Грунтовый анкер Советский патент 1983 года по МПК E02D5/80 

(54) ГРУНТО№1Й АНКЕР

Изобретение относится к строительству и касается возведения грунтовых анкеров, используе одх монтаже мачTOBfcoc сооружений.

Известен . грунтовый анкер, содержащий полый корпус, кгмеру сгорания, сообщаемую с сопловой головкой и заполненную топливной смесью, например твердым топливом, срабатывакицим от воспламенителя. Анкер сбрасывается, с определенной высоты с помощью вертолета по тросовым направляющим, закрепленным на раме автомобиля, стоящего на земле 1.

Недостаток известного грунтового анкера заключается в том, что при погружении его необходимо использование вертолета и автомашин.

. Кроме того, нет гарантии погружения анкера на требуемую глубину, так как он не снабжен забойными соплами, а весь газовый поток используется только для разгона анкера при свободном его падении, а это, в свою очередь не дает гарантии получения необходимо го усилия на оттяжке при работе анке.ра. Несущая способность этого анкера недостаточно высока, так как она определяется только трением грунта о стенки корпуса анкера.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является грунтовой анкер, включающий вертикальный корпус и шарнирно прикрепленные к его нижнему кЪнцу поворотные плиты. С внутренней стороны плит расположены взрывные заряды, от которых вверх по каналу размещен детонируняций шнур. После погружения под действием взрыв10ной волны поворотные плиты принимают горизонтальное положение, увеличивая площадь опоры анкера 2.

Однако раскрытие известных анкеров во время действия на них взрывной

15 волны возможно только в слабых не связанных грунтах, так как для того, чтобы преодолеть силы связи и прочность грунта, его надо смять. В плотных же грунтах (глины, известковые и

20 гравелистые грунты, а также плотные суглинки, супеси и пески) раскрытие поворотных плит невозможно, так как данные грунты практически несжимаемы или малосжимаемы. Также невозможно

25 раскрытие поворотных плит и в мерзлых грунтах, т. е. сфера использования известного анкера весьма ограни 1ена.

Другим недостатком зтого анкера является то, что при срабатывании за30рядов взрывчатого вещества последние создают в грунте вокруг себя механические колебания грунта - сейсмическое воздействие, которое крайне нежелательно при производстве работ вблизи действующих объектов. Кроме-того, указанный грунтовой анкер погружается в грунт не автономно , а с помощью дополнительных механизмов, что усложняет процесс погружения анкера в грунт. Цель изобретения - обеспечение возможности погружения анкера в мерзлые грунты и снижение при этом трудозатрат. Поставленная цель достигается за счет того, что в грунтовый анкер, . включающий вертикальный корпус и шарнирно прикрепленные к нему поворотные плиты, вертикальный корпус снабжен в нижней части головкой с противоположно направленными по вертикали соплами, выполнен полым и заполнен топливной смесью, а поворотные плиты выполЁены полыми с перофрированными стенками и прикреплены с наружной стороны корпуса, причем полость каждой поворотной плиты сообщена с полостью корпуса. При этом, свободный конец каждой анкерной плиты посредством оттяжки соединен с корпусом, а каждая поворот ная плита снабжена пружиной, соединенной с корпусом посредством разъем ного соединения. На фиг. 1 изображен предлагаемый анкер, продольный разрез; на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1. Грунтовой анкер выполнен в виде полого корпуса 1, нижний конец которого снабжен головкой 2 с противоположно направленными по вертикали соп лами 3 и 4. Направленные вниз сопла являются забойными, а направленные вверх сопла 4 являются тяговыми. Внутренняя полость корпуса 1 запо вена твердым топливом 5, например медленно горящим порохом НМФ-2, горя , щим с торца. Воспламенение смеси про изводится запальной смесью 6 от пиро патрона. Топливо удерживается от сме щения при тра нспортировке решеткой 7 обеспечивающей проход газов в полост сопловой головки 2. На корпусе i емо тированы полые поворотные плиты 8, сообщенные с полостью корпуса 1. Стенки каждой поворотной плиты выпол нены перфорированными с отверстиями 9 и 10 и предназначены для поворо та и прижима плит 8 к забою. Отверстия 9, обращенные к корпусу, выполня ют роль реактивных толкающих сопел, а отверстия 10, обращенные к грунту, выполняют роль забойных сопел. Поворотные плиты 8 смонтированы на корпу се 1 с помощью цилиндрических шарниров 11, выполненых с отверстиями 12, связывающими полость поворотных плит 8 с полостью корпуса 1. Удерживание поворотных плит 8 в исходном положении обеспечивается мерными тросами 13, закрепленными на корпусе при помощи проушин 14, а связь анкерного устройства с тросом осуществляется посредством кольца 15, закрепленного в центре верхнего торца корпуса. Для создания предварительного усилия разворота плит 8 установлены пружины 16 с фиксаторами 17 и разъемными креплениями 18. Анкер работает следующим образом. После воспламенения твердого топлива 6 за счет запальной смеси 6 от пиропатрона образуется газовый поток, который, пройдя через сопловую головку 2, распределяется по забойным соплам 3 и тяговым 4, разрабатывая скважину 19 до необходимой глубины, которая может быть определена количеством топливного снаряжения в зависимости от прочности грунта. Когда щашки твердого топлива догорят до отверстия 12, газы по полостям поворотных плит поступают в забойные сопла 10 и в реактивные сопла 9 поворота прижима.плит. Разъемные крепления 18 срезаются струей газа и в действие приводятся пружины 16, которые разворачивают поворотные плиты 8 до полной длины мерных тросов 13, при этом реактивные сопла 9 работают совместно с пружинами 16. в связи с большим газорасходом через сопла 12 и 13 поворотных плит 8 забойные сопла 5 головки 2 практически прекращают разработку забоя - анкер не продвигается вглубь земли, а сопла 9 и Ю поворотных плит 8 образуют щелевые полости 20. При вытяжке {тросом или другим устройством не показано) анкера за кольцо Ib поворотные плиты 8 врезаются в грунт и прочно удерживают анкер. К анкеру может быть прикреплена оттяжка мачты антенны, линии электропередач и других мачтовых сооружений. Таким образом, использование предлагаемого грунтового анкера позволяет полностью избавиться от громоздкого бурового и землеройного оборудования, бетонных и сварочных работ, сборки и разборки тяжелых буровых установок в труднодоступных местах. Формула изобретения 1. Грунтовый анкер, включающий вертикальный корпус и шарнирно прикрепленные к нему поворотные плиты, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности погружения грунтового анкера в мёрзлые грунты и снижение трудозатрат при погружении, вертикальный корпус снабжен в нижней части головкой с противоположно направленными по вертикали соплами, выполнен полым и заполнен топливной смесью, а поворотные плиты