Грунтовый натяжной анкер

Союз Соеетскнк

Соцнвпистическик

Республик

< 711234 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 31.10,75 (21) 2185702/29-33 с присоединением заявки,%— (23) П риоритет (52)M. Кл.

Е 02 D 5/80

Геаударстееиимй кемитет

СССР ае делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.01.80. Бюллетень .% 3

Дата опубликования описания 30.0! .80 (53) УДК 624.159.1:

:624.023.943 (088.8) (72) Автор изобретения

В. Н. Жуков

Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно- исследовательский институт Гидропроект" им. С. Я. Жука (71) Заявитель (54) ГРУНТОВЫЙ НАТЯЖНОЙ АНКЕР

Изобретение относится к области строительства, например гидротехнического, транспортного, дорожного и т. п., и может. быть использовано для анкеровки конструктивных элементов и фундаментов, крепления стенок котлованов, откосов и горных выработок, а также для предварительного напряжения грунта и в других случаях, когда требуется повышение устойчивости конструктивных элементов и сооружений путем их прижатия к основанию или когда требуется приложение внешней нагрузки к грунто10 вой поверхности, в том числе к поверхности скалы, для предупреждения разуплотнения, выветривания, обрушения или выпора массивов грунта.

Известен грунтовый анкер, содержащий ствол, оголовок и винтовую лопасть, а также втулку с фиксаторами для укрепЛения троса, причем анкер закрепляется в грунте путем ввинчивания и служит для крепления тросовых оттяжек (1).

Недостатком такого анкера является то, что он не приспособлен для предварительного напряжения и, кроме того, он не пригоден для использования в скальных и полускальных грунTBX.

Известен также грунтовый натяжной анкер, предназначенный для анкеровки конструктивных элементов и фундаментов к основанию, а также для крепления стенок котлованов, откосов и горных выработок преимущественно в скальных грунтах, включающий стержень, один . конец которого закреплен в скважине (или шнуре), а друтой конец, выступающий из скважины, снабжен гайкой, выполняющей роль упорного диска, и инвентарным натяжным приспособлением. При этом гайка, подвижно закреплена на стержне, снабженном для этого резьбой.

Для создания в таком анкере предварительного напряжения небольшой величины обычно употребляется гаечный ключ, которым гайка завинчивается на стержне до достижения заданной величины предварительного напряжения.

Для создания больших величин предварительного напряжения применяется специальный тянущий домкрат, а также толкающие домкраты с коромыслом или траверсой, с помощью которых стержень напрягается до заданной всл1 и7!12

3 ны усилия, после чего гайка перемешается по стержню до соприкосновения с опорой, вслед за чем домкраты отключаются, натяжное устройство снимается, а анкер остается в натянутом положении (2) .

Недостатком такого анкера является то, что резьба ослабляет стержень и вследствие этого снижается несущая способность анкера до 30% и более. Указанный недостаток проявляется особенно сильно в той области использования, где усилие предварительного напряжения измеряется десятками и сотнями тонн, например в гидротехническом строительстве. Вместе с тем резьба снижает надежность анкера вследствие концентрации напряжений в углублениях резьбового профиля, поэтому у такого анкера в процессе эксплуатации имеется повышенная опасность обрыва стержня по резьбе. Эта опасность еще больше повышается из-за работы стержня на осевое растяжение с изгибом на резьбовом участке, поскольку трудно добиться, чтобы стержень был полностью перпендикулярен опоре, а гайка лежала на опоре без перекоса, Цель изобретения — повышение несущей способности и надежности анкера.

Данная цель достигается тем, что грунтовый натяжной анкер, включающий стержень, один конец которого закреплен в скважине, а другой конец снабжен натяжным приспособлением и упорным диском, снабжен клиньями, расположенными под упорным диском со стороны скважины, направленными навстречу друг другу и охватывающими стержень, а упорный диск закреплен на стержне жестко. При этом натяжное приспособление может содержать домкраты с разъемной траверсой, а стержень может быть снабжен дополнительным упорным диском, жестко закрепленным на нем.

На фиг. 1 изображен грунтовый анкер, поперечный разрез; на фиг. 2 — вид А — А на фиг. 1. 40

Грунтовый .натяжной анкер содержит стержень

1, один конец которого расположен в скважине

2 и жестко закреплен в ней на участке 3. Г!ругой конец стержня снабжен упорным диском 4, жестко прикрепленным к стержню. К нижней поверхности диска 4 примыкает пластина 5, охватывающая стержень, и вильчатые клинья 6, направленные навстречу друг другу с охватом стержня так, что они перекрывают расстояние между пластиной 5 и опорой 7.

Анкер работает следующим образом. Стержень с жестко закрепленным на нем упорным диском 4 вставляют в скважину 2 и жестко закрепляют в ней на участке 3 с помощью, например, цементного раствора или механического устройства, Затем анкер натягивают на заданную величину усилия с помощью натяжных приспособлений, подсоединяемых к стержню выше диска или к самому диску. В процессе

34 4 натяжения стержень упруго ушншяется, в результате чего упорный диск 4 отхолит от опоры 7, образуя зазор, в который вставляют клинья 6 навстречу друг другу с охватом стержня и сдвигают до отказа. Если при этом зазор останется неперекрытым полностью, то клинья раздвигают, в зазор дополнительно вставляют пластину 5 с охватом стержня и клинья снова сдвигают до отказа. После этого натяжное устройство снимают, а анкер оставляют в состоянии предварительного напряжения.

При этом конусность клиньев подбирают с таким расчетом, чтобы они не раздвигались под нагрузкой, а толщину клиньев и пластин подбирают в зависимости от величины подъема упорного диска над опорой в процессе создания предварительного напряжения, причем величина такого подъема (зазора) тем больше, чем длинее стержень и деформативнее грунт.

Анкер такой конструкции имеет несущуюспособность, равную несущей способности целого, ничем не ослабленного, стержня. Это позволяет снизить расход металла, в том числе стали повышенной прочности. Одновременно с этим у него повышается надежность вследствие работы стержня на растяжение без изгиба, поскольку упорный диск может быть прикреплен под углом к стержню параллельно плоскости опоры уже после закрепления анкера в скважине, а это,способствует уменьшению лоследствий перекоса стержня относительно опоры, возникающего, как правило, при монтаже анкера.

Кроме того, такой анкер обладает дополнительными преимуществами в сравнении с анкером, включающим резьбовое соединение упорного диска со стержнем. Он прост в изготовлении в построечных условиях, особенно при сварном соединении уггорного диска со стержнем независимо от длины и диаметра последнего.

Он позволяет без дополнительных трудозатрат получить наружный конец анкера любой длины, которая требуется для сцепления с бетоном анкеруемой конструкции, поскольку упорный диск может быть прикреплен в любом месте стержня, а в анкере с гайкой требуются дополнительные трудозатраты по нарезке лишней резьбы вдоль всего удлиненного участка стержня.

Эта же особенность анкера упрощает его подгонку по забуренной скважине.

Для упрощения подсоединения натяжного устройства и при создании большой величины предварительного натяжения целесообразно снабжать конец стержня дополнительным упорным диском 8 жестко укрепленным на кем, а натяжное приспособление снабжать разъемной траверсой 9 с толкающими домкратами 10.

Анкер с дополнительным диском работает следуюшим образом.

5 7

На беконную илн металлическую опору 7 ставят голкаюшие домкраты 10 и упирают их в инвентарную, состоящую из двух половин разъемную траверсу 9, которую в свою очередь, упирают в упорный диск 8.

При нагружении домкратов их поршни толкают траверсу и в результате этого стержень натягивается на заданную величину усилия. После этого анкер фиксируется в натянутом положении, как было описано вьпце, с помощью клиньев 6, а при необходимости и пластины 5.

После фиксации натяжное приспособление снимается и анкер остается в натянутом положении.

В случае, если размеры опоры не позволяют разместить на ней нужное число домкратов, их можно разместить на других опорах, для чего к стержню прикрепляют необходимое число таких же дополнительных дисков.

Формула изобретения

1. Грунтовый натяжной анкер, содержащий установленный в скважину стержень, один ко11234 нец которого жестко закреплен в скважине, а другой снабжен упорным диском и натяжным приспособлением, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности и надежности анкера, он снабжен клиньями, расположенными под упорным диском со стороны скважины, направленными навстречу друг другу и охватывающими стержень, а упорный диск закреплен на стержне жестко.

ia 2. Грунтовый натяжной анкер по п. 1, о тли ч аю щий ся тем, что натяжное приспособление содержит домкраты с разъемной траверсой, а стержень снабжен дополнительным упорным диском, жестко закрепленным на нем.

Источники информации; принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 230029, кл. Е 02 0 5/54, 1967.

20 2. Бокия Б. В. Технология и механизация проведения горных выработок. М., "Недра", 1972, с. 65 — 72 (прототип).

711234

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Жуков

Редактор Д. Мепуришвили Техред 0.Андрейко

Заказ 8972/20 Тираж P)3

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

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

Корректор Г. Назарова

Подлисное