ДЕРЖАТЕЛЬ АНКЕРУЮЩИХ СТЕРЖНЕЙ ГРУНТОВОГО АНКЕРА

Полезная модель относится к элементам конструкций анкерных устройств, предназначенных для крепления в грунте.
Известен держатель профилированных ног грунтового анкера, содержащий корпус в виде металлической пластины, и кронштейны, одним плечом под углом прикрепленные к пластине, а к другому их плечу имеют возможность крепления с возможностью съема заглубляемые в почву профилированные ноги, (см. патент РФ на полезную модель №149045, кл. E02D 5/80, 2014 г.).
В результате анализа выполнения известного держателя необходимо отметить, что для его конструкции характерны значительные масса и габариты, обусловленные выполнением корпуса.
Известен держатель анкерующих стержней грунтового анкера, содержащий корпус, выполненный в виде полого объемного каркаса в форме усеченного конуса, к верхнему и нижнему основанию которого прикреплены направляющие, выполненные в виде труб и предназначенные для установки в них анкерующих стержней.
В центральной части верхнего основания корпуса имеется место для установки пробки с кольцом, к которому прикрепляется тяга.
В комплект грунтового анкера входят, собственно, держатель, пробка с кольцом, а также комплект анкерующих стержней, имеющих заострение на одном конце и ограничительные головки на другом.
При монтаже грунтового анкера держатель устанавливают на грунт, после чего вводят в направляющие трубы анкерующие стержни, которые заглубляют в грунт.
Устанавливают пробку с кольцом, к которому крепят тягу и осуществляют ее натяжение известным образом, притягивая конструкцию.
(см. авторское свидетельство СССР №1043259, кл. E02D 5/80, 1983 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения держателя грунтового анкера необходимо отметить, что его конструкция обладает высокой жесткостью, обеспечивает одновременное включение в работу всех анкерующих стрежней, за счет их наклонной установки в держателе. За счет такой установки анкерующие стержни работают на изгиб и сдвиг, но не на чистое выдергивание, что повышает несущую способность анкера. Кроме того, веерообразно расходящиеся анкерующие стержни вовлекают в работу значительный объем грунта, обеспечивая надежность анкеровки.
Однако конструкция известного держателя характеризуется значительными габаритами и массой, а выполнение направляющих в виде труб, помимо увеличения массы держателя, предполагает использование анкерующих стержней значительной длины и не исключает возможности их заклинивания в таких направляющих при проведении монтажно-демонтажных работ.
Техническим результатом заявленной полезной модели является разработка держателя анкерующих стержней грунтового анкера, имеющего минимальные массогабаритные характеристики при сохранении при его использовании несущей способности грунтового анкера и возможности его адаптации к различным видам грунта от дерна и глины до песчаной почвы и песка, а также возможности его монтажа и демонтажа без использования специального инструмента за счет расположения направляющих держателя.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в держателе анкерующих стержней грунтового анкера, содержащем корпус, выполненный в виде полого каркаса, на котором имеются направляющие, предназначенные для установки в них анкерующих стержней, новым является то, что каркас имеет форму треугольника с основанием и двумя боковыми сторонами, причем держатель оснащен двумя направляющими, каждая из которых выполнена в виде двух направляющих элементов, один из направляющих элементов одной направляющей расположен на боковой стороне каркаса, а другой - на основании, у вершины угла каркаса, противоположной данной боковой стороне, один из направляющих элементов другой направляющей расположен на другой боковой стороне каркаса, а другой - на основании у вершины угла каркаса, противоположной данной боковой стороне, при этом основание каркаса образовано расположенными внахлест друг относительно друга концами заготовки, из которой он изготовлен, которые могут быть скреплены друг с другом.
Держатель может быть изготовлен из заготовки в виде полосы, а его направляющие элементы выполнены в виде отверстий в полосе.
Держатель может быть изготовлен из проволочной заготовки, его направляющие элементы выполнены в виде карманов на проволочной заготовке, а концы заготовки между карманами основания могут быть зафиксированы зажимом, выполненным в виде скобы U-образной формы.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - держатель анкерующих стержней грунтового анкера, изготовленный из проволочной заготовки, вид сбоку;
- на фиг. 2 - держатель по фиг. 1, вид сверху;
- на фиг. 3-держатель анкерующих стержней грунтового анкера, изготовленный из проволочной заготовки, изображенный в положении перед замыканием концов заготовки, вид сверху;
- на фиг. 4 - держатель анкерующих стержней грунтового анкера, изготовленный из полосы, вид снизу;
- на фиг. 5 - держатель по фиг. 4, вид сбоку;
- на фиг. 6 - держатель по фиг. 4, вид сверху;
- на фиг. 7 - держатель, изготовленный из полосы, в составе грунтового анкера;
- на фиг. 8 - держатель, изготовленный из проволочной заготовки, в составе грунтового анкера.
Держатель анкерующих стержней грунтового анкера представляет собой полый каркас 1, имеющий форму треугольника, образованного нижней стороной 2 (основание) и боковыми 3 и 4 сторонами. Вершины углов каркаса обозначены позициями 5, 6, 7, где позицией 5 обозначена вершина угла образованная боковыми сторонами, позицией 6 обозначена вершина, образованная одной из боковых сторон - стороной 3 и основанием 2, позицией 7 обозначена вершина, образованная другой боковой стороной - стороной 4 и основанием 2. Вершины углов каркаса при его изготовлении могут быть слегка притуплены или скруглены.
Каркас оснащен, как минимум, двумя, направляющими, каждая из которых выполнена в виде двух направляющих элементов (8 и 10, 9 и 11) для установки в них анкерующих стержней 12 и 13.
К каркасу 1, предпочтительно, к его вершине 5, может быть прикреплена (в том числе, с возможностью съема) тяга 14 (фиг. 7, фиг. 8). Тягу 14 соединяют с элементом конструкции, которую надо прижать к грунту с целью повышения ее устойчивости на ветру и при воздействии других опрокидывающих сил. Это может быть центральный узел или центральная штанга треноги спутниковой антенны или стола с зонтом. Тяга 14 может быть выполнена, например, в виде талрепа или в виде петли из нейлоновой кабельной стяжки. Она также может быть выполнена из троса, шнура, ленты, ремня с механизмом натяжения, или иным известным образом.
Каркас 1 может быть изготовлен гибкой из заготовки, в качестве которой используют полосу или проволоку.
Каркас может быть выполнен из металла или пластика. Размеры каркаса могут быть различными и зависят от действующей на него нагрузки, а также от размеров и формы анкерующих стержней 12 и 13.
Направляющий элемент 8 расположен на боковой стороне 3 ближе к вершине 5 угла, а направляющий элемент 10 расположен на основании 2 ближе к вершине 7 угла, противоположной данной стороне.
Направляющий элемент 9 расположен на боковой стороне 4 ближе к вершине 5 угла, а направляющий элемент 11 расположен на основании 2, ближе к вершине 6 угла, противоположной данной стороне.
Нетрудно заметить, что направляющие элементы 8 и 10, а также 9 и 11 расположены на каркасе друг относительно друга таким образом, что устанавливаемые в них анкерующие стержни 12 и 13 расположены крест-накрест (скрещиваются) друг относительно друга.
Количество направляющих каркаса может быть и больше двух. Направляющие элементы 8, 9, 10, 11 каркаса 1 конструктивно могут быть реализованы различным образом.
Так, при выполнении каркаса из полосы, каждая направляющая образована двумя направляющими элементами 8 и 10, 9 и 11, каждый из которых выполнен в виде отверстия. Отверстие 8 выполнено на стороне 3, а отверстие 10 - на основании 2. Отверстие 9 выполнено на стороне 4, а отверстие 11 - на основании 2. Отверстия 8 и 10 и отверстия 9 и 11 смещены ближе к разным краям полосы, чтобы избежать утыкания анкерующих стержней 12 и 13 друг в друга при их установке в направляющие элементы держателя 1.
При выполнении каркаса 1 из проволоки, каждая направляющая образована двумя направляющими элементами 8 и 10, 9 и 11, каждый из которых выполнен в виде кармана, образованного гибкой проволоки при изготовлении держателя. Карман может иметь прямоугольную, треугольную или иную форму. Карман 8 образован на стороне 3, а карман 10 - на основании 2. Карман 9 образован на стороне 4, а карман 11 - на основании 2. Карманы 8 и 10 и карманы 9 и 11 отогнуты в разные стороны относительно плоскости каркаса, чтобы избежать утыкания анкерующих стержней 12 и 13 друг в друга при их установке в направляющие элементы держателя 1.
Анкерующие стержни 12 и 13, входящие в комплект грунтового анкера, выполнены в виде прямых колышков. Их поперечное сечение может быть различным: круглым; Х-образным; Г-образным, П-образным, прямоугольным; квадратным и пр.
Нижние части анкерующих стержней могут быть заострены. Направляющие элементы 8, 9, 10, 11 могут быть спрофилированы относительно формы поперечного сечения анкерующих стержней 12 и 13.
Для установки в держатель используются анкерующие стержни, выполненные, как правило, из металла и/или пластмассы.
При действии повышенных нагрузок, основание каркаса может быть усилено вторым концом (первый конец - это нижняя сторона 2) заготовки из полосы или проволоки следующим образом. При изготовлении каркаса оставляют свободный конец 15 заготовки, который заводят под нижнюю сторону 2 каркаса, внахлест относительно стороны 2, как показано на фигуре 1 для проволоки и фигуре 5 для полосы. Свободный конец 15 может быть скреплен со стороной 2. Скрепление может осуществляться известным образом, в честности, клепкой, сваркой и пр.
При изготовлении каркаса из полосы, соосно направляющим 8, 10 и 9, 11 располагаются аналогичные направляющие элементы, выполненные на конце 15 заготовки, которые образуют единый направляющий элемент 10 и 11.
Таким образом, в изготовленном из полосы каркасе конец заготовки, который образует нижнюю сторону 2 и конец 15 заготовки, образуют двойное основание каркаса. Это повышает жесткость каркаса, практически, не увеличивая его массогабаритные характеристики.
При использовании заготовки из проволоки, конец 15 переплетают с нижней стороной 2 и ее карманами 10 и 11, так, что конец 15 заводят под карман 11 с одной стороны и фиксируют над карманом 10 с другой стороны основания 2. Сила упругости проволочного каркаса прижимает конец 15 к стороне 4 и карману 10. Таким образом, конец 15 заготовки закрывает карманы 10 и 11 и препятствует выпаданию анкерующих стрежней 12 и 13 из этих карманов. Для увеличения жесткости держателя основание 2 и конец 15 заготовки могут быть дополнительно зафиксированы между карманами 10 и 11 зажимом 17, как это показано на фигуре 8. Зажим 17 выполнен в виде скобы U-образного сечения. Использование скобы 17 повышает жесткость каркаса и позволяет изготавливать его из более тонкой проволоки, что снижает массовые характеристики держателя.
При использовании заготовки из проволоки карманы 8 и 9 не замкнуты (открыты), но вставленные в них крест-накрест анкерующие стрежни удерживают друг друга от выпадания.
На концах заготовки из проволоки могут быть выполнены отогнутые вниз участки 16. При установке держателя они заглубляются в грунт и фиксируют держатель в заданном положении на грунте, что облегчает установку в него анкерующих стержней.
Тяга 14, при ее наличии, может охватывать стержни 12 и 13 в месте их соприкосновения у направляющих элементов 8 и 9, как это показано на фигуре 8.
Держатель анкерующих стержней грунтового анкера работает (находясь в комплекте грунтового анкера) следующим образом.
Для формирования грунтового анкера каркас 1 основанием устанавливают на грунт, заглубляя в него участки 16 концов заготовки. При этом вершина 5 каркаса оказывается вверху.
При такой установке каркаса 1, тяга 14, если она является его конструктивным элементом, должна быть расположена на вершине 5.
В направляющие элементы 8 и 10 устанавливают анкерующий стержень 12 и заглубляют его на заданную глубину в грунт. Аналогично, в направляющие элементы 9 и 11 устанавливают анкерующий стрежень 13 и заглубляют его в грунт на заданную глубину. При такой установке анкерующие стержни расположены под углом крест - накрест по отношению друг к другу.
Каркас 1 жестко фиксирует угол между заглубленными в грунт анкерующими стержнями 12 и 13, препятствуя их сведению друг к другу.
Тягу 14 соединяют с элементом прижимаемой к поверхности грунта конструкции, устройство натяжения, например, талреп, которой подсоединяют к элементу конструкции, натягивает ее. Действующая на держатель в результате натяжения тяги рабочая нагрузка передается на анкерующие стержни. Благодаря примененному в держателе расположению анкерующих стрежней, они, вне зависимости от направления действия рабочей нагрузки, работают, в основном, на изгиб и сдвиг, что обеспечивает их надежную фиксацию в грунте, а, следовательно, высокую несущую способность держателя. Анкерное устройство находится в рабочем положении.
По окончании использования грунтового анкерного устройства ослабляют натяжение тяги 14 и отсоединяют от элемент прижимаемой к грунту конструкции. Затем вытягивают из грунта через направляющие элементы анкерующие стрежни 12 и 13 за их верхние концы и освобождают держатель. Компоненты анкерного устройства готовы к укладке для транспортировки и повторного использования его на новом месте.
Достоинством конструкции держателя является его незначительные масса и габариты при сохранении высокой жесткости, что обеспечивается плоской (в отличие от объемной у наиболее близкого аналога) формой каркаса и выполнением направляющих.
Расположение на каркасе направляющих элементов держателя обеспечивает установку анкерующих стержней под углом друг к другу (крест-накрест), что обеспечивает устойчивость грунтового анкера при действии как вертикальных, так и боковых нагрузок на него.
Выполнение направляющих элементов, помимо уменьшения массогабаритных характеристик, позволяет исключить заклинивание в них анкерующих стрежней при проведении монтажно-демонтажных работ.
Держатель прост в изготовлении и эксплуатации, надежен, не требует использования специального оборудования при монтаже-демонтаже. Конструкция держателя позволяет использовать практически все известные анкерующие стрежни и, тем самым, адаптировать анкер к множеству вариантов почвы от дерна, глины до песчаной лесной почвы и песка, в том числе и путем изменения глубины заглубления анкерующих стержней.
Конструкция держателя обеспечивает возможность неразрушающего демонтажа грунтового анкера и многократного повторного использования его элементов.
Грунтовые анкеры с данным держателем могут быть использованы для повышения устойчивости треног спутниковых станций, столов с зонтами и других высоких и легких мобильных конструкций с большой парусностью и малыми размерами опорных площадок, а также для поддержки легких строительных сооружений, столбов, мачт, элементов ограждений и пр.