Анкерная свая Советский патент 1980 года по МПК E02D5/54 

Изобретение относится к забивным анкерным сваям и анкерам и предназначено для многоразового использования преимущественно при проведении статических испытаний свай. Известны винтовые анкеры, включающие винтовую лопасть и стержень 1. Недостатком таких винтовых анкеров является то, что в случае их использования при статических испытаниях свай на месте испытаний кроме сваебойного агрегата необходимо иметь еще и агрегат для ввинчивания анкера. Наиболее близким техническим решением к изобретению является анкерная свая, включающая полый корпус, состоящий из головной и заглубляемой, составной из продольных элементов частей, размещенный в полости корпуса стержень, клиновые противоположно направленные парные элементы, одни из которых закреплены к элементам корпуса, а другие - к стержню (2. Недостатком таких свай является возможность попадания грунта внутрь сваи, что снижает ее несущую способность и надежность работы. Целью изобретения является повышение несущей способности и надежности работы сваи. Поставленная цель достигается тем, что в известной свае, включающей полый корпус, состоящий из головной и заглубляемой, составной из продольных элементов, частей, размещенный в полости корпуса стержень, клиновые противоположно направленные парные элементы, одни из которых закреплены к элементам корпуса, а другие - к стержню, продольные элементы заглубляемой части корпуса выполнены в виде вертикальных уголков, часть из которых снабжена пластинами, жестко прикрепленными к наружным сторонам их полок по всей их длине и свободно примыкающими к наружным сторонам полок смежных уголков. При этом заглубленная часть корпуса может быть снабжена наконечником, прикрепленным к одному из продольных ее элементов, а головная и заглубляемая части корпуса на торцах, обращенных друг к другу, могут быть выполнены с фланцами с соосными сквозными продолговатыми отверсиями. На фиг. 1 изображена анкерная свая (в момент погружения ее в грунт); на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б фиг. 1. Анкерная свая включает полый корпус 1, состоящий из головной части 2 и заглубляемой части 3, и стержень 4. Головная часть 2 представляет собой жесткую конструкцию с отверстиями 5, 6 для стержня 4 соответственно в верхней плите 7 и нижней плите 8. Кроме того, в фланцах 9 нижней плиты 8 имеется восемь продолговатых отверстий 10 для соединения головной части корпуса с его заглубляемой частью 3. Назначение головной ч&сти - воспринимать ударную нагрузку и передавать ее на заглубляемую часть корпуса. Заглубляемая часть 3 включает в себя следующие детали: четыре уголка 11, нижние концы которых несколько отогнуты к оси сваи, а между полками соседних уголков по всей длине, включая отогнутую часть, имеется зазор 12; четыре пластины 13, прикрывающие продольный зазор между уголками 11 и закрепленные по две на двух диагонально противоположных уголках с возможностью скольжения по смежной поверхности двух других уголков; наконечник 14, закрепленный на нижнем конце только одного из четырех уголков с возможностью скольжения по торцам трех других уголков; восемь кронштейнов 15, закрепленных по два на каждом из уголков и предназначенных для соединения уголков с головной частью 2; клиновидные опоры 16, закрепленные на уголках в равном количестве на каждом уголке. Между собой головная часть 2 и заглубляемая часть 3 соединены восемью болтами 17. Стержень 4 размещен внутри корпуса. Он представляет собой трубу 18 с выдвижной серьгой 19 и с клиновидными кулачками 20. Кулачки размещены на трубе ярусами по четыре штуки. Посредством клиновидных опор 16 и клиновидных кулачков 20 все уголки 11 заглубляемой части корпуса соединены со стержнем 4. При этом клиновидные опоры охватывают клиновидные кулачки со всех четырех сторон, образуя таким образом клиновое сое динение двухстороннего действия. Для предотвращения-самопроизвольного продольного смещения стержня 4 относительно корпуса предусмотрен фиксатор 21. Фиксация осуществляется через специальные отверстия в головной части корпуса и в трубе стержня. Погружение анкерной сваи в грунт производится обычным сваебойным агрегатом до нижней плиты 8 головной части 2. При этом ударная нагрузка воспринимается головной частью и передается на заглубляемую часть 3. Стержень 4 ударной нагрузки не воспринимает. После забивки анкерной сваи в грунт необходимо вынуть фиксатор 21, ослабить болты 17, выдвинуть из трубы 18 стержня 4 серьгу 19 и закрепить ее в нагрузочном приспособлении (на чертеже не показано), а затем приложить эксплуатационную нагрузку. Под действием эксплуатационной нагрузки стержень 4 начнет перемещаться вверх, передавая нагрузку на уголки 11 через клиновидные кулачки 20 и клиновидные опоры 16, вследствии чего произойдет разложение эксплуатационной нагрузки: на уголки 11 - будут действовать ее горизонтальные составляющие в направлении от оси анкерной сваи, расширяя заглубляемую часть 3 и увеличивая боковое давление на грунт. По мере увеличения эксплуатационной нагрузки будет увеличиваться боковое давление, возрастать сила трения между заглубляемой частью корпуса, и грунтом и несущая способность анкерной сваи. Если увеличение эксплуатационной нагрузки производить неограниченно, то процесс расширения заглубляемой части корпуса будет иметь место до тех пор, пока клиновидные кулачки 20 верхнего яруса не упрутся в нижнюю плиту 8 головной части 2. После снятия эксплуатационной нагрузки производится сжатие заглубляемой части корпуса. Для этого на верхний конец стержня 4 через отверстие в верхней плите 7 головной части 2 надевается опора с выемкой для выступающей части серьги 19, а затем на опору ложится груз. Под действием труза стержень 4 начинает перемещаться вниз, передавая воспринимаемую силу через клиновидные кулачки 20 и клиновидные опоры 16 на уголки И. При этом клиновидные кулачки и клиновидные опоры будут взаи.модействовать другими, чем при расщирении, рабочими плоскостями и в результате разложения силы, приложенной к стержню 4, на уголки 11 будут действовать ее горизонтальные составляющие в направлении к оси анкерной сваи. Вследствии этого произойдет поперечное сжатие всей заглубляемой части корпуса. Сжатие будет происходить до тех пор, пока полки соседних уголков не соединятся. К этому моменту ширина каждой боковой грани заглубляемой части корпуса уменьшится по сравнению с шириной грани в момент забивки анкерной сваи в грунт на величину первоначального продольного зазора между полками уголков 11, что гарантирует образование свободного пространства в грунте вокруг заглубляемой части корпуса. Как при расширении, так и при сжатии заглубляемой части корпуса верхние концы всех четырех уголков 11 своими торцами скользят по нижней плите 8 головной части 2 Нижние концы трех из четырех уголков скользят по наконечнику 14, а сам наконечник, закрепленный на четвертом уголке, перемещается вместе с ним. Продольные зазоры между полками уголков при расширении и сжатии соответственно увеличиваются или уменьшаются, но остаются прикрытыми пластинами 13.

По окончании процесса сжатия заглубляемой части корпуса болты 17 затягиваются и анкерная свая извлекается из грунта -за монтажные петли 22.

Формула изобретения

1. Анкерная свая, включающая полый корпус, состояний из головной и заглубляемой, составной из продольных элементов, час тей, размеш.енный в полости корпуса стержень, клиновые противоположно направленные парные элементы, одни из которых закреплены к элементам корпуса, а другие - к стержню, отличающаяся тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности работы, продольные элементы заглубляемой части корпуса выполнены в виде вертикальных уголков, часть из которых снабжена пластинами, жестко прикрепленными к наружным сторонам нх полок по всей их длине и свободно примыкающими к наружным сторонам полок смежных уголков.

2.Свая, по П.1, отличающаяся тем, что заглубленная часть корпуса снабжена наконечником, прикрепленным к одному из продольных ее элементов.

0

3.Свая по п. 1, отличающаяся тем, что головная и заглубляемая части корпуса на торцах, обращенных друг к другу, выполнены с фланцами с соосными сквозными продолговатыми отверстиями.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 371305, кл. Е 02 D 5/54, 1970.

2.Патент Англии № 1002213, кл. Е 1 Н, опубл. 1965.

0

/8

/2

23

27

/9