Фланец винтовой сваи

Винтовая свая, содержащая цилиндрический ствол, снабженный наконечником, внешняя поверхность которого снабжена спиралью и фланец, отличается тем, что фланец выполнен из листовой стали толщиной от 7 до 14 мм, в виде равностороннего шестиугольника, снабженного крепежными отверстиями, для фиксирующих болтов. Кроме того, крепежные отверстия размещены на одинаковых расстояниях друг от друга и центра фланца, предпочтительно в углах равностороннего шестиугольника. Кроме того, цилиндрический ствол выполнен длиной от 200 мм до 6000 мм. Кроме того, наконечник со спиралью выполнен длиной от 300 мм до 2000 мм, кроме того, спиралью снабжена нижняя часть цилиндрического ствола. Кроме того, спираль выполнена с шагом 40-100 мм и шириной 10-45 мм. Кроме того, расстояние от центра фланца до вершины любого его угла превышает радиус сечения цилиндрического ствола, предпочтительно не менее, чем на 1,0-1,2 диаметра окружности описывающей сечение гайки фиксирующего болта. Заявленное техническое решение исключает отходы при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала, в пределах площади листа оконтуренной заготовками фланцев ближайшими к краю листа. Кроме того, снижается вес фланцев и расход материала на изготовление их заготовок. 1 н.з.п. ф-лы, 4 з.п. ф-лы, 3 илл.

Полезная модель относится к строительству, в частности, к сооружению свайных фундаментов, и может быть использована для строительства малоэтажных домов, бань, террас, теплиц, ангаров, трубопроводов, рекламных конструкций, дорожных знаков и указателей, опор линий освещения и связи, садово-парковой мебели.

Известен фланец винтовой сваи, выполненный в виде пластины с отверстиями для фиксирующих болтов, отличающийся тем, что фланец выполнен в виде кольца или круга с отверстиями или диска с диаметрально расположенными отверстиями и центральным отверстием (см. RU 109161 E02D 5/56, 2010 г.). При этом фланец выполнен толщиной от 8 мм до 10 мм, отверстия выполнены диаметром от 10 мм до 15 мм. Фланец выполнен в виде круга с отверстиями для установки фиксирующих болтов.

Недостаток этого решения материалоемкость фланца и достаточно большие отходы при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала, в пределах площади листа оконтуренной заготовками фланцев ближайшими к краю листа, что повышает себестоимость его изготовления.

Известен также фланец винтовой сваи, выполненный в виде многоугольной пластины с отверстиями для фиксирующих болтов, выполненных в углах равностороннего многоугольника, закрепленной на конце ствола винтовой сваи (см. сайт ООО «Главзабор» http://glavzabor.ru). При этом фланец выполнен толщиной 8 или 10 мм, отверстия выполнены диаметром 12 мм. Фланец выполнен в виде равностороннего треугольника или квадрата со скругленными в плане углами, при этом отверстия для установки фиксирующих болтов смещены на расстояние порядка 2 диаметров.

Недостаток этого решения материалоемкость фланца и наличие отходов при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала, в пределах площади листа оконтуренной заготовками фланцев ближайшими к краю листа, что повышает себестоимость его изготовления. Кроме того, число точек фиксации фланца со скрепляемым с ним элементом ограничено, а потому требует использования крепежа большого сечения, что также требует увеличения размеров фланца.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, выражается в исключении отходов при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала, в пределах площади листа оконтуренной заготовками фланцев ближайшими к краю листа и снижение массогабаритных параметров фланца.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в обеспечении безотходной раскройки листового материала при изготовлении фланцев, снижении их веса и расхода материалов на изготовление заготовки фланца и снижение себестоимости их изготовления.

Для решения поставленной задачи, фланец винтовой сваи, выполненный в виде многоугольной пластины с отверстиями для фиксирующих болтов, выполненных в углах равностороннего многоугольника, закрепленной на конце ствола винтовой сваи, отличается тем, что выполнен из листовой стали толщиной от 7 до 14 мм, в виде равностороннего шестиугольника, кроме того, расстояние от центра фланца до вершины любого его угла превышает радиус сечения цилиндрического ствола, предпочтительно не менее, чем на 1,0-1, 2 диаметра окружности описывающей сечение гайки фиксирующего болта.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».

Совокупность признаков полезной модели обеспечивают решение технической задачи, а именно исключают отходы при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала, в пределах площади листа, оконтуренной заготовками фланцев ближайшими к краю листа.

Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежами где на фиг 1 показан вид фланца сверху; на фиг.2 - общий вид винтовой сваи.

Фланец 1 является элементом винтовой свая, включающей цилиндрический ствол 2, наконечник 3 со спиралью 4, которые выполняются полыми.

Цилиндрический ствол 2 винтовой сваи может быть сразу (в процессе ее изготовления) жестко скреплен с наконечником и/или фланцем. Также возможен вариант при котором ствол наконечник и фланец поставляются раздельно и жестко скрепляются друг с другом непосредственно на месте установки сваи, после выявления ее и соответствующего укорачивания заготовки цилиндрического ствола.

Наконечник 3 может быть выполнен длиной от 300 мм до 2000 мм. Длина наконечника выбирается в зависимости от укрепляемой конструкции в соответствии с требованиями надежности крепления в эксплуатации. Конец 5 наконечника 3 выполнен в виде конуса с заострением 45-60°, что снижает трудоемкость погружения сваи в грунт.

Спираль 4 выполнена с шагом 41-55 мм и шириной 10-45 мм (предпочтительно, 15-20 мм), толщиной 1,6-4,0 мм (предпочтительно, порядка 2 мм). Меньшие значения ширины спирали возможны для ее применения в сравнительно прочных грунтах (при этом толщина спирали должна быть не менее 3 мм). Большие значения ширины спирали возможны для ее применения в сравнительно слабых грунтах песчаных, болотистых и т.п. (при этом толщина спирали может быть порядка 2 мм).

Свая предназначена для опирания на нее ригеля или другой конструкции (на чертежах не показаны), для чего она должна быть жестко скреплена с фланцем 1, выполненным из листовой стали толщиной от 7 до 14 мм, снабженным отверстиями 6 для болтов или шпилек (диаметром от 10 мм до 15 мм) с гайками 7, размещенными на одинаковых расстояниях друг от друга и центра фланца, в углах равностороннего шестиугольника. Кроме того, расстояние от центра фланца до вершины его угла превышает радиус сечения цилиндрического ствола, предпочтительно не менее, чем на 1,0-1,2 диаметра окружности, описывающей сечение гайки 7 фиксирующего болта. Кроме того, фланец может быть выполнен с центральным отверстием 8, диаметр которого предпочтительно выбрать под болт с резьбой М24. Наличие фланца упрощает и облегчает сервисные работы по установке фундамента, обеспечивает устойчивость конструкции. Стыковку фланца со стволом обеспечивает втулка 9 (одна из двух предназначенных для скрепления с фланцем и наконечником сваи). Внешний диаметр втулок подбирают так, чтобы они входили в полость цилиндрического ствола 2 с минимальным зазором.

Конструкция фланца обеспечивает максимально близкое прилегание гайки 7 фиксирующего болта к стволу 2 сваи. Фактически это расстояние определяет только возможность ввода болта в отверстие 6. Тем самым минимизируются размеры фланца, определяющие его поперечное сечение, что снижает массогабаритные параметры фланца. Кроме того, отсутствие закруглений углов фланца снижает отходы при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала и исключает операции по их формированию.

Возможность увеличения количества болтов до 6 позволяет уменьшить их сечение и, тем самым уменьшить размеры сечения фланца.

При проведении расчетов, экспериментальных работ и процедуры сертификации изделия заявителем были сделаны выводы, что предложенный типоразмерный ряд свай обеспечивает надежную установку сооружения на различных почвах.

Винтовая свая с заявленным фланцем соответствует требованиям ГОСТ 23118-99 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия».

Выполнение сваи с заявленными параметрами является оптимальным для обеспечения высокой несущей способности винтового фундамента, в широком диапазоне несущих характеристик грунта которая обусловлена тем, что при погружении в грунт наконечника межвитковые промежутки грунта не разрыхляются, а наоборот - уплотняются спиралью винтовой сваи, увеличивая надежность фундамента, особенно для сложных грунтов. При этом заявленная форма фланца 5 исключает отходы при изготовлении заготовки фланца в процессе раскройки листового материала, в пределах площади листа оконтуренной заготовками фланцев ближайшими к краю листа.

Винтовая свая, содержащая заявленный фланец устанавливается строго вертикально при помощи специальных подручных средств или машин. Время установки занимает всего несколько минут. При этом целесообразно использовать головку, надеваемую на фланец и обеспечивающую придание ей вращения. Фундамент на основе таких винтовых свай не создает критического давления на мягкие и не устойчивые грунты, поэтому его установка при глубине заложения большей глубины сезонного промерзания грунта может производиться без предварительной геологоразведки. Применение этого фундамента возможно не только на сложных грунтах, но и в сейсмоопасных районах, где обычные бетонные фундаменты могут быть повреждены или разрушены, кроме того, он экологически безопасен и экономичен.

Фланец винтовой сваи, выполненный в виде многоугольной пластины с отверстиями для фиксирующих болтов, выполненных в углах равностороннего многоугольника, закрепленной на конце ствола винтовой сваи, отличающийся тем, что выполнен из листовой стали толщиной от 7 до 14 мм в виде равностороннего шестиугольника, кроме того, расстояние от центра фланца до вершины любого его угла превышает радиус сечения цилиндрического ствола, предпочтительно не менее чем на 1,0-1,2 диаметра окружности, описывающей сечение гайки фиксирующего болта.