Анкерное устройство и способ его установки

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к анкерным устройствам для крепления строительных конструкций к грунту. Цель - повышение несущей способности анкерного устройства. Устройство содержит полый ствол 1 с прорезями 2, образующими лопасти 3. Прорези 2 расположены под углом об к образующей ствола 1. Раскрытие лопастей 3 осущеёт

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Е 02 D 5/80

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н втоеснамм свидятяльствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3962584/29-33 (22) 05.10.85 (46) 15.01.87. Бюл. У 2 (71) Брестский инженерно-строительный институт (72) А.К.Хвалюк, В.Н.Пчелин, В.П.Чернюк и С.Н.Пчелин (53) 624.023.943 (088.8) (56) Патент ФРГ Ф 1484565, кл. Е 02 D 5/80, 1975.

Заявка Японии Ф 49-21524, кл. E 02 D 5/44, 1974. ! (54) АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ

ЕГО УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к области строительства, а именно к анкерным устройствам для крепления строительных конструкций к грунту. Цель — повышение несущей способности анкерного устройства. Устройство содержит полый ствол 1 с прорезями 2, образующими лопасти 3. Прорези 2 расположены под углом С к образующей ствола 1. Раскрытие лопастей 3 осущест1283290, вляют при помощи втулки 12 с клинья- зей 2, на угол P < 180 ° Н ° tgoc/>i r, ми 10, надетой на штангу 4. На внут- где P — угол поворота верхней части ренней поверхности ствола 1 и на ствола, град, Н вЂ” длина участка ствоштанге 4 выполнены упоры 9. Штанга ла с прорезями, м; — угол наклона

4 снабжена фиксатором 11. Клинья 10 прорезей к образующей ствола, град; втулки 12 заводят между упорами 9 r — наружный радиус ствола,м. Дальствола 1 и штанги 4. Поворачивают нейшее раскрытие лопастей 3 осуществверхнюю часть 7 ствола 1 с помощью ляют при приложении вертикальной навтулки 12 в направлении, противопо- грузки на втулку 12. 2 с.п. ф-лы, ложном направлению ориентации проре- 4 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к фундаментостроению, и может быть использовано в качестве анкерных устройств для закрепления конструкции к грунту, например опор, 5 трубопроводов, линий электропередач и связи, пневмонадувных сооружений, башен радиорелейной связи и т.п.,работающих на выдергивающие и знакопеременные нагрузки.

Цель изобретения — повышение не. сущей способности анкерного устройства.

На фиг. 1 изображено анкерное устройство перед раскрытием лопастей, общий вид, на фиг. 2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — анкерное устройство в рабочем положении, вид в плане, на фиг.4 — то же, общий вид. 20.

Анкерное устройство содержит полый ствол 1, выполненный в нижней части с прорезями 2, образующими лопасти 3 и расположенными под углом

Ос к образующей ствола 1 (фиг. 1).

В полости ствола 1 установлена полая штанга 4, прикрепленная посредством сварки 5 к расположенной ниже прорезей 2 части 6 ствола 1. Расположенная выше прорезей 2 часть 7 - @ ствола 1 и штанга 4 снабжены установленными в кольцевом зазоре 8 между ними упорами 9. В зазоре 8 между упорами 9 смонтированы клинья 10, обеспечивающие при взаимодействии 35 с упорами 9 поворот верхней 7 и нижней частей ствола 1 относительно друг друга в начальный момент раскрытия лопастей 3 в сторону уменьшения угла сй . Штанга 4 оборудована 40 фиксатором 11, взаимодействующим с упором 9 ствола 1 и ограничивающим поворот верхней 7 и нижней 6 частей ствола 1. Клинья 10 объединены между собой по верхним торцам втулкой

12 и жестко скреплены с последней, что повышает надежность работы клиньев 10 и упрощает их установку.

Длина втулки 12 назначается не менее высоты Н прорезей 2. Упор 9 ствола

1, взаимодействующий с фиксатором

11, выполняется в виде бруска длиной 1 Н. Лопасти 3 для облегчения раскрытия могут выполняться в средней части с ослаблениями 13 образующими угол ), с нормалью к образующей ствола (фиг.1). В случае, когда после поворота частей 6 и 7 ствола

1 верхний конец одной из прорезей 2 лежит на одной образующей ствола 1 с нижним концом соседней прорези 2, угол ) принимается равным

Ь . 180

g =arccos cos ol. (— sin — +1)

2Н и где Ь вЂ” расстояние между вершинами прорезей 2, и — число прорезей 2.

Анкерное устройство устанавливается в грунт следующим образом.

Забивкой, виброзабивкой, вибрацией или вдавливанием путем приложения усилий к расположенным на одном уровне верхним торцам ствола 1 и штанги 4 производят погружение анкерного устройства на проектную отметку. Затем в кольцевой зазор 8 устанавливают клинья 10 с втулкой

12 таким образом, чтобы нижняя вершина каждого из клиньев располагалась между двумя упорами 9, один из которых принадлежит штанге 4, а дру290

3 1283 гой — стволу 1. При последующем при ложении усилий к втулке 12 в резуль- тате взаимодействия клиньев 10 с упорами 9,происходит поворот нижней 6 и верхней 7 частей ствола 1 относитель- 5 но друг друга на угол о

180 Н tgQ л, . У

I где г — наружный радиус ствола 1. 10

При повороте частей 6 и 7 ствола 1 относительно друг друга происходит потеря устойчивости лопастями 3 при кручении, сопровождающаяся отгибом последних в радиальном направлении 15 наружу (при повороте в сторону уменьшения угла, воэможна деформация лопастей 3 только наружу) в месте ослаблений 13 и образованием начального эксцентриситета раскрытия лопас- 20 тей 3. Причем потеря устойчивости лопастями 3 при кручении, осуществляемом благодаря клиньям 10, требует меньших усилий, чем при потере устой чивости под действием непосредствен- 25 но продольных усилий.

Процесс начального раскрытия лопастей 3, связанный с поворотом 6 и

7 ствола 1, заканчивается после прохождения скошенным участком клиньев 30

10 верхних точек упоров 9, при этом фиксатор 11, взаимодействуя с упором

9 ствола 1, препятствует дальнейшему повороту, а нижний торец втулки 12 упирается в верхний торец ствола

Дальнейшее раскрытие лопастей 3 происходит с перемещением вниз верхней части 7 ствола 1, на которую передается усилие посредством втулки 12.

Ко время раскрытия лопастей 3 штанга щ

4 вместе с нижней частью 6 ствола 1 должна оставаться неподвижной относительно грунта, что обеспечивается благодаря реактивному отпору грунта по нижней части 6 ствола 1 и торцу штанги 4. Если штанга 4 выполнена с открытым нижним торцом или погружение анкерного устройства осуществляется в слабые грунты, возможно погружение ствола 1 вместе со штангой 4, что может привести к недораскрытию или смятию лопастей 3, т.е. к снижению надежности их раскрытия. В этом. случае раскрытие лопастей 3 следует производить с помощью домкратов, опи- 55 рающихся на втулку 12 и выдергивающих штангу 4, или оборудовать штангу 4 опорными площадками, предотврас щающими погружение штанги 4 и части

6 ствола 1 при раскрытии лопастей 3 (не показаны).

После полного раскрытия лопастей

3 (фиг.3 и 4) при работе анкерного устройства на знакопеременные нагрузки выполняют жесткое соединение верхней 7 части ствола 1 со штангой 4 путем заполнения зазора 8 между ни- ми цементно-песчаным раствором или бетоном, сваркой или болтовым соединением. При работе на выдергивающие нагрузки в соединении ствола 1 со штангой нет необходимости и расчетная нагрузка прикладывается неносредствейно к штанге 4.

Выполнение прорезей под углом < к образующей ствола обеспечивает только частичное. наложение друг на друга половинок пластин, образующих лопасти, что приводит к увеличению в 1,3-1,4 фаза площади взаимодействия лопастей с грунтом и тем самым к повышению несущей способности устройства.

Обеспечение начального раскрытия лопастей за счет потери ими устойчивости при кручении в результате поворота верхней и нижней частей ствола относительно друг друга приводит к существенному снижению усилий, необходимых для раскрытия лопастей, и повышению надежности раскрытия лопастей, обуславливая воэможность погружения анкерного устройства непосредственно в грунт. В совокупности снижение усилий, необходимых для раскрытия лопастей, и повышение надежности раскрытия последних определяют повышение эффективности установки анкерного устройства в грунт.

Формула изобретения

1. Анкерное устройство, включающее полый ствол с прорезями в его стенках, образующими лопасти и штангу, установленную в полости ствола и прикрепленную к нему ниже прорезей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения несущей способности анкерного устройства, оно снабжено втулкой, надетой на штангу и выполненной с выступающими вниз клиньями, прорези в стенках ствола ориентированы под углом образующей ствола, ствол выполнеч с упорами на его внутренней поверхности, а штанга выполнена с упорами, взаимодействующими с упорами ствола, и фиксато-.

1283290 6 крытием лопастей верхнюю часть ствола поворачивают в направлении, противоположном направлению его прорезей, на угол ром, взаимодействующим с одним из упоров ствола, причем клинья втулки заведены в ствол между его упорами и упорами штанги ., 2. Способ установки анкерного устройства, имеющего ствол и лопасти, образованные наклонными прорезями в стенках ствола, включающий погружение ствола в грунт .на проектную отметку и раскрытие лопастей, 10 отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способностк анкерного устройства, перед расР-180 Н tgвс IТ r, где 5 — угол поворота верхней части ствола, град, Н вЂ” длина участка ствола с прорезями, м, Π— угол наклона прорезей к образующей ствола, град, r — наружный радиус ствола, м.

1283290

Составитель Л.Кучеба

Техред M.Õîäàíè÷ Корректор И.Муска

Редактор М.Петрова

Заказ 7386/24 Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие-, г.ужгород, ул.Проектная,4