Анкерная п-образная скоба для универсального гибкого защитного бетонного мата
Анкерная скоба может быть использована для крепления к подстилающей поверхности универсальных гибких защитных бетонных матов. Скоба содержит два продольных и поперечный элементы из стали. Благодаря неподвижному соединению продольных и поперечного элементов скоба имеет П-образную форму. Скоба содержит элементы гарпунного типа, соединенные с продольными элементом. Длина продольных элементов составляет 400÷1500 мм, длина поперечного элемента составляет 200÷700 мм, толщина данных элементов составляет 7÷35 мм. Часть продольного элемента выступает над поперечным элементом или расположена вровень с ним. Увеличена нагрузочная способность анкерной скобы. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 пр.
Техническое решение относится к грунтовым анкерам и предназначено для крепления к подстилающей поверхности универсальных гибких защитных бетонных матов (УГЗБМ) и для их сборки в универсальное гибкое защитное бетонное полотно, в частности, на откосах, местах по урезу воды и образования наледи.
Из патентного документа RU 2090702 С2 от 20.09.1997 известна анкерная скоба для фиксации к грунту георешетки. Известная анкерная скоба содержит продольный и поперечный элементы, соединенные между собой неподвижно и придающие скобе Г-образную форму.
Однако УГЗБМ существенно отличаются от георешеток из-за своей большей массы (при размещении УГЗБМ на склоне возможно его смещение под действием собственного веса) и толщины, более тяжелых условий эксплуатации, например в бурных водотоках (что требует использования более длинных, прочных и эффективных грунтовых анкеров).
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности закрепления УГЗБМ на подстилающей поверхности и их сборки в универсальное гибкое защитное бетонное полотно. Данная задача решается благодаря применению соответствующих предъявляемым требованиям анкерных скоб.
Обеспечиваемый настоящей полезной моделью технический результат заключается в увеличении нагрузочной способности анкерной скобы, в том числе на грунтах различного типа, включая сложные грунты, настолько, чтобы обеспечить надежность закрепления УГЗБМ на подстилающей поверхности при сохранении простоты конструкции.
Технический результат достигается благодаря тому, что анкерная скоба, содержащая два продольных элемента и один поперечный элемент, соединенные между собой неподвижно и придающие скобе П-образную форму, также содержит элементы гарпунного типа, соединенные с продольными элементами в противоположной их части от места соединения поперечного и продольных элементов. Причем продольные и поперечный элементы выполнены из стали. Длина продольных элементов составляет 400÷1500 мм. Длина поперечного элемента составляет 200÷700 мм. Толщина данных элементов составляет 7÷35 мм. При этом части продольных элементов выступают над поперечными элементами в противоположную сторону от элементов гарпунного типа или находятся вровень с поперечными элементами в непосредственной близости от места их соединения.
В частном случае часть продольного элемента выступает над поперечным элементом не менее чем на 10 мм в противоположную сторону от элемента гарпунного типа.
Также в частном случае элемент гарпунного типа содержит по меньшей мере одну лапку, выполненную с возможностью раскрытия на угол до 45° по отношению к продольному элементу.
Сущность полезной модели поясняется следующими графическими материалами.
На фиг.1 показан вид спереди первого примера анкерной скобы.
На фиг.2 показан вид спереди второго примера анкерной скобы.
На фиг.3 представлено применение третьего примера анкерной скобы.
Анкерная скоба служит для передачи выдергивающих усилий от УГЗБМ на толщу грунта. Выдергивающие усилия возникают, в частности, из-за действия на периферийные бетонные блоки УГЗБМ сильного потока воды в половодье, способного оторвать периферийные бетонные блоки от подстилающей поверхности и скрутить полотно УГЗБМ. Анкерные скобы выполняют как монтажную, так и несущую функции, обеспечивают надежную фиксацию УГЗБМ к грунтам различных типов, за исключением скальных, набухающих, просадочных и сильносжимаемых грунтов, илов, глин текучей консистенции, а также торфов.
Анкерная скоба содержит два продольных элемента 1 и поперечный элемент 2, соединенные между собой так, что анкерная скоба имеет П-образную форму. Продольные элементы 1 предназначены для погружения в грунт, а поперечный элемент 2 нужен для прижатия и прикрепления к верхней стороне блоков УГЗБМ. К каждому продольному элементу 1 также присоединен элемент 3 гарпунного типа, практически не мешающий погружению анкерной скобы в грунт, но существенно препятствующий ее выдергиванию из грунта благодаря максимально возможному заглублению элемента 3 гарпунного типа, увеличивающий этим нагрузочную способность анкерной скобы. Нагрузочная способность анкерной скобы П-образной формы превышает нагрузочную способность известной анкерной скобы Г-образной формы благодаря дополнительному продольному элементу, двум элементам 3 гарпунного типа, выбору подходящих материала и размеров элементов конструкции.
Примеры различных конструкций анкерной скобы показаны на фиг.1, 2 и 3.
Поперечный элемент 2 и элемент 3 гарпунного типа соединены с продольными элементами 1 неподвижно, что придает конструкции простоту.
Теоретически и экспериментально установлено, что надежно закрепить представленные на рынке УГЗБМ на подстилающей поверхности можно только при выполнении анкерной скобы из прочного металла, а именно из стали, предпочтительно из стержней (прутков) арматурной стали периодического профиля, и с размерами, достаточными для обеспечения прочности конструкции.
Длина А продольных элементов 1 должна составлять 400÷1500 мм, что достаточно для закрепления существующих УГЗБМ с самыми толстыми бетонными блоками 4 на пропитанных водой грунтах русел водотоков, где требуется максимально возможное заглубление анкерных скоб для их надежной фиксации.
Бетонные блоки 4 УГЗБМ соединены канатами 5, в верхние основания периферийных бетонных блоков 4 замоноличены металлические пластины 6. При этом длина В поперечного элемента 2 должна составлять 200÷700 мм, что позволит разместить данный элемент над верхним основанием бетонного блока 4 известных УГЗБМ и создать большую протяженность соединения поперечного элемента 2 с металлической пластиной 6 бетонного блока 4, что способствует прочности их соединения.
Толщины C1 и C2 элементов 1 и 2 должны составлять 7÷35 мм, так как данные элементы испытывают значительные механические нагрузки на изгиб как при монтаже анкерной скобы путем ее забивания в грунт, в том числе и в сложный, включающий, например, камни или суглинок, так и при эксплуатации зафиксированного УГЗБМ.
Часть продольного элемента 1 должна выступать над поперечным элементом 2 в противоположную сторону от элемента 3 гарпунного типа или находится вровень с поперечным элементом 2 в непосредственной близости от места их соединения. В противном случае, при забивании анкерной скобы возникает опасность передачи части усилия на поперечный элемент 2 из-за неточности ударов кувалдой. Передача части усилия при забивании анкерной скобы на поперечный элемент 2 способна привести как к ослаблению соединения поперечного элемента 2 с продольным элементом 1, так и к изгибу продольного элемента 1. Из-за изгиба продольного элемента 1 возможно существенное уменьшение глубины погружения анкерной скобы в грунт, а также ее расположение не под прямым углом к поверхности УГЗБМ. Все это снижает нагрузочную способность анкерной скобы. Кроме того, для облегчения забивания анкерной скобы в грунт концы продольных элементов 1 со стороны элемента 3 гарпунного типа желательно заострять, как это показано на фиг.1.
Выполнение перечисленных условий ведет к увеличению нагрузочной способности анкерной скобы для УГЗБМ, в том числе на грунтах различного типа, включая сложные грунты, благодаря: а) высокой прочности анкерной скобы и сохранению ее прочности после забивания в грунт; б) возможности погружения анкерной скобы в грунт на достаточную глубину, причем под прямым углом к поверхности; в) созданию прочного соединения с металлической пластиной бетонного блока УГЗБМ.
Конкретные размеры выбирают исходя из размеров и условий эксплуатации УГЗБМ.
Желательно выполнять часть продольного элемента 1 выступающей над поперечным элементом 2 на расстояние D, не меньшее, чем 10 мм, так как опасность передачи части усилия на поперечный элемент 2 из-за неточности ударов кувалдой при этом будет наименее вероятна.
Конец продольного элемента 1 с элементом 3 гарпунного типа является рабочей частью анкерной скобы и в частных случаях выполнения анкерной скобы представляет собой распорную часть, то есть изменяющую свои размеры при образовании соединения с грунтом, или нераспорную часть, как показано на фиг.1, однако имеющую уменьшающееся сечение по направлению к краю рабочей части продольного элемента 1. Элемент 3 гарпунного типа предпочтительно содержит по меньшей мере одну лапку, выполненную с возможностью раскрытия на угол до 45° по отношению к продольному элементу 1, как показано на фиг.2, что позволяет увеличить нагрузочную способности анкерной скобы без усложнения конструкции, которое было бы необходимо для обеспечения раскрытия лапки на больший угол. В частном случае лапка представляет собой металлический пруток, прикрепленный к продольному элементу 1 одним своим концом, образующий обратный крюк, для усиления закрепления анкерной скобы в грунте. Благодаря упругости металлического прутка угол между ним и продольным элементом 1 изменяется, например, от 10° при забивании анкерной скобы в грунт, до 30° при возникновении выдергивающего усилия. Также возможно изготовление лапки из упругой металлической полосы.
Продольные и поперечный элементы 1 и 2, а также элемент 3 гарпунного типа предпочтительно связаны между собой в единую конструкцию электродуговой ручной сваркой с образованием сварных соединений 7. Возможно выполнение анкерной скобы в виде цельнолитой детали.
После укладки УГЗБМ на подстилающую поверхность вдоль периферийных бетонных блоков 4 равномерно с шагом 1,0÷2,0 м вбивают в грунт анкерные скобы и скрепляют их с металлическими пластинами 6 бетонных блоков 4. Затем при помощи режущего инструмента удаляют выступающую над поперечным элементом 2 части продольных элементов 1, как показано на фиг.3. В случае конструкций анкерной скобы, показанных на фиг.1 и 2, выступающие над поперечным элементом 2 части продольных элементов 1 удаляют полностью, так как это не повлияет на прочность соединения данных элементов. Для сборки УГЗБМ в универсальное гибкое защитное бетонное полотно анкерные скобы пропускают через совмещенные монтажные петли соседних УГЗБМ. Положение УГЗБМ дополнительно фиксируют несущими анкерными скобами, охватывающими бетонные блоки во внутренней части УГЗБМ.
1. Анкерная скоба, содержащая два продольных элемента и один поперечный элемент, соединенные между собой неподвижно и придающие скобе П-образную форму, отличающаяся тем, что также содержит элементы гарпунного типа, соединенные с продольными элементами в противоположной их части от места соединения поперечного и продольных элементов, причем продольные и поперечный элементы выполнены из стали, длина продольных элементов составляет 400-1500 мм, длина поперечного элемента составляет 200-700 мм, толщина данных элементов составляет 7-35 мм, а части продольных элементов выступают над поперечными элементами в противоположную сторону от элементов гарпунного типа или находятся вровень с поперечными элементами в непосредственной близости от места их соединения.
2. Скоба по п.1, отличающаяся тем, что часть продольного элемента выступает над поперечным элементом в противоположную сторону от элемента гарпунного типа не менее чем на 10 мм.
3. Скоба по п.1, отличающаяся тем, что элемент гарпунного типа содержит по меньшей мере одну лапку, выполненную с возможностью раскрытия на угол до 45° по отношению к продольному элементу.
