Анкерная свая Советский патент 1990 года по МПК E02D5/44 E02D5/54 

а на нижнем - конический упорный элемент 3, соединенный бобышками 4 с штангой 5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатой., штангой 7 с прорезями 8, на верхнем торце которой закреплена проушина 9, а на нижнем - анкерная головка. Анкерная головка состоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5,

на которой жестко закреплены вилки и

оси 12 шарниров анкерных лопастей 13 с продольными ребрами 14. Анкерные лопасти выполнены криволинейными в поперечном сечении и имеют цилиндрическую поверхность, внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружный диаметр лопастей в сомкнутом положении. Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены приведенной зависимостью. 7 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в опорных конструкциях, предназначенных для восприятия выдергивающих нагрузок. Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение конструкции и ее изготовления и повышение несущей способности за счет исключения продавливания грунта между лопастями. Анкерная свая состоит из полого ствола 1, на верхнем торце которого закреплена упорная плита 2, а на нижнем - конический упорный элемент 3, соединенный бобышками 4 с штангой 5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатой штангой 7 с прорезями 8, на верхнем торце которой закреплена проушина 9, а на нижнем - анкерная головка. Анкерная головка состоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5, на которой жестко закреплены вилки и оси 12 шарниров анкерных лопастей 13 с продольными ребрами 14. Анкерные лопасти выполнены криволинейными в поперечном сечении и имеют цилиндрическую поверхность, внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружный диаметр лопастей в сомкнутом положении. Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены приведенной зависимостью. 7 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для восприятия выдергивающих нагрузок, передаваемых на основание, например при временном расчаливании высотных конструкций, анкеровки стенда статических испытаний свай и т.п.

Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение конструкции и ее изготовления и повыше- ние несущей способности за счет исключения ; продавливания грунта между лопастями.

На фиг. 1 схематично изображена iанкерная вая в монтажном положении; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении;- на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2у на фиг.6 - сечение Г-Г на фиг. 5j на фиг. 7 - сечение Д-Д на фиг. 1.

Анкерная свая состоит из полого ствола 1, на верхнем торце которого закреплена упорная плита 2, а на1 ниж- нем - конический упорный элемент 3, соединенный бобышками 4 со штангой 5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатой штанги 7 с прорезями 8, на верхнем торце которой закреплена проушина 9, а на нижнем - анкерная головка. Анкерная головка состоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5, на которой жестко закреплены вилки 11 и оси 12 шарниров анкерных лопастей 13 с продольными ребрами 14. Центры шарни ров лежат на окружности, диаметр которой всегда меньше диаметра окружностей, соединяющих проекции векторо силы тяжести анкерных лопастей на го ризонтальную плоскость. Анкерные лопасти 13 выполнены криволинейными в поперечном сечении и имеют цилинд

0

0 5

Q

0

рическую поверхность. Внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружный диаметр лопастей в сомкнутом положении, т.е. патрубок 6 может вместить в себя анкерную головку.

Анкерную сваю возводят следующим образом.

Изготавливают скважину (не показано) и в случае необходимости обсаж- дают ее обсадной трубой максимум до отметки (не показано),которая выше отметки опорной плиты 10 неподвижной штанги на высоту анкерной лопасти 13. В скважину, длина которой больше длины анкерной сваи, а диаметр несколько превышает диаметр патрубка 6, опускают анкерную сваю в монтажном положении (анкерная головка целиком находится в патрубке 6). К подвижной штанге 7 через проушину 9 подключают грузоподъемный механизм или домкрат (не показано) и извлекают анкерную головку из патрубка 6. Поскольку вектора сил тяжести анкерных лопастей 13 всегда расположены снаружи от осей 12 шарниров, то анкерная головка по мере выхода из патрубка 6 стремится .раскрыться, чему спо- собствует и конический упорный элемент 3 неподвижного полого ствола 1. Он же ограничивает оптимальный .угол раскрытия лопастей. При внедрении анкерных лопастей 13 в стенки скважины возможно осыпание грунта, ,который сквозь патрубок 6 падает на (забой скважины. По величине усилий, затрачиваемых на извлечение подвижной штанги 7, судят о несущей способности анкерной сваи, ограничивая дальнейшее раскрытие анкерной головки при достижении требуемой несущей способности.

Анкерную сваю соединяют с конструкцией и эксплуатируют. После использования сваи, воздействуя силовым механизмом на подвижную штангу 7, возвращают анкерную головку в исходном положение - в патрубок 6. При этом анкерные лопасти 13, опускаясь по своему следу в грунте и испытывая его сопротивление, смыкаются, чему также способствует верхний торец патрубка 6, После того как анкерную головку полностью завели в патрубок 6 отключают силовой механизм и анкерную сваю извлекают .

Максимальная несущая способность анкерной сваи достигается тогда, когда грунт благодаря арочному эффекту не продавливается сквозь лопасти. В этом случае несущая способность сваи обусловлена сдвигом массива грунта в виде усеченного конуса, нижний диаметр которого равен диаметру размаха лопастей.

Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены зависимостью

I

N

R- t-co + fujn

где 1 - длина лопасти;

N - несущая способность сваи, R - расчетнсе сопротивление грунта, нормальное к поверхности лопасти;

f - расчетное сопротивление грунта, касательное к поверхности лопасти;

t - средняя ширина лопасти; d - угол наклона лопасти в раскрытом положении к горизонтали;и - периметр поперечного сечения

лопасти;

п - количество лопастей . Приведенная зависимость позволяет взаимоувязать геометрические параметры анкерной головки с ее глубиной заложения, характеристикой грунта и несущей способностью анкерной сваи.

Предлагаемая анкерная свая проста в изготовлении и эксплуатации, обладает малой материалоемкостью и максимальной несущей способностью, которую можно определить при раскрытии анкерной головки до эксплуатации сваи. Для раскрытия лопастей применяют обычные грузоподъемные механизмы или домкраты. Закрытие лопастей в исходное положение - в защитный патру

5

0

5

0

5

0

бок осуществляют,применяя эти же домкраты, либо статические или динамические нагрузки, например вес молота сваебойного агрегата.

Использование сваи особенно целесообразно при значительных кратковременных выдергивающих нагрузках, например при монтаже высотных конструкций, статических испытаниях свай, монтаже оборудования в стесненных условиях и при реконструкции предприятий.

Формула изобретения

Анкерная свая, включающая полый ствол с раскрывающимися лопастями, закрепленными на опорной плите, упорный элемент с штангой и приспособлением для фиксации лопастей в сомкнутом положении, отличающа я- с я тем, что, с целью снижения материалоемкости, упрощения конструкции и ее изготовления и повышения несущей способности за счет исключения про- давливания грунта между лопастями, фиксирующее приспособление выполнено в виде открытого по торцам патрубка с жестко закрепленным внутри стержнем, верхний конец которого жестко прикреплен к упорному элементу, причем внутренний диаметр патрубка превышает наружный , диаметр лопастей в сомкнутом положении, а лопасти шарнирно закреплены на опорной плите по ее периметру вплотную одна к другой и выполнены криволинейными с цилиндрической поверхностью, при этом длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены зависимостью

1

N

(R- t-cos°( + fu)

n

где 1 - длина лопасти;

N - несущая способность сваи;

R - расчетное сопротивление грунта, нормальное к поверхности лопасти;

f - расчетное сопротивление грунта, касатачьное к поверхнос5

t ct и п ти лопасти;

средняя ширина лопасти; угол наклона лопасти в раскрытом положении к горизонтали;

периметр поперечного сечения

лопасти;

количество лопастей.

2te

J

m A

i.

фиг. 2

A-A

&Ш

фиг.Ъ

6-5

фигЛ

Г Г

я

ГI 12

° /

фиг. 6

1557257

в-в

Фиг. 5

Л Л

фиг. 7