Анкерная свая

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в опорных конструкциях, предназначенных для восприятия выдергивающих нагрузок. Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение конструкции и ее изготовления и повышение несущей способности за счет исключения продавливания грунта между лопастями. Анкерная свая состоит из полого ствола 1, на верхнем торце которого закреплена упорная плита 2, а на нижнем - конический упорный элемент 3, соединенный бобышками 4 с штангой 5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатой штангой 7 с прорезями 8, на верхнем торце которой закреплена проушина 9, а на нижнем - анкерная головка. Анкерная головка состоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5, на которой жестко закреплены вилки и оси 12 шарниров анкерных лопастей 13 с продольными ребрами 14. Анкерные лопасти выполнены криволинейными в поперечном сечении и имеют цилиндрическую поверхность, внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружный диаметр лопастей в сомкнутом положении. Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены приведенной зависимостью. 7 ил.

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

1ЕСИЪЬЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЙМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4444660/23-33 (22) 20.06 .88 (46) 15. 04 . 90. Бюл. Р 14 (71) Киевский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (72) В.И. Берман (53) 624.155,39(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 990963, кл. Б 02 D 5/54, 1983.

Патент СП1А Р 3924 371, кл. 52-161.

;52-162, 1975. щ) g Е 02 D 5/44, 5/54

2 (54) АНКЕРНАЯ СВАЯ (57) Изобретение относится к строи— тельству и может быть использовано опорных конструкциях, предназначенны: для восприятия выдергиваюпдх нагрузок. Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение кон— струкции и ее изготовления и повышение несущей способности за счет исключения продавливания грунта между лопастями. Анкерная свая состоит из полого ствола 1, на верхнем торце карого закреплена упорная плита 2, 1557257 а на нижнем — конический упорный элемент 3, соединенный бобышками 4 с штангой 5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатой„штангой

7 с прорезями 8, на верхнем торце которой закреплена проушина 9, а на нижнем — анкерная головка. Анкерная головка состоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5, на которой жестко закреплены вилки и

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для восприятия выдергивающих нагрузок, передаваемых на основание, например при временном расчаливании высотных 20 конструкций, анкеровки стенда статических испытаний свай и т.п.

Целью изобретения является снижение материалоемкости, упрощение конструкции и ее изготовления и повыше- 25 ние несущей способности за счет исключения .продавливания грунта между лопастями °

На фиг. 1 схематично изображена анкерная свая в .монтажном положении; 30

1 на фиг. 2 — то же, в рабочем положении;- на фиг. 3 †. сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б"Б на фиг. 2; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 6 — сечение Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — сечение Д-Д на фиг.

Анкерная свая состоит из полого ствола 1, на верхнем торце которого закреплена упорная плита 2, а на ниж- 40 нем — конический упорный элемент 3, соединенный.бобышками 4 со штангой

5 с открытым по торцам патрубком 6 и подвижной трубчатой штанги 7 с прорезями 8, на верхнем торце которой закреплена проушина 9, а на нижнем— анкерная головка. Анкерная головка состоит из опорной плиты 10 с отверстием для пропуска штанги 5, на которой жестко закреплены вилки 11 и оси

12 шарниров анкерных лопастей,13 с продольными ребрами 14. Центры шарниров лежат на окружности, диаметр которой всегда меньше диаметра окружностей, соединяющих проекции векторов

15 силы тяжести анкерных лопастей на горизонтальную плоскость. Анкерные лопасти 13 выполнены криволинейными в поперечном сечении и имеют цилиндоси 12 шарниров анкерных лопастеи t3 с продольными ребрами 14 . Анкерные лопасти выполнены криволинейными в поперечном сечении и имеют цилиндрическую поверхность, внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружный диаметр лопастей в сомкнутом положении. Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены приведенной зависимостью. 7 ил . рическую поверхность. Внутренний диаметр патрубка 6 превышает наружный диаметр лопастей в сомкнутом положении, т.е. патрубок 6 может вместить в себя анкерную головку, Анкерную сваю возводят следующим образом.

Изготавливают скважину (не показано) и в случае необходимости обсаждают ее обсадной трубой максимум до отметки (не показано),которая выше отметки опорной плиты 10 неподвижной штанги на высоту анкерной лопасти 13.

В скважину, длина которой больше длины анкерной сваи, а диаметр несколько превышает диаметр патрубка 6, опускают анкерную сваю в монтажном положении (анкерная головка целиком находится в патрубке 6). К подвижной штанге 7 через проушину 9 подключают грузоподъемный механизм или домкрат (Hp. показано) и извлекают анкерную головку из патрубка 6. Поскольку вектора сил тяжести анкерных лопастей 13. всегда расположены снаружи от осей 12 шарниров, то анкерная головка по мере выхода из патрубка 6 ,стремится раскрыться, чему способствует и конический упорный элемент 3 неподвижного полого ствола 1. Он же ограничивает оптимальный: .угол раскрытия лопастей. При внедрении анкерных лопастей 13 в стенки скважины возможно осыпание грунта, который сквозь патрубок 6 падает на забой скважины. По величине усилий, затрачиваемых на извлечение подвижной штанги 7, судят о несущей способности анкерной сваи, ограничивая дальнейшее раскрытие анкерной головки при достижении требуемой несущей способности.

Анкерную сваю соединяют с конструкцией и эксплуатируют. После использо1557257 вания сваи, воздействуя силовым механизмом на подвижную штангу 7, возвращают анкерную головку в исходном положение — в патрубок 6. При этом анкерные лопасти 13, опускаясь по свое5 му следу в грунте и испытывая его сопротивление, смыкаются, чему также способствует верхний торец патрубка 6.

После того как анкерную головку полностью завели в патрубок 6 отключают. силовой механизм и анкерную сваю извлекают.

Максимальная несущая способность анкерной сваи достигается тогда, когда грунт благодаря арочному эффекту не продавливается сквозь лопасти.

В этом случае несущая способность сваи обусловлена сдвигом массива грунта в виде усеченного конуса,.ниж- 2О ний диаметр которого равен диаметру размаха лопастей.

Длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены зависимостью

N (R ° t- соьс(+ fu1n гд е 1 — дли на лопасти;

N — несущая способность с ваи, 30

R — расчетное сопротивление грунта, нормальное к поверхности лопасти;

f — расчетное сопротивление грунта, касательное к поверхности лопасти;

t — средняя ширина лопасти;

Ы вЂ” угол наклона лопасти в раскрытом положении к горизонтали;

u — периметр поперечного сечения лопасти; п — количество лопастей, Приведенная зависимость позволяет взаимоувязать геометрические парамет- 45 ры анкерной головки с ее глубиной заложения, характеристикой грунта и

/ несущей способностью анкерной сваи.

Предлагаемая анкерная свая проста в изготовлении и эксплуатации, обладает малой материалоемкостью и мак.симальной несущей способностью, которую можно определить при раскрытии анкерной головки до эксплуатации сваи. Для раскрытия лопастей применяют обычные грузоподъемные механизмы ! или домкраты. Закрытие лопастей в исходное положение — в защитный патрубок осуществляют, применяя эти же домкраты, либо статические или динамические нагрузки, например вес молота сваебойного агрегата.

Использование сваи особенно целесообразно при значительных кратковременньтх выдергивающих нагрузках, например при монтаже высотных конструкций, статических испытаниях свай, монтаже оборудования в стесненных условиях и при реконструкции предприятий. формула изобретения

Анкерная свая, включающая полый ствол с раскрывающимися лопастями, закрепленными на опорной плите, упорный элемент с штангой и приспособлением для фиксации лопастей в сомкнутомположении, о тли ч а юща яс я тем, что, с целью снижения материалоемкости, упрощения конструкции и ее изготовления и повышения несущей способности за счет исключения продавливания грунта между лопастями, фиксирующее приспособление выполнено в виде открытого по торцам патрубка с жестко закрепленным внутри стержнем, верхний конец которого жестко прикреплен к упорному элементу, причем внутренний диаметр патрубка превышает наружный „ диаметр лопастей в сомкнутом положении, а лопасти шарнирно закреплены на опорной плите по ее периметру вплотную одна к другой и выполнены криволинейными с цилиндрической поверхностью, при этом длина лопастей, их количество, ширина и угол раскрытия определены зависимостью

I (R. t. cos a + u) где 1 — длина лопасти;

N — несущая способность сваи;

К вЂ” расчетное сопротивление грунта, нормальное к поверхности лопасти; — расчетное сопротивление грунта, касательное к поверхнос- ти лопасти; средняя ширина лопасти; (— угол наклона лопасти в раскрытом положении к горизонтали;

u — периметр поперечного сечения лопасти; и — количество лопастей. 1557257

1557257

Р-Я

Фиг 7

Составитель В.Гоник

Техред Л.Олийнык

Редактор 10.Середа

Корректор Л.Патай

Заказ 703 Тираж 550 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101