Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта



Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта
Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции и способ закрепления и извлечения тяги устройства из грунта

 


Владельцы патента RU 2492295:

Общество с ограниченной ответственностью "МПО РИТА" (RU)

Изобретения относятся к области строительства, а именно к устройствам и к способам для временного закрепления в грунте строительных конструкций или их отдельных элементов. Технический результат - повышение надежности извлечения анкерных тяг, изготовленных из арматурных стержней периодического профиля. Устройство включает извлекаемую анкерную тягу, защищенную от контакта с твердеющим материалом оболочкой, фиксатор анкерной тяги, замоноличиваемый в корне анкера твердеющим материалом, в корпусе фиксатора соосно анкерной тяге выполнено гнездо, защищенное от попадания в него твердеющего материала, в котором размещен зажим, состоящий из сегментов, охватывающих конец анкерной тяги. С наружной стороны сегменты в сложенном виде имеют форму, ответную форме гнезда. Гнездо корпуса и сегменты зажима образуют пару, зажимающую анкерную тягу или ослабляющие усилие зажима, извлекаемая анкерная тяга, по крайней мере, на участке, вводимом в корпус фиксатора, снабжена силовым винтовым профилем, который охватывается разрезной гайкой, разрез которой ориентирован преимущественно в направлении продольной оси анкерной тяги. Внутри корпуса фиксатора выполнен стопор, исключающий вращение, предпочтительно составной, разрезной гайки относительно ее продольной оси и не препятствующий продольному смещению гайки в корпусе фиксатора в направлении продольной оси анкерной тяги. Представлены варианты выполнения устройства. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

Изобретения относятся к области строительства, а именно к устройствам и к способам для временного закрепления в грунте строительных конструкций или их отдельных элементов.

Используемые для временного крепления строительных конструкций в грунте устройства, как правило, имеют тягу из высокопрочной стали, в виде стального каната или арматуры, в том числе винтового профиля. Эти высокопрочные стальные тяги уходят за пределы котлована на расстояние до 30 метров и более, создавая серьезные препятствия при последующем строительстве, например, методом стена в грунте. Это приводит к необходимости технически необоснованного извлечения тяги анкера или к ее повреждению.

Наиболее близким из известных является устройство для закрепления в грунте строительной конструкции, содержащее тягу, разрезную конусную гайку с фиксаторами перемещения относительно корпуса (WO №02077372, 2002 г.), реализующее способ установки и извлечения, при котором образуют в грунте скважину, формируют в ней корень из твердеющего материала, устанавливают анкерную тягу, блокируют ее в теряемом фиксирующем элементе, и осуществляют натяжение анкера, а после набора прочности твердеющим материалом, извлечение анкерной тяги по завершению эксплуатационного периода путем динамического воздействия - нанесением продольных ударов по торцу извлекаемой тяги, в направлении дна скважины (в направлении противоположном направлению ранее действовавшего усилия натяжения анкера) до выхода из контакта конусной пары, затем осуществляют вращение анкерной тяги вокруг ее продольной оси и извлечение анкерной тяги (WO №02077372, 2002 г).

Известное техническое решение не обеспечивают высокой надежности извлечения всей анкерной тяги, особенно из стержневой арматуры.

Задачей настоящих изобретений является повышение надежности извлечения анкерных тяг, изготовленных из арматурных стержней периодического профиля, включая винтовой.

Достигается это тем, что:

Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции включает извлекаемую анкерную тягу, защищенную от контакта с твердеющим материалом оболочкой, фиксатор анкерной тяги, замоноличиваемый в корне анкера твердеющим материалом, в корпусе фиксатора соосно анкерной тяге выполнено гнездо, защищенное от попадания в него твердеющего материала, в котором размещен зажим, состоящий из сегментов, охватывающих конец анкерной тяги, причем с наружной стороны сегменты в сложенном виде имеют форму, ответную форме гнезда, при этом гнездо корпуса и сегменты зажима образуют пару, зажимающую анкерную тягу или ослабляющие усилие зажима, извлекаемая анкерная тяга, по крайней мере, на участке, вводимом в корпус фиксатора, снабжена силовым винтовым профилем, который охватывается разрезной гайкой, разрез которой ориентирован преимущественно в направлении продольной оси анкерной тяги, внутри корпуса фиксатора выполнен стопор, исключающий вращение, предпочтительно составной, разрезной гайки относительно ее продольной оси и не препятствующий продольному смещению гайки в корпусе фиксатора в направлении продольной оси анкерной тяги. Анкерная тяга может быть выполнена с периодическим профилем, который охватывается составной разрезной гайкой. При этом гайка и гнездо корпуса фиксатора имеют клинообразную форму с ответными друг другу поверхностями, причем их конусность превышает угол конуса Морзе (угол самоторможения). Разрезная гайка и гнездо фиксатора выполнены по форме цилиндров, причем гайка размещена в гнезде и удерживается от смещения при натяжении анкера торцевой частью корпуса фиксатора, причем внутри корпуса фиксатора выполнена камера, в которой остаются элементы составной гайки после выведения ее из конусного гнезда фиксатора перед извлечением анкерной тяги из корпуса фиксатора. На корпусе фиксатора могут быть выполнены анкерующие неровности, увеличивающие сцепление фиксатора с затвердевшим материалом корня анкера, снижающие концентрацию напряжений в зоне контакта с затвердевшим материалом корня анкера и равномерно передающие в материал корня анкера усилие натяжения анкера. В качестве фиксатора может быть использована гайка, резьбовые соединения которой, а также анкерной тяги защищены от контакта с твердеющим материалом анкера. Как вариант в корпусе фиксатора соосно анкерной тяге, имеющей, по крайней мере, на концевом участке силовой рифленый профиль, выполнено гнездо, в котором размещена втулка, состоящая, по крайней мере, из двух сегментов, охватывающих конец анкерной тяги, внутренняя поверхность втулки имеет профиль, ответный профилю рифленой поверхности анкерной тяги, причем при монтаже сегменты втулки находятся за пределами гнезда в камере, объединенные монтажным кольцом, при натяжении анкерной тяги упирающимся в стенку корпуса фиксатора и сталкиваемым с втулки при вхождении ее в гнездо. Внутреннее пространство фиксатора может быть заполнено нетвердеющим материалом, препятствующим попаданию внутрь твердеющего материала корня анкера и нейтрализующее его действие в случае попадания внутрь корпуса твердеющего материала.

Способ установки и извлечения анкерной тяги описанного выше устройства включает образование в грунте скважины, формирование в ней корня из твердеющего материала, установку анкерной тяги, блокирование ее в теряемом фиксирующем элементе, натяжение и испытание анкера, после набора прочности твердеющим материалом, извлечение анкерной тяги по завершению эксплуатационного периода путем динамического воздействия (нанесения продольных ударов по торцу извлекаемой тяги) в направлении дна скважины в направлении, противоположном направлению ранее действовавшего усилия натяжения анкера до выхода из контакта конусной пары, вращение анкерной тяги вокруг ее продольной оси и извлечение анкерной тяги, причем после динамического воздействия продольными ударами по анкерной тяге ее вращают и одновременно смещают в направлении ранее действовавшего усилия натяжения анкера, затем анкерную тягу извлекают.

Таким образом, устройство включает анкерную тягу из арматурной стали периодического профиля, корпус фиксирующего устройства, через отверстие в котором, в него введена анкерная тяга. Вся анкерная тяга защищена от контакта с цементным раствором путем размещения ее в оболочке, плотно соединенной с корпусом фиксирующего устройства. Фиксирующее устройство замоноличивается в корне анкера цементным раствором или другим твердеющим материалом. Для лучшего сцепления с цементным раствором поверхность корпуса снабжена неровностями. Отверстие в корпусе фиксирующего устройства, в которое вводится арматурная тяга, внутри корпуса расширяется, образуя гнездо. В этом гнезде размещается захват, представляющий собой (разрезную) составную втулку. Составная втулка компонуется, по крайней мере, из двух частей, то есть втулка как бы разрезана на сегменты плоскостью, проходящей преимущественно вдоль продольной оси втулки (продольной оси анкерной тяги). Составная (разрезная) втулка охватывает конец анкерной тяги, вставляемый внутрь этой втулки. Внутренняя поверхность составной втулки, со стороны, контактирующей с рифленым профилем анкерной тяги, снабжена поверхностью, ответной профилю анкерной тяги. С внешней стороны втулка в сложенном виде имеет поверхность, ответную поверхности стенок гнезда в корпусе фиксатора. В наиболее простом исполнении внешняя поверхность втулки представляет цилиндр, в этом случае гнездо в корпусе фиксатора, куда вставляется втулка, так же имеет цилиндрическую поверхность, ответную внешней поверхности втулки. Длина составной втулки определяется условием размещения необходимого и достаточного числа выступов и впадин с учетом прочности материала втулки и прочности анкерной тяги на растяжение и срез или нагрузке, воспринимаемой анкером при испытаниях и эксплуатации. Глубина гнезда в корпусе фиксатора может соответствовать длине втулки, быть меньше или больше чем длина втулки. Толщина стенок корпуса фиксатора определяется условием обеспечения восприятия усилий расклинивания частей составной втулки, возникающих при натяжении анкерной тяги. За пределами гнезда внутренняя часть корпуса фиксатора имеет уширенную камеру, длина которой превышает длину втулки на столько, что позволяет размещать в этой камере элементы втулки при ее выталкивании из гнезда корпуса фиксатора. Сечение этой камеры определяется условием свободного размещения внутри камеры хвостового участка анкерной тяги и элементов втулки, сброшенных с анкерной тяги. При монтаже анкера в этой камере размещается хвостовой участок анкерной тяги с установленной на ней составной втулкой. Чтобы элементы составной втулки удерживались на хвостовой части анкерной тяги расположенной в камере при заталкивании (погружении) анкерной тяги в скважину, на смонтированную составную втулку установлено монтажное кольцо. Монтажное кольцо при натяжении анкера упирается в стенку камеры корпуса и сталкивается с втулки. Монтажное кольцо может быть снабжено упорами, направленными в сторону гнезда. При погружении анкерной тяги в скважину хвостовая часть анкерной тяги упирается в донную часть камеры корпуса фиксатора. При натяжении анкерной тяги хвостовая часть анкерной тяги и установленная на ней составная втулка перемещаются в направлении гнезда, составная втулка входит и размещается в гнезде, при этом установленное на составной втулке монтажное кольцо упирается в корпус гнезда, смещается вдоль втулки, пока свободно не упадет в камере. Перед извлечением анкерной тяги тяга, выходящая из скважины, освобождается от крепления к ограждающей котлован конструкции, после чего по торцу анкерной тяги ударяют в направлении, противоположном действию силы при натяжении анкера, выбивают или выталкивают анкерную тягу до полного выхода составной втулки из гнезда. При этом монтажное кольцо, ранее удерживающее элементы составной втулки до ее втягивания в гнездо, а затем свободно лежащее в камере, легко сминается т.к. изготавливается, например, из полиэтилена или другого непрочного материала. После перемещения втулки в камеру анкерную тягу вращают вокруг ее продольной оси, при этом элементы составной гайки под действием силы гравитации падают с анкерной тяги и не могут больше препятствовать извлечению анкерной тяги, после чего анкерная тяга извлекается. Гнездо в корпусе фиксатора может иметь иную форму, например форму конуса (клина), а втулка имеет соответствующую ответную форму. Гнездо корпуса и коническая (клиновая) втулка образуют конусную (клиновую) пару. Клиновая (конусная) пара обеспечивает удержание элементов втулки в сомкнутом положении в отличие от прототипа, где конусность пары близка к конусу Морзе, обеспечивающему обжатие анкерной тяги элементами зажима за счет разложения действующей продольной силы при натяжении анкера на поперечные составляющие силы, обжатия тяги. Учитывая возможность использования конусности с большим углом, исключается возможность диффузионного соединения (закусывания) деталей составной втулки и корпуса фиксатора, поэтому все элементы могут изготавливаться из рядовой недорогой стали, легко поддающейся механической обработке, не требующей прецизионной точности, допускающей ограничиться качеством поверхности деталей, достигаемым при их изготовлении литьем, штамповкой или ковкой.

При использовании анкерной тяги с винтовым профилем в качестве составной втулки используется составная гайка. Для сцепления составной гайки с арматурной тягой не требуется создавать предварительного обжатия арматурной тяги, достаточно иметь контакт резьбовых поверхностей. При натяжении арматурной тяги, составная гайка втягивается в углубление корпуса, и гайка надежно обжимает арматурную тягу. Перед извлечением арматурной тяги необходимо ослабить усилие обжатия арматурной тяги и вывернуть ее из составной гайки. Для исключения возможности поворота гайки вместе с анкерной тягой при ее повороте вокруг продольной оси корпус фиксатора снабжен стопорным приспособлением. При погружении анкерной тяги с фиксатором конец анкерной тяги упирается в донную часть корпуса фиксатора. Оболочка, защищающая анкерную тягу от контакта с твердеющим материалом, чаще всего из поливинилхлоридной (ПВХ) трубы, плотно прикрепляется к корпусу фиксатора. Для исключения случайного попадания в полость ПВХ трубы твердеющего материала на конец анкерной тяги, выходящий за пределы конструкции ограждения котлована, накручивается гайка - в распор с выходящей из скважины трубой ПВХ.

Технические решения поясняются чертежами, на которых показаны:

на фиг.1 - узел сопряжения извлекаемой анкерной тяги из арматурной стали периодического профиля с неизвлекаемым фиксирующим устройством (до натяжения анкера);

на фиг.2 - узел сопряжения извлекаемой анкерной тяги из арматурной стали периодического профиля с неизвлекаемым фиксирующим устройством (после натяжения анкера);

на фиг.3 - узел сопряжения извлекаемой анкерной тяги из арматурной стали периодического профиля с неизвлекаемым фиксирующим устройством (перед извлечением анкерной тяги);

на фиг.4 - узел сопряжения извлекаемой анкерной тяги из арматурной стали винтового профиля с неизвлекаемым фиксирующим устройством (после натяжения анкера);

на фиг.5 - узел сопряжения извлекаемой анкерной тяги из арматурной стали винтового профиля с неизвлекаемым фиксирующим устройством (в момент начала извлечения анкерной тяги);

на фиг.6 - вид на торцевую часть разрезной втулки по стрелке А на фиг.2 (анкерная тяга из арматурной стали периодического профиля условно не показана);

на фиг.7 - сечение А-А на фиг.6;

на фиг.8 - вид на торцевую часть составной гайки по стрелке В на фиг.4 (при снятой торцевой части 15, анкерная тяга из арматурной стали винтового профиля условно не показана);

на фиг.9 - сечение В-В на фиг.8 и 10;

на фиг.10 - вид по стрелке В на фиг.4 при использовании разрезной гайки вместо составной (при снятой торцевой части 15, анкерная тяга из арматурной стали винтового профиля условно не показана);

на фиг.11 - вариант исполнения монтажного кольца;

на фиг.12 - вариант исполнения удлинителя-расконцентратора напряжений в цементном камне, в сборе с неизвлекаемым фиксирующим устройством (при использовании извлекаемой анкерной тяги из арматурной стали винтового профиля);

на фиг.13 - последовательность выполнения операций по устройству анкера и извлечению анкерной тяги, где обозначены операции и элементы, соответственно:

I - проходка скважины;

II - заполнение твердеющим материалом (цементным раствором);

III - разрядно-импульсная обработка корня анкера (при необходимости);

IV - установка анкерной тяги;

V - испытание, натяжение анкера и установка на блокировочную нагрузку - после затвердевания материала корня;

VI - после окончания срока эксплуатации анкера - динамическое воздействие в направлении противоположном действию усилия натяжения;

VII - вращение анкерной тяги с одновременным ее движением в направлении извлечения (по направлению действия усилия натяжения);

VIII - свободное извлечение анкерной тяги;

IX - не извлекаемые из грунта элементы грунтового анкера.

Устройство содержит анкерную тягу 1 (вариант использования рифленой арматурной стали), фиксирующее устройство 2, через отверстие 3 в корпусе которого, в него введена анкерная тяга 1. Вся анкерная тяга 1 размещена в оболочке 4 для защиты от контакта с цементным раствором, и плотно соединена с корпусом фиксирующего устройства 2 или соединяемым с корпусом фиксатора элементом 5. Фиксирующее устройство 2 замоноличивается в корне анкера цементным раствором или другим твердеющим материалом, для лучшего сцепления поверхность корпуса снабжена неровностями 6. Отверстие 3 в корпусе фиксирующего устройства 2, в которое вводится арматурная тяга 1, внутри корпуса расширяется, образуя гнездо 7. В этом гнезде размещается захват 8, представляющий собой разрезную втулку, составленную из двух или более частей, разрез 9 выполнен, преимущественно, вдоль продольной оси втулки 8 (продольной оси анкерной тяги). Составная втулка 8 охватывает конец анкерной тяги 1, вставляемый внутрь этой втулки 8. Внутренняя поверхность составной втулки 8 со стороны, контактирующей с рифленым профилем анкерной тяги 1, снабжена поверхностью, ответной профилю анкерной тяги 1. С внешней стороны втулка 8 в сложенном виде имеет поверхность, ответную поверхности стенкам гнезда 7 в корпусе фиксатора 2. В наиболее простом исполнении внешняя поверхность втулки 8 представляет цилиндр, гнездо 7 в корпусе фиксатора 2, куда вставляется втулка 8, так же имеет цилиндрическую поверхность, ответную внешней поверхности втулки 8. Внешняя поверхность втулки может иметь конусную или клиновидную поверхность. Длина составной втулки 8 определяется условием размещения необходимого и достаточного числа выступов 10 и впадин 11 и прочностью этого профиля на внутренней поверхности втулки 8, равной прочности анкерной тяги 1 на растяжение или нагрузке, воспринимаемой анкером при испытаниях и эксплуатации. Глубина гнезда 7 в корпусе фиксатора 2 может соответствовать длине втулки 8, быть меньше или больше, чем длина втулки 8. Толщина стенок гнезда корпуса 7 фиксатора 2 определяется условием прочности при обеспечении восприятия усилий расклинивания частей составной втулки 8, возникающих при натяжении анкерной тяги 1. За пределами гнезда 7 внутренняя часть корпуса фиксатора 2 имеет уширенную камеру 12, длина которой превышает длину втулки 8 и позволяет размещать ее при выталкивании втулки 8 из гнезда 7 корпуса фиксатора 2. Сечение этой камеры 12 определяется условием свободного размещения внутри ее хвостового участка анкерной тяги 1, монтажного кольца 13 и частей втулки 8, сброшенных с анкерной тяги 1. Наличие монтажного кольца 13 необходимо для удержания на хвостовой части анкерной тяги 1 элементов составной втулки 8 при установке анкера, то есть при заталкивании (погружении) анкерной тяги в скважину. Монтажное кольцо 13 может быть снабжено упорами 14, ориентированными в сторону гнезда 7. При погружении анкерной тяги 1 в скважину хвостовая часть анкерной тяги 1 упирается в торцевую часть 15 камеры 12 корпуса фиксатора 2. Торцевая стенка 15 корпуса фиксатора 2 может быть съемной, но после установки торцевого элемента 15 должно исключаться проникновение твердеющего материала, формирующего контакт между грунтом и корпусом фиксатора 2, внутрь корпуса. При натяжении анкерной тяги 1 ее хвостовая часть и установленная на ней составная втулка 8 перемещаются в направлении гнезда 7, составная втулка 8 размещается в гнезде 7, при этом установленное на составной втулке 8 монтажное кольцо 13 упирается (или упорами 14) в стенку камеры 12, смещается по втулке 8, пока свободно не упадет на дно камеры 12 (фиг.2). Перед извлечением анкерной тяги 1 ударяют по ее торцу, выходящему из скважины в направлении противоположном действию силы при натяжении анкера, выбивают или выталкивают анкерную тягу 1 до полного выхода составной втулки 8 из гнезда 7. При этом монтажное кольцо 13, ранее удерживающее элементы составной втулки 8 до ее втягивания в гнездо 7, а затем свободно лежащее в камере 12, легко сминается, т.к. изготавливается из непрочного материала, например полиэтилена. После перемещения втулки 8 в камеру 12 анкерную тягу 1 вращают вокруг ее продольной оси, одновременно перемещая ее в направлении извлечения, при этом элементы составной гайки 8 под действием силы гравитации падают с анкерной тяги 1 на дно камеры 12 и не могут больше препятствовать извлечению анкерной тяги 1, которая свободно извлекается из грунта.

Гнездо 7 в корпусе фиксатора 2 может иметь иную форму, например форму конуса или клина 16, а втулка 8 имеет форму, ответную поверхности гнезда 7, например, по форме клина 16. Гнездо 7 корпуса 2 и коническая (клиновая) втулка 8 образуют конусную (клиновую) пару. Клиновая (конусная) пара обеспечивает удержание элементов втулки 8 в сомкнутом положении.

При использовании анкерной тяги 17 с винтовым профилем 18 в качестве составной втулки используется составная гайка 19 с винтовой поверхностью 20, ответной винтовой поверхности 18 анкерной тяги 17. Для зацепления составной гайки 19 с винтовой поверхностью 18 арматурной тяги 17 не требуется создавать составной гайкой 19 предварительного обжатия арматурной тяги 17, достаточен минимальный контакт А винтовых поверхностей 18 и 20 (фиг.5). При натяжении арматурной тяги 17 составная гайка 19 втягивается в гнездо 7 корпуса 2 и гайка 19 надежно обжимает арматурную тягу 17, после чего винтовые поверхности 18 анкерной тяги 17 и 20 составной гайки 19 оказываются в надежном зацеплении. Перед извлечением арматурной тяги 17 необходимо ослабить усилие обжатия арматурной тяги 17, создаваемое составной гайкой 19, за счет удара в направлении, противоположном направлению действия усилия натяжения анкера. После ослабления винтового соединения вращают анкерную тягу вокруг ее продольной оси, и одновременно смещая анкерную тягу в направлении действия силы натяжения анкера, выворачивают винтовую арматурную тягу 17 из составной гайки 19. Для исключения возможности поворота гайки 19 вместе с анкерной тягой 17 при ее повороте вокруг продольной оси корпус фиксатора 2 снабжен стопорным приспособлением 21, которое может размещаться на торцевой части 15 или с внутренней стороны стенок камеры 12. При погружении анкерной тяги 17 ее конец упирается в торцевую часть 15 камеры 12 корпуса фиксатора 2. В качестве оболочки 4, защищающей анкерную тягу 1 или 17 от контакта с твердеющим материалом, может чаще всего использоваться труба ПВХ. Для исключения случайного попадания в полость трубы 4 твердеющего материала или мусора на конец анкерной тяги 17, выходящий за пределы конструкции ограждения котлована в распор с выходящей трубой 4 из ПВХ, накручивается гайка (на чертежах не показана), которая в дальнейшем используется при натяжении анкера. Вместо составной гайки 19 может использоваться разрезная гайка 22, имеющая один преимущественно продольный разрез 9, хотя это разрез может выполнятся с наклоном к продольной оси анкерной тяги.

Несмотря на то что корпус фиксатора 2 снабжен неровностями 6 для улучшения сцепления с затвердевшим материалом, в последнем возникают значительные напряжения сжатия при натяжении и эксплуатации грунтового анкера с большими нагрузками. Для снижения концентрации напряжений может устанавливаться, по крайней мере, один удлинитель-расконцентратор 23, в торцевую часть 24 которого упирается торец корпуса фиксатора 2. Нагрузка, возникающая при натяжении анкера, более равномерно распределяется и передается на больший объем затвердевшего материала (цементный камень), не создавая сверхпредельных напряжений в цементном камне. Для исключения помех при разработке грунта удлинитель-расконцентратор 23 соединяется с корпусом фиксатора 2, а также удлинители-расконцентраторы 23 между собой соединяются легко разрушаемыми связями, например, пластмассовыми дюбелями 25, вставляемыми в отверстия или клипсами, фиксирующими взаимное расположение удлинителей-расконцентраторов 23 и корпуса фиксатора 2 только на период монтажа анкера. После затвердевания материала (цементного раствора) неизменное положение элементов 23 и 2 обеспечивается цементным камнем даже при натяжении анкера. В качестве удлинителя-расконцентратора может использоваться набор коротких трубок, разделенных шайбами и надетых на трубу 4. Кроме того, для повышения прочности твердеющего материала, в него может быть введена дисперсная арматура.

Для исключения вероятности случайного попадания в полость корпуса фиксатора твердеющего материала внутренняя полость фиксатора заполняется нетвердеющим материалом, например, раствором (эмульсией) или другим подобным составом, нейтрализующим действие твердеющих компонентов материала корня анкера в случае их попадания внутрь корпуса фиксатора.

Изобретение позволяет использовать арматурную сталь не только с винтовым профилем, но и обычный арматурный прокат.

Кроме того, для большей надежности ослабления напряжений контакта в винтовой паре 18/20 в зазоре (разрезе) 9 может устанавливаться упругий элемент (преимущественно пластинчатая пружина), сжимаемая при натяжении анкера и облегчающая разжатие винтовой пары при появлении минимальной возможности раздвижки элементов 19 составной гайки после удара в направлении, противоположном действию усилия натяжения анкера.

Как показали испытания, для исключения проявления эффекта самозаклинивания конусной пары оптимальный угол конусности находится в пределах 10…15°, но заявляемый узел может функционировать и при углах конусности от 8 до 90°, однако менее эффективно. С уменьшением угла конусности менее 8° начинает проявляться эффект конуса Морзе и конусную пару может заклинить настолько прочно, что не удастся ее разъединить и извлечь тягу. Например, после снятия усилия натяжения анкера 30 т и конусности пары 8° выбить цанговый зажим из конусного гнезда не удается даже кувалдой. При угле конусности 90° поверхности гнезда и гайка близки к цилиндрическим.

После извлечения анкерной тяги от анкера в грунте остается минимальное количество деталей в бывшем корне анкера и тело анкера из цементного раствора, прочность которого не превышает встречающихся в грунте валунов, которые строители умеют успешно разрушать при земляных работах. Поэтому остающиеся в грунте элементы анкера уже не представляют сколько-нибудь серьезной угрозы при последующем строительстве и разработке грунта.

1. Устройство для закрепления в грунте строительной конструкции, включающее извлекаемую анкерную тягу, защищенную от контакта с твердеющим материалом оболочкой, фиксатор анкерной тяги, замоноличиваемый в корне анкера твердеющим материалом, в корпусе фиксатора соосно анкерной тяге выполнено гнездо, защищенное от попадания в него твердеющего материала, в котором размещен зажим, образованный сегментами, охватывающими конец анкерной тяги, с наружной стороны сегменты в сложенном виде имеют форму, ответную форме гнезда, при этом гнездо корпуса и сегменты зажима образуют пару, зажимающую анкерную тягу или ослабляющие усилие зажима, отличающееся тем, что извлекаемая анкерная тяга, по крайней мере, на участке, вводимом в корпус фиксатора, снабжена силовым винтовым профилем, который охватываем разрезной гайкой, разрез которой ориентирован преимущественно в направлении продольной оси анкерной тяги, при этом внутри корпуса фиксатора выполнен стопор, предотвращающий вращение разрезной гайки относительно ее продольной оси и не препятствующий продольному смещению гайки в корпусе фиксатора в направлении продольной оси анкерной тяги.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что анкерная тяга выполнена с периодическим профилем, который охвачен разрезной гайкой.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что гайка и гнездо корпуса фиксатора имеют клинообразную форму с ответными друг другу поверхностями, причем их конусность превышает угол конуса Морзе.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что разрезная гайка и гнездо фиксатора имеют форму цилиндров, при этом гайка размещена в гнезде и зафиксирована от смещения при натяжении анкера торцевой частью корпуса фиксатора, причем внутри корпуса фиксатора выполнена камера, предназначенная для размещения элементов составной гайки после выведения ее из конусного гнезда фиксатора перед извлечением анкерной тяги из корпуса фиксатора.

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что на корпусе фиксатора выполнены анкерующие неровности, предназначенные для увеличения сцепления фиксатора с затвердевшим материалом корня анкера и снижения концентрации напряжений в зоне контакта с затвердевшим материалом корня анкера и равномерной передачи в материал корня анкера усилия натяжения анкера.

6. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что фиксатор выполнен в виде гайки, резьбовые соединения которой, а также анкерной тяги, защищены от контакта с твердеющим материалом анкера.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в корпусе фиксатора соосно анкерной тяге, имеющей, по крайней мере, на концевом участке силовой рифленый профиль, выполнено гнездо, в котором размещена втулка, выполненная, по крайней мере, в виде двух сегментов, охватывающих конец анкерной тяги, при этом внутренняя поверхность втулки имеет профиль, ответный профилю рифленой поверхности анкерной тяги, а при монтаже сегменты втулки находятся за пределами гнезда в камере и объединены монтажным кольцом при натяжении анкерной тяги, упирающимся в стенку корпуса фиксатора и сталкиваемым с втулки при вхождении ее в гнездо.

8. Устройство по п.1 или 7, отличающееся тем, что внутреннее пространство фиксатора заполнено нетвердеющим материалом, препятствующим попаданию внутрь твердеющего материала корня анкера и нейтрализующее его действие при попадании внутрь корпуса твердеющего материала.

9. Способ установки и извлечения анкерной тяги устройства по любому из пп.1-8, включающий образование в грунте скважины, формирование в ней корня из твердеющего материала, установку анкерной тяги, блокирование ее в теряемом фиксирующем элементе, натяжение и испытание анкера после набора прочности твердеющим материалом, извлечение анкерной тяги по завершению эксплуатационного периода путем динамического воздействия нанесением продольных ударов по торцу извлекаемой тяги в направлении дна скважины до выхода из контакта конусной пары, вращение анкерной тяги вокруг ее продольной оси и извлечение анкерной тяги, отличающийся тем, что после динамического воздействия нанесением продольных ударов по анкерной тяге ее вращают и одновременно смещают в направлении ранее действовавшего усилия натяжения анкера, затем анкерную тягу извлекают.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и горному делу и касается грунтовых анкеров, используемых для крепления к грунту различных конструкций и сооружений, а также для поддержания бортов карьеров, котлованов, уступов.

Изобретение относится к строительству, а именно к возведению якорей для вантовых оттяжек при строительстве линий электропередач, мачт ретрансляторов и радиорелейных вышек, а также к обустройству якорных стоянок для плавучих средств.

Изобретение относится к строительству и горному делу, в частности к установке грунтовых анкеров для поддержания бортов карьеров, котлованов и уступов. .

Изобретение относится к способам закрепления трубопровода на проектных отметках. .

Анкер // 2383740
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к анкерному креплению горных выработок и строительных сооружений. .

Изобретение относится к строительству и горному делу, касается грунтовых анкеров для крепления к грунту конструкций и сооружений, для поддержания бортов карьеров и т.п.

Изобретение относится к области строительства и предназначено для крепления ограждений котлованов и стен подземных сооружений. .

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению бортов котлованов и подпорных стенок в слабых несвязных водонасыщенных грунтах. .

Изобретение относится к строительству, а именно к грунтовым анкерам для закрепления в грунте различных конструкций и сооружений. .

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению подпорных стенок и шпунтов-консолей в грунтах преимущественно средней плотности. Грунтовый анкер включает трубчатый корпус с раскрывающимися лопастями, фиксатор, направляющую, анкерную тягу, прикрепленную к трубчатому корпусу. Содержит у забоя скважины опорную пластину с возможностью ее свободного перемещения по внутренней поверхности корпуса. Опорная пластина взаимосвязана с раскрывающимися лопастями посредством штока, одним концом шток жестко соединен с опорной пластиной, а другим концом - шарнирно взаимосвязан с раскрывающимися лопастями. Шток имеет фиксатор, концы которого заведены в пазы диаметрально расположенных направляющих втулках, прикрепленных к внутренней стенке корпуса, при этом фиксатор имеет возможность перемещения в пазах втулок. Технический результат состоит в повышении несущей способности и эффективности изготовления трубчатого грунтового анкера. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено для крепления свайной крепи ограждения глубоких котлованов или портовых сооружений. Грунтовый анкер включает размещенную в скважине тягу, прикрепленную к замку анкера, выполненного в виде патрубка с продольными прорезями на части длины патрубка со стороны устья скважины, с заполнением твердеющим раствором. К патрубку приварены по его боковой поверхности диаметрально расположенные полосы с продолжением по обе стороны патрубка с загибом полос к оси скважины, а концы полос загнуты от оси до стенок скважины. На части длины полос, ближайших к забою скважины, приварены металлические накладки. Во внутреннее пространство патрубка заведен вкладыш, имеющий центральное отверстие для прохода носовой части пневмопробойника. Концы полос в местах загибов усилены уголками. Вкладыш может быть выполнен, например, из дерева или пластмассы. Технический результат состоит в повышении несущей способности анкера. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть применено для крепления свайной крепи ограждения котлованов, бортов карьеров или портовых сооружений. Грунтовый анкер включает размещенную в скважине анкерную тягу, прикрепленную к замку анкера, выполненного в виде патрубка, и раствор омоноличивания. Патрубок выполнен составным из коаксиально расположенных трубчатых элементов, взаимосвязанных между собой закрепленными на их боковых поверхностях деформируемыми элементами, образующих уширение при опирании на забой скважины и перемещении трубчатых элементов относительно друг друга. Технический результат состоит в упрощении изготовления грунтового анкера. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению бортов карьеров и подпорных стенок в грунтах широкого диапазона плотности и устойчивости. Грунтовый анкер включает тягу с замковой частью анкера, которая расположена за границей призмы обрушения грунта в глубине массива в скважине, заполненной твердеющим раствором до границы призмы обрушения грунта с армированием раствора. Замок анкера выполнен из прикрепленного к торцу тяги упорного приспособления, центрирующего тягу в скважине, с прикреплением к тяге скоб, соединенных между собой стержнями. Концы скоб прикреплены к тяге, а выгнутая часть скоб доведена до соприкосновения со стенками скважины с центрированием положения тяги в скважине. На участке заполнения скважины раствором тяга, скобы и соединяющие скобы стержни покрыты изолирующей от раствора смазкой, например,гидрофобным составом - солидолом, битумами или покрыты крафт-бумагой, пропитанной маслами, при этом исключая покрытие, прилегающее к упорному приспособлению скобы. Технический результат состоит в повышении несущей способности анкеров, упрощении их изготовления, снижении материалоемкости и трудоемкости при их установке. 1 ил.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противоэрозионных и противооползневых сооружений, а также при чрезвычайных ситуациях. Устройство для установки проволочных анкеров на склонах и оврагах включает направляющую штангу, проволочный анкер с коническими наконечниками. На проволочный анкер надевается направляющая штанга, на которой закрепляется передвижной нижний упор. Выше нижнего упора по штанге установлен ударный молот, который приводится в поступательное движение механически с помощью телескопической рукоятки. Выше ударного молота при забивке на штанге предусмотрена возвратная пружина с передвижным верхним упором. После забивки при извлечении направляющей штанги место установки возвратной пружины меняется, и она устанавливается на направляющей штанге под ударным молотом. Технический результат состоит в повышении эффективности и надежности установки проволочных анкеров на склонах и оврагов, снижении трудоемкости и материалоемкости. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противоэрозионных и противооползневых сооружений, а также при чрезвычайных ситуациях. Способ установки проволочных анкеров включает направляющую штангу, проволочный анкер с коническим наконечником. Забивка проволочных анкеров осуществляется двумя или более ударными молотами, при этом на проволоку с коническим наконечником надевается направляющая штанга, на которой закрепляется передвижной упор. Выше упора по штанге при забивке установлены два или более ударных молотов, которые приводятся в поступательные движения механически с помощью телескопических рукояток. После забивки при извлечении направляющей штанги место установки передвижного упора меняется и он устанавливается на направляющей штанге выше ударных молотов. Технический результат состоит в повышении эффективности и надежности установки проволочных анкеров на склонах и оврагах, повышении скорости установки анкеров, снижении себестоимости работ до минимума. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к природоохранному обустройству горных и предгорных ландшафтов и может быть использовано в качестве анкеров для противооползневых сооружений. Проволочный анкер с поворотными наконечниками включает проволоку и поворотный наконечник. Проволочный анкер имеет два взаимно перпендикулярных вращающихся упорных элемента, принимающие в рабочем состоянии перпендикулярное положение относительно проволоки и друг друга, расположенные в разных плоскостях. Нижний конец нижнего упорного элемента имеет коническую форму, а у верхнего упорного элемента нижний конец - плоскую форму относительно оси симметрии, верхние концы упорных элементов имеют плоскую форму, усеченную под острым углом относительно оси симметрии. Технический результат состоит в повышении эффективности и надежности работы проволочных анкеров, снижении материалоемкости. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к изготовлению грунтовых анкеров для крепления котлованов, откосов, строительных конструкций, а также буровых свай с уплотнением грунта вдоль их ствола. Способ изготовления грунтового анкера или буровой сваи включает формирование скважины в дисперсном грунте, заполнение ее пластичным твердеющим материалом, уплотнение грунта, окружающего ствол изготавливаемой сваи или корень анкера, дискретно с образованием динамическим и/или статическим воздействием уширений, которые формируют путем уплотнения и частичного вытеснения грунта в каждом уширении так, чтобы напряженно-деформированное состояние прилегающего к уширению грунта достигло величины напряженно-деформированного состояния грунта в основании сваи, при этом максимальное расстояние l между центрами уширений вдоль оси скважины определяют по приведенной зависимости. Технический результат состоит в обеспечении удельной несущей способности грунта вдоль корня анкера, снижении расхода твердеющего материала, повышении производительности труда при изготовлении буровых свай и грунтовых анкеров одновременно с повышением их несущей способности за счет эффективного использования несущей способности грунта. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Свая // 2556750
Изобретение относится к строительству и может быть использовано, например, для строительства малоэтажных зданий и сооружений, размещения трубопроводов, рекламных конструкций, дорожных знаков и указателей, опор линий освещения и связи, садово-парковой мебели, заборов и ограждений. Технический результат - повышение надежности фиксации столбообразного элемента в свае и снижение себестоимости изготовления сваи за счет упрощения раскройки листовых заготовок сваи на продольные ребра. Свая содержит анкер, выполненный в виде стержня с двумя и более продольными ребрами, жестко скрепленными друг с другом продольными кромками. Их нижняя часть выполнена заостренной к продольной оси анкера. Верхний торец выполнен с возможностью восприятия нагрузки, направленной вдоль анкера, предпочтительно, ударной и снабжен цангами. Цанги расположены в верхней части анкера и выполнены в виде пластин. Их нижняя часть жестко скреплена с верхней частью продольных ребер анкера. Их свободная часть снабжена выступами, обращенными во внешнее пространство. При этом цанги размещены вокруг посадочного места для установки столбообразного элемента. Каждая свая снабжена фиксатором в виде втулки, выполненной с возможностью свободного охвата столбообразного элемента и контактирования ее внутренней поверхности с обращенной к ней поверхностью выступов цанг. При этом верхний торец ребер составляет прямой угол с их продольными кромками. На внутренней поверхности цанг выполнены дополнительные выступы, расположенные ниже выступов, выполненных на внешней поверхности цанг, обращенных во внешнее пространство. Сваи снабжены съемными ударовоспринимающими пятами, выполненными с возможностью самоцентрирования на торце анкера. Ударовоспринимающая пята может быть выполнена в виде пластины, предпочтительно круглой, сечение которой обеспечивает ее проведение через полость, образованную цангами. При этом на одной стороне пластины выполнен буртик, а другая снабжена выемкой, конгруэнтной верхней части анкера, с возможностью надевания на него. Цанги могут быть выполнены в виде плоских или профилированных пластин со сквозными отверстиями. Внутренняя полость фиксатора может быть выполнена пирамидальной. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к сцеплениям для соединения снабженных наружной резьбой звеньев, системам сцеплений, инжекционным буровым анкерам, а также способам соединения двух несущих звеньев. Технический результат заключается в обеспечении надежности уплотнения, а также в минимизации потерь осевой ударной энергии и в упрощении монтажа. Сцепление содержит втулкообразную муфту сцепления с исходящими от двух противоположных сторон, снабженными каждое внутренней резьбой отверстиями для ввинчивания, при этом между обеими внутренними резьбами отверстий для ввинчивания на внутренней стороне муфты сцепления образован обращенный радиально внутрь монтажный выступ, при этом между монтажным выступом и внутренними резьбами образована соответствующая радиальная выемка, которая граничит с выбегом соседней внутренней резьбы, при этом в обеих выемках установлено упруго деформируемое уплотнительное кольцо, и при этом в ненагруженном состоянии уплотнительных колец их наружный диаметр больше внутреннего диаметра монтажного выступа и/или больше или равен внутреннему диаметру внутренней резьбы. Сцепление имеет зажимное кольцо, наружный диаметр которого меньше или равен внутреннему диаметру монтажного выступа. Уплотнительные кольца имеют поверхность прилегания, которая проходит до прилегания к одной из обеих боковых поверхностей зажимного кольца в радиусном интервале, который при концентричной зажимному кольцу ориентации уплотнительных колец геометрически частично пересекает радиусный интервал боковых поверхностей зажимного кольца. 4 н. и 53 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх