Анкерная свая

СОЮЗ СООЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4444660/23-33 (22) 20.06.88 (46) 15,04.90. Бюл. У 14 (71) Киевский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (72) В.И. Берман (53) 624.155.39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 9 990963, кл. Б 02 Э 5/54, 1983.Патент СП 1 А Р 3924371, кл, 52-161.(54) АНКЕРНАЯ СВАЯ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано опорных конструкциях, предназначеээнь х для восприятия выдергиваюпвэх нагрузок. Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение конструкции и ее изготовления и повышение несущей способности за счет исключения продавливания грунта между лопастями. Анкерная свая состоит из полого ствола 1, на верхнем торце карого закреплена упорная плита 2,1557257 а на нижнем - конический упорный элемент 3, соединенный бобышками 4 сштангой 5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатойштангой7 с прорезями 8, на верхнем торцекоторой закреплена проушина 9, а нанижнем - анкерная головка. Анкернаяголовка состоит из опорной плиты 10с отверстием для пропуска штанги 5,на которой жестко закреплены вилки и Изобретение относится к строительству и может быть использовано длявосприятия выдергивающих нагрузок,передаваемых на основание, напримерпри временном расчаливании высотных 20конструкций, анкеровки стенда статических испытаний свай и т.п.Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение конструкции и ее изготовления и повышение несущей способности за счет исключения.продавливания грунта между лопастямиНа фиг. 1 схематично изображенаанкерная свая в .монтажном положении; 301на фиг. 2 - то же, в рабочем положении;. на фиг. 3 в . сечение А-А нафиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б"Б нафиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В нафиг. 2; на фиг. б - сечение Г-Г нафиг. 5; на фиг. 7 - сечение Д-Д нафиг. 1,Анкерная свая состоит из пологоствола 1, на верхнем торце которогозакреплена упорная плита 2, а на нижнем - конический упорный элемент 3,соединенный.бобышками 4 со штангой5 с открытым по торцам патрубком 6и подвижной трубчатой штангис прорезями 8, на верхнем торце которойзакреплена проушина 9, а на нижнем -анкерная головка. Анкерная головкасостоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5, на которой жестко закреплены вилки 11 и оси12 шарниров анкерных лопастей,13 спродольными ребрами 14, Центры шарниров лежат на окружности, диаметр которой всегда меньше диаметра окружностей, соединяющих проекции векторов15силы тяжести анкерных лопастей на горизонтальную плоскость. Анкерные лопасти 13 выполнены кривопинейнымив поперечном сечении и имеют цилиндоси 12 шарниров анкерных лопастей13 с продольными ребрами 14 . Анкерныелопасти выполнены криволинейными впоперечном сечении и имеют цилиндрическую поверхность, внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружныйдиаметр лопастей в сомкнутом положении. Длина лопастей, их количество,ширина и угол раскрытия определеныприведенной зависимостью. 7 ил . рическую поверхность. Внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружныйдиаметр лопастей в сомкнутом положении, т.е. патрубок 6 может вместитьв себя анкерную головку,Анкерную сваю возводят следующимобразом.Изготавливают скважину (не показано) и в случае необходимости обсаждают ее обсадной трубой максимум доотметки (не показано), которая вышеотметки опорной плиты 10 неподвижнойштанги на высоту анкерной лопасти 13.В скважину, длина которой больше длины анкерной сваи, а диаметр несколько превышает диаметр патрубка 6, опускают анкерную сваю в монтажном положении (анкерная головка целиком находится в патрубке 6). К подвижнойштанге 7 через проушину 9 подключаютгрузоподъемный механизм или домкрат(не показано) и извлекают анкерную головку из патрубка б. Поскольку вектора сил тяжести анкерных лопастей 13.всегда расположеныснаружи от осей 12шарниров, то анкерная головкапо мере выхода из патрубка 6,стремится раскрыться, чему способствует и конический упорныйэлемент 3 неподвижного полого ствола 1, Он же ограничивает оптимальный:.угол раскрытия лопастей. При внедрении анкерных лопастей 13 в стенкискважины возможно осыпание грунта,который сквозь патрубок 6 падает назабой скважины. По величине усилий,затрачиваемых на извлечение подвижнойштанги 7, судят о несущей способности анкерной сваи, ограничивая дальнейшее раскрытие анкерной головкипри достижении требуемой несущей способности.Анкерную сваю соединяют с конструкцией и эксплуатируют. После использо 1557257вания сваи, воздействуя силовым меха"низмом на подвижную штангу 7, возвращают анкерную головку в исходном положение - в патрубок 6. При этом анкерные лопасти 13, опускаясь по свое 5му следу в грунте и испытывая егосопротивление, смыкаются, чему такжеспособствует верхний торец патрубка 6.После того как анкерную головку полностью завели в патрубок 6 отключаютсиловой механизм и анкерную сваю извлекают,Максимальная несущая способностьанкерной сваи достигается тогда,когда грунт благодаря арочному эффекту не продавливается сквозь лопасти.В этом случае несущая способностьсваи обусловлена сдвигом массивагрунта в виде усеченного конуса,.ниж Оний диаметр которого равен диаметруразмаха лопастей.Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены зависимостью25К1 соьс + Ги 1 пгде 1 - длина лопасти;И - несущая способность с ваи, 30К - расчетное сопротивление грунта, нормальное к поверхностилопасти;Й - расчетное сопротивление грунта, касательное к поверхности лопасти;С - средняя ширина лопасти;Ы - угол наклона лопасти в раскрытом положении к горизонтали;ц - периметр поперечного сечениялопасти;п - количество лопастей,Приведенная зависимость позволяет взаимоувязать геометрические парамет ры анкерной головки с ее глубиной заложения, характеристикой грунта и/несущей способностью анкерной сваи.Предлагаемая анкерная свая проста в изготовлении и эксплуатации, обла дает малой материалоемкостью и мак.симальной несущей способностью, которую можно определить при раскрытии анкерной головки до эксплуатации сваи. Для раскрытия лопастей применяют обычные грузоподъемные механизмыили домкраты. Закрытие лопастей в исходное положение - в защитный патрубок осуществляют, применяя эти же домкраты, либо статические или динамические нагрузки, например вес молота сваебойного агрегата.Использование сваи особенно целесообразно при значительных кратковременных выдергивающих нагрузках, например при монтаже высотных конструкций, статических испытаниях свай, монтаже оборудования в стесненных условиях и при реконструкции предприятий.Формула изобретенияАнкерная свая, включающая полый ствол с раскрывающимися лопастями, закрепленными на опорной плите, упорный элемент с штангой и приспособлением для фиксации лопастей в сомкнутом положении, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью снижения материалоемкости, упрощения конструкции и ее изготовления и повышения несущей способности за счет исключения продавливания грунта между лопастями, фиксирующее приспособление выполнено в виде открытого по торцам патрубка с жестко закрепленным внутри стержнем, верхний конец которого жестко прикреплен к упорному элементу, причем внутренний диаметр патрубка превышает наружныйдиаметр лопастей в сомкнутом положении, а лопасти шарнирно закреплены на опорной плите по ее периметру вплотную одна к другой и выполнены криволинейными с цилиндрической поверхностью, при этом длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены зависимостью1(К 1 сов о(+ Ги) игде 1 длина лопасти,И - несущая способность сваи;К - расчетное сопротивление грунта, нормальное к поверхностилопасти;Г - расчетное сопротивление грунта, касательное к поверхнос-ти лопасти;средняя ширина лопасти;Ы - угол наклона лопасти в раскрытом положении к горизонтали;и - периметр поперечного сечениялопасти;и - количество лопастей.Редактор Ю.Серед тор Л.Патай Ко ГКНТ ССС 3 Тираж 550 Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям пр113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат фПатент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 70ВНИИПИ Го 1557257Роставитель В.Гониехред Л,Олийнык