RU2525092C2 - Soil anchor - Google Patents

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention relates to the field of construction, namely, to fixation of open pit sides and retaining walls in soils of wide range of density and stability. A soil anchor includes a traction rod with a lock part of an anchor, which is located outside the border of soil sliding wedge in depth of the massif in the well filled with hardening mortar to the border of the soil sliding wedge with reinforcement of the mortar. The anchor lock is made from an accessory fixed to the end of the traction rod that aligns the traction in the well, with attachment of brackets fixed by bars between each other to the traction rod. Ends of brackets are fixed to the traction rod, and the bent part of brackets is brought to contact with well walls with alignment of traction rod position in the well. In the section of well filling with mortar the traction rod, brackets and rods that connect brackets are coated with a lubricant to insulate from mortar, for instance, with a hydrophobic compound - solid oil, bitumens, or are covered with craft paper impregnated with oils, at the same time excluding the cover adjoining the support structure of the bracket.

EFFECT: increased bearing capacity of anchors, their simplified manufacturing, reduced material intensity and labour intensiveness in their installation.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, конкретно к креплению бортов карьеров и подпорных стенок в грунтах широкого диапазона плотности и устойчивости.The invention relates to the field of construction, specifically to fastening the sides of quarries and retaining walls in soils of a wide range of density and stability.

Известны конструкции грунтовых анкеров, включающие тягу, прикрепленную к замку анкера, расположенному за зоной призмы обрушения грунта в скважине с заполнением ее твердеющим раствором (см., например, "Экспресс-информацию", серия "Строительство инженерных сооружений", Применение пневмопробойников в транспортном строительстве, выпуск 11, М., 1984, с.11, а также патент РФ №2344230 МПК E02D 5/80).There are known designs of soil anchors, including traction attached to the anchor lock located behind the zone of the prism of the collapse of the soil in the well with filling it with a hardening solution (see, for example, "Express Information", series "Construction of engineering structures", The use of pneumatic punch in transport construction , issue 11, M., 1984, p. 11, as well as RF patent No. 2344230 IPC E02D 5/80).

Недостатками этих конструкций являются низкая несущая способность анкеров и сложность изготовления и установки из-за многодетальности и ряда сопутствующих рабочих операций. При натяжении анкерной тяги происходит трещинообразование и скалывание затвердевшего раствора заполнения скважины, начиная от границы призмы обрушения грунта. При достижении больших усилий в анкере происходит срыв растворной части и по поверхности тяги, и по контакту с грунтом.The disadvantages of these designs are the low bearing capacity of the anchors and the complexity of manufacturing and installation due to the many details and a number of related work operations. When tensioning the anchor rod, cracking and chipping of the hardened well filling solution occurs, starting from the boundary of the prism of the collapse of the soil. Upon reaching great efforts in the anchor, the mortar part breaks down both on the draft surface and on contact with the ground.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.The aim of the present invention is to remedy these disadvantages.

Поставленная цель достигается тем, что в известных конструкциях, включающих тягу с замковой частью анкера, которая расположена за границей призмы обрушения грунта в глубине массива в скважине, заполненной твердеющим раствором до границы призмы обрушения грунта с армированием раствора, замок анкера выполнен из прикрепленного к торцу тяги упорного приспособления, центрирующего тягу в скважине, с прикреплением к тяге скоб, соединенных между собой стержнями, концы скоб прикреплены к тяге, а выгнутая часть скоб доведена до соприкосновения со стенками скважины с центрированием положения тяги в скважине, причем на участке заполнения скважины раствором тяга, скобы и соединяющие скобы стержни покрыты изолирующей от раствора смазкой, например, гидрофобным составом - солидолом, битумами или покрыты крафт-бумагой, пропитанной маслами, при этом, исключая покрытие, прилегающее к упорному приспособлению скобы.This goal is achieved by the fact that in the known structures, including a rod with a locking part of the anchor, which is located beyond the boundary of the prism of the collapse of the soil in the depths of the array in the well, filled with a hardening mortar to the border of the prism of the collapse of the soil with solution reinforcement, the anchor lock is made of a rod attached to the end of the rod a thrust device that centers the traction in the well, with brackets attached to the rod, interconnected by rods, the ends of the brackets are attached to the rod, and the curved part of the brackets is brought into contact with about the walls of the well with centering the position of the thrust in the well, and at the site of filling the well with a solution, the thrust, staples and connecting staples of the rods are coated with a lubricant insulating from the solution, for example, a hydrophobic compound - solid oil, bitumen or coated with kraft paper, impregnated with oils, while excluding coating adjacent to the stub fixture.

Такое выполнение анкера позволяет с момента затвердения раствора обеспечить ему повышенную несущую способность, так как в работу включается первоначально замок анкера, находящийся в глубине грунтового массива за призмой обрушения непосредственно у забоя скважины. Это особенно важно в случае натяжения анкерной тяги. Усилие натяжения от домкрата через тягу, скобы и упорное приспособление изначально передается непосредственно на призабойный раствор, а не на раствор у линии обрушения грунта, то есть уже на затвердевший раствор, находящийся у забоя скважины, а затем последовательно на слои грунта, объемлющие рабочую часть анкера.This embodiment of the anchor allows, from the moment of hardening of the solution, to provide it with increased load-bearing capacity, since the anchor lock located in the depth of the soil mass behind the collapse prism directly at the bottom of the well is included in the work. This is especially important in the case of tension anchor traction. The tension force from the jack through the rod, staples and thrust device is initially transferred directly to the bottom hole solution, and not to the solution near the collapse line, that is, to the hardened solution located at the bottom of the well, and then sequentially to the soil layers that enclose the working part of the anchor .

Так как тяга и скобы, кроме призабойных, со стержнями гидроизолированы и конструктивно не связаны с твердеющим раствором, усилия выдергивания анкерной тяги будет передаваться изначально на торец замка анкера и далее по направлению от забоя к границе зоны обрушения грунта, в результате чего происходит взаимодействие замковой части по грунту по боковой ее поверхности. Поэтому упорное приспособление замковой части анкера целесообразно выполнять в виде ряда стержней, или полос, замкнутых по контуру скважины, или полого конуса, или кольцевой плиты, а для приготовления твердеющего раствора применять расширяющийся цемент. При этом хвостовая часть анкерной тяги, находящаяся между устьем скважины и линией обрушения, также может быть снабжена центрирующими элементами.Since thrust and staples, except for bottomhole ones, are waterproofed with the rods and are not structurally connected with the hardening mortar, the pulling force of the anchor rod will be transmitted initially to the end face of the anchor lock and further from the bottom to the border of the soil collapse zone, as a result of which the castle part interacts on the ground along its lateral surface. Therefore, the persistent adaptation of the castle part of the anchor is advisable to perform in the form of a series of rods, or strips, closed along the contour of the well, or a hollow cone, or an annular plate, and to prepare a hardening mortar, use expanding cement. In this case, the tail part of the anchor rod located between the wellhead and the collapse line can also be provided with centering elements.

Особенно важно применять предлагаемую конструкцию в зимних условиях, так как после образования скважины, прилегающие к устью скважины слои грунта, и полость самой скважины охлаждаются в первую очередь и тем самым снижаются прочностные свойства твердеющего раствора заполнения скважины. Таким образом, статическая работа предлагаемой конструкции анкера начинается не непосредственно с устья скважины или со слоев раствора заполнения скважины, ближайших к границе обрушения грунта, а с замка анкера, расположенного в глубине массива грунта. Поскольку скобы с соединительными стержнями на первоначальной стадии натяжения тяги не имеют сцепления с раствором, то усилие натяжения передается на упорное приспособление и далее на контактирующий с ним раствор и объемлющий его грунт. С повышением нагрузки при натяжении тяги в работу вступают все взаимосвязанные между собой скобы. Такое выполнение конструкции анкера позволяет уменьшить длину замка анкера и, в целом, длину скважины и самой конструкции анкера.It is especially important to apply the proposed design in winter conditions, since after the formation of the well, the soil layers adjacent to the wellhead and the cavity of the well itself are cooled first and thereby the strength properties of the hardening solution of the filling of the well are reduced. Thus, the static work of the proposed design of the anchor does not begin directly from the wellhead or from the layers of the well filling solution closest to the boundary of the collapse of the soil, but from the anchor lock located in the depth of the soil mass. Since the brackets with connecting rods at the initial stage of traction tension do not adhere to the solution, the tension force is transmitted to the thrust device and then to the solution in contact with it and the soil that surrounds it. With an increase in load during traction tension, all interconnected brackets come into operation. This embodiment of the anchor structure allows to reduce the length of the anchor lock and, in general, the length of the well and the anchor structure itself.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где схематично изображен замок анкера и часть скважины с прилегающими к замку деталями анкера в продольном и поперечном разрезах.The proposed technical solution is illustrated by the drawing, which schematically shows the anchor lock and part of the well with the anchor parts adjacent to the lock in longitudinal and transverse sections.

Описываемое устройство включает в себя размещенную в пробуренном грунтовом массиве 1 скважине 2 тягу 3, призабойная часть которой, непосредственно у забоя скважины 2, оборудована приваренными к тяге 3 скобами 4 и 5 из стержней или полос. По длине замка также приварены к тяге 3 аналогичные скобы 5. Выгнутая часть скоб 4 и 5 касается стенок скважины 2. К торцу тяги 3 непосредственно у забоя скважины 2 приварено упорное приспособление 6 в виде цельного круга, или может быть выполнено из перекрещивающихся стержней, или полого конуса. Скобы 4 и 5 соединены между собой стержнями 7. Все поверхности тяги 3, скоб 5 и стержней 7 гидроизолированы смазкой 8, например, солидолом, битумами или обернуты крафт-бумагой, пропитанной маслами. Хвостовая часть тяги 3 на выходе из устья скважины 2 имеет резьбу и натяжное приспособление в виде опорной шайбы 9 и гайки 10. Скважина 2 заполняется раствором 11 до границы призмы обрушения грунта, в ряде случаев - до устья скважины 2. Граница линии обрушения грунта обозначена цифрой 12.The described device includes a rod 3 located in a drilled soil massif 1, a rod 3, the bottom-hole part of which, directly at the bottom of a well 2, is equipped with brackets 4 and 5 from rods or strips welded to the rod 3. Similar brackets are also welded along the length of the lock 3 to the rod 3. The curved part of the brackets 4 and 5 touches the walls of the well 2. A stop device 6 is welded to the end of the rod 3 directly at the bottom of the well 2 in the form of a solid circle, or can be made of intersecting rods, or hollow cone. The brackets 4 and 5 are interconnected by rods 7. All surfaces of the rod 3, brackets 5 and rods 7 are waterproofed with grease 8, for example, with solid oil, bitumen or wrapped with oil-impregnated kraft paper. The tail part of the rod 3 at the exit from the wellhead 2 has a thread and a tension device in the form of a support washer 9 and nut 10. Well 2 is filled with solution 11 to the boundary of the prism of the collapse of the soil, in some cases to the mouth of the well 2. The boundary of the line of the collapse of the soil is indicated by a number 12.

Технология установки анкера осуществляется следующим образом. В пробуренную в грунтовом массиве 1 в скважину 2 устанавливают предварительно гидроизолированные смазкой 8 тягу 3 и скобы 5. Упорное приспособление 6 и скобы 4 не имеют смазки. Затем осуществляется заполнение скважины 2 твердеющим раствором 11 до границы призмы обрушения грунта 12. После достижения раствором проектной прочности производят натяжение и закрепление анкерной тяги с помощью спецоборудования или динамометрическим ключом, позволяющим создать усилие натяжения не менее 10 тс. После этого анкер готов к эксплуатации.The installation technology of the anchor is as follows. In the drilled in the soil mass 1 in the well 2 install pre-waterproofed with grease 8 rod 3 and staples 5. The thrust device 6 and staples 4 are not lubricated. Then, the well 2 is filled with a hardening mortar 11 to the boundary of the prism of the collapse of the soil 12. After the solution reaches the design strength, the anchor rod is tensioned and fixed using special equipment or with a torque wrench, which allows creating a tension force of at least 10 tf. After that, the anchor is ready for use.

Claims (1)

Грунтовый анкер, включающий тягу с замковой частью анкера, которая расположена за границей призмы обрушения грунта в глубине массива в скважине, заполненной твердеющим раствором до границы призмы обрушения грунта с армированием раствора, замок анкера выполнен из прикрепленного к торцу тяги упорного приспособления, центрирующего тягу в скважине, с прикреплением к тяге скоб, соединенных между собой стержнями, концы скоб прикреплены к тяге, а выгнутая часть скоб доведена до соприкосновения со стенками скважины с центрированием положения тяги в скважине, причем на участке заполнения скважины раствором тяга, скобы и соединяющие скобы стержни покрыты изолирующей от раствора смазкой, например гидрофобным составом - солидолом, битумами или покрыты крафт-бумагой, пропитанной маслами, при этом исключая покрытие, прилегающее к упорному приспособлению скобы. Soil anchor, including a rod with a locking part of the anchor, which is located beyond the boundary of the prism of the collapse of the soil in the depths of the array in the well, filled with a hardening mortar to the border of the prism of the collapse of the soil with the reinforcement of the solution, the anchor lock is made of a stop device attached to the end of the rod that centers the rod in the well , with brackets attached to the rod, interconnected by rods, the ends of the brackets are attached to the rod, and the curved part of the brackets is brought into contact with the walls of the well with centering position Yagi downhole, wherein at the site of filling wells with a solution of the thrust bracket and the joining bracket rods covered with insulating from the solution grease such a hydrophobic compound - solid oil, bitumens or coated kraft paper impregnated with oils, while eliminating the coating adjacent to the persistent fixture brackets.

Images