Результат интеллектуальной деятельности: СВАЯ ВИНТОВАЯ

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению.

Известна винтовая свая (см. патент №2412307, МПК В02D 5/56, опубл. 20.01.2011, бюл. №5), включающая винтовой пустотелый ствол с режущими кромками, смонтированный из секций, выполненных из восьми, десяти, двенадцати и т.д. четного числа равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя боковыми сторонами, при этом секции соединены друг с другом свободными третьими сторонами треугольников с образованием пустотелого винтового ствола, по периметру которого расположены направленные навстречу друг другу четыре, пять, шесть и более ломанных правых и левых винтовых линий с образованием внутренних четырех, пяти, шести и более винтовых канавок, направленных навстречу друг другу с одинаковым шагом и закрепленной на поверхности грунта гайкой.

Недостатком известной сваи является ограниченные технологические возможности и необходимость применения больших усилий для погружения сваи в грунт, а также большая сложность и трудоемкость изготовления, недостаточная жесткость и виброустойчивость, особенно для больших по длине и малых по диаметру винтовых свай.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является винтовая свая (см. патент №2172373, МПК7 Ε02D 5/56, 10.08.2001, Бюл. №23), включающая винтовой ствол, выполненный пустотелым из одинаковых полос, свернутых в винт в продольном и поперечном направлениях, снабженный расположенной и закрепленной на поверхности грунта гайкой.

Недостатком известной сваи является ограниченные технологические возможности и необходимость применения больших усилий для погружения сваи в грунт, а также сложность изготовления, так соединить свернутые в винт полосы без значительных дополнительных работ по подгонке в винтовой ствол практически невозможно.

Техническим решением является облегчение погружения ствола в грунт, расширение технологических возможностей и упрощение изготовления.

Техническое решение достигается тем, что в свае винтовой, включающей винтовой ствол, снабженный расположенной и закрепленной на поверхности грунта гайкой, винтовой ствол выполнен по периметру в виде пустотелой цилиндрической винтовой поверхности, изготовленной из четного количества, не менее четырех, поочередно соединенных друг с другом, разных по длине полос прямоугольной формы, свернутых в вертикальной плоскости в продольном направлении и изогнутых на цилиндрической оправке по винтовым линиям в поперечном направлении с образованием по периметру снаружи винтового ствола винтовых линий и винтовых криволинейных поверхностей в виде винтовых канавок вогнутой формы относительно оси симметрии винтовой поверхности с центрами кривизны снаружи винтовой поверхности, при этом полосы изготовлены с образованием зубьев в виде равносторонних треугольников с одной стороны полос и четные полосы больше по длине нечетных полос на высоту зубьев.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой сваи винтовой.

Новизна заключается в том, что в результате свертывания сначала полос в вертикальной плоскости и затем их последующего сгиба на цилиндрической оправке по винтовым линиям в поперечном направлении образуются винтовые поверхности двоякой кривизны, что облегчает погружение и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что полосы разные по длине и изготовлены с образованием зубьев в виде равносторонних треугольников, что облегчает погружение, расширяет технологические возможности.

Новизна обусловлена также тем, что винтовой ствол выполнен из четного, не менее четырех, поочередно соединенных друг с другом длинных и коротких полос с зубьями, что уменьшает сопротивления грунта при погружении сваи и облегчает погружение сваи в грунт.

Новизна обусловлена тем, что винтовой ствол по периметру снабжен многозаходными винтовыми поверхностями в виде винтовых каналов, которые придают свае винтовое продольное движение при погружении в грунт, определяемой шагом винтовых поверхностей.

Новизна заключается в том, что благодаря наружным винтовым поверхностям двоякой кривизны, сопротивление при погружении сваи винтовой в грунт снижается, расширяются технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что винтовая поверхность по периметру по всей длине имеет переменное плавное поперечное сечение, что обеспечивает уменьшение сопротивления при погружении в грунт.

Новизна усматривается также в том, что ввинчивание винтовой ствола производится многозаходными каналами криволинейной формы, что уменьшает сопротивление при погружении сваи винтовой в грунт.

Новизна заключается также в том, что по периметру винтовой сваи образованы винтовые поверхности с постоянной шириной по длине, что уменьшает сопротивление погружения сваи винтовой в грунт.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 - свая винтовая, общий вид; на фиг. 2 - винтовой ствол, смонтированный из восьми полос, общий вид; фиг. 3 - разрез по Α-A на фиг. 2; на фиг. 4 - вид четной и нечетной полос прямоугольной формы с зубьями треугольной формы, общий вид; на фиг. 5 - вид одной из полос после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси О₁-О₁ на фиг. 6 - вид полосы прямоугольной формы после скручивания ее на цилиндрической оправке; на фиг. 7 - разрез Б-Б; на фиг. 6; на фиг. 8- разрез Б-Б на фиг. 6 с совмещением кромок четной и нечетной полос.

Свая винтовая включает винтовой ствол 1, выполненный в виде винтовой цилиндрической поверхности, и закрепленную на поверхности 2 грунта 3 гайку 4, через которую пропущен винтовой ствол 1, имеющий оголовок 5 (фиг. 1). Для облегчения погружения с противоположной оголовку 2 торцевой части винтового ствола 1 образованы режущие кромки в виде зубьев 6 и 7 в виде равносторонних треугольников, причем четные полосы L2 больше по длине нечетных полос L₁ на высоту зубьев (фиг. 4).

Винтовой ствол 1 (фиг. 2, 3) выполнен в виде пустотелой цилиндрической винтовой поверхности с наружными криволинейными поверхностями 8 вогнутой формы относительно оси симметрии цилиндрической винтовой поверхности винтового ствола 1 с центрами кривизны снаружи цилиндрической винтовой поверхности 8.

Пустотелая цилиндрическая винтовая поверхность 8 винтового ствола 1 (фиг. 2, 3) выполнена из полос прямоугольной формы, например нечетных полос 9, 11, 13, 15 и четных 10, 12, 14, 16 (фиг. 4), скрученных по винтовой линии в продольном направлении (фиг. 5) и изогнутых в поперечном направлении на цилиндрической оправке 17 (фиг. 6, 7, 8). Каждая из полос 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 скручена в продольном направлении относительно собственной оси симметрии О₁-О₁, например полоса 15 на фиг. 5 с продольными боковыми кромками 18 и 19, у которой зафиксирован в горячем или холодном состоянии один из концов и повернут другой конец полосы в заданном направлении. Скрученную таким образом полосу 15 размещают на цилиндрическую оправку 17, как, например, на фиг. 7 полосу 15, и изгибают так, чтобы кромки 18 и 19 полосы 15 разместились бы в поперечном направлении по винтовым линиям. При этом полоса 15 деформируется и ее либо снимают с оправки, либо фиксируют на ней в деформированном положении. Аналогичным образом обрабатывают остальные полосы, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16. Далее деформированные таким образом полосы 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 размещают на цилиндрической оправке 17, например как на фиг. 8 полосу 15, и совмещают продольные кромки, например кромку 19 полосы 15 с продольной кромкой 18 полосы 10, и соединяют известными способами, например сваркой.

Погружение сваи винтовой осуществляется забивкой и вдавливанием по оголовку 5 сваи.

Предложенная конструкция сваи может быть использована в любых грунтовых условиях производства работ, обеспечивает облегчение погружения, упрощает изготовление и расширяет технологические возможности.