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

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.