АНКЕРНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к отраслям строительства, сельского хозяйства, быта и касается анкерного устройства для крепления в почве опор и подобных несущих элементов объектов разного назначения.
Обычно крепление в почве опорных элементов, таких как трубы, столбы, столбики (ограждения) и тому подобное осуществляют путем погружения (забивка, закапывание) нижней части в почву на глубину, которая обеспечивает их устойчивость. Для повышения устойчивости против действия разносторонних нагрузок (сверху, снизу, сбоку) или в случае более мощных опор, таких как фонарные столбы, увеличивают площадь погружаемой в почву части опоры путем прикрепления к ней дополнительных, например поперечных, элементов или путем бетонирования. Это сложно и затратно как при монтаже (выкапывание ямки, бетонирование), так и при демонтаже опор (откапывание нижней части), и неэкологично в случае простого срезания опор, потому что в почве остаются их нижние части.
Из патента на изобретение RU 2005849 C1 (опубл. 15.01.1994, МПК: E02D 5/80) известен грунтовый анкер, используемый для крепления расчалок дымовых труб, опор линий электропередачи, а также при быстром строительстве палаточных городков в зонах отдыха и т.п. Описанный анкер имеет погруженный в почву корпус из двух половин и размещенную внутри клиновую систему, через которую прилагаемое усилие передается на половины корпуса, распирая их и прижимая таким образом к почве, обеспечивая сцепление. Такой анкер имеет сложную конструкцию, оказывает локализованное действие на почву и не предназначен для неплотных грунтов.
Из патента на изобретение RU 2109880 C1 (опубл. 27.04.1998, МПК: E02D 5/80, E04B 5/54) известен грунтовый анкер, к нижней части трубчатого корпуса которого прикреплены ориентированные вверх вдоль корпуса гибкие прутья, верхние концы которых соединены с шайбой, охватывающей корпус. Анкер забивают в почву, а затем дополнительной резьбовой муфтой или ударником смещают шайбу вниз, в результате чего средние части прутьев отгибаются от корпуса и упираются в почву вокруг него. Эффекта распирания прутьев можно достичь также путем приложения определенного усилия вертикально вверх. При этом шайба упирается в почву, прутья отгибаются, и анкер фиксируется в нем. Недостатками такого грунтового анкера является то, что он не обеспечивает устойчивость при значительных боковых усилиях и при вертикальных усилиях при втором способе монтажа, а также то, что при обоих способах монтажа демонтировать такой анкер можно лишь путем откапывания или отрезания, потому что вытянуть его невозможно в результате такого механизма фиксации в почве.
Ближайшим к предложенной полезной модели в техническом смысле является описанный в польской заявке PL 398773 (опубл. 14.10.2013, МПК: E04B 1/49, E04B 1/76, F16B 13/00, F16B 13/00) анкерный кол для крепления на поверхности утеплительных или отделочных элементов, содержащий выполненное в форме фланца основание, с помощью колка неподвижно закрепляемое на поверхности, и удерживающий элемент, образованный двумя ножками, каждая из которых прикреплена к основанию упругим соединением, причем внешний контур каждой из ножек выгнут по дуге с радиусом R. После закрепления основания на удерживающие элементы с усилием натягивают, например пенопластовый утеплительный лист. Благодаря заявленной форме поперечного сечения удерживающие ножки врезаются в материал утеплительного листа и расходятся в разные стороны, в значительной мере увеличивая площадь и объем части утеплительного листа, задействованной в его прикреплении, что существенно, учитывая его неплотную структуру.
Однако заявленные формы выполнения анкерного кола не предусматривают его повторного использования, не пригодны для крепления более массивных элементов, а также для использования в качестве грунтового анкерного элемента.
Задачей полезной модели является создание анкерного устройства для установки и удержания в почве опор объектов разного назначения, в котором путем пространственного рассредоточения в почве погружаемых удерживающих элементов при простой конструкции достигнута высокая устойчивость в разных почвах включительно с болотистыми, а также обеспечена возможность неразрушающего демонтажа и повторного использования.
Техническая суть заявленной полезной модели анкерного устройства для крепления в почве опор заключается в рассредоточении в почве усилий, прилагаемых устанавливаемой на нем конструкцией, которое осуществлено за счет использования вместо одного погружаемого в почву удерживающего элемента по крайней мере трех ориентированных в разные стороны удерживающих элементов аналогично корневищам растений. Благодаря этому к удерживающей функции привлечена не только почва, непосредственно прилегающая к отдельному удерживающему элементу, но и масса почвы, размещенной как под, так и над удерживающими элементами.
Поставленная задача выполнена в анкерном устройстве для установки и удерживания в почве опор объектов разного назначения, которое содержит основание с монтажными элементами для соединения с опорой устанавливаемой конструкции и удерживающие элементы, соединенные с основанием, в котором согласно полезной модели основание имеет по меньшей мере три размещенных вдоль исходящих из одной точки лучей с одинаковым пространственным угловым расстоянием профилированных плеча, ориентированных вниз под углами к горизонтали, соответствующими углам наклона удерживающих элементов, каждый из которых выполнен в виде прямой жесткой профилированной заостренной ноги, погружаемой в почву под углом, зависящим от плотности почвы и предполагаемой нагрузки, причем основание и удерживающие элементы имеют крепежные средства для жесткого взаимного соединения с возможностью регулирования положения монтажной поверхности основания.
В предпочтительной форме выполнения анкерное устройство содержит три удерживающих элемента, причем в этом случае угол между ними в виде сверху составляет 120°. При таком количестве удерживающих элементов для основных случаев применения анкерного устройства обеспечивается достаточная устойчивость в почве как при вертикальных, так и при боковых нагрузках на него.
В предпочтительной форме выполнения крепежные средства в удерживающих элементах выполнены в виде круглых отверстий, а в плечах основания - в виде удлиненных отверстий под болтовое соединение. Благодаря этому может быть компенсирована возможная неточность при погружении в почву отдельных удерживающих элементов с целью придания нужного положения монтажной плоскости основания анкерного устройства.
В полезной модели предусмотрено, что жесткость профилированной заостренной ноги достигнута путем придания ей углового поперечного профиля, T-образного профиля, двутаврового профиля или другого профиля, который увеличивает жесткость на изгиб по сравнению с плоским элементом.
В целесообразной форме выполнения заостренная часть удерживающего элемента имеет повышенную прочность по сравнению с остальным телом, достигнутую, например путем закалки (в случае стали) или надевания твердого наконечника. Благодаря этому облегчается и повышается надежность погружения удерживающих элементов без искривления в твердые почвы, например, глинистые.
Предпочтительная форма выполнения полезной модели более детально объясняется на примере, проиллюстрированном чертежами. На них схематически изображено:
Фiг. 1. Общий вид анкерного устройства,
Фiг. 2. Вид сверху,
Фiг. 3. Возможные формы поперечного сечения ноги,
Фiг. 4. Общий вид анкерного устройства с установленным на нем фонарным столбом,
Фiг. 5. Другой пример использования анкерных устройств.
На фиг. 1 представлен практический пример реализации заявителем соответствующего полезной модели анкерного устройства в собранном состоянии. Анкерное устройство для крепления в почве опор содержит основание 1 в форме металлической пластины, к которой под одинаковым наклоном неподвижно прикреплены (приварены) три плеча 2, смещенных друг относительно друга на 120°. К каждому плечу 2 с помощью болтового соединения прикреплены погружаемые в почву удерживающие элементы, выполненные в виде прямых профилированных ног 3 (фиг. 2).
Основание 1 анкерного устройства имеет монтажные средства для прикрепления к нему устанавливаемой конструкции или устройства, выполненные в этом примере реализации в виде трех крепежных отверстий 4.
При установке анкерного устройства его ноги 3 с использованием ударных, вибрационных или других подходящих устройств и технологического направляющего средства наклонно погружают в почву под углами, согласованными с наклоном плеч 2 основания 1. При этом угол наклона, длина, форма и площадь поперечного сечения ног 3 зависят от вида и состояния почвы, а также предполагаемых нагрузок на анкерное устройство.
На фиг. 3 представлены предпочтительные формы поперечного сечения ноги 3 (угловое B и T-образное C), которые в сравнении с простой плоской формой (A) придают ноге повышенную жесткость, благодаря чему при погружении в почву нога не сгибается, и во время эксплуатации способна выдерживать большие нагрузки.
Для облегчения погружения ноги в почву и повышения надежности погружения удерживающих элементов без искривления в твердые, например, глинистые почвы, ее заостренный конец дополнительно упрочняют, например, путем закалки (в случае стали) или надевания твердого наконечника.
В верхней части ноги 3 выполнены круглые отверстия под болтовое соединение.
После погружения всех ног 3 в почву на нужную глубину на них накладывают плечи 2 основания 1, совмещают с отверстиями в верхних частях ног 3 удлиненные отверстия 5 плеч 2 и соединяют плечи 2 и ноги 3 с помощью болтов и гаек. При этом наличие удлиненных отверстий 5 в плечах 2 предоставляет возможность желаемым образом ориентировать монтажную поверхность основания 1.
Благодаря такому присоединению ног 3 к плечам 2 обеспечивается возможность легкого демонтажа анкерного устройства путем удаления болтовых соединений и вынимания ног 3 из почвы, например, с помощью вибрационных устройств. Таким образом, устраняется экологическая нагрузка на почву после демонтажа больше не нужной опоры. Вместе с тем само анкерное устройство для опоры может быть повторно использовано в другом месте.
В случае, когда не предусматривается демонтаж анкерного устройства, соединение основания и ног может быть осуществлено путем сварки.
Соответствующее полезной модели анкерное устройство может быть использовано как для установления отдельных объектов, таких как столбы, например фонари (фиг. 4), или мачты, так и для поддержки многоэлементных конструкций, таких как солнечные батареи (фиг. 5). Для разных применений соответствующим образом рассчитываются конструктивные параметры анкерного устройства, которые обеспечивают выдерживание ожидаемых нагрузок.
Таким образом, соответствующее полезной модели анкерное устройство для поддержки опор в почве имеет такие преимущества:
- Отсутствие фундаментов и даже траншей или ямок,
- Прочность сцепления с почвой во всех пространственных направлениях,
- Простой монтаж,
- Простой демонтаж,
- Возможность повторного использования после демонтажа,
- Пригодность для применения в сложных, например, болотистых почвах.
Заявленное анкерное устройство может быть широко использовано, например, для поддержки в почве опор легких строительных сооружений и конструкций - домиков, навесов, и тому подобное, столбов, мачт, элементов ограждений спортивного, сельскохозяйственного или бытового назначения.