Инвентарная анкерная свая

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1990963(22) Заявлено 13. 02. 81 (21) 3249345/29" ЗЗ ф 1 Щ Кп 3 Е 02 Р 5/54 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(71) Заявитель оизвод ву рзбатУкрбурво Специализированный трест по по бурениюскважин на во(54) ИНВЕНТАРНАЯ АНКЕРНАЯ СВАЯ Изобретение относится к строительству и может быть использовано, например, при статических испытанияхзабивных и буронабивных свай на вертикальную нагрузку,Известно инвентарное устройстводля формирования грунтовых анкеров,содержащее штангу с подпятником, нанижнем конце которой установлены анкерующие лопасти, попарно связанныемежду собой и подпятником. Складываясь под действием приводного механизма в средних шарнирах, лопастираскрываются, внедряются в стенкискважин и обеспечивают анкеровку устройства в грунте 1.Недостатком известного инвентарного устройства является невысокаяанкерующая способность, так как количество пар лопастей ограничено диаметром корпуса,Наиболее близким техническим решением к изобретению является нивен"тарная свая, содержащая штангу сподпятником, размещенные в полом цилиндрическом корпусе с прорезями,раздвижные анкерные лопасти, установленные на нижнем конце штанги н попарно связанные шарнирно между собойи подпятником, и силовой механизм (2 .ЗО Недостатком известной сваи является невысокая анкерующая способность, обусловленная малой суммарной площадью анкерующих элементов (лопастей, ограниченной размерами прорезей в корпусе инвентарной сваи.Цель изобретения - повышение анкерующей несущей способности сваи.Достигается цель тем, что инвентарная анкерная свая, содержащая штангу с подпятником, размещенные в полом цилиндрическом корпусе,с прорезями, раздвижные анкерные лопасти, установленные на нижнем конце штанги и попарно связанные шарниром между собой и подпятником, и силовой механизм, снабжена распорными сегментами, размещенными в корпусе с возможностью выдвижения в прорези на его боковой поверхности, и рычагами, шарнирно связанными со штангой и корпусом, а верхние концы пар лопастей шарнирно связаны с корпусом гидрацилиндра си", лового механизма, при этом распорные сегменты снабжены жестка прикрепленными к ним грунтоэацепами. На фиг. 1 изображена инвентарнаяанкерная свая, продольный фаэрез 1 ф нафиг. 2 - то же, в рабочем положении.Инвентарная анкерная свая содержит полый цилиндрический корпус 1, диаметром 500 мм,. верхний торец которого закрыт плитой 2. Через плиту 2 продеты стержни 3 для соединения с испытательным стендом (не показан). Кроме того, на плите 2 установлен цанговый зажим 4, Внутри корпуса 1 размещен силовой механизм, выполненный в виде гидроцилиндра двойного действия 5, подключенного к источни" О ку рабочей жидкости под давлением (не показан). На нижнем конце корпу" са 1 к кронштейну 6 подпятника 7 прикреплен упор 3 и посредством шарниров прикреплены нижние концы анкерующих лопастей 9. Лопасти 9 установлены в прорезях боковой поверхности корпуса 1 в его нижней части и попарно связаны между собой шарнирами. Верхние концы каждой пары лопастей 9 2 О шарнирно связаны с кронштейном 10 гидроцилиндра 5.К штоку гидроцилиндра 5 прикреплена соосная корпусу 1 штанга 11, которая в верхней части корпуса 1 проходит через отверстие в плите 2, цанговый зажим 4 и заканчивается серьгой 12.Кроме того, в корпусе 1 сваи расположены рычаги 13, один конец каждого иэ которых шарнирно закреплен на штанге 11, а второй конец - на распорных сегментах 14, установленных в корпусе 1 с возможностью выдвижения в прорези на боковой поверх" ности корпуса 1 в его средней части, К наружным поверхностям распорных сегментов 14 прикреплены грунтозацепы 15. Для перемещения распорных сегментов 14 предусмотрены шарнирные рычаги 16, верхний конец каждого из 4 О которых закреплен на корпусе 1, а нижний конец - на распорных сегментах 14.Промежутки между прорезями в корпусе усилены приваренными к корпусу в продольном направлении швеллерами 45 (не показаны).Инвентарная анкерная свая работает следующим образом.В исходном положении шток гидро- цилиндра 5 выдвинут, сегменты 14 расположены на уровне стенок корпуса 1, пары лопастей 9 находятся в закрытом (распрямленном) положении. В таком виде инвентарную анкерную сваю опускают в заранее пробуренную скважину, Затем в гидроцилиндр 5 по шлангу с поверхности начинают подавать рабочую жидкость под давлением. При этом корпус гидроцилиндра 5 начинает перемещаться вниз и через кронштейн 10 60 воздействует на верхние концы пар лопастей 9, в результате чего пары лопастей складываются в средних шарнирных соединениях и, раскрываясь, занимают положение, показанное на фиг.2, 65 Перемещение вниз корпуса гидроцилиндра 5 с лопастей 9 происходит до упора кронштейна 10 в упор 8Раскрываясь, лопасти 9 внедряются в грунт либо занимают и уплотняют уширенную часть скважины, которая может быть при необходимости (в плотных грунтах) подготовлена заранее. Под действием продолжающей поступать в гидроцилиндр 5 рабочей жидкос.ти шток его начинает выдвигатьсявверх, перемещая при этом а том женаправлении штангу 11. При перемеще"нии штанги 11 поворачиваются рычаги13 и 16, а распорные сегменты 14,закрепленные на этих рычагах, раздвигаются, проходят через прорези на боковой поверхности корпуса 1 в егосредней части и с усилием вдавливаются в стенки скважины, уплОтняя ихи существенно увеличивая анкерующуюспособность сваи, В конце перемещения штанги 1 1, благодаря качательно"му движению рычагов 13 и 16, сваянесколько смещается вниз и подпятник7 уплотняет дно скважины, 11 ереместившуюся вверх штангу 11 Фиксируют спомощью цангового зажима 4, что позволяет снять нагрузки с уплотненийгидроцилиндра 5 в процессе работысваи,Следует указать, что на практикеописанная выше последовательностьприведения сваи в рабочее положениеможет быть несколько изменена. Так,если сопротивление грунта вдавливанию лопастей 9 превышает нагрузкуна шток гидроцилиндра, то движениештока вверх может произойти до момента полного раскрытия лопастей 9.В этом случае лопасти 9 полностьюраскрываются,а гидроцилиндр 5 доходитдо упора 8 уже после приведения рас"парных сегментов 14 в рабочее положение, благодаря которому создаетсянеобходимый упоР,В рабочем положении (фиг, 2) лопасти 9 раскрыты, распорны сегменты 14 раздвинуты в прорези корпуса1 и внедрены в стенки скважины, асвая готова к воспринятию выдерживающих усилий, которые по сравнениюс известными могут быть значительноувеличены, так как площадь соприкосновения сваи с грунтом намного больше,Кроме того, происходит уплотнениестенок скважины по следующей схеме:лопасти 9 уплотняют грунт з нижнейчасти скважины; раапорные "егменты 14с прикрепленными к ним грунтозацепами 15, раздвигаясь, выдавливают встенках скважин углубления, конфигурация которых идентична конфигурациигрунтоэацепов, что уплотняет стенкискважины и увеличивает площадь соприкосновения сваи с грунтом, одновременно с перемещением сваи вниз (при раскрытии распорных сегментов 14) подпятник 7 упирается в забой скважины и уплотняет его.Следовательно, при использовании такой скважины в дальнейшем под несущую сваю в свайном фундаменте уплотнение стенок скважины н увеличение площади соприкосновения сваи с грун" том повышает несущую способность сваи,После проведения статических ис" Ю пытаний для извлечения анкерной сваи из скважины. снова приводят в действие гидроцилиндр 6, подавая теперь рабочую жидкость в его верхнюю полость. При атом шток гидроцилиндра 5 5 опускается вниз,. увлекая за собой штангу 11, а рычаги 13 и 16 приводят распорные сегменты 14 в первоначальное положение (втягивают их в полость корпуса 1) . 20После установки на место рычаги 13 и 16 препятствуют дальнейшему движению штока вниз. В зто время начинает подниматься вверх корпус гидро- цилиндра 11, увлекая за собой лопасти 9, которые также занимают первоначальное положение. Теперь сваю мож" но беспрепятственно извлечь из скважины.Таким образом, инвентарная аикерная свая обладает, благодаря применению распорных сегментов, большей . анкерующей способностью, чем известная, позволяет уплотнить стенки и за" бой скважины, что делает целесообраз" ным ее применение в качестве инвентарной анкерной сваи взамен традиционных забивных и буронабивных свай. Кроме того, предлагаемую сваю можно применять исключательно с целью уплотнения скважин, используемых под несущие сваи,Экономический эффект, достигаемый при использовании предлагаемой сваи 1 составляет около 270 тыс. руб. в год.формула изобретения 1. Инвентарная анкерная свая, содержащая штангу с подпятником, размещенные в полом цилиндрическом корпусе с прорезями, раздвижные анкерныелопасти, установленные на нижнем конце штанги и попарно связанные шарниром между собой и подпятником, и силовой механизм, о т л и ч а ю щ а яс я тем,что,с целью повышения анкеру"ющей несущей способности,она снабженараспорными сегментами, размещеннымив корпусе с возможностью выдвиженияв прорези на его боковой поверхности,и рычагами, шарнирно связанными соштангой и корпусом, а верхние концыпар лопастей шарнирно связаны с корпусом гидроцилиндра силового механизма.2. Свая по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что распорные сегментыснабжены жестко соединенными с нимигрунтозацепами.Источники, информации,,принятые во внимание при экспертизе1. Акцептованная заявка Японии9 53-3169, кл. Е 02 П 5/80, 86 (3) А5112, 1978.2. Авто)ское свидетельство СССРУ 492623, кл, Е 02 П 5/54,1974990963 НИИПИ Заказ 79/44 Тираж б 71 Подписное пинал ППП "Патент", г.Ужгооектн