Грунтовый натяжной анкер

(54)М. Кл. Е 02 О 5/80 Гееударстааииый кааитет СССР в лавам изобретений и открытий(72) Автор изобретения В. Н. Жуков Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт Гидропроект"им. С. Я. Жука(54) ГРУНТОВЫЙ НАТЯЖНОЙ АНКЕР Изобретение относится к области строительства, например гидротехнического, транспортного, дорожного и т. п., и может. быть использовано для анкеровки конструктивных элементов и фундаментов, крепления стенок котлованов, откосов и горных выработок, а также для предварительного напряжения грунта и в других случаях, когда требуется повышение устойчивости конструктивных элементов и сооружений путем их прижатия к основанию или когда требуется приложение внешней нагрузки к грунто.10 вой поверхности, в том числе к поверхности скалы, для предупреждения разуплотнения, выветривания, обрушения или выпора массивов грунта.15Известен грунтовый анкер, содержащий ствол, оголовок и винтовую лопасть, а также втулку с фиксаторами для укрепЛения троса, причем анкер закрепляется в грунте путем ввинчивания и служит для крепления тросовых оттяжек 11.Недостатком такого анкера является то, что он не приспособлен для предварительного напряжения и, кроме того, он не пригоден для использования в скальных и полускальных грунИзвестен также грунтовый натяжной анкер, предназначенный для анкеровки конструктивных элементов и фундаментов к основанию, а также для крепления стенок котлованов, откосов и горных выработок преимущественно в скальных грунтах, включающий стержень, один . конец которого закреплен в скважине (или шпуре), а друтой конец, выступающий из скважины, снабжен гайкой, выполняющей роль упор. ного диска, и инвентарным натяжным приспо. соблением. При этом гайка, подвижно закреплена на стержне, снабженном для этого резьбой. Для создания в таком анкере предварительного напряжения небольшой величины обычно употребляется гаечный ключ, которым гайка завинчивается на стержне до достижения заданной величины предварительного напряжения, Для создания больших величин предварительного напряжения применяется специальный тянущий домкрат, а также толкающие домкраты с коромыслом или траверсой, с помощью которых стержень напрягается до заданной вслици.712 3ны усилия, после чего гайка перемещается постержню до соприкосновения с опорой, вследза чем домкраты отключаются, натяжное устройство снимается, а анкер остается в натянутом положении 21.Недостатком такого анкера является то, чторезьба ослабляет стержень и вследствие этогоснижается несущая способность анкера до 30%и более. Указанный недостаток проявляется особенно сильно в той области использования, гдеусилие предварительного напряжения измеряется десятками и сотнями тонн, например в гидротехническом строительстве, Вместе с тем резь.ба снижает надежность анкера вследствие концентрации напряжений в углублениях резьбового профиля, поэтому у такого анкера в процес.се эксплуатации имеется повышенная опасностьобрыва стержня по резьбе. Эта опасность ещебольше повышается из.за работы стержня наосевое растяжение с изгибом на резьбовомучастке, поскольку трудно добиться, чтобы стержень был полностью перпендикулярен опоре,а гайка лежала на опоре без перекоса,Цель изобретения - повышение несущей способности и надежности анкера.25Данная цель достигается тем, что грунтовыйнатяжной анкер, включающий стержень, одинконец которого закреплен в скважине, а другой конец снабжен натяжным приспособлениеми упорным диском, снабжен клиньями, расположенными под упорным диском со стороныскважины, направленными навстречу друг другу и охватывающими стержень, а упорный дискзакреплен на стержне жестко. При этом натяж.ное приспособление может содержать домкратыс разъемной траверсой, а стержень может бытьснабжен дополнительным упорным диском, жестко закрепленным на нем.На фиг. 1 изображен грунтовый анкер, поперечный разрез; на фиг. 2 - вид А - А на фиг, 1, 4 оГрунтовый натяжной анкер содержит стержень1, один конец которого расположен в скважине2 и жестко закреплен в ней на участке 3, Другой конец стержня снабжен упорным диском 4,жестко пцикрепленным к стержню, К нижнейповерхности диска 4 примыкает пластина 5,охватывающая стержень, и вильчатые клинья 6,направленные навстречу друг другу с охватомстержня так, что они перекрывают расстояниемежду пластиной 5 и опорой 7.50Анкер работает следующим образом. Стерженьс жестко закрепленным на нем упорнымдиском 4 вставляют в скважину 2 и жестко закрепляют в ней на участке 3 с помощью, например, цементного раствора или механического устройства, Затем анкер натягивают на задан.ную величину усилия с помощью натяжныхприспособлений, подсоединяемых к стержнювыше диска или к самому диску. В процессе 34 4натяжения стержень упруго удлиняется, в ре.зультате чего упорный диск 4 отхолит от опоры 7, образуя зазор, в который вставляютклинья 6 навстречу друг другу с охватом стерж.ня и сдвигают до отказа. Если при этом эа.зор останется неперекрытым полностью, тоЬслинья раздвигают, в зазор дополнительновставляют пласгину 5 с охватом стержня иклинья снова сдвигают до отказа. После этогонатяжное устройство снимают, а анкер оставляют в состоянии предварительного напряжения,При этом конусность клиньев подбирают стаким расчетом, чтобы они не раздвигались поднагрузкой, а толщину клиньев и пластин подбирают в зависимости от величины подъемаупорного диска над опорой в процессе созданияпредварительного напряжения, причем величинатакого подъема (зазора) тем больше, чем длинее стержень и деформативнее грунт.Анкер такой конструкции имеет несущуюспособность, равную несущей способности целого,ничем не ослабленного, стержня, Это позволяетснизить расход металла, в том числе стали по.вышенной прочности, Одновременно с этим унего повышается надежность вследствие работыстержня на растяжение без изгиба, посколькуупорный диск может быть прикреплен под углом к стержню параллельно плоскости опорыуже после закрепления анкерав скважине, аэто,способствует уменьшению последствий перекоса стержня относительно опоры, возникающего, как правило, при монтаже анкера.Кроме того, такой анкер обладает дополнительными преимуществами в сравнении с анкером, включающим резьбовое соединение упор.ного диска со стержнем, Он прост в изготовле.нии в построечных условиях, особенно при сварном соединении уггорного диска со стержнемнезависимо от длины и диаметра последнего,Он позволяет без дополнительных трудозатратполучить наружный конец анкера любой длины,которая требуется для сцепления с бетоном анкеруемой конструкции, поскольку упорныйдиск может быть прикреплен в любом местестержня, а в анкере с гайкой требуются допол.нительные трудозатраты по нарезке лишней резьбы вдоль всего удлиненного участка стержня,Эта же.особенность анкера упрощает его подгонку по забуренной скважине,Для упрощения подсоединения натяжного уст.ройства и при создании большой величиныпредварительного натяжения целесообразноснабжать конец стержня дополнительным упорным диском 8 жестко укрепленным на кем,а натяжное приспособление снабжать разъемной траверсой 9 с толкающими домкратами 10. Анкер с дополнительным диском работаетследующим образом.5На беконную илн металлическую опо.ру 7 ставят голкаюшие домкраты 1 О и упирают их в инвентарную, состоящую из двух половин разъемную траверсу 9, которую в свою очередь, упирают в упорный диск 8. При нагружении домкратов их поршни толка. ют траверсу и в результате этого стержень натя. гивается на заданную величину усилия. После этого анкер фиксируется в натянутом положении, как было описано вьпце, с помощью клиньев 6, а при необходимости и пластины 5. После фиксации натяжное приспособление снимается и анкер остается в натянутом положе. нии.В случае, если размеры опоры не позволяют разместить на ней нужное число домкратов, их можно разместить на других опорах, для чего к стержню прикрепляют необходимое число таких же дополнительных дисков.Формула изобретения1. Грунтовый натяжной анкер, содержащий установленный в скважину стержень, один ко 11234нец которого жестко закреплен в скважине, адругой снабжен упорным диском и натяжнымприспособлением, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения несущей способностии надежности анкера, он снабжен клиньями,расположенными под упорным диском со стороны скважины, направленными навстречу другдругу и охватывающими стержень, а упорныйдиск закреплен на стержне жестко.10 2. Грунтовый натяжной анкер по п. 1, отли ч аю щий ся тем, что натяжное приспособление содержит домкраты с разъемной траверсой, а стержень снабжен дополнительным упорным диском, жестко закрепленным на нем, 15Источники информации;принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 230029,кл, Е 02 О 5/54, 1967,20 2. Бокия Б. В, Технология и механизацияпроведения горных выработок, М., "Недра",1972, с. 65 - 72 (прототип).711234 орректор Г. Назарова 72/20 Тираж ЦНИИПИ Государственного ло делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, РаушПодлисное Заказ комитета СССР открытиикая наб д. 4/5 П "Патент ул. Проектная, 4 Составитель В. ЖуковРедактор Д. Мепуришвили Техред 0.Андрейко