АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1995 года по МПК E02D5/80 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при прокладке магистральных трубопроводов.

Известно анкерное устройство, содержащее стержень, закрепленный на нем наконечник и лопасти, которые шарнирно соединены с наконечником и ширина которых менее диаметра скважины, при этом устройство снабжено инвентарной штангой, а стержень пропущен внутри нее [1]
Однако известное устройство неэффективно в условиях немерзлых грунтов при отсутствии заполнения скважины засыпным компонентом (грунтовым или иным), поскольку сопротивление немерзлого грунта стенки скважины вертикальному смятию со стороны концов лопастей невелико.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является анкерное устройство, включающее пару поворотных лопастей, закрепленных на верхней тяге посредством шарнирного узла и размещенных в скважине, радиус которой меньше длины лопасти [2]
Недостатком известного анкерного устройства, обладающего (благодаря выполнению лопастей шириной, равной диаметру скважины) большей, чем указано выше, шириной врезания в стенку, скважины, сохраняется невысокая несущая способность в немерзлом грунте, поскольку устройством не обеспечивается образование пробки в скважине, если она предварительно не заполнена засыпным компонентом.

Целью изобретения является повышение несущей способности анкерного устройства в незасыпанной скважине путем обеспечения образования грунтовой пробки при раскрытии лопастей.

Это достигается тем, что устройство снабжено нижним и верхним дисками, прикрепленными к тяге соответственно над шарнирным узлом и на нижнем конце, причем ширина поворотных лопастей менее диаметра скважины, диаметр дисков равен диаметру скважины, а расстояние между дисками равно вертикальному габариту лопастей в монтажном положении.

Кроме того, устройство снабжено дополнительной тягой, подвешенной к нижнему диску, и дополнительными верхним и нижним дисками и дополнительным шарнирным узлом с дополнительной парой поворотных лопастей.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в монтажном положении; на фиг. 2 то же, в послемонтажном (рабочем) положении; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 то же, что на фиг. 2, вариант.

Анкерное устройство содержит пару взаимодействующих между собой поворотных лопастей 1 и вертикальную тягу 2 с шарнирным узлом 3 лопастей. Последние выполнены с шириной b, уступающей диаметру d скважины 4. Шарнирный узел 3 снабжен вертикальным отверстием 5, а тяга 2 снабжена нижним, удлиняющим ее отрезком 6 и продета этим отрезком в отверстие 5 шарнирного узла. Тяга 2 и ее нижний отрезок 6 снабжены парой дисков 7 и 8 с диаметром, равным диаметру d скважины, удаленных друг от друга на расстояние, равное вертикальному габариту лопастей 1 в монтажном положении (фиг. 1). Нижний диск 8 может быть снабжен дополнительной, подвешенной к нему тягой, оснащенной дополнительными лопастями, дисками и шарнирным узлом, выполненными и взаимно расположенными аналогично основным элементам 1, 7, 8 и 3.

Работает анкерное устройство следующим образом.

В монтажном положении, когда устройство опускают в свободную от грунта скважину 4, лопасти 1 имеют приближенное к тяге 2 состояние, при котором свободные кромки лопастей скользят по стенке скважины. При приложении к устройству вертикальной, направленной вверх силы, свободные кромки лопастей внедряются в грунт стенки скважины, разворачиваясь в шарнирном узле 3. Когда лопасти примут развернутое друг относительно друга состояние и станут лобовым сопротивлением дальнейшему перемещению тяги вверх, несущая способность анкерного устройства (по динамометру) может оказаться ненабранной из-за недостаточного отпора грунта стенки скважины. Дальнейшее перемещение тяги вверх поведет отчасти к уплотнению грунта над лопастями, но в большей мере к его вытеснению в полость камеры, созданной дисками 7 и 8, через зазоры, образованные разницей (d-b) размеров диска и лопасти. Когда грунт в камере между дисками уплотнится относительно стенки скважины, он начнет выступать в роли пробки, создающей дополнительное сопротивление смещению устройства вверх. При появлении указанного дополнительного сопротивления несущая способность устройства достигает заданной величины.

Таким образом, благодаря оснащению анкерного устройства парой дисков при выполнении поперечного размера лопастей меньшим, чем диаметр дисков, обеспечена возможность образования пробки в незаполненной грунтом скважине, в результате чего несущая способность анкерного устройства в этих условиях повышается.

Использование: строительство магистральных трубопроводов. Сущность изобретения: на тяге закреплена пара поворотных лопастей посредством шарнирного узла. На нижнем конце тяги закреплен нижний диск, а над шарнирным узлом - верхний диск. Тяга с лопастями и дисками размещена в скважине. Диаметр дисков равен диаметру скважины. Расстояние между дисками равно вертикальному габариту лопастей в монтажном положении. Длина лопастей больше радиуса скважины, а их ширина меньше диаметра скважины. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее пару поворотных лопастей, закрепленных на вертикальной тяге посредством шарнирного узла и размещенных в скважине, радиус которой меньше длины лопасти, отличающееся тем, что оно снабжено нижним и верхним дисками, прикрепленными к тяге соответственно на ее нижнем конце и над шарнирным узлом, причем ширина лопастей менее диаметра скважины, диаметр дисков равен диаметру скважины, а расстояние между дисками равно вертикальному габариту лопастей в монтажном положении. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной тягой, подвешенной к нижнему диску, и прикрепленными к ней дополнительными нижним и верхним дисками и дополнительной парой поворотных лопастей с дополнительным шарнирным узлом.