Свая забивная

Полезная модель относится к строительству, в частности, к свайным фундаментам, сооружаемым на песчаном водонасыщенном грунте. Забивная свая состоит из ствола 1 с осевым отверстием 2, наголовника 3, пары противолежащих поворотных лопастей 4, подвижных относительно осей 9, закрепленных на нижнем торце ствола 1; клинового вкладыша 11, расположенного между опорными плоскостями 5, имеющего первое заострение под направленным вверх углом , и второе заострение с углом , направленное вниз, и образующего вместе с поворотными лопастями 4 в их сложенном состоянии наконечник 12 сваи; стяжного приспособления 15 поворотных лопастей 4 и нижнего вкладыша 11, удерживающего их в виде наконечника 12 до начала погружения сваи. Внешние поверхности 16 поворотных лопастей 4 являются плоскими и расположены под углом к оси так, что образуют угол заострения наконечника, меньший или равный углу второго заострения клинового вкладыша 11. Между внутренними поверхностями 14 лопастей 4, расположенными под острым углом , направленным вниз, имеется верхний клиновой вкладыш 17, основание 18 которого опирается на торец ствола. После погружения сваи в грунт на заданную глубину, штоком, установленным в отверстии 2, выталкивают вкладыши 17 и 11, раздвигая лопасти 4, затем вынимают шток, дополнительно погружают сваю в грунт до поворота лопастей 4 до положения, определяемого упорами 19. Свае требуется меньшая сила погружения вследствие взаимного расположения лопастей 4, образующих наконечник 12 с небольшим углом заострения, и она имеет повышенную несущую способность после раскрытия лопастей 4 по окончании погружения сваи. 2 п.ф., 6 фиг.

Полезная модель относится к строительству, в частности, к свайным фундаментам.

Известна забивная полая свая (а.с.SU 301404 от 14.07.1969 г.) с шарнирно закрепленными в ее нижней части раздвижными и поворотными лопастями и стержнем в центральной сквозной полости, служащим для управления положением лопастей через запорное устройство. При погружении сваи в грунт лопасти сложены так, что образуют заостренный наконечник. После погружения сваи на заданную глубину поворотом стержня воздействуют на запорное устройство и освобождают лопасти для их разворота до горизонтального положения для увеличения несущей способности сваи. Недостаток сваи - сложная и дорогостоящая конструкция механизма удержания и разворота лопастей, которая после забивки сваи остается в грунте.

Известна стальная полая свая (патент US 6047505 от 01.12.1997 г.) с концевой частью, разделяемой на секции после задавливания сваи на заданную глубину, имеющая заостренный наконечник на ее нижнем конце и механизм разделения на секции концевой части сваи, включающий усеченный конус, перемещаемый вниз штоком, вводимым в полость ствола. Секции разворачиваются, обеспечивая повышенную несущую способность сваи после ее дополнительного погружения на небольшую глубину. Недостаток сваи - сложность механизма разделения нижнего конца стальной трубы сваи на поворотные секции.

Известна конструкция забивной сваи (патенты US 4733994 от 24.11.1986, US 4813816 от 27.10.1987, US 4889451 от 26.12.1989), состоящей из ствола с квадратным поперечным сечением с центральным сквозным отверстием; заостренного наконечника, имеющего полость с помещенным в ней клином в форме четырехгранной пирамиды; опорных пластин, размещенных в стенках наконечника с возможностью выдвижения в стороны под действием граней клина, перемещаемого вниз, введенным в центральное отверстие ствола. Опорные пластины выдвигают из наконечника в грунт и после погружения сваи на заданную глубину для увеличения несущей способности сваи. Недостаток забивной сваи - сложность конструкции наконечника.

Забивная свая (а.с.SU 1564267 от 22.04.1987) включает полый квадратный ствол, размещенные в его нижней части раздвижной башмак и клиновой наконечник, размещенный между элементами башмака, имеющими скосы. Элементы башмака соединены съемным замком.

Сваю погружают на заданную глубину статическим или динамическим способом, затем снимают замок и дополнительно погружают сваю. Под действием клина наконечника элементы башмака раздвигаются, увеличивая несущую способность сваи. Недостатки сваи в большом размере полости для размещения толстостенного замка, выдерживающего действие на элементы башмака большой силы от клинового наконечника, и низкая несущая способность вследствие клиновой формы башмаков.

Известна свая (а.с. SU 1028780 от 03.07.1981 г.), включающая ствол с заостренной нижней частью, поворотные лопасти, шарнирно прикрепленные к нижней части ствола; опорные площадки на каждой лопасти, расположенные симметрично относительно осевой плоскости с образованием острого угла, вершина которого направлена вверх; клиновой вкладыш, расположенный между опорными площадками, имеющий заострение под углом, направленным вниз, два стяжных приспособления с фиксаторами, каждое из которых удерживает поворотные лопасти в сложенном состоянии при забивке сваи на заданную глубину и после выемки фиксаторов освобождает лопасти для поворота на заданный угол.

Недостаток сваи - большое сопротивление грунта забиванию или задавливанию сваи вследствие конструктивной сложности лопастей и большого расстояния между вкладышами, образующими заостренный наконечник, и сваей, а также остающийся на нижнем конце ствола после забивания сваи в грунт заостренный наконечник сваи, снижающий ее несущую способность.

Техническая задача, решаемая полезной моделью - упрощение конструкции сваи и повышение ее несущей способности.

Техническая задача решена в конструкции сваи забивной, состоящей из ствола, наголовника, по меньшей мере одной пары противолежащих поворотных лопастей, имеющих опорные плоскости и внешние поверхности, соединения каждой из лопастей с торцом сваи, обеспечивающего возможность вращательного движения относительно оси, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси сваи; нижней полости с острым углом, направленным вверх, образованной опорными плоскостями лопастей, в их сложенном к оси сваи состоянии; клинового вкладыша, расположенного между опорными плоскостями, имеющего первое заострение под углом, направленным вверх, равным острому углу нижней полости, и второе заострение, направленное вниз, и образующего, вместе с поворотными лопастями в их сложенном состоянии, наконечник сваи; верхней полости с острым углом, направленным вниз, образованной внутренними противолежащими поверхностями поворотных лопастей в их сложенном к оси сваи состоянии; стяжного приспособления поворотных лопастей, удерживающего их и нижний вкладыш в форме наконечника до начала погружения сваи, при этом ствол имеет сквозное осевое отверстие; внешние поверхности поворотных лопастей являются плоскими и расположены под углом к оси так, что образуют угол заострения наконечника, меньший или равный углу второго заострения клинового вкладыша, расположенного между опорными плоскостями; в верхней полости с острым углом, направленным вниз, имеется верхний клиновой вкладыш, а основание, угол заострения которого меньше острого угла верхней полости, опирается на торец ствола.

Верхний клиновой вкладыш и клиновой вкладыш, расположенный между опорными плоскостями, могут быть соединены между собой, образуя единый вкладыш.

Технический эффект - упрощение конструкции сваи и повышение ее несущей способности - достигается благодаря отличительным признакам полезной модели, а именно: ствол имеет осевое сквозное отверстие; внешние поверхности поворотных лопастей являются плоскими и расположены под углом к оси так, что образуют угол заострения наконечника, меньший или равный углу второго заострения клинового вкладыша, расположенного между опорными плоскостями; в верхней полости с острым углом, направленным вниз, имеется верхний клиновой вкладыш, основание которого опирается на торец ствола, а угол заострения меньше острого угла верхней полости.

Данная совокупность отличительных признаков является новой для забивной сваи, так как не обнаружена в источниках информации, полученных при проведении патентно-информационного поиска.

На фиг.1 показана свая забивная,

на фиг.2 - свая забивная с наконечником в увеличенном масштабе,

на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1,

на фиг.4 - свая забивная, погруженная на заданную глубину, с нераскрытыми поворотными лопастями,

на фиг.5 - свая забивная, окончательно погруженная на проектную глубину,

на фиг.6 - вид В на фиг.5.

Забивная свая (фиг.1-3) состоит из ствола 1 с осевым отверстием 2, наголовника 3, по меньшей мере одной пары противолежащих поворотных лопастей 4, имеющих опорные плоскости 5 и внешние поверхности 6, соединения 7 каждой из лопастей 4 с торцом 8 сваи, обеспечивающего возможность вращательного движения относительно оси 9, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси сваи; нижней полости 10 с острым углом (фиг.2), направленным вверх, образованной опорными плоскостями лопастей 5, в их сложенном к оси сваи состоянии; клинового вкладыша 11, расположенного между опорными плоскостями 5, имеющего первое заострение, направленное вверх, с углом, равным углу нижней полости 10, и второе заострение с острым углом , направленное вниз, и образующее вместе с поворотными лопастями 4 в их сложенном состоянии наконечник сваи 12; верхней полости 13 с острым углом , направленным вниз, образованной внутренними противолежащими поверхностями 14 поворотных лопастей 4 в их сложенном к оси сваи состоянии; стяжного приспособления 15 поворотных лопастей 4, удерживающего их и нижний вкладыш 11 в виде наконечника 12 до начала погружения сваи, при этом внешние поверхности 16 поворотных лопастей 4 являются плоскими и расположены под углом к оси так, что образуют угол заострения наконечника, меньший или равный углу второго заострения клинового вкладыша 11. В верхней полости 13 с острым углом , имеется верхний клиновой вкладыш 17, основание 18 которого опирается на торец ствола, а угол заострения меньше острого угла верхней полости 13.

Верхний клиновой вкладыш 17 и клиновой вкладыш 11 могут быть соединены между собой, образуя единый вкладыш 17а (фиг.2). Если вкладыши 17 и 11 являются отдельными деталями, то при сборке наконечника сваи вкладыш 11 прикрепляется к поворотным лопастям 4 так, чтобы при выбивании или выдавливании вкладышей 17 и 11 из погруженной в грунт сваи, вкладыш 11 мог отделиться от лопастей 4.

Нижний конец ствола 1 имеет упоры 19, служащие для ограничения угла расположения башмаков относительно оси ствола, не превышающего 90°.

Свая в сборе (фиг.1, 2) погружается в грунт статическим или динамическим погружающим устройством до заданной глубины. Затем через отверстие в наголовнике 3 в отверстие 2 вводится шток 20 до упора его нижнего конца во вкладыш 17, а верхний конец выступает над наголовником 3. Надавливанием или ударом по штоку 20 силой, которая передается на вкладыш 17 и через него на внутренние поверхности 14 лопастей 4, разрывается стяжное приспособление 15 и разворачиваются лопасти 4 приспособления 15 относительно осей 9, выталкиваются вниз вкладыши 17 и 11 (фиг.1) или единый вкладыш 19 (фиг.2). Затем шток вынимают из полости 2 и погружают сваю до полного разворота каждой лопасти 4 на угол 90°, ограниченный упорами 19. Полость 2 сваи может быть забетонирована (фиг.5). Свая требует уменьшенной силы погружения в грунт и имеет увеличенную несущую способность.

1. Забивная свая, состоящая из ствола, наголовника, по меньшей мере, одной пары противолежащих поворотных лопастей, имеющих опорные плоскости и внешние поверхности, соединения каждой из лопастей с торцом сваи, обеспечивающего возможность вращательного движения относительно оси, расположенной в плоскости, перпендикулярной оси сваи; нижней полости с острым углом, направленным вверх, образованной опорными плоскостями лопастей, в их сложенном к оси сваи состоянии; клинового вкладыша, расположенного между опорными плоскостями, имеющего первое заострение под углом, направленным вверх, равным острому углу нижней полости, и второе заострение, направленное вниз, и образующего, вместе с поворотными лопастями в их сложенном состоянии, наконечник сваи; верхней полости с острым углом, направленным вниз, образованной внутренними противолежащими поверхностями поворотных лопастей в их сложенном к оси сваи состоянии; стяжного приспособления поворотных лопастей, удерживающего их и нижний вкладыш в виде наконечника до начала погружения сваи, отличающаяся тем, что ствол имеет осевое сквозное отверстие; внешние поверхности поворотных лопастей являются плоскими и расположены под углом к оси так, что образуют угол заострения наконечника, меньший или равный углу второго заострения клинового вкладыша, расположенного между опорными плоскостями; в верхней полости с острым углом, направленным вниз, имеется верхний клиновой вкладыш, угол заострения которого меньше острого угла верхней полости, а основание опирается на торец ствола.

2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что верхний клиновой вкладыш и клиновой вкладыш, расположенный между опорными плоскостями, соединены между собой и образуют единый вкладыш.