внутренней полости. Такие отверстия могут быть выполнены перпендикулярно оси сваи, либо под острым углом к продольной оси сваи. [0065] Additionally, holes can be made in the pile to remove condensate and estimate the thickness of the forged material and geometry of the inner part of the seam, which are located at the boundary of the zone of disappearance of the gap in the inner cavity. Such holes can be made perpendicular to the pile axis, or at an acute angle to the longitudinal axis of the pile.
[0066] Угол искривления сварного шва определяется как угол между осью и касательной к кривой шва. При этом приходится учитывать, что поверхность, на которой измеряется угол, не плоская. Для компенсации кривизны поверхности вводится проекция точки пересечения шва из оси на продолжение цилиндрической поверхности трубы (развертка). На развернутой в плоскость цилиндрической проекции угол между продолжением проекции линии прямого шва к касательной к проекции линии искривленного шва и будет углом отклонения шва. [0066] A weld bend angle is defined as the angle between an axis and a tangent to the bead curve. It should be borne in mind that the surface on which the angle is measured is not flat. To compensate for the curvature of the surface, the projection of the point of intersection of the seam from the axis to the continuation of the cylindrical surface of the pipe is introduced (sweep). On a cylindrical projection unfolded into a plane, the angle between the continuation of the projection of the straight seam line to the tangent to the projection of the curved seam line will be the angle of deflection of the seam.
[0067] Угол искривления сварного шва определяется как угол между осью и касательной к кривой шва. При этом приходится учитывать, что поверхность, на которой измеряется угол, не плоская. Для компенсации кривизны поверхности вводится проекция точки пересечения шва из оси на продолжение цилиндрической поверхности трубы (развертка). На развернутой в плоскость цилиндрической проекции угол между продолжением проекции линии прямого шва к касательной к проекции линии искривленного шва и будет углом отклонения шва. [0067] A weld bend angle is defined as the angle between an axis and a tangent to the bead curve. It should be borne in mind that the surface on which the angle is measured is not flat. To compensate for the curvature of the surface, the projection of the point of intersection of the seam from the axis to the continuation of the cylindrical surface of the pipe is introduced (sweep). On a cylindrical projection unfolded into a plane, the angle between the continuation of the projection of the straight seam line to the tangent to the projection of the curved seam line will be the angle of deflection of the seam.
[0068] Измерение угла в этом случае выглядит так: свая размещается горизонтально на две опоры швом вверх. Сверху вертикально опускается щуп в точку начала изгиба шва (начало прокованной зоны) и фиксируется. Свая сдвигается по оси в сторону оголовка на расстояние S, поворачивается так, чтобы шов оказался под щупом, измеряется угол L поворота сваи вокруг ее оси (в градусах). Угол поворота переводится в расстояние на проекции по формуле S=pi*D*L/360, где S - расстояние, мм.; D - диаметр непрокованной трубы, мм.; L - угол, градусы; pi - число пи. Далее рисуется развертка проекции шва сужающейся части по точкам через 10 мм. (или иное, достаточное для точности измерений расстояние), получается кривая проекции шва. Затем строятся касательные к кривой проекции шва и угломером или транспортиром измеряется угол между полученной касательной и проекцией оси. [0068] The measurement of the angle in this case looks like this: the pile is placed horizontally on two supports with the seam up. From above, the probe is vertically lowered to the point of the beginning of the bend of the seam (the beginning of the forged zone) and fixed. The pile is shifted axially towards the head by a distance S, rotated so that the seam is under the probe, the angle L of the pile rotation around its axis (in degrees) is measured. The angle of rotation is converted into a distance on the projection using the formula S = pi * D * L / 360, where S is the distance, mm .; D - diameter of unforged pipe, mm .; L - angle, degrees; pi is pi. Next, a scan of the projection of the seam of the tapering part is drawn in points every 10 mm. (or another distance sufficient for measurement accuracy), the seam projection curve is obtained. Then tangents to the projection curve of the seam and the protractor or protractor measure the angle between the resulting tangent and the projection of the axis.
[0069] При достижении заданной геометрии изделия из трубы методом ротационной ковки наблюдается эффект текучести стали, выраженный, например, в изменении относительных размеров шва от исходной формы - от сектора кольца в сечении, до клинообразной (изменение отношения ширины шва к его толщине по мере уменьшения диаметра трубы). При этом наблюдаются изменения размеров шовной зоны, расплывающиеся границы «материал шва - материал трубы», изменяющиеся характеристики материала шва в сторону увеличения механических параметров и увеличение коррозионной стойкости. Также наблюдаются отклонения продольного шва трубы от линии, лежащей в одной плоскости с осью сваи, а также искривление изначально прямого сварного шва в виде спиральной лини (лево- или правосторонней). [0069] When a given geometry of a pipe product is achieved by the rotary forging method, the effect of steel yield is observed, expressed, for example, in a change in the relative dimensions of the weld from the initial shape - from the ring sector in the section to a wedge-shaped one (the change in the ratio of the weld width to its thickness as the pipe diameter). In this case, there are changes in the dimensions of the seam zone, blurring boundaries "seam material - pipe material", changing characteristics of the seam material in the direction of increasing mechanical parameters and an increase in corrosion resistance. There are also deviations of the longitudinal seam of the pipe from the line lying in the same plane with the axis of the pile, as well as the curvature of the initially straight weld in the form of a spiral line (left or right).
[0070] Опытное производство Заявителя показало, что в частности, свая, изготовленная из шовной трубы, демонстрирует изменение ширины шва с 6 мм. до 4 мм., толщины шва с 4 мм. до 8,4 мм. в районе отверстия на 390 мм. сужения и отклонение линии исходного шва от параллельной оси сваи на 23 мм. на 360 мм. сужающейся части сваи. Пример расчета изменения линейных размеров шва: [0070] The Applicant's trial production showed that, in particular, a pile made from a seam pipe shows a change in seam width from 6 mm. up to 4 mm., seam thickness from 4 mm. up to 8.4 mm. in the area of the hole by 390 mm. narrowing and deviation of the line of the original seam from the parallel axis of the pile by 23 mm. 360 mm. the tapering part of the pile. An example of calculating the change in the linear dimensions of a seam:
[0071] - ширина шва на непрокованной части была 6 мм., на прокованной стала 4 мм. 6мм/4мм. = 1.5 раза. (1,5-1)* 100 = 50% разницы. Заданная величина 20% превышена, а значит, этот параметр годности соблюден. [0071] - the width of the seam on the unforged part was 6 mm, on the forged part it became 4 mm. 6mm / 4mm. = 1.5 times. (1.5-1) * 100 = 50% difference. The set value of 20% has been exceeded, which means that this validity parameter has been met.
[0072] - толщина шва на непрокованной части была 4 мм., на прокованной стала 8,4 мм. 8,4 мм./4 мм. = 2,1 раза. (2,1-1)*100 = 110%. Заданная величина 20% превышена, а значит, этот параметр годности соблюден. [0072] - the thickness of the seam on the non-forged part was 4 mm, on the forged part it became 8.4 mm. 8.4 mm. / 4 mm. = 2.1 times. (2.1-1) * 100 = 110%. The set value of 20% has been exceeded, which means that this validity parameter has been met.
[0073] Поскольку уплотнение и утолщение шва и его искривление есть следствие обработки ротационной ковкой, можно за дополнительный критерий принять искривление шва. [0073] Since the seal and bead thickening and curvature are the result of rotary hammering, bending of the bead can be taken as an additional criterion.
[0074] Важным является возможность контроля изначальной толщины стенки исходной трубы, не прошедшей кузнечную обработку. Поскольку торец сваи закрыт фланцем, в нем изготовлено сквозное отверстие круглой или овальной формы (контрольное окно), приходящееся на торец шва и позволяющее оценить исходную толщину металла стенки трубы и форму шва в сечении. [0074] It is important to be able to control the initial wall thickness of the unforged original pipe. Since the end of the pile is closed with a flange, a round or oval-shaped through hole (control window) is made in it, which falls on the end of the seam and allows one to estimate the initial metal thickness of the pipe wall and the shape of the seam in the section.
[0075] При пластической деформации стали, для снятия возможных внутренних напряжений и для повышения вязкости материала применяется отпуск изделия. В результате отпуска сталь сохраняет высокую твердость, но при этом устраняется закалочная хрупкость. Превращение мартенсита закалки в мартенсит отпуска способствует стабилизации размеров детали, увеличивает прочность и упругость при средней твердости. [0075] In case of plastic deformation of steel, to remove possible internal stresses and to increase the toughness of the material, tempering of the product is used. As a result of tempering, the steel retains high hardness, but quenching brittleness is eliminated. Conversion of quenched martensite to tempering martensite helps to stabilize the dimensions of the part, increases strength and elasticity at medium hardness.
[0076] Для дополнительной химической устойчивости и антикоррозийного эффекта сваю могут подвергать цинкованию горячему или холодному. [0076] For additional chemical resistance and anti-corrosion effect, the pile can be hot or cold galvanized.
[0077] Винтовая свая содержит ствол из шовной трубы, нижняя часть 2 которого, посредством горячей ротационной ковки сужена, сформован наконечник 1, представляющий сваренный ковкой монолит из пластично-деформированной стали, имеющий форму многогранной пирамиды или копьевидную форму окончания сваи. На границе сужения и наконечника выполнены отверстия 6 для контроля степени преобразования стали по геометрическим параметрам шва. [0077] The screw pile contains a seam pipe barrel, the lower part 2 of which, by means of hot rotary forging is narrowed, a tip 1 is formed, which is a forged welded monolith of ductile-deformed steel, having the shape of a polyhedral pyramid or a lance-shaped end of the pile. On the border of the narrowing and the tip, holes 6 are made to control the degree of transformation of the steel according to the geometric parameters of the weld.
[0078] На сформованное горячей ротационной ковкой сужающееся тело сваи приваривают одновитковая или двухвитковая лопасть 3 из стальной ленты для формирования шнека и возможности внедрения сваи в грунт вращением. Сварной шов выполняется непрерывно вдоль формируемой спирали. На стволе сваи с постоянным диаметром 4 выполнен оголовок 5 сваи, присоединяется и фиксируется сваркой фланец, для перераспределения несущей нагрузки от внешних конструкций, через тело сваи на грунт. [0078] A single-turn or two-turn blade 3 made of steel tape is welded onto the tapering body of the pile molded by hot rotary forging to form a screw and the possibility of rotating the pile into the ground. The weld is made continuously along the formed helix. On the shaft of a pile with a constant diameter of 4, a pile head 5 is made, a flange is attached and fixed by welding, to redistribute the bearing load from external structures, through the body of the pile to the ground.
[0079] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществление заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники. [0079] In the present application materials, the preferred disclosure of an implementation of the claimed technical solution is presented, which should not be used as limiting other, particular embodiments of its implementation, which do not go beyond the scope of the claimed scope of legal protection and are obvious to specialists in the relevant field of technology.

Claims

Формула Formula
1. Винтовая свая, выполненная из шовной стальной трубы путем горячей ротационной ковки, и состоящая из цилиндрической части, сужающейся части с постепенно уменьшающимся диаметром и сформированным на конце наконечником, на которой расположена по меньшей мере одна лопасть, при этом ширина лопасти составляет от 150 до 800 мм. 1. A helical pile made of a seam steel pipe by hot rotary forging, and consisting of a cylindrical part, a tapering part with a gradually decreasing diameter and a tip formed at the end, on which at least one blade is located, the blade width being from 150 to 800 mm.
2. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что лопасть приваривается к цилиндрической части; 2. A screw pile according to claim 1, characterized in that the blade is welded to the cylindrical part;
3. Винтовая свая по и. 1, отличающаяся тем, что лопасть выполнена одновиктовой, 3. Screw pile on and. 1, characterized in that the blade is made of one-cycle,
4. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что лопасть выполнена двухвитковой.4. A screw pile according to claim 1, characterized in that the blade is made of two turns.
5. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена многолопастной. 5. A screw pile according to claim 1, characterized in that it is multi-blade.
6. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что сужение сваи имеет величину от 2 до 6. A screw pile according to claim 1, characterized in that the narrowing of the pile has a value from 2 to
30%. thirty%.
7. Винтовая свая по п.1, отличающаяся тем, что наконечник сформирован цельным. 7. A screw pile according to claim 1, wherein the tip is formed in one piece.
8. Винтовая свая по п. 1, отличающаяся тем, что наконечник сваи имеет форму многогранной пирамиды. 8. A screw pile according to claim 1, characterized in that the tip of the pile has the shape of a polyhedral pyramid.
9. Винтовая свая по п.8, отличающаяся тем, что наконечник имеет ланцетовидную форму. 9. A screw pile according to claim 8, wherein the tip has a lanceolate shape.
PCT/RU2020/050106 2019-05-22 2020-05-22 Screw pile WO2020236040A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115744 2019-05-22
RU2019115744 2019-05-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020236040A1 true WO2020236040A1 (en) 2020-11-26

Family

ID=73458722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/050106 WO2020236040A1 (en) 2019-05-22 2020-05-22 Screw pile

Country Status (2)

Country Link
GE (1) GEU20222140Y (en)
WO (1) WO2020236040A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008121684A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Владимир Петрович Пестряков (RU) Pile Driving
RU2405646C1 (en) * 2009-04-20 2010-12-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Method of rotary rolling-out of envelopments from tubular billets and tubular billet to produce envelopments thereby
RU123795U1 (en) * 2012-03-23 2013-01-10 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") DRILLING PILES
RU148789U1 (en) * 2013-10-25 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "МетКон" SCREW PILES
RU151445U1 (en) * 2014-09-02 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Буровая компания "Дельта" LOST TIP FOR CONSTRUCTION OF DRILLING PILES
RU182309U1 (en) * 2018-01-24 2018-08-14 Юрий Александрович Землянухин SCREW PILES

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008121684A (en) * 2008-05-30 2009-12-10 Владимир Петрович Пестряков (RU) Pile Driving
RU2405646C1 (en) * 2009-04-20 2010-12-10 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Сплав" Method of rotary rolling-out of envelopments from tubular billets and tubular billet to produce envelopments thereby
RU123795U1 (en) * 2012-03-23 2013-01-10 Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") DRILLING PILES
RU148789U1 (en) * 2013-10-25 2014-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "МетКон" SCREW PILES
RU151445U1 (en) * 2014-09-02 2015-04-10 Открытое акционерное общество "Буровая компания "Дельта" LOST TIP FOR CONSTRUCTION OF DRILLING PILES
RU182309U1 (en) * 2018-01-24 2018-08-14 Юрий Александрович Землянухин SCREW PILES

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "SNip 2.02.03-85Svainye fundamenty", SP 24.13330.2010, 1 January 1987 (1987-01-01) *

Also Published As

Publication number Publication date
GEU20222140Y (en) 2022-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7418850B2 (en) Integrally formed flanged metal pipe and method of manufacturing thereof
RU191482U1 (en) Screw pile
US11389858B2 (en) Cold rolling devices and cold rolled rotary shouldered connection threads
RU182309U1 (en) SCREW PILES
WO2013151056A1 (en) Uoe steel tube and structure
CA2535817A1 (en) Expandable tubular
WO2020236040A1 (en) Screw pile
US7374494B2 (en) Fluid connector
JP2008175055A (en) Steel pipe pile with recess and composite steel pipe pile using it
AU2001239007B2 (en) Process for forming a threaded member
EP1391560A1 (en) Grooved sheet pile and method for production thereof
CN100529331C (en) Rockbolts made of high strength steel pipes and method of manufacturing thereof
US3469502A (en) Bellows
EA036254B1 (en) Screw pile and method for producing the same
RU189971U1 (en) PORTER SCREW
RU2684554C1 (en) Pile support
RU2707620C1 (en) Screw pile
WO2017045426A1 (en) Bimetal spiral steel pipe and manufacturing method therefor
RU186633U1 (en) Pile Driving
JP5867445B2 (en) Manufacturing method of rotating penetration steel pipe pile
CN110091431B (en) Steel pipe concrete pile and manufacturing method thereof
US20150252629A1 (en) Stabilizer device for bottom hole assembly
WO2014067730A1 (en) Stabilizer device for bottom hole assembly
RU148789U1 (en) SCREW PILES
RU2347036C1 (en) Screw pile

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20808653

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 15677

Country of ref document: GE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20808653

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1