анкерное устройство

Формула изобретения

Анкерное устройство, включающее размещенные в скважине анкерные элементы, нанизанные на гибкую тягу, которая закреплена на нижнем анкерном элементе, отличающееся тем, что анкерные элементы выполнены в виде отрезков трубы, гибкая тяга пропущена через проемы нижних торцов и сквозные отверстия на боковых поверхностях последующих анкерных элементов, верхний торец каждого из которых выполнен скошенным, при этом анкерные элементы развернуты относительно друг друга так, что сквозное отверстие на боковой поверхности каждого последующего анкерного элемента расположено относительно отверстия предыдущего анкерного элемента со смещением в плане с возможностью обеспечения при натяжении гибкой тяги веерообразного расположения анкерных элементов и взаимодействия их с различными точками стенок скважины по ее периметру и высоте, при этом центр тяжести каждого анкерного элемента расположен ниже его центра.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при выполнении анкерных устройств для крепления к грунту различных конструкций.

Известно анкерное устройство, включающее размещенные в скважине анкерные элементы, через внецентренные сквозные отверстия которых пропущена гибкая тяга, закрепленная на нижнем анкерном элементе (GB 1298883, кл. Е 02 D 6.80.1972).

Наиболее близким техническим решением является анкерное устройство, включающее размещенные в скважине анкерные элементы, через внецентренные сквозные отверстия которых пропущена гибкая тяга, закрепленная на нижнем анкерном элементе (см., например, SU 553329 А, Е 02 D 30.05.1975).

Однако анкерные устройства из вышеприведенных источников недостаточно эффективны в работе, поскольку соосное расположение отверстий анкерных элементов исключает равномерное включение в работу последних по всему периметру скважины.

Предложенное изобретение лишено указанных недостатков и является наиболее оптимальным в эксплуатации, поскольку обеспечивает равномерное включение в работу как по периметру, так и по высоте скважины всего прилегающего объема грунта скважины.

Достижение технической задачи обеспечивается тем, что в анкерном устройстве, включающем размещенные в скважине анкерные элементы, нанизанные на гибкую тягу, которая закреплена на нижнем анкерном элементе, согласно изобретению анкерные элементы выполнены в виде отрезков трубы, гибкая тяга пропущена через проемы нижних торцов и сквозные отверстия на боковых поверхностях последующих анкерных элементов, верхний торец каждого из которых выполнен скошенным, при этом анкерные элементы развернуты относительно друг друга так, что сквозное отверстие на боковой поверхности каждого последующего анкерного элемента расположено относительно отверстия предыдущего анкерного элемента со смещением в плане с возможностью обеспечения при натяжении гибкой тяги веерообразного расположения анкерных элементов и взаимодействия их с различными точками стенок скважин по ее периметру и высоте, при этом центр тяжести каждого анкерного элемента расположен ниже его центра.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид анкерного устройства в продольном вертикальном сечении; на фиг.2-5 - схематично изображены веерообразные расположения анкерных элементов в скважине, вид в плане.

Анкерное устройство состоит из наклонно расположенных в скважине и анкерных элементов 2, выполненных в виде отрезков трубы с нижними торцами 3, предпочтительно перпендикулярными продольной оси элемента 2, и верхними скошенными торцами 4.

Анкерный элемент 2 выполнен со сквозным отверстием 5, расположенным на меньшей образующей 6. Анкерные элементы нанизаны на гибкую тягу 7, закрепленную на нижнем торце 3 нижнего анкерного элемента 2 и проходящую через проемы нижнего торца 3 и отверстия 5. Диаметр анкерного элемента 2 в 1,15-2,0 раза меньше диаметра скважины 1, длина большей 8 и меньшей 6 образующих анкерного элемента 2 составляет соответственно 1,6-1,8 и 1,3-1,4 диаметра скважины 1.

Геометрические параметры анкерных элементов 2 по отношению к диаметру скважины подобраны так, чтобы обеспечить максимальную удерживающую способность с обеспечением контакта стенки каждого скошенного торца 4 с расположенной над ней стенкой перпендикулярного относительно продольной оси элемента торца 3 вышележащего элемента.

Монтаж устройства осуществляется следующим образом.

На гибкую тягу 7, закрепленную на нижнем торце 3 нижнего анкерного элемента 2, нанизывают другие анкерные элементы торцами 3 вниз. При этом гибкая тяга 7 проходит через проемы нижних торцов и отверстия 5. Затем в грунте устраивают скважину 1, в которую с помощью лидера вставляют гирлянду нанизанных на гибкую тягу 7 анкерных элементов 2.

Для включения анкерных элементов 2 в работу (врезания их торцов в стенки скважины) при вытаскивании лидера из скважины нижним ходом лидера создают упор в скошенный торец 4 верхнего анкерного элемента 2 и в это время производят натяжение гибкой тяги 7, в результате чего происходит веерообразное рассредоточение, заклинивание, распор и врезание торцов 3 и 4 анкерных элементов в стенки скважины 1, после чего полностью извлекают лидер из скважины 1 и указанные операции повторяют в следующей скважине и т.д.

Анкерные устройства описываемой конструкции устанавливают для крепления к грунту различных строительных конструкций, а также для закрепления трубопровода. Удержание на трубопроводе в проектном положении осуществляется за счет равномерного включения по высоте и периметру скважины в работу больших масс прочного, вечномерзлого или скального грунта естественной структуры, т. е. неразработанного грунта.

Особенностью работы описываемого анкерного устройства является то, что и нижние торцы 3 анкерных элементов 2 стремятся сдвинуть и сжать грунт соприкасаемой стенки скважины вбок и вверх, а верхние скошенные торцы 4 стремятся сдвинуть и сжать грунт вбок и вниз по всему периметру и высоте скважины, что уменьшает одностороннюю концентрацию напряженного состояния грунта, заставляя его работать в разных плоскостях, в частности перпендикулярных оси скважины и в плоскостях по оси скважины (вверх и одновременно вниз с противоположных стенок скважины). Такое воздействие на грунт не перенапрягает его и обеспечивает высокую несущую способность устройства.

Изменяя отверстием в анкерных элементах положение центра тяжести, а также величину и направление эксцентриситета, обеспечивается равномерное включение в работу, как по периметру, так и по всей высоте, стенок скважины вместе с прилегающим объемом вовлекаемого в работу грунта (вечномерзлого, скального, дорожной конструкции с высокой несущей способностью на болотах, при устройстве кустовых оснований и в период эксплуатации скважин и др.), благодаря чему без перенапряжений отдельных ее частей поверхности и ближайшей окружности среды по ширине и глубине (от стенок скважины) достигается повышенная несущая (удерживающая) способность предлагаемого анкерного устройства.

В зависимости от величины передаваемого на анкерное устройство усилия (нагрузки) и несущей способности грунта (у стенок скважины) назначается необходимое количество как скважин, так и трубных анкерных элементов в одной скважине, нанизываемых на гибкую тягу (трос) сечением, соответствующим удерживающей способности и прилагаемым нагрузкам, которые располагаются в плане в скважине с наклоном их с тем, чтобы равномерно загрузить в работу всю поверхность скважины.