ГРУНТОВЫЙ АНКЕР
SOIL ANCHOR

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению бортов карьеров и подпорных стенок в грунтах широкого диапазона плотности и устойчивости.
Известны конструкции грунтовых анкеров, включающие тягу, прикрепленную к замку анкера, расположенному за зоной призмы обрушения грунта в скважине с заполнением ее твердеющим раствором (см., например, "Экспресс-информацию", серия "Строительство инженерных сооружений", Применение пневмопробойников в транспортном строительстве, выпуск 11, М., 1984, с.11, а также патент РФ №2344230 МПК E02D 5/80).
Недостатками этих конструкций являются низкая несущая способность анкеров и сложность изготовления и установки из-за многодетальности и ряда сопутствующих рабочих операций. При натяжении анкерной тяги происходит трещинообразование и скалывание затвердевшего раствора заполнения скважины, начиная от границы призмы обрушения грунта. При достижении больших усилий в анкере происходит срыв растворной части и по поверхности тяги, и по контакту с грунтом.
Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.
Поставленная цель достигается тем, что в известных конструкциях, включающих тягу с замковой частью анкера, которая расположена за границей призмы обрушения грунта в глубине массива в скважине, заполненной твердеющим раствором до границы призмы обрушения грунта с армированием раствора, замок анкера выполнен из прикрепленного к торцу тяги упорного приспособления, центрирующего тягу в скважине, с прикреплением к тяге скоб, соединенных между собой стержнями, концы скоб прикреплены к тяге, а выгнутая часть скоб доведена до соприкосновения со стенками скважины с центрированием положения тяги в скважине, причем на участке заполнения скважины раствором тяга, скобы и соединяющие скобы стержни покрыты изолирующей от раствора смазкой, например, гидрофобным составом - солидолом, битумами или покрыты крафт-бумагой, пропитанной маслами, при этом, исключая покрытие, прилегающее к упорному приспособлению скобы.
Такое выполнение анкера позволяет с момента затвердения раствора обеспечить ему повышенную несущую способность, так как в работу включается первоначально замок анкера, находящийся в глубине грунтового массива за призмой обрушения непосредственно у забоя скважины. Это особенно важно в случае натяжения анкерной тяги. Усилие натяжения от домкрата через тягу, скобы и упорное приспособление изначально передается непосредственно на призабойный раствор, а не на раствор у линии обрушения грунта, то есть уже на затвердевший раствор, находящийся у забоя скважины, а затем последовательно на слои грунта, объемлющие рабочую часть анкера.
Так как тяга и скобы, кроме призабойных, со стержнями гидроизолированы и конструктивно не связаны с твердеющим раствором, усилия выдергивания анкерной тяги будет передаваться изначально на торец замка анкера и далее по направлению от забоя к границе зоны обрушения грунта, в результате чего происходит взаимодействие замковой части по грунту по боковой ее поверхности. Поэтому упорное приспособление замковой части анкера целесообразно выполнять в виде ряда стержней, или полос, замкнутых по контуру скважины, или полого конуса, или кольцевой плиты, а для приготовления твердеющего раствора применять расширяющийся цемент. При этом хвостовая часть анкерной тяги, находящаяся между устьем скважины и линией обрушения, также может быть снабжена центрирующими элементами.
Особенно важно применять предлагаемую конструкцию в зимних условиях, так как после образования скважины, прилегающие к устью скважины слои грунта, и полость самой скважины охлаждаются в первую очередь и тем самым снижаются прочностные свойства твердеющего раствора заполнения скважины. Таким образом, статическая работа предлагаемой конструкции анкера начинается не непосредственно с устья скважины или со слоев раствора заполнения скважины, ближайших к границе обрушения грунта, а с замка анкера, расположенного в глубине массива грунта. Поскольку скобы с соединительными стержнями на первоначальной стадии натяжения тяги не имеют сцепления с раствором, то усилие натяжения передается на упорное приспособление и далее на контактирующий с ним раствор и объемлющий его грунт. С повышением нагрузки при натяжении тяги в работу вступают все взаимосвязанные между собой скобы. Такое выполнение конструкции анкера позволяет уменьшить длину замка анкера и, в целом, длину скважины и самой конструкции анкера.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где схематично изображен замок анкера и часть скважины с прилегающими к замку деталями анкера в продольном и поперечном разрезах.
Описываемое устройство включает в себя размещенную в пробуренном грунтовом массиве 1 скважине 2 тягу 3, призабойная часть которой, непосредственно у забоя скважины 2, оборудована приваренными к тяге 3 скобами 4 и 5 из стержней или полос. По длине замка также приварены к тяге 3 аналогичные скобы 5. Выгнутая часть скоб 4 и 5 касается стенок скважины 2. К торцу тяги 3 непосредственно у забоя скважины 2 приварено упорное приспособление 6 в виде цельного круга, или может быть выполнено из перекрещивающихся стержней, или полого конуса. Скобы 4 и 5 соединены между собой стержнями 7. Все поверхности тяги 3, скоб 5 и стержней 7 гидроизолированы смазкой 8, например, солидолом, битумами или обернуты крафт-бумагой, пропитанной маслами. Хвостовая часть тяги 3 на выходе из устья скважины 2 имеет резьбу и натяжное приспособление в виде опорной шайбы 9 и гайки 10. Скважина 2 заполняется раствором 11 до границы призмы обрушения грунта, в ряде случаев - до устья скважины 2. Граница линии обрушения грунта обозначена цифрой 12.
Технология установки анкера осуществляется следующим образом. В пробуренную в грунтовом массиве 1 в скважину 2 устанавливают предварительно гидроизолированные смазкой 8 тягу 3 и скобы 5. Упорное приспособление 6 и скобы 4 не имеют смазки. Затем осуществляется заполнение скважины 2 твердеющим раствором 11 до границы призмы обрушения грунта 12. После достижения раствором проектной прочности производят натяжение и закрепление анкерной тяги с помощью спецоборудования или динамометрическим ключом, позволяющим создать усилие натяжения не менее 10 тс. После этого анкер готов к эксплуатации.