Устройство для образования грунтового анкера Советский патент 1986 года по МПК E02D5/80 

Изобретение относится к строительству и касается устройства для образования грунтовых анкеров, используемых для закрепления в грунте различных конструкций.

Цель изобретения - повьпиение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображено устройство в собранном положении, продольный разрез; на фиг. 2 -- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -- разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 -- устройство в рабочем положении, продольный разрез.

Устройство включает стержень I с патрубком 2- на переднем конце, которым он посредством внутренней резьбы навинчен на хвостовик 3 упорного диска 4 конической головки 5. На стержень 1 надета штанга 6, имеющая в передней части раструб 7 с обращенной назад конической поверхностью. Нередним торцом раструб 7 примыкает к диску 4. К нему же примыкает, охватывая раструб 7, равная с ним по длине нижняя втулка 8, имеющая на заднем то)пе равномерно распределенные но окружности гнезда (не показаны) для передних концов осей 9. Сзади втулки 8 на оси 9 нанизаны пластины 10, напоминающие по форме в плане сегменты. Они расположены рядами (по 4-- 6 щт.) и по группам с определенным числом рядов в каждой rpynrte. Группы пластин 10 отделены одна от другой промежуточными втулками 11. На передних и задних торцевых поверхностях втулок 11 имеются гнезда (не показаны) для концов осей 9, 1ричем все гнезда на одной поверхности смещены по окружности на 25-30° по отнощению к гнездам на противоположной поверхности втулок. Нластины 10 каждого ряда охватывают собою штангу 6 так, что за диаметр головки 5 они в исходном положении не выступают. Пластины 10 имеют головки 12 с отверстиями для осей 9. Внен:- ние грани 13 пластип очерчены по окружности и скошены под углом 35° к продольной оси устройства, внутренние грани 14 вогнуты и очерчены по окружности с несколько меньшим диаметром, чем наибольпщй диаметр раструба 7, и выполнены с закруглениями. Боковые, противоположные головкам 12 грани 15 также очерчены но окружности. Пластины 10 могут выдвигаться в результате поворота в каждом )яду в одну сторону. Если поворот всех элементов в каком-то определенном ряду возможен по часовой стрелке, то в смежных рядах (или в ряду, следующим за промежуточной втулкой) пластины 10 поворачиваются в противогюложную сторону, т. е. против часовой стрелки. Для облегчения взаимного ;1оворота плоскости головок 12 пластин 10 покрываются смазкой. Общее число рядов и грунп пластин JO устанавливается в зависимости от потребной длины корневой части, т. е. от несущей с юсобности анкера. .,Цлина осей 9 принимается в соответствии с установленным чис.)1ом пластин в группах. Оси 9 передней группы пластин своими концами упираются в гнезда на заднем торце нижней втулки 8 и в гнезда на переднем торце первой промежуточной втулки 11, а оси 9 средних групп - в гнезда всех промежуточных вту- j OK 11, оси задней группы элеме1ггов вставляются в гнезда на заднем торие заднего промежуточного кольца и в гнезда па пе- peJUieM торце верхней втулки 16. Сзади к

O втулке 16 примыкает кольцеобразный упор 17. соединенный посредством косых ребер 18 с трубой 19. надетой на щтангу 6. На трубе 9 через равные про.меж;утки закреплены центрирующие диски 20, имеющие равный с головкой 5 диаметр. Прг: выдвину5 том положении пластин 10 на стержень 1 надевается посредством трубы 2 опорная втулка 22, на которую наьч1заны через равные зазоры кольца 23 с или с двумя коническими поверхностями, а пространство между ними запил1;ено затвердевающей смесью 24 (высоко.марочны.м раствором или полимербетоном). F заднему кольцу 23 примыкает трубчат1з1Й толкатель 25.

Образование грунтового анкера осуществляется следующим образом.

5Устройство с помоц;ью гидравлического домкрата (не показан) вдавливается в грунт на необходимую г.лубину или вставляется в заранее пробуренную скважину. Затем на поверхности грунта за пределами скважины с помощью гидравлическо0 го домкрата или иного приспособления фиксрфуется положение трубы 19, а щтан- га 6 вытягивается. При этом ее раструб 7, воздействуя своей конической поверхностью на закругленные грани 14, начинает раздвигать, поворачивая вокруг осей 9, пластины 10. Смазка плоскостей голо- юк 12 уменьшает возможные нагрузки на 1-;их от трения. .цие цри этом реактивные MOMeiiTbi от сопротивле} ия окру- жаюп1его грунта вдавливанию в него плас0 тины 0 ввиду того, что их поворот в смежных рядах происходит в разных направлениях, взаимно уравновешиваются, и устройство вок)уг продольной оси поворачивается. Так как внутре-щие грани 14 пластин 10 очерчены по окруж1;ости с меньшим диаметром,

- чем паиболыпий диаметр раструба 7, точка контакта раструба 7 с п;1астиной 10 в процессе поворота последнего постоянно остается па наибольшем удалении от оси 9, что в свою очередь обеспечивает наименьшую ве- личипу усилия в точке ко11такта. Выдвинутые и стороны на максимальную величину пластины iO в по.южение 26 обеспечивают высокую несущую способность анкера, которая увеличивается enie за счет дополнительной 0|Горной плоплади вследствие обг, разования грунтового ядра 27 на каждой поверхности граней 13. Скос их под углом 35° к продольной оси устройства обеспечивает наибольшую величину грунтовых ядер в по0

перечном направлении (угол с поперечным направлением составляет 55°, а на такой площадке возникает ядро по размерам такое же, как и на площадке под углом 90°, т. е. ядро имеет наибольщую длину при углах менее 50-55° ядро в длину становится мень- ше), кроме того, в процессе работы анкера грунтовые ядра не сползают с граней 13 в продольном направлении (так как сползание возможно лишь при углах менее 35°) Поскольку противоположные головкам 12 грани 15 пластин 10 очерчены по окружности, после выдвижения пластин 10 они плотно прилегают к массиву грунта, дополнительно увеличивая несущую способность анкера. Так как оси 9 каждой группы пластин 10 смещены по окружности на 25-30° по отношению к осям смежных групп элементов, то выдвинутые элементы расположены практически по всей окружности прилегающего к скважине грунтового массива. Этим обеспечивается дополнительное увеличение несущей способности анкера.

Затем на стержень 1 надевается втулка 22 и посредством трубы 21 подается до упи- рания ее в диск 4 головки 5. С помощью толкателя 25 кольца 23 приближаются одно к другому и выдавливают в стороны затвер- девающую смесь 24, которая заполняет промежутки между закруглениями 14 внутрен

5

0

них граней пластин 10, прочно соединяя их с втулкой 22 и между собою в одно целое. В результате при нагружении анкера исключается возможность задвижки пластин 10, частично с них снимается сжимающее усилие и передается на втулку, что повыщает надежность всего анкера в работе.

После этого труба 21 и толкатель 25 извлекаются из скважины. На этом заканчивается приведение корневой части анкера в рабочее состояние, а стержень напрягается и его задний конец закрепляется на конструкции (не показана). В процессе работы анкера усилие сопротивления с задних рядов пластин 10 передается на передние ряды, а также через отвердевщую смесь 24 и кольца 23 на втулку 22 и с них на нижнюю втулку 8 через диск 4 и хвостовик 3 на стержень 1. После того как надобность в анкере отпала, стержень 1 отсоединяется задним концом от конструкции, свертывается с хвостовика 3 и извлекается из скважины. В целях экономии дорогостоящего материала (металла) пластины 10, головка 5 втулки 8, 11, 16, опорная втулка 22, кольца 23 могут быть изготовлены из высокопрочной древесины, пластмассы или высокомарочного фибробетона.

Устройство технологично при изготовлении и эксплуатации.

Б-5

Ф ПУ

lAj --. J - й

(риг. 3

В-и

ФУс. -V

Состанятель Г. 1 аврИ 1.ук

Tcxpi. ;i 11. Во|)есКорректор Л. Патай

Тира.-к Г)41Г1о;и1ис11ос

ВНИИГ1И ГосударстнсннС ГО комитета СССР

r..j делам изобретений и открытий

ii;}03.:). Моеква. Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Г1ПГ1 «Иатоитх.. с. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи-d. 5