ГРУНТОВЫЙ АНКЕР

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям грунтовых анкеров для крепления различных сооружений.
Известен грунтовый анкер (А.С. №547498, МПК Ε02D 5/80, опубликовано 25.02.77 г), включающий в себя опорный элемент - основную плиту, перед которой расположена дополнительная плита, при этом обе плиты в центральной части имеют отверстие. В отверстии нижней плиты закреплена ось с блоком, а в отверстии верхней плиты располагается поперечина. Ствол - тросовая оттяжка закрепляется на поперечине, огибает блок и проходит через сквозное отверстие.
Известен грунтовый анкер (А.С. №1350255, МПК Ε02D 5/80, опубликовано: 7.11.87 г.), включающий в себя ствол с наконечником и лопастями, свободно надетыми на этот ствол. Нижняя лопасть опирается на наконечник, а остальные лопасти размещены на стволе таким образом, что между их ступицами имеется свободная поверхность.
Недостатками вышеуказанных изобретений являются ограниченная несущая способность, определяющаяся сопротивлением грунта срезу по кромке опорного элемента.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является грунтовый анкер (А.С. №1728373, МПК Ε02D 5/80, Ε21D 21/00 опубликовано 23.04.92 г), включающий в себя погруженную в скважину тягу и поясной закрепленный на ней сужающийся к устью скважины анкерный элемент в виде усеченных конусов, а анкерные элементы по всей высоте выполнены с выемками на боковой поверхности и расположены соосно. При этом боковая поверхность анкерных элементов и их выемок составляет с нижним основанием угол в пределах 45-60 градусов.
Недостатком данного устройства является сложность изготовления вышеприведенной конструкции, а так же сложность при производстве монтажных работ, а именно заполнение сыпучим материалом без образования пустот.
Задачей настоящей полезной модели является повышение несущей способности и упрощение процесса монтажа анкерного устройства.
Поставленная задача достигается тем, что в грунтовом анкере, включающим в себя опорный элемент, прикрепленный к стволу, образующая поверхность опорного элемента выполнена под углом наклона к оси ствола. При этом значение угла наклона находится в диапазоне 25°≤α≤35°.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежом: фиг. 1 - конструкция грунтового анкера, где позициями обозначены: 1 - ствол, 2 - опорный элемент.
Анкерное устройство включает в себя опорный элемент 2 закрепленный к стволу 1, при этом образующая верхнюю поверхность опорного элемента выполнена под углом наклона к оси несущего элемента. Опорный элемент может быть изготовлен из различного материала, обладающего прочностными свойствами выше чем грунтовая среда. Например материалам опорного элемента может являться: сталь, железо - бетон, полимер - песчаный состав и т.д. Ствол может быть выполнен из жесткого стержневого элемента, в виде прутка, трубы или из гибкого элемента, в виде троса, цепи.
Устройство работает следующим образом:
При монтаже анкерного устройства в выемку в грунте, опускают опорный элемент 2 присоединенный к стволу 1, после чего осуществляется засыпка выемки.
При приложении выдергивающего усилия к анкерному устройству за счет наклонна образующей верхней поверхности опорного элемента, грунт будет вытесняться в стороны, что приведет к его уплотнению и изменению прочностных свойств в зоне контакта с опорным элементом, тем самым, увеличив сопротивление на перемещение анкера.
Угол наклона образующей поверхности опорного элемента выбирается из условия 25°≤α≤35°, с четом грунтовых условий и угла трения материала опорного элемента о грунт, установленного экспериментальным путем.
Данный диапазон выбора угла наклона верхней образующей поверхности получен на основе экспериментальных исследований, результаты которых приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Диаметр основания опорного элемента D
Угол наклона образующей поверхности опорного элемента α
Величина несущей способности Ρ
30 мм.
20 град.
1520 Η
30 мм.
30 град.
1980 Η
30 мм.
45 град.
1440 Η
30 мм.
60 град.
1040 Η
30 мм.
90 град.
910 Η
Из таблице 1. следует, что наиболее рациональное значение угла наклона верхней образующей поверхности опорного элемента лежит в диапазоне 25°≤α≤35°, так как в это случаи достигается максимальное значение величины несущей способности.
Таким образом происходит равномерное уплотнение грунта по боковой поверхности опорного элемента и увеличивается сила сопротивления среза грунта, тем самым повышая несущую способность.