СПОСОБ ПОГРУЖЕНИЯ В ГРУНТ ВАКУУМНОГО АНКЕРА Российский патент 1994 года по МПК E02D5/80 

Изобретение относится к строительству и касается погружения в грунт вакуумных анкеров, используемых для крепления различного рода конструкций к поверхности грунта против выдергивающих усилий.

Известен способ погружения в грунт вакуумного анкера, включающий изоляцию камеры вакуумного анкера от атмосферы путем предварительного заглубления стенок корпуса в грунт за счет массы оборудования и откачивание воздуха из камеры анкера вакуумным насосом с одновременным дополнительным заглублением стенок в грунт за счет возникающего при этом прижимающего усилия, вызываемого атмосферным давлением [1].

Недостатком этого способа является невозможность регулирования и поддержания на заданном уровне разрежения в камере, так как достигаемая степень разрежения в анкере однозначно определяется отношением производительности вакуумного насоса и величины притока воздуха из грунта в камеру анкера, зависящего от фильтрационных свойств грунта.

Наиболее близким к описываемому изобретению является способ погружения в грунт вакуумного анкера, включающий изоляцию вакуум-камеры путем предварительного погружения стенок в грунт, откачивание пневмонасосом воздуха из камеры-ресивера до достижения в ней максимального возможного вакуума, открытие клапана, соединяющего вакуум-камеру с камерой-ресивером, закрытие клапана после выравнивания давлений в вакуум-камере и снова откачивание воздуха из камеры-ресивера; далее циклы повторяются [2].

Недостатком этого способа также является отсутствие возможности поддержания разрежения в вакуум-камере на заданном уровне.

Изобретение направлено на устранение указанного недостатка.

Для достижения положительного результата в способе погружения в грунт вакуумного анкера, включающем предварительное заглубление открытого снизу корпуса, образованного вертикальными стенками и горизонтальной плитой, для изоляции его полости от атмосферы, дополнительное заглубление корпуса путем откачивания из его полости воздуха вакуумным насосом и последующее циклическое погружение корпуса путем циклического соединения и разъединения его полости с полостью ресивера с созданием перед соединением полостей отрицательного избыточного давления в полости ресивера и с выравниванием давлений в полостях перед их разъединением, в полости ресивера перед первым соединением ее с полостью корпуса создают давление, определяемое из условия
P P₃- (P_к-P₃)+ΔP - 1, а перед каждым последующим - давление, определяемое из условия;
P=P₃-ΔP1+ где P - отрицательное давление в полости ресивера перед очередным соединением ее с полостью корпуса;
P₃ - заданное давление в полости корпуса, по достижении которого осуществляют разъединение ее с полостью ресивера;
H - высота камеры вакуумного анкера от нижней кромки стенок корпуса до горизонтальной плиты;
h - глубина погружения стенок анкера в грунт;
ω - полезная площадь горизонтальной плиты анкера;
V_p - объем полости ресивера;
P_к - давление в полости корпуса после его дополнительного погружения;
Δ P - допустимая величина отклонения от значения P₃.

На чертеже изображен вакуумный анкер, погружаемый в грунт описываемым способом.

Способ осуществляется следующим образом.

Вакуумный анкер устанавливают на поверхности грунта и осуществляют предварительное погружение его стенок 1 в грунт для изоляции полости 2 корпуса от атмосферы. После этого вакуумным насосом откачивают из полости 2 воздух, в результате чего стенки 1 дополнительно заглубляются в грунт. При этом в полости 2 устанавливается стабильное давление P_к.

Затем осуществляют циклическое заглубление стенок 1 корпуса за счет циклического соединения - разъединения полости 2 корпуса с полостью 3 ресивера. Перед каждым соединением полостей из полости 3 ресивера откачивают воздух до образования в ней отрицательного давления P_p, причем перед первым соединением создают давление P_P1, величину котоpого определяют из условия
P P₃- (P_к-P₃)+ΔP -1, а перед каждым последующим соединением создают давление P , величину которого определяют из условия:
P=P₃-ΔP1+ , где P₃ - заданное давление в полости корпуса, по достижении которого осуществляют разъединение ее с полостью ресивера;
H - высота полости вакуумного анкера от нижней кромки стенок корпуса до горизонтальной плиты;
h - глубина погружения стенок анкера в грунт;
ω - полезная площадь горизонтальной плиты анкера;
V_p - объем полости ресивера;
P_к - давление в полости корпуса после его дополнительного заглубления;
ΔP - допустимая величина отклонения от P₃.

Для возможности осуществления способа анкер оснащают: клапаном 4 для соединения и разъединения полостей 2 и 3; механизмом 5 для открывания и закрывания клапана 4; датчиком давления 6 в полости 2 корпуса; датчиком давления 7 в полости 3 ресивера; гидрораспределителем 8 и пультом управления 9.

В описываемом способе осуществляется возможность управления прижимающим усилием вакуумного анкера, создавая и поддерживая в любых грунтовых условиях требуемую величину разрежения в корпусе вакуумного анкера, что расширяет область применения вакуумных анкерных устройств и делает их работу более экономичной и эффективной. Особенно ценно применение этого способа в устройствах с двумя и более вакуумными анкерами, в каждом из которых требуется поддерживать одинаковое прижимающее усилие (например, в установках для статических испытаний свай), или, наоборот, в каждом из анкеров требуется поддерживать разные, но вполне определенные прижимающие усилия (например, в установках для вдавливания свай, в которых разные анкеры могут выставляться на разных расстояниях от точки приложения вдавливающего усилия).

Использование: крепление конструкций к поверхности грунта. Сущность изобретения: открытый снизу корпус анкера предварительно заглубляют в грунт изолирования полости корпуса от атмосферы. Затем осуществляют дополнительное заглубление корпуса путем откачки воздуха до образования в полости корпуса определенного давления. После этого осуществляют циклическое погружение корпуса путем циклического соединения и разъединения полости корпуса с полостью ресивера. Перед каждым циклом соединения в полости корпуса создают давление, определяемое по определенной расчетной зависимости. 1 ил.

СПОСОБ ПОГРУЖЕНИЯ В ГРУНТ ВАКУУМНОГО АНКЕРА, включающий предварительное заглубление открытого снизу корпуса, образованного вертикальными стенками и горизонтальной плитой, для изоляции его полости от атмосферы, дополнительное заглубление корпуса путем откачивания из его полости воздуха вакуумным насосом и последующее циклическое заглубление корпуса путем циклического соединения и разъединения его полости с полостью ресивера с созданием перед соединением полостей отрицательного избыточного давления в полости ресивера и с выравниванием давлений в полостях перед их разъединением, отличающийся тем, что в полости ресивера перед первым соединением ее с полостью корпуса создают давление, определяемое из условия
P P₃- (P_к-P₃)+ΔP - 1,
а перед каждым последующим - давление, определяемое из условия
P=P₃-ΔP1+ ,
где P_p1,2,3,... - отрицательное давление в полости ресивера перед очередным соединением ее с полостью корпуса;
P₃ - заданное давление в полости корпуса, по достижению которого осуществляют разъединение ее с полостью ресивера;
H - высота полости вакуумного анкера от нижней кромки стенок корпуса до горизонтальной плиты;
h - глубина погружения стенок анкера в грунт;
ω - полезная площадь горизонтальной плиты анкера;
V_р - объем полости ресивера;
P_к - давление в полости корпуса после его дополнительного заглубления;
Δ P - дополнительная величина отклонения от P₃.