СПОСОБ АНКЕРОВКИ КОНСТРУКЦИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА Российский патент 1996 года по МПК E02D5/80 E02D5/56 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при устройстве свайных фундаментов.

Известен способ анкеровки конструкций на поверхности грунта, включающий погружение и вращение наконечника с винтовой лопастью и воздействие на него выдергивающей нагрузкой при угле наклона спирали наконечника не менее 45^o [1] Недостатком способа является отсутствие увязки угла наклона лопасти и механических свойств грунта, что приводит к недоиспользованию грунта в качестве анкерующего элемента, а также разуплотнение грунта при завинчивании его винтового анкера.

Наиболее близким к заявленному решению является способ анкеровки конструкций, включающий погружение винтового анкера в грунт путем приложения к нему одновременно завинчивающего и вдавливающего усилий, а после достижения проектной отметки заглубления выдергивающего усилия, равного расчетной величине усилия, требуемого для закрепления конструкции [2] Недостатком способа является отсутствие увязки завинчивающего и вдавливающего усилия, следствием чего является разуплотнение грунта и снижение анкерующего эффекта.2 Целью изобретения является увеличение анкерующего эффекта винтовых анкеров.

Поставленная цель достигается тем, что завинчивающее и вдавливающее усилия прилагаются к анкеру одновременно, причем эти усилия связаны соотношением
(1)
где P вдавливающее усилие;
Q завинчивающее усилие, прилагаемое на расстоянии l от вертикальной оси анкера;
C сцепления частиц грунта;
Φ угол внутреннего трения грунта;
R радиус винтовой лопасти.

Соотношение (1) получено из условия
M≥M_тр (2)
где M=Q•l внешний крутящий момент, прикладываемый к анкеру;
М_тр момент сопротивления от сил трения лопастей о грунт при завинчивании анкера.

Схема к выводу зависимости (1) приведена на фиг. 1.

Удельная сила трения лопасти о грунт равна, исходя из закона Кулона (см. в кн. Цытович Н. А. Механика грунтов. 3 изд. М. Высш.школа.1979 46 стр.)
(3)
Значение элементарной силы сопротивления грунта вращению лопасти dF_тр на кольцевой полосе шириной d_x составит (фиг. 2):
(4)
Элементарный момент сопротивления
(5)
Интегрируя выражения (5) по Х, получим значения момента сопротивления грунта вращению лопасти:
(6)
Подставляя (6) в (2), получим
(7)
Отсюда

Рабочий процесс осуществляется следующим образом.

После установки винтового анкера на грунт производят его погружение посредством приложения одновременно завинчивающего и вдавливающего усилий в соответствии с зависимостью (1), а после достижения анкером проектной отметки к нему прикладывают выдергивающего усилие, равное расчетной величине усилия, необходимого для закрепления конструкций.

Конструкцию закрепляют винтовыми анкерами. Анкеры погружают в грунт путем одновременного приложения завинчивающего и вдавливающего усилий. Усилия связаны соотношением, при котором момент сопротивления от сил трения лопастей о грунт при завинчивании анкера не превышает крутящий момент, прикладываемый к анкеру. 2 ил.

Способ анкеровки конструкций на поверхности грунта, включающий погружение винтового анкера в грунт путем приложения к нему одновременно завинчивающего и вдавливающего усилий и после достижения проектной отметки заглубления
выдергивающего усилия, отличающийся тем, что завинчивающее и вдавливающее усилия связаны соотношением

где P вдавливающее усилие;
Q завинчивающее усилие, прилагаемое на расстоянии l от оси анкера;
C усилие сцепления частиц грунта;
Φ- угол внутреннего трения грунта;
R радиус винтовой лопасти.