[go: up one dir, main page]

RU2816722C1 - Multi-blade screw pile - Google Patents

Multi-blade screw pile Download PDF

Info

Publication number
RU2816722C1
RU2816722C1 RU2023122807A RU2023122807A RU2816722C1 RU 2816722 C1 RU2816722 C1 RU 2816722C1 RU 2023122807 A RU2023122807 A RU 2023122807A RU 2023122807 A RU2023122807 A RU 2023122807A RU 2816722 C1 RU2816722 C1 RU 2816722C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
blades
screw
bearing capacity
blade
Prior art date
Application number
RU2023122807A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Павлович Стриганов
Original Assignee
Юрий Павлович Стриганов
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Павлович Стриганов filed Critical Юрий Павлович Стриганов
Application granted granted Critical
Publication of RU2816722C1 publication Critical patent/RU2816722C1/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to multi-blade screw piles and is intended for arrangement of foundations of buildings and structures of various purposes, supports of power transmission lines and communication, pipelines, bridges, advertising structures, residential and public buildings. Multi-blade screw pile, intended for operation in non-rocky soils, consists of a shaft, extension elements connected to the shaft, screw blades of the same size, located along the barrel length, and a conical tip. Screw blades are located within the bearing layer of soil with thickness of Hbl at a distance from each other lb≥hf×tgφ(1+1/tg 2φ), multiple of screw blade pitch “a”, in amount of: nb=(N−F−Fdo)/Fdb for piles operating for indentation, where: lb is the distance between the blades, hf is the height of the flange of the screw blades, hf=D−d/2, D is the diameter of the screw blades, φ is the angle of internal friction of the bearing layer of soil, nb is the number of screw blades, N is the external load, F is the bearing capacity of the pile shaft, Fdo is the bearing capacity at the tip, Fdb is the bearing capacity of the blade, for piles operating for pulling out, Fdo=0, note here that shaft bearing capacity is calculated by formula: F=ƒ×A, where ƒ is the calculated soil resistance along the side surface of the screw pile tf/m2 (averaged value for all layers within the immersion depth of the pile), A is the surface area of the pile shaft displacement on the ground, is determined by the formula: A=π×d[Lpl−nb×hf×tgφ(1+1/tg 2φ)], where d is pile shaft diameter, Lpl is pile length.
EFFECT: increasing bearing capacity of the pile due to the design of the multi-blade pile taking into account the technological features of the formation of the stressed state of the soil in the zone of the blades location during the piles immersion.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к многолопастным винтовым сваям и предназначено для устройства фундаментов зданий и сооружений различного назначения: опор линий электропередач и связи, трубопроводов, мостов, рекламных конструкций, жилых и общественных зданий.The invention relates to multi-blade screw piles and is intended for constructing foundations of buildings and structures for various purposes: power and communication line supports, pipelines, bridges, advertising structures, residential and public buildings.

Известна винтовая свая по патенту РФ на полезную модель №28498, опубликовано 27.03.2003), содержащая трубчатый ствол с конусным наконечником и две лопасти, размещенные на трубчатом стволе, причем диаметр верхней лопасти больше диаметра нижней лопасти в 2 раза, а расстояние между лопастями составляет 1,2-1,3 диаметра ствола. A screw pile is known according to the RF patent for utility model No. 28498, published on March 27, 2003), containing a tubular trunk with a conical tip and two blades placed on the tubular trunk, and the diameter of the upper blade is 2 times greater than the diameter of the lower blade, and the distance between the blades is 1.2-1.3 trunk diameter.

Данной свае присуща сложность конструкции, высокая трудоемкость изготовления. Кроме этого геометрические параметры сваи не увязаны с длиной сваи, а размещение лопастей по высоте сваи не обеспечивает их раздельной работы, что снижает несущую способность сваи.This pile is inherently complex in design and highly labor-intensive to manufacture. In addition, the geometric parameters of the pile are not linked to the length of the pile, and the placement of the blades along the height of the pile does not ensure their separate operation, which reduces the load-bearing capacity of the pile.

Наиболее близким техническим решением по отношение к предлагаемому является многолопастная винтовая свая по патенту на изобретение РФ №2725348, предназначенная для работы в нескальных грунтах. Свая состоит из ствола, одного или более удлинителей ствола, соединенных со стволом и винтовых лопастей одного размера, расположенных по всей длине ствола. The closest technical solution to the proposed one is a multi-blade screw pile according to the RF patent for invention No. 2725348, intended for use in non-rocky soils. The pile consists of a shaft, one or more shaft extensions connected to the shaft, and helical blades of the same size located along the entire length of the shaft.

Данное техническое решение имеет несколько существенных недостатков. Так наконечник эксцентричен за счет скоса на одну сторону, узел удлинения ствола через муфту не надежен. Диаметр лопасти винта недостаточен для обеспечения надёжности на выдергивание при несущем слое в пределах до 10 м податливых грунтов, а при этом кратность диаметра лопасти 0,5м слишком завышена. Не учтено наличие зон уплотненного грунта (мёртвых зон), что при расчётах приводит к завышению несущей способности сваи по грунту.This technical solution has several significant disadvantages. Since the tip is eccentric due to the bevel on one side, the unit for extending the barrel through the coupling is not reliable. The diameter of the propeller blade is insufficient to ensure reliability in pulling out with a load-bearing layer of up to 10 m of pliable soil, and at the same time, the multiplicity of the blade diameter of 0.5 m is too high. The presence of zones of compacted soil (dead zones) is not taken into account, which in calculations leads to an overestimation of the bearing capacity of the pile on the ground.

Кроме того шаг лопасти занижен, из-за чего может происходить провертывание сваи. Как указывает д.т.н. Железков В.Н. в книге «Винтовые сваи в энергетической и других отраслях строительства» СПб, Прагма, 2004г., «Провертыванию более других подвержены многолопостные винтовые сваи с малым шагом винтов лопасти». In addition, the pitch of the blade is underestimated, which can cause the pile to rotate. As Dr. Sc. points out. Zhelezkov V.N. in the book “Screw piles in the energy and other branches of construction” St. Petersburg, Pragma, 2004, “Multi-bladed screw piles with a small pitch of blade screws are more susceptible to turning than others.”

Техническим результатом предлагаемого решения является повышение несущей способности сваи за счёт разработка конструкции многолопостной сваи с учетом технологических особенностей формирования напряженного состояния грунта в зоне расположения лопастей при погружении сваи.The technical result of the proposed solution is to increase the load-bearing capacity of the pile due to the development of the design of a multi-bladed pile, taking into account the technological features of the formation of the stressed state of the soil in the area where the blades are located when the pile is driven.

Для решения поставленной задачи предложена конструкция многолопостной винтовой сваи, представленная новой совокупностью существенных конструктивных признаков. To solve the problem, a multi-bladed screw pile design is proposed, represented by a new set of essential design features.

Многолопастная винтовая свая для работы в нескальных грунтах, состоящая из ствола, удлинительных элементов, соединенных со стволом, винтовых лопастей одного размера, закреплённых по длине ствола, отличается от известных тем, что A multi-blade screw pile for working in non-rocky soils, consisting of a barrel, extension elements connected to the barrel, screw blades of the same size, fixed along the length of the barrel, differs from the known ones in that

винтовые лопасти размещаются, на расстоянии друг от друга lл≥hp×tgφ(1+1/ tg 2φ), кратно шагу винта винтовой лопасти «а», в количестве: nл=(N- F- Fdo)/ Fдля свай, работающих на вдавливание, где helical blades are placed at a distance from each other l l ≥h p ×t g φ(1+1/ t g 2 φ), a multiple of the screw pitch of the helical blade “a”, in quantity: n l =(N- F - F do )/ F for piles working for indentation, where

N – внешняя нагрузка, N – external load,

F – несущая способность ствола сваи, F – load-bearing capacity of the pile shaft,

Fdo – несущая способность по острию, F– несущая способность лопасти, F do – tip load-bearing capacity, F – blade load-bearing capacity,

при этом несущая способность ствола рассчитывается по формуле: F=ƒ×А, где in this case, the bearing capacity of the trunk is calculated using the formula: F =ƒ×A , where

ƒ – расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности винтовой сваи тс/м2 (осредненное значение для всех слоев, в пределах глубины погружения сваи),ƒ – calculated soil resistance along the lateral surface of the screw pile t/ m2 (averaged value for all layers, within the immersion depth of the pile),

А– площадь поверхности сдвига ствола сваи по грунту, определяется по формуле: And is the shear surface area of the pile shaft along the ground, determined by the formula:

А=π×d[Lсв-nл×hp×tgφ(1+1/ tg 2φ)], где A =π×d[L St -n l ×h p ×t g φ(1+1/ t g 2 φ)], where

Lсв – длина сваи,L St – pile length,

nл количество винтовых лопастей,nl number of helical blades,

D – диаметр винтовых лопастей,D – diameter of helical blades,

hp – высота реборды винтовых лопастей, hp=D-d/2,h p – height of the flange of the helical blades, h p =Dd/2,

φ – угол внутреннего трения несущего слоя грунта. φ – angle of internal friction of the load-bearing soil layer.

Кроме того, удлинительный элемент соединён со стволом при помощи сварки. In addition, the extension element is connected to the barrel by welding.

На конусном наконечнике выполнены плоские срезы с 2-х сторон симметрично оси сваи под углом 90° между плоскостями среза. The conical tip has flat cuts on both sides symmetrically to the pile axis at an angle of 90° between the cut planes.

Диаметр лопастей выбирается от 2d до 4d и устанавливается кратным 0.1м.The diameter of the blades is selected from 2d to 4d and is set as a multiple of 0.1m.

Шаг лопастей «а» не превышает 0,3D.The pitch of the blades “a” does not exceed 0.3D.

Предлагаемое усовершенствование элементов конструкции многолопастной сваи позволяет повысить несущую способность сваи.The proposed improvement of the structural elements of a multi-bladed pile makes it possible to increase the load-bearing capacity of the pile.

Предлагаемая свая поясняется рисунками: The proposed pile is illustrated by drawings:

фиг.1 – конструкция свай. Fig.1 – pile design.

фиг.2 – расположение свай относительно несущего слоя грунта. Fig.2 – location of piles relative to the load-bearing soil layer.

Предлагаемая многолопастная свая (фиг.1) содержит ствол 1 длиной Lсв c конусным наконечником 5 и винтовыми лопастями 4, размещенными на расстоянии lл друг от друга. Для сохранения ненарушенным массива грунта каждая последующая лопасть должна повторять путь предыдущей, а для этого расстояние между лопастями должно быть кратно шагу винтовой лопасти «а».The proposed multi-bladed pile (Fig. 1) contains a trunk 1 with a length of L St with a conical tip 5 and helical blades 4, located at a distance of l l from each other. To preserve the soil mass undisturbed, each subsequent blade must repeat the path of the previous one, and for this, the distance between the blades must be a multiple of the pitch of the helical blade “a”.

Кроме этого в процессе погружения (завинчивания) сваи в грунт и последующего нагружения сваи расчетной нагрузкой формируются зоны уплотненного грунта (мертвые зоны, см. фиг.1) по периметру винтовых лопастей b и b1, которые необходимо исключить из расчетов несущей способности свай по грунту при определении несущей способности ствола сваи. In addition, during the process of immersing (screwing) the pile into the ground and subsequent loading of the pile with the design load, zones of compacted soil (dead zones, see Fig. 1) are formed along the perimeter of the helical blades b and b 1 , which must be excluded from calculations of the load-bearing capacity of piles on the ground when determining the load-bearing capacity of the pile shaft.

b1=hp×tgφ, b=hp×tgφ, где b 1 =h p ×t g φ, b=h p ×t g φ, where

hp – высота реборды винтовой лопасти,h p – height of the flange of the helical blade,

φ – угол внутреннего трения несущего слоя грунта. φ – angle of internal friction of the load-bearing soil layer.

Мертвая зона между лопастями составит: The dead zone between the blades will be:

b1+b=hp×tgφ(1+1/tg 2φ)b 1 +b=h p ×t g φ(1+1/t g 2 φ)

Для исключения взаимовлияния работы лопастей расстояние между лопастями с учетом мертвых зон должно быть: lл ≥ hp×tgφ(1+1/ tg 2φ),To eliminate interference between the operation of the blades, the distance between the blades, taking into account dead zones, should be: l l ≥ h p ×t g φ(1+1/ t g 2 φ),

Площадь рабочей поверхности сваи с учетом мертвых зон получается равной:The area of the working surface of the pile, taking into account dead zones, is equal to:

Ааƒ= π×d[Lсв-n×hp×tgφ(1+1/ tg 2φ)],A = π×d[L St -n×h p ×t g φ(1+1/ t g 2 φ)],

где Lсв – длина сваи;where L St is the length of the pile;

d – диаметр ствола сваи;d – diameter of the pile shaft;

n – количество винтовых лопастей;n – number of helical blades;

Свая удлиняется при помощи удлинителей 2 длиной L2, которые привариваются сплошным швом к первичному стволу 1. На своем верхнем конце удлинитель 2 имеет оголовок – корону 6, посредством которого свая закручивается на длину удлинителя. Операции по удлинению и докручиванию сваи повторяются до достижения сваей расчетной глубины (см фиг.2) и внедрению в несущий слой мощностью Нн.сл. The pile is extended using extensions 2 of length L 2 , which are welded with a continuous seam to the primary shaft 1. At its upper end, extension 2 has a head - crown 6, through which the pile is twisted to the length of the extension. The operations of lengthening and tightening the pile are repeated until the pile reaches the calculated depth (see Fig. 2) and is inserted into the load-bearing layer with a thickness of N n.sl.

Для исключения осевого смещения сваи и наклона от вертикали наконечник 5 выполняется обрезанным с 2-х диаметрально противоположных сторон симметрично оси сваи под углом 90° между плоскостями среза. To eliminate axial displacement of the pile and tilt from the vertical, the tip 5 is cut off from 2 diametrically opposite sides symmetrically to the axis of the pile at an angle of 90° between the cut planes.

Последовательность расчета параметров многолопастной винтовой сваи по предложенному решению следующая (вариант): The sequence of calculating the parameters of a multi-bladed screw pile according to the proposed solution is as follows (option):

- устанавливается несущий слой Нн.сл. по данным геологических изысканий, при их отсутствии по результатам пробного бурения; расчетная нагрузка на сваю N1 по 1 г.п.с. (группе предельных состояний, тс)- the bearing layer N n.s. is installed. according to geological survey data, in their absence, based on the results of test drilling; design load on pile No. 1 at 1 g.p.s. (group of limit states, ts)

- назначается диаметр сваи d (м);- the pile diameter d (m) is assigned;

- принимается диаметр лопасти D(м)=2/4dсв;- blade diameter D(m)=2/4d St ;

- устанавливается длина сваи Lсв; - set the length of the pile L St ;

- по СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» рассчитывается несущая способность лопасти F и несущая способность по острию Fdo;- according to SP 24.13330.2011 “Pile foundations”, the load-bearing capacity of the blade F dl and the load-bearing capacity of the tip F do are calculated;

- рассчитывается несущая способность ствола сваи F=ƒ×А, где- the load-bearing capacity of the pile shaft is calculated F =ƒ×А , where

ƒ – осредненное значение сопротивления трению по боковой поверхности в пределах длины сваи, определяется по СП 24.13330.2011ƒ – average value of friction resistance along the lateral surface within the length of the pile, determined according to SP 24.13330.2011

А– площадь поверхности сдвига ствола сваи по грунту, определяется по формуле: And is the shear surface area of the pile shaft along the ground, determined by the formula:

А=π×d[Lсв- nл×hp× tgφ(1+1/ tg 2φ)]A =π×d[L St - n l ×h p × t g φ(1+1/ t g 2 φ)]

- устанавливается количество винтовых лопастей - the number of helical blades is set

nл=N- F- Fdo/ Fдля свай, работающих на вдавливание;n l =N- F - F do / F dl for piles working for indentation;

nл=N- Fdf / Fдля свай, работающих на выдергивание.n l =N- F df / F dl for pull-out piles.

- рассчитывается площадь поверхности сдвига ствола сваи по грунту с учетом мертвых зон. А=π×d[Lсв- nл×hp× tgφ(1+1/ tg 2φ)]- the shear surface area of the pile shaft along the ground is calculated, taking into account dead zones. A =π×d[L St - n l ×h p × t g φ(1+1/ t g 2 φ)]

- устанавливается фактическая несущая способность ствола с учетом мертвых зон F=ƒ×А, выполняется проверка - the actual load-bearing capacity of the trunk is established, taking into account dead zones F =ƒ×A , a check is performed

N≤nл×Fdo+ Fdf+Fл на вдавливание N≤n l ×F do + F df +F l for indentation

N≤ nл×Fdo+ Fdf на выдергивание N≤ n l ×F do + F df for pulling

- определяется шаг винтовых лопастей - the pitch of the helical blades is determined

lл≥hp×tgφ(1+1/ tg 2φ) l l ≥h p ×t g φ(1+1/ t g 2 φ)

в пределах 4-5dwithin 4-5d

Пример расчета параметров многолопастной винтовой сваи по предложению автора: An example of calculating the parameters of a multi-bladed screw pile as suggested by the author:

- несущий слой – супесь пылеватая пластичная с прослойками песков и глины до 10% - bearing layer – plastic silty loam with layers of sand and clay up to 10%

φ1=18°; с1=1,0 тс/м2; ρ=2,0 т/м3 φ 1 =18°; with 1 =1.0 tf/ m2 ; ρ=2.0 t/m 3

- расчетная нагрузка на сваю по 1 г.п.с. N1=50 тс- design load on the pile is 1 g.p.s. N 1 =50 tf

- диаметр ствола сваи d=325 мм;- diameter of the pile shaft d=325 mm;

- диаметр лопасти D=2d=650 мм; - blade diameter D=2d=650 mm;

- шаг винта лопасти а =200 мм;- blade propeller pitch a = 200 mm;

- длину сваи по размещению несущего слоя грунта принимаем Lсв=11,0 м ;- the length of the pile according to the placement of the load-bearing soil layer is assumed to be L St = 11.0 m;

- расчет несущей способности лопасти - calculation of the bearing capacity of the blade

Fс1с11 γ1 h1л,F dls1 s 11 γ 1 h 1 )A l ,

Ал=π/4(D2-d2)=3,14/4(0,652-0,3252)=0,24м2, h1=9.0 м;A l =π/4(D 2 -d 2 )=3.14/4(0.65 2 -0.325 2 )=0.24m 2 , h 1 =9.0 m;

F=0,7(10,1×1,0+4,5×9,0)×0,24=15,3 тсF dl =0.7(10.1×1.0+4.5×9.0)×0.24=15.3 tf

- расчет несущей способности сваи по острию - calculation of the load-bearing capacity of the pile at the tip

Fс×γсr×R×Ao, Ao=π/4×d2)=3,14×0,3252/4=0,083 м2 F с ×γ сr ×R×A o , A o =π/4×d 2 )=3.14×0.325 2 /4=0.083 m 2

F=1×0,9×85×0,083=6,35 тсF =1×0.9×85×0.083=6.35 tf

- расчет несущей способности ствола сваи - calculation of the load-bearing capacity of the pile shaft

F=ƒ×A, где F=ƒ×A, Where

ƒ – осредненное значение сопротивления трению по боковой поверхности в пределах длины сваи ƒ – average value of frictional resistance along the lateral surface within the length of the pile

ƒ = 2,05 тс/м2 ƒ = 2.05 tf/m 2

Аf= πd [Lсв-n×h×tgφ(1+1/ tg 2φ) ]Af= πd[LSt.-n×h×tgφ(1+1/ tg 2φ) ]

Площадь поверхности сдвига ствола сваи грунту исходя из принимаемого количества винтовых лопастей – 3шт, в первом приближении составит: The shear surface area of the pile shaft to the ground, based on the assumed number of screw blades - 3 pcs, will, as a first approximation, be:

Аf=3,14×0,325[11-3×(0,650-0,325)/2×0,325(1+1/0,3252)]A f =3.14×0.325[11-3×(0.650-0.325)/2×0.325(1+1/0.325 2 )]

Аf=3,14×0,325(11-1,75)=9,44м2, F=2,05×9,44=19,35тс A f =3.14×0.325(11-1.75)=9.44m 2 , F =2.05×9.44=19.35tf

Суммарная несущая способность сваи по грунту составит: The total bearing capacity of the pile on the ground will be:

Fd=F+ F+ Fdj = 3×15,3+6,35+19,35=71,6тсF d =F dl + F + F dj = 3×15.3+6.35+19.35=71.6ts

Условия: N1≤Fdk выполняетсяConditions: N 1 ≤F dk is satisfied

N1=50тс<71,6/1,4=51,14тс N1=50ts<71.6/1.4=51.14ts

- Определяем шаг винтовых лопастей - Determine the pitch of the helical blades

lл ≥ hp×tgφ(1+1/tg 2φ)l l ≥ h p ×t g φ(1+1/t g 2 φ)

lл ≥ 0,162×0,325 (1+1/0,3252)l l ≥ 0.162×0.325 (1+1/0.325 2 )

lл ≥ 0,162×0,325×11=0,58мl l ≥ 0.162×0.325×11=0.58m

принимаем шаг винтовых лопастей lл =1,6м, кратно шагу винта лопасти а=200 мм.We take the pitch of the screw blades l l = 1.6 m, a multiple of the pitch of the screw blade a = 200 mm.

Указанная в примере расчета свая была выполнена в ноября 2020г. а испытана 14 января 2021г., отчет «ПКТИ Фундамент-тест», шиф. №9988.The pile indicated in the calculation example was completed in November 2020. a tested on January 14, 2021, report “PKTI Foundation Test”, code. No. 9988.

График испытания сваи показан на прилагаемом рисунке. Несущая способность 3-хлопастной сваи по грунту типа СВС 325×8-11000-П×20-650/650/650 составила 74,0 тс, что показало правильность исходных предпосылок, заложенных автором в методику расчета, дающую хорошую сходимость расчетных и полученных в результате статических испытаний свай результатов. The pile test schedule is shown in the attached figure. The load-bearing capacity of a 3-blade pile on soil type SBC 325×8-11000-P×20-650/650/650 was 74.0 tf, which showed the correctness of the initial premises laid down by the author in the calculation methodology, which gives good convergence of the calculated and obtained in the result of static tests of piles results.

Расчетная Fd=72,6 тсEstimated F d =72.6 tf

Полученная в результате испытаний Fd исп.=74,0 тсThe F d test obtained as a result of testing. =74.0 tf

В случае размещения лопастей не кратно шагу винтовой лопасти происходит полное нарушение структуры грунта вокруг сваи, диаметром, равным диаметру лопасти. Это приводит к снижению несущей способности по боковой поверхностиIf the blades are placed not a multiple of the pitch of the helical blade, a complete disruption of the soil structure around the pile occurs, with a diameter equal to the diameter of the blade. This leads to a decrease in the load-bearing capacity along the lateral surface

F на 9,35 тс., по трём лопастям F на 20,4 тсF by 9.35 tf, for three blades F dl by 20.4 tf

В этом случае несущая способность будет существенно ниже In this case, the load-bearing capacity will be significantly lower

Fd = 72,6 – 9,35 – 20,4.= 42,75 тсF d = 72.6 – 9.35 – 20.4. = 42.75 tf

Таким образом, предлагаемые усовершенствования отдельных элементов конструкции многолопастной сваи позволяют повысить прочность соединения удлинителей сваи, исключить осевое смещение сваи, исключить взаимовлияние работы лопастей , исключить проворачивание сваи и разрушение уплотнённого грунта, что в конечном итоге позволило существенно увеличить несущую способность сваи. Thus, the proposed improvements to individual structural elements of a multi-blade pile make it possible to increase the strength of the connection of the pile extensions, eliminate the axial displacement of the pile, eliminate the interference of the blades, eliminate the rotation of the pile and the destruction of the compacted soil, which ultimately makes it possible to significantly increase the load-bearing capacity of the pile.

Claims (21)

1. Многолопастная винтовая свая, предназначенная для работы в нескальных грунтах, состоящая из ствола, удлинительных элементов, соединенных со стволом, винтовых лопастей одного размера, расположенных по длине ствола, и конусного наконечника, отличающаяся тем, что винтовые лопасти размещены в пределах несущего слоя грунта мощностью Нн.сл на расстоянии друг от друга lл≥hp×tgϕ(1+1/tg 2ϕ), кратно шагу винтовой лопасти «а», в количестве nл=(N-F-Fdo)/Fдля свай, работающих на вдавливание, 1. Multi-blade screw pile, designed for use in non-rocky soils, consisting of a barrel, extension elements connected to the barrel, screw blades of the same size located along the length of the barrel, and a conical tip, characterized in that the screw blades are located within the load-bearing soil layer power N n.sl at a distance from each other l l ≥h p ×t g ϕ(1+1/t g 2 ϕ), a multiple of the pitch of the helical blade “a”, in the amount of n l =(NF -F do ) /F for piles working for indentation, где lл - расстояние между лопастями,where l l is the distance between the blades, hp – высота реборды винтовых лопастей, hp=D-d/2,h p – height of the flange of the helical blades, h p =Dd/2, D – диаметр винтовых лопастей,D – diameter of helical blades, ϕ – угол внутреннего трения несущего слоя грунта, ϕ – angle of internal friction of the load-bearing soil layer, nл – количество винтовых лопастей,n l – number of helical blades, N – внешняя нагрузка, N – external load, F – несущая способность ствола сваи, F – load-bearing capacity of the pile shaft, Fdo – несущая способность по острию, F do – load-bearing capacity at the tip, F – несущая способность лопасти, F – bearing capacity of the blade, для свай, работающих на выдергивание, Fdo=0, for piles working for pulling out, F do =0, при этом несущая способность ствола рассчитывается по формуле: F=ƒ×А, гдеin this case, the bearing capacity of the trunk is calculated using the formula: F =ƒ×A , where ƒ – расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности винтовой сваи тс/м2 (осредненное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи),ƒ – calculated soil resistance along the lateral surface of the screw pile tf/ m2 (averaged value for all layers within the immersion depth of the pile), А – площадь поверхности сдвига ствола сваи по грунту, определяется по формуле: And is the shear surface area of the pile shaft along the ground, determined by the formula: А=π×d[Lсв-nл×hp×tgϕ(1+1/tg 2ϕ)], где A =π×d[L St -n l ×h p ×t g ϕ(1+1/t g 2 ϕ)], where d – диаметр ствола сваи,d – diameter of the pile shaft, Lсв – длина сваи.L St – pile length. 2. Свая по п.1, отличающаяся тем, что конусный наконечник выполнен обрезанным с 2-х сторон симметрично относительно оси сваи под углом 90° между плоскостями среза.2. The pile according to claim 1, characterized in that the conical tip is cut off on both sides symmetrically relative to the axis of the pile at an angle of 90° between the cut planes. 3. Свая по п.1, отличающаяся тем, что диаметр лопастей определяется от 2d до 4d и устанавливается кратным 0,1 м.3. The pile according to claim 1, characterized in that the diameter of the blades is determined from 2d to 4d and is set as a multiple of 0.1 m. 4. Свая по п. 1, отличающаяся тем, что шаг лопастей «а» не превышает 0,3D.4. The pile according to claim 1, characterized in that the pitch of the blades “a” does not exceed 0.3D. 5. Свая по п.1, отличающаяся тем, что удлинительный элемент соединён со стволом сварочным швом.5. The pile according to claim 1, characterized in that the extension element is connected to the barrel by a weld.
RU2023122807A 2023-09-02 Multi-blade screw pile RU2816722C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2816722C1 true RU2816722C1 (en) 2024-04-03

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU966157A1 (en) * 1981-04-06 1982-10-15 Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Method of installing helical vane pile
RU2164980C1 (en) * 1999-04-07 2001-04-10 Борис Зиновьевич Кашка Screw anchor and its installation process
US7635240B2 (en) * 2006-03-30 2009-12-22 Gantt Jr W Allen Bearing plate for use in an anchor assembly and related method
RU194016U1 (en) * 2019-08-21 2019-11-25 Максим Анатольевич Козлов Screw anchor
RU2725348C2 (en) * 2018-08-21 2020-07-02 Роман Вячеславович Жуков Multiblade screw pile (versions)

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU966157A1 (en) * 1981-04-06 1982-10-15 Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Method of installing helical vane pile
RU2164980C1 (en) * 1999-04-07 2001-04-10 Борис Зиновьевич Кашка Screw anchor and its installation process
US7635240B2 (en) * 2006-03-30 2009-12-22 Gantt Jr W Allen Bearing plate for use in an anchor assembly and related method
RU2725348C2 (en) * 2018-08-21 2020-07-02 Роман Вячеславович Жуков Multiblade screw pile (versions)
RU194016U1 (en) * 2019-08-21 2019-11-25 Максим Анатольевич Козлов Screw anchor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sakr Installation and performance characteristics of high capacity helical piles in cohesionless soils
Houlsby Interactions in offshore foundation design
Lutenegger Behavior of multi-helix screw anchors in sand
Burd et al. Design aspects for monopile foundations
CN211646449U (en) Combined single-pile foundation of offshore wind turbine
CN110984212A (en) Offshore wind turbine combined single-pile foundation and construction method
Spagnoli et al. Estimation of uplift capacity and installation power of helical piles in sand for offshore structures
Cerato et al. Effects of long-term dynamic loading and fluctuating water table on helical anchor performance for small wind tower foundations
Schneider et al. Foundation design: A comparison of oil and gas platforms with offshore wind turbines
Gong et al. Full-scale field test study of bearing characteristics of post-grouting pile for offshore wind turbines
Hong et al. Pullout resistance of single and double nails in a model sandbox
RU2816722C1 (en) Multi-blade screw pile
CN211873069U (en) Composite structure offshore wind turbine wing plate single pile foundation
CN113089659B (en) Rotary excavating hole-forming cast-in-place screw pile construction method for permafrost region
CN1904307B (en) Improved structure of spiral anger and profiled semi screw pole body
CN101289856A (en) Tapered metal pile and construction method for installation thereof
Krishnanunni et al. Effect of helix position on the lateral resistance of battered single-helix piles located on a sandy slope crest
RU2537463C1 (en) Construction method of pile screw-blade foundation of structure, and its arrangement
Taiebat et al. Interaction of forces on caissons in undrained soils
Verma et al. Uplift load carrying capacity of piles in sand
Rhyner Densification of granular soils by pile driving and implications for evaluation of liquefaction
CN208220632U (en) A kind of assembly type drilling tool
KR101447810B1 (en) Construction method of micro pile for skin friction column composed soil cement
Hawkins et al. Load test results—Large diameter helical pipe piles
CN202787249U (en) Gobi desert spiral ground pile