Анкерное устройство для закрепления конструкций на поверхности грунта

 

Область использования: крепление различных конструкций к поверхности мерзлого грунта. Сущность изобретения: анкерное устройство содержит корпус, горизонтальную плиту, вертикальные стенки, горизонтальную обойму, систему упорных балок и гидроцилиндры. Горизонтальная плита размещена в полости корпуса и герметично соединена с ним посредством воздухонепроницаемой рубашки. Вертикальные стенки и обойма размещены вокруг корпуса и образуют совместно с ним открытую книзу подобойменную полость. На плите и обойме размещены вентиляторы для нагнетания воздуха соответственно в подплитную и подобойменную полости и электронагреватели. Для соединения полостей с вакуум-насосом плита и обойма выполнены с патрубками. 1 ил.

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано в устройствах, где необходимо в зимнее время, в мерзлых грунтах крепление различного рода конструкций к поверхности грунта против действия выдергивающих усилий, направленных вверх от поверхности грунта, например, для закрепления упорных балок, на которые передаются реактивные усилия при задавливании в грунт свай, оболочек, штампов.

Известно анкерное устройств, которое включает корпус, снабженный размещенной на расстоянии вокруг основной стенки корпуса дополнительной стенкой, которая посредством горизонтальной обоймы соединена с основной стенкой на уровне ее верха, размещенную в корпусе плиту с патрубком, соединяющим полость корпуса под плитой с вакуум-насосом, горизонтальную плиту, помещенную внутри корпуса и соединенную с ним герметично посредством рубашки из эластичного воздухонепроницаемого материала, гидроцилиндры, систему балок.

Недостатком этого устройства является невозможность его работы на мерзлом грунте.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства за счет использования его в зимних условиях в мерзлых грунтах.

Цель достигается тем, что анкерное устройство для закрепления конструкций на поверхности грунта, включающее корпус, размещенную в нем горизонтальную плиту с патрубком для сообщения подплитной полости с вакуум-насосом, рубашку из эластичного воздухонепроницаемого материала, герметично соединяющую горизонтальную плиту с корпусом, вокруг которого размещены вертикальная стенка и горизонтальная обойма, образующая совместно с вертикальной стенкой и корпусом открытую книзу полость, систему балок и гидроцилиндры, снабжено размещенными на плите и обойме вентиляторами для нагнетания воздуха соответственно в подплитную и подобойменную полости и электронагревателями, при этом обойма выполнена с патрубком для сообщения подобойменной полости с вакуум-насосом.

На чертеже изображено предлагаемое анкерное устройство, вертикальный разрез.

Анкерное устройство содержит корпус 1, во внутренней полости которого помещена горизонтальная плита 2, имеющая патрубок 3, присоединенный посредством вентиля к вакуум-насосу. Плита 2 герметично соединена посредством рубашки-оболочки 4 из эластичного воздухонепроницаемого материала с корпусом 1, образуя подплитную полость 5, ограниченную снизу поверхностью грунта, сверху - плитой 2 и рубашкой-оболочкой 4, с боков - стенками корпуса 1. Гидроцилиндры 6 соединены с плитой 2 и системой балок 7, свободно опертых на стенки корпуса 1. Снаружи по периметру корпуса на расстоянии от его внедряемой в грунт секции 8 расположены вертикальные стенки 9, герметично соединенные с корпусом 1 посредством обоймы 10, под которой образована открытая книзу полость 11. На плите и обойме установлены вентиляторы 12 с электронагревателями 13 и вентилем 14, а на обойме установлен патрубок 15, соединяющий подобойменную полость 11 с вакуум-насосом.

Устройство работает следующим образом.

После установки на мерзлый включают электронагреватель 13, при этом вентилятор 12 нагнетает нагретый воздух как в подплитную полость 5, так и в подобойменную полость 11, воздух по зазорам между стенками анкера и грунтом выходит наружу, отогревая грунт. Под действием собственного веса стенки корпуса заглубляются в оттаивающий грунт.

Для интенсификации прогрева к наружной полости анкера подключается вакуумный насос. После истечения некоторого времени нагнетание горячего воздуха в подплитную полость анкера прекращают и подключают к ней вакуумный насос, который создает разрежение в подплитной полости и за счет него прижимающее усилие на плиту, которое посредством гидроцилиндра передается на стенки корпуса, погружая их в отогретый грунт.

В это время нагнетается горячий воздух в подобойменную полость. Этот воздух создает тепловую завесу, предотвращая обтекание холодным воздухом стенок корпуса анкера и охлаждение грунта. При этом производительность вакуумного насоса должна быть больше, чем расход нагретого воздуха при его подаче в наружную полость анкера. Это обеспечивает вакуум в полости анкера и постоянное прижимание стенок к грунту.

После того, как стенки корпуса заглубились в грунт и будет достигнут некоторый начальный вакуум, нагнетание горячего воздуха осуществляется циклически - то в подплитную, то в подобойменную полости с одновременной откачкой вакуумным насосом воздуха из свободной от нагнетания воздуха полости, что интенсифицирует процесс обогрева грунта фильтрацией через него теплового воздуха.

Наличие вентиляторов с электронагревателями позволяет давать нагретый воздух как в подплитную полость анкера, так и в подобойменную полость. При этом заглубление стенок корпуса и вертикальных стенок позволяет уменьшить входные скорости фильтрующегося воздуха за счет увеличения пути фильтрации по оттаявшему грунту, более эффективно прогревать его, а при создании вакуума и увеличить прижимающие усилия атмосферного воздуха, действующие на плиту анкера и его обойму.

В результате обеспечивается возможность использования предлагаемого анкерного устройства в зимнее время и в мерзлых грунтах.

Формула изобретения

АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА, включающее корпус, размещенную в нем горизонтальную плиту с патрубком для сообщения подплитной полости с вакуум-насосом, рубашку из эластичного воздухонепроницаемого материала, герметично соединяющую горизонтальную плиту с корпусом, вокруг которого размещены вертикальная стенка и горизонтальная обойма, образующая совместно с вертикальной стенкой и корпусом открытую книзу полость, систему балок и гидроцилиндры, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными на плите и обойме вентиляторами для нагнетания воздуха в подплитную и подобойменную полости и электронагревателями, при этом обойма выполнена с патрубком для сообщения подобойменной полости с вакуум-насосом.

РИСУНКИ

Рисунок 1