Анкерная свая

Полезная модель относится к строительству, а именно, к анкерным сваям, используемым для закрепления различных конструкций типа мачт, башен, стоек, опор трубопроводов и линий электропередачи и т.п. от воздействия выдергивающих нагрузок в прочных и мерзлых грунтах, в том числе и в районах распространения вечномерзлых грунтов, и предназначена для экономичного, путем снижения расхода металла, создания сваи, имеющей повышенную несущую способность при действии выдергивающих сил, преимущественно при строительстве на вечномерзлых грунтах. Решение поставленной задачи достигается тем, что в стальной анкерной свае к стволу, выполненному в виде трубы, на уровне, ниже деятельного слоя грунта, приварены продольные элементы, изготовленные из сортового стального проката, например, уголок равнополочный (фиг. 1, 2) и неравнополочный (фиг. 3, 4), арматурный пруток (фиг. 5, 6) с гладкой поверхностью или периодического профиля, продольная ось которых отклонена от оси ствола не более, чем на 3°. Такая конструкция позволяет значительно увеличить площадь боковой поверхности сваи ниже деятельного слоя грунта, тем самым, увеличить удерживающие от выдергивания сваи силы. Изготовление сваи не требует применения специального оборудования и может выполняться не только в заводских условиях, но и в полевых. Применение стальной сваи с анкером из приваренных элементов, изготовленных из сортового стального проката, позволит повысить несущую способность на действие выдергивающих нагрузок при снижении расхода металла на ее изготовление и достичь легкого погружения в грунт, без применения специальных механизмов.

Полезная модель относится к строительству, а именно, к анкерным сваям, используемым для закрепления различных конструкций типа мачт, башен, стоек, опор трубопроводов и линий электропередачи и т.п. от воздействия выдергивающих нагрузок в прочных и мерзлых грунтах, в том числе и в районах распространения вечномерзлых грунтов, и предназначена для экономичного, путем снижения расхода металла, создания сваи, имеющей повышенную несущую способность при действии выдергивающих сил, преимущественно при строительстве на вечномерзлых грунтах.

Нагрузка от свай на грунты оснований передается как боковой поверхностью за счет смерзания с вечномерзлыми грунтами, так и торцом, причем основную часть (80-95%) нагрузки сваи передают грунтам оснований боковой поверхностью (Ю.О. Таргулян «Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах». Ленинград, Стройиздат, Ленинградское отделение, 1978, с. 4).

Повышение несущей способности свай и уменьшение требуемой глубины заложения свай в вечномерзлых грунтах может быть достигнуто увеличением площади ее боковой поверхности, например, приваренными к свае ребрами в виде поперечных колец (А.С. Герасимов «Фундаменты легких зданий на вечномерзлых грунтах». Ленинград, Стройиздат, Ленинградское отделение, 1984, с. 118. рис. 3.30). Устройство таких поперечных колец на металлических сваях весьма широко применяется в практике строительства на вечномерзлых грунтах в США на Аляске (Ю.О. Таргулян «Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах». Ленинград, Стройиздат, Ленинградское отделение, 1978, с. 100-101).

Такие сваи обладают большой несущей способностью, однако весьма трудоемки в изготовлении и приводят к нерациональному расходу металла при изготовлении колец. Для обеспечения высокой несущей способности сваи кольца должны быть расположены близко к поверхности скважины, что усложняет заполнение затрубного пространства растворами или грунтом.

Также известны набивные сваи, имеющие, как правило, цилиндрическую форму с уширением нижнего конца для повышения их несущей способности (Механика грунтов, основания и фундаменты. Под редакцией Ухова С.В. Москва, Издательство АСВ, 1994, с. 288-289, рис. 11.8).

Наиболее близким аналогом предлагаемой сваи является свая металлическая, представляющая собой металлический вертикальный ствол и жестко закрепленные на нем вертикальные продольные элементы из металлического проката, разделяющие в пределах своего расположения пространство между внешней поверхностью ствола и внутренней поверхностью скважины на незамкнутые вертикальные полости, продольная ось которых параллельна оси ствола, отличающаяся тем, что она снабжена проходящим в скважину горизонтальным опорным элементом из металлического проката, расположенным перпендикулярно оси ствола и жестко прикрепленным к нижнему концу ствола (патент Российской Федерации 70521, МПК E02B 5/28, опубликованный 27.01.2008).

Недостатком данной сваи является то, что ее монтаж возможен только буроопускным способом, причем требуется бурение скважины, диаметром, намного большим диаметра сваи, а также значительное увеличение поперечных габаритов ствола сваи усложняет транспортировку сваи к месту работ.

Задачей настоящей полезной модели является создание анкерной сваи, имеющей достаточно высокую несущую способность на действие выдергивающих нагрузок при снижении расхода металла на ее изготовление и не требующей каких-либо специальных механизмов, кроме обычных буровых установок, при ее погружении в прочные и мерзлые грунты.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в стальной анкерной свае к стволу, выполненному в виде трубы, на уровне, ниже деятельного слоя грунта, приварены продольные элементы, изготовленные из сортового стального проката, например, уголок равнополочный (фиг. 1, 2) и неравнополочный (фиг. 3, 4), арматурный пруток (фиг. 5, 6) с гладкой поверхностью или периодического профиля, продольная ось которых отклонена от оси ствола не более, чем на 3°. Такая конструкция позволяет значительно увеличить площадь боковой поверхности сваи ниже деятельного слоя грунта, тем самым, увеличить удерживающие от выдергивания сваи силы. Изготовление сваи не требует применения специального оборудования и может выполняться не только в заводских условиях, но и в полевых.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена стальная свая с анкером из уголков равнополочных; на фиг. 2 -разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - стальная свая с анкером из уголков неравнопол очных; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - стальная свая с анкером из арматурного прутка с периодическим профилем; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг.5.

На фиг. 1, 2, 3 и 4 стальная анкерная свая содержит ствол 1 и уголки 2, приваренные к стволу 1 на уровне, ниже деятельного слоя грунта.

Ствол выполнен в виде трубы.

На фиг. 5, 6 анкерная свая содержит ствол 1 и анкер из арматурного прутка 3.

Применение стальной сваи с анкером из приваренных элементов, изготовленных из сортового стального проката, позволит повысить несущую способность на действие выдергивающих нагрузок при снижении расхода металла на ее изготовление и достичь легкого погружения в грунт, без применения специальных механизмов.

1. Стальная свая, включающая ствол из стальной трубы, наконечник, анкерный пояс, отличающаяся тем, что к стволу на уровне, ниже деятельного слоя грунта, приварены элементы, продольная ось которых отклонена от оси ствола не более, чем на 3°.

2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что в качестве проката используется уголок равнополочный и неравнополочный, арматурный пруток с гладкой поверхностью или периодического профиля.