КОМПОЗИТНЫЙ АНКЕР
COMPOSITE ANCHOR

Настоящее техническое решение относится к области строительства, является крепежным средством и может быть применено при монтаже и установке элементов большого веса или элементов, подвергающихся высокой нагрузке для их фиксации относительно вертикальных или горизонтальных, предпочтительно бетонных, опор, таких как стены, потолочные перекрытиях или пол, в том числе для монтажа ограждений на объектах городской и пригородной инфраструктуры.
Из существующего уровня техники известны металлические анкеры, закрепляющиеся на основании посредством быстроотверждающейся смеси (см., напр., RU 2427731, опубл. 27.08.2011 или RU 94007076, опубл. 20.11.1995). Однако такие анкеры имеют ограниченный срок службы и со временем подлежат замене, поскольку при применении их в уличных условиях, например для крепления перильных ограждений мостовых сооружений, лестничных сходов и т.п., этот элемент крепления со временем при проникновении влаги, начинает окисляться, терять свои свойства. В результате происходит разрушение элемента крепления и также начинает разрушаться бетон в месте просверленного отверстия крепления. В этом случае такого типа анкер подлежит замене.
Из существующего уровня техники известен композитный анкер, выполненный из композитного материала на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, армированной стекловолокном и стеклотканью и включающий грузонесущий стержень с осевым сквозным каналом и расположенными на нем фасонными выступами и фиксирующий узел (см., напр., RU 2303698, опубл. 27.07.2007). Данное техническое решение выбрано в качестве наиболее близкого аналога к заявляемому устройству. Недостатком его является сравнительно небольшой срок службы в результате выполнения фиксирующего узла металлическим.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является обеспечение увеличение срока службы изделия и надежности крепления.
Поставленная задача решается за счет того, что в композитном анкере, выполненном из композитного материала на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, армированной стекловолокном и стеклотканью и включающем грузонесущий стержень с осевым сквозным каналом и расположенными на нем фасонными выступами и фиксирующий узел, согласно техническому решению фиксирующий узел представляет собой фиксирующую гайку, во внутренней полости которой размещена головка анкера, выполненная на грузонесущем стержне за одно целое с ним, имеющая конусообразную торцевую поверхность и общий со стержнем осевой сквозной канал, а также снабженная выполненными на ее опорной стенке внешними упорными заплечиками, ответными по форме внутренним упорным заплечикам, выполненным на опорной стенке внутренней полости фиксирующей гайки, при этом для обеспечения возможности пропуска двухкомпонентного быстротвердеющего клея на основе эпоксидной смолы и его размещения между головкой и стенками внутренней полости фиксирующей гайки торцевая поверхность и опорная стенка головки снабжены радиально расположенными канавками, сообщающимися попарно посредством продольных канавок, выполненных на боковой поверхности головки.
Грузонесущий стержень в области соединения с головкой выполнен с конусным уширением.
На задней стенке фиксирующей гайки выполнены радиально расположенные канавки.
Боковая поверхность фиксирующей гайки имеет форму правильного многогранника.
Головка анкера размещена заподлицо относительно фиксирующей гайки.
Техническим результатом, достигаемым при использовании устройства, характеризующегося приведенной совокупностью признаков, является обеспечение надежности крепления за счет повышения жесткости конструкции, достигаемой монолитностью фиксирующего узла с устройством в целом, благодаря выполнению фиксирующей гайки и головки с ответными упорными заплечиками, обеспечивающими создание необходимой и достаточной для крепления растягивающей нагрузки, а также предложенному конструктивному выполнению внешней поверхности головки, обеспечивающей равномерное распределение двухкомпонентного быстротвердеющего клея на основе эпоксидной смолы в элементах фиксирующего узла с последующей его адгезией, который после затвердения вместе с элементами анкера образует один единый элемент крепления.
Сущность заявленного устройства поясняется чертежами, не охватывающими и, тем более, не ограничивающими объем притязаний по данному решению, а лишь являющимися иллюстрирующими материалами частного случая выполнения устройства, при этом:
на фиг.1 изображен композитный анкер;
на фиг.2 изображен вид А на фиг.1;
на фиг.3 изображен вид Б на фиг.1.
Композитный анкер выполнен из композитного материала на основе эпоксидной или полиэфирной смолы, армированной стекловолокном и стеклотканью. Он включает грузонесущий стержень 1 и фиксирующий узел 2. В грузонесущем стержне 1 выполнен осевой сквозной канал 3. На грузонесущем стержне 1 расположены фасонные выступы 4. Фиксирующий узел 2 состоит из головки 5 анкера и фиксирующего элемента в виде фиксирующей гайки 6. Головка 5 анкера выполнена на грузонесущем стержне за одно целое с ним и имеет общий со стержнем 1 осевой сквозной канал 3. Фиксирующая гайка 6 установлена на стержне 1 таким образом, что головка 5 анкера размещена во внутренней полости 7, выполненной в фиксирующей гайке 6. Опорная стенка головки 5 снабжена внешними упорными заплечиками 8, ответными по форме внутренним упорным заплечикам 9, выполненным на опорной стенке внутренней полости 7 фиксирующей гайки 6. Для обеспечения возможности пропуска двухкомпонентного быстротвердеющего клея на основе эпоксидной смолы и его размещения между головкой 5 анкера и стенками внутренней полости 7 фиксирующей гайки 6 торцевая поверхность и опорная стенка головки 5 снабжены радиально расположенными канавками 10, сообщающимися попарно посредством продольных канавок 11, выполненных на боковой поверхности головки 5 анкера, а торцевая поверхность головки 5 анкера имеет конусообразную форму.
В предпочтительном варианте выполнения устройства грузонесущий стержень 1 в области соединения с головкой 5 анкера выполнен с конусным уширением 12. На задней стенке фиксирующей гайки 6 выполнены радиально расположенные канавки 13. Боковая поверхность фиксирующей гайки 6 имеет форму правильного многогранника. Головка 5 анкера размещена заподлицо относительно фиксирующей гайки 6.
Устанавливают композитный анкер следующим образом.
Сначала проводят подготовительные работы. В основании, на котором требуется установить какой-либо объект, высверливается канал диаметром, превышающим диаметр грузонесущего стержня 1 на величину 2-6 мм и глубиной, превышающей его длину на величину 1-3 мм. Размеры канала определены для заполнения образовавшейся пустоты между грузонесущим стержнем 1 и стенкой канала двухкомпонентным быстротвердеющим клеем, произведенным на основе эпоксидной смолы, для эффективной работы клеевой массы. Канал очищают от отходов сверления и пыли и после обработки грунтовкой заполняют двухкомпонентным быстротвердеющим клеем, произведенным на основе эпоксидной смолы. Заполнение канала клеем не должно превышать 2/3 объема высверленного канала. Заполнение происходит с помощью специального пистолета с двухкамерным баллоном, в баллоне большего объема находится эпоксидная смола, а в баллоне меньшего объема отвердитель. Баллоны соединены между собой единой головкой, через которую путем выдавливания выходит дозированная смешанная масса клеевой основы, которая гарантирована сертификатом производителя.
После заполнения канала вышеназванным клеем устанавливают закрепляемый объект. На грузонесущий стержень 1 устанавливают фиксирующую гайку 6, размещая при этом головку 5 анкера во внешней полости 7 фиксирующей гайки 6 таким образом, чтобы внутренние и внешние упорные заплечики 9, 8 элементов фиксирующего узла 2 находились в зацеплении друг с другом. Обезжиренный анкер в сборе, медленно вращая по часовой стрелке для исключения образования воздушных пробок, вводят до упора в канал, не оставляя при этом пространства между фиксирующей гайкой 6 и закрепляемым объектом. Вышеуказанный клей проникает в зазор между стенками канала и грузонесущим стержнем 1 и в его осевой сквозной канал 3, не оставляя свободного пространства. При этом выполненные на грузонесущем стержне 1 фасонные выступы 4 способствуют перемешиванию клея до однородной массы, его равномерному распределению по свободному пространству, а также замедляют процесс его отверждения до тех пор, пока грузонесущий стержень 1 не будет полностью введен в канал.
После этого клей затвердевает. Далее анкер нагружают, придавая ему растягивающую нагрузку. Для этого поворачивают относительно головки 5, которая, благодаря застывшему клею, неподвижна вместе с грузонесущем стержнем 1, фиксирующую гайку 6 до того момента, пока внутренние упорные заплечики 9 фиксирующей гайки 6 и внешние упорные заплечики 8 головки 5 анкера полностью не выйдут из зацепления друг относительно друга, при этом фиксирующая гайка 6 будет стремиться как бы вытащить грузонесущий стержень 1 за головку 5 из канала, а фасонные выступы 4 будут сопротивляться этой силе, окончательно прижимая устанавливаемый объект к основанию. После затяжки фиксирующей гайки 6 на торцевую поверхность головки 5 наносят вышеназванный клей, который проникает в осевое отверстие, до конца заполняя оставшееся в нем пустое пространство. Кроме того, клей заполняет радиальные канавки торцевой поверхности головки и по ним проникает сначала в продольные канавки 11 боковой поверхности головки 5, полностью заполняя их, а потом в радиальные канавки опорной стенки головки 5. Выполнение торцевой поверхности головки 5 конусообразной обеспечивает возможность выполнения радиальных канавок 10 наклонными, что улучшает процесс подачи клея по канавкам 10, 11 между элементами фиксирующего узла 2. После окончательного затвердения клея все элементы анкера и клеевая масса в результате адгезии становятся однородным элементом крепления, не имеющим пустот, являющимся одним монолитным элементом крепления, что существенно влияет на надежность крепления с увеличением его жесткости и обеспечивает длительный срок службы изделию.
При работе композитного анкера, изготовленного в предпочтительном варианте его выполнения, конусное уширение 12 грузонесущего стержня 1 в области его соединения с головкой 5 анкера перекрывает внешнее отверстие канала при полной посадке в него стержня, закрывая тем самым доступ воздуха в канал, что влияет на будущие прочностные характеристики застывшего клея. Радиально расположенные канавки 13 на задней стенке фиксирующей гайки 6 обеспечивают дополнительное ее стопорение после ее затяжки. Боковая поверхность фиксирующей гайки 6 в форме правильного многогранника облегчает процесс ее затяжки. При размещении головки 5 анкера заподлицо относительно фиксирующей гайки 6 повышается удобство заполнения клеем фиксирующего узла 2.
Анкерное крепление с использованием заявляемого композитного анкера. изготовленного на основе эпоксидных или полиэфирных смол, армированных стекловолокном и стеклотканью и вышеназванного клея на основе эпоксидных смол, которые после затвердения вместе образуют один единый элемент крепления, не имеет свойств окисления и не позволяет произойти разрушению бетона при вибрации или без нее, что является бесспорным преимуществом настоящего композитного анкера перед другими композитными анкерами и анкерами, изготовленными из металлов и их сплавов. Срок службы при эксплуатации данного композитного анкера не ограничен, такой вид крепления является одним из лучших элементов крепления.