Грунтовый анкер

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН А 1 2 0 ОБРЕТ лГ,1 Ь,где К мь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ Н АВТОРСКОМУ СВ ромыслового строит72) А.К.Арабский, ДВ.В.Постников53) 624. 159. 1;624 .0256) Авторское свидет894073, кл. Е 02 ВАвторское свидетел1025819, кл. Е 02 В(54)(57) 1. ГРУНТОВЫИ АНКЕР, включающий штангу и охватывающую ее анкерную головку в виде верхней и нижней втулок, к которым прикреплены выгибаемые наружу лопасти, каждая из которых выполнена с верхним, нижним и средним, разделяющим лопасть на верх. нюю и нижнюю секции, ослаблениями в виде вырезов, из которых вырез сред него ослабления выполнен расширяющимся и открытым в сторону штанги и ограничен ломаной поверхностью из наклонных верхнего и нижнего уча .тков и соединяющего их среднего участка, ориентированного параллельно обращенной от,штанги грани лопасти,л и ч а ю щ и и с яс целью повышения несущей способности анкера, ломанаяповерхность, ограничивающая вырез среднего ослабления каждой лопасти имеет дополнительный участок, примыкающий к нижнему участку, составляющий с обращенной к штанге гранью лопасти угол (Т - 2 к) и выполненный длиной, не менее (В-"о),Я 01229261 гол между нормалью к о нкера и нижней секцией тержня при раскрытой а ерной головке, рад; аксимальное расстояние дополнительного участка ломаной поверхности выреза допроведенной через серединусреднего участка нормали коси анкера, м;максимальное расстояние отверхнего участка ломакой оверхности выреза до и еденной через середину реднего участка нормал- длина среднего участка лома.ной поверхности выреза, м;Ь - высота поперечного сечениялопасти, м;- высота поперечного сечениялопасти в зоне среднегоучастка ломаной поверхности выреза среднего ослабления р ав на я (О, 2-1, 0) 2, м;- коэффициент, зависящий отфорпоперечного сечениялопасти, равный 1,0-1,5.2. Анкер по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что каждая лопасть на участках, примыкающих к верхнему и нижнему ослаблениям, выполнена с коробчатым поперечным сечением.122Изобретение относится к строитель ству и касается выполнения грунтовых анкеров, межгазуемых для крепления к грунту различных кокструкций.Цель изобретения - повышение несущей способности анкера.На Фиг. 1 показан анкер с одним прямым стержнем; на Фиг. 2 - анкер с одним стержнем раскрытой анкерной головки; на Фиг. 3 - часть стержня со средним ослаблением, выполненным по границам его допустимых значений, на Фиг, 4 - часть стержня со средним ослаблением, размеры которого находятся внутри области его допустимых значений; на фиг. 5 - часть раскрыто го стержня со средним ослаблением, выполненным по границам его допустимьк значений; на фиг. б - часть раскрытого стержня со средним ослаблением, размеры которого находятся внутри области его допустимых значений.Грунтовый анкер состоит из штанги 1 и анкерной головки, выполненной иэ верхней подвижной 2 и нижней неподвижной 3 втулок, к которым прикреплены выгибаемые наружу полости в виде стержней с верхним и нижним ослабле-. ниями 4 у их концов и средним ослаблением 5. Ослабления 4 образованы удалением материала стержня с внешней от оси анкера стороны, а ослабление 5 образовано удалением материала стержня со стороны, обращенной к оси анкера, имеет несимметричную Форму, разделяет стержень на верхнюю 6 и нижнюю 7 секции и ограничен ломаной поверхностью, состоящей из верхнего 8, среднего 9 и двух нижних 10 и 11 участков. Средний участок 9 ориентирован параллельно обращенной к штанге 1 грани лопасти, а остальные участки под углом к ней, причем учас ток 11 выполнен длиной ке менее ,В-Ь) иСоставляет с обращенной к штанге гранью лопасти угол ("2 а), где К - угол между нормалью к оси анкера и нижней секцией 7 стержня при раскрытой анкерной головке; В - максимальное расстояние отучастка 11 до проведенной через середину среднего участка 9 нормали коси анкера;Ь - максимальное расстояние отверхнего участка 8 до проведеннойчерез середину среднего участка 9нормали к оси анкера. 9251При этом В = -- + (и2 2К 1) сЕдм;ь -2 Ы5Ь В - 0,1 Ь,где 1 - длина среднего участка 9Ь - высота неослабленного попе 10 речного сечения лопасти;й - высота поперечного сечениялопасти в зоне среднегоучастка 9, равная (0,21,0) Р;15 К - коэффициент, зависящий отформы поперечного сечениялопасти, равный 1,0-1,5.Грунтовый анкер устанавливаютследующим образом.,2 б На штангу 1 анкера одевают обсадную трубу (не показана) и осуществляют его погружение в грунт, например, забивкой, прикладывая нагрузкук верхнему торцу штанги 1. Неподвиж 25 ная втулка 3, соединенная с нижнимконцом штанги 1, тянет за собой вгрунт стержни и через них подвижнуювтулку 2. Возникающий при этом момент, направленный ка уменьшениеэксцентриситета ослаблений стержней,компенсируется реактивным моментом,возникающим при взаимодействии стервней и подвижной 2 и неподвижной 3втулками по линки их прилегания, чтои обеспечивает погружение анкера безизменения его первоначальных геометрических параметров.На заданной глубине гидродомкратом (не показан) через обсадную трубу и штангу 1 сжимают анкерную головку до упора друг в друга втулок 2 и3, при этом анкерная головка приходит в проектное положенке,Эффективно выполнение стержнейиз проката, например швеллеров, вкоторых ослабления 4 и 5 выполняются вырубкой или газовой резкой, Приэтом чистота обработки поверхностиослабления не играет роли, посколькупри раскрытии анкерной головки эона;растяжения металла во всех ослаблениях стержней располагается у поверхности, не обрабатываемой при изготовлении ослаблений стержней.55 Ослабления 4 выполнены удалениемодной полки и стенки с вкешкек отоси анкера стороны стержня, а ослабление 5 выполнено удалением однойно при подстановке в эту формулу экс.периментальных данных, отличается отнайденного экспериментальным путемне более, чем на 102, что связано с15 деформацией металла за пределами границ участка 9 среднего ослабления 5при раскрытии анкера и ведет к увеличению радиуса изгиба участка, чтобыло учтено введением коэффициентаМ К = 1-1,5, в результате полки и стенки со стороны стержня, обращенной к оси анкера.Из-за открытого несимметричного профиля швеллера при раскрытии анкер ной головки в стержнях возникает кру тящий момент относительно продольной оси, проходящей через ослабления 4, который устраняется металлическими пластинами 12, обеспечивающими выполнение стержня от крайних ослабле О ний в виде замкнутого коробчатого сечения. Конфигурация среднего ослабления 5 обеспечивает образование дополнительной опорной связи в среднем ослаблении раскрытой головки, так как верхняя секция 6 стержня укладывается на край участка 11 нижней секции 7, при этом край участка 8 верхней секции 6 входит внутрь среднего ослабления 5 на расстояние (В-Ь) от края участка 11.Величина Ь .4 В - О, 1 Ь назначена иэ условия работы материала в ослаб Б лениях 4 и 5 в упругопластической стадии, благодаря которой втулки 2 и 3 после снятия раскрывающей нагрузки расходятся на некоторую величину и край участка 8 приближается к краю ЗО участка 11.Необходимость сохранения при этом опорной связи не допускает. выход края участка 8 из ослабления 5, что обеспечивается условием (В-Ь)0,1 Ь.Указанное соотношение справедливо для анкеров, диаметр которых в раскрытом состоянии больше 500 мм и несущая способность больше 80 кН.Длина участка 9 среднего ослабле" ния 5, равная 1 " (1-5), найдена экспериментальным путем: прис 1 е стержни в среднем ослаблении разрушаются во время раскрытия, при 1 ) 5 й возможна потеря устойчивос 4ти среднего ослабления во второй форме изгиба во время раскрытия анкера и его последующее разрушение при рабочих выдергивающих нагрузках.Значение величины В, полученное геометрическим расчетом, определяется по формуле К 1 В =+ (Ь ------- ) сй 8 ф. 2 2-2 ы..Для стержней иэ швеллера У 5 К = - 1,15, для швеллера У 6,5 К = 1,2, для швеллера У 8 К = 1, 3. Целесообразно для всех типов швеллера брать коэффициент до К1,5, так как в этом случае для всех типов швеллера допол. нительная опорная связь образуется с предварительным напряжением металла в среднем ослаблении, что улучшает условия его работы при рабочих выдергивающих нагрузкахПри К1,5 все сечение среднего ослабления работает на растяжение при полном раскрытии анкера и возможны его разрывы. Использование изобретения позволит повысить несущую способность анкеров при ьянимальной их материалоемкости, что в свою очередь повышает производительность труда при закреплении различных конструкций.