СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОГО АНКЕРА И ГРУНТОВЫЙ АНКЕР

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОГО АНКЕРА И ГРУНТОВЫЙ АНКЕР


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2131495 (13) C1

(51) 6 E02D5/80 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 97120607/03 
(22) Дата подачи заявки: 1997.12.11 
(45) Опубликовано: 1999.06.10 
(56) Аналоги изобретения: Смородинов М.И. Анкерные устройства в строительстве. - М.: Стройиздат, 1983, с. 103. RU 94023187 A1, 20.02.96. RU 2039156 C1, 09.07.95. SU 1688790 A3, 23.03.93. SU 1761871 A1, 15.09.92. GB 2223518 A, 11.04.90. WO 8705647 A1, 24.09.87. 
(71) Имя заявителя: Бухов Владимир Михайлович; Джантимиров Христофор Авдеевич; Дмитриев Сергей Михайлович 
(72) Имя изобретателя: Бухов В.М.; Джантимиров Х.А.; Дмитриев С.М. 
(73) Имя патентообладателя: Бухов Владимир Михайлович; Джантимиров Христофор Авдеевич; Дмитриев Сергей Михайлович 
(98) Адрес для переписки: 121354, Москва, Можайское ш. 39, кв.268, Джантимирову Х.А. 

(54) СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ГРУНТОВОГО АНКЕРА И ГРУНТОВЫЙ АНКЕР 
Изобретение относится к области строительства, а именно к возведению заглубленных сооружений и укреплению откосов. Технический результат заключается в увеличении несущей способности сваи и долговечности анкеров. Способ возведения грунтового анкера включает погружение на проектную глубину обсадной трубы с теряемым башмаком, установку внутри обсадной трубы арматурной тяги, выбивание теряемого башмака, поинтервальное нагнетание цементного раствора в зону заделки анкера через обсадную трубу по мере ее извлечения, полное извлечение обсадной трубы с заполнением скважины цементным раствором, причем в погруженную до проектной отметки обсадную трубу дополнительно опускают излучатель энергии, с помощью которого выбивают теряемый башмак, затем заполняют трубу твердеющим материалом и поднимают ее нижний конец до отметки начала заделки анкера, фиксируют положение излучателя на 1,0-2,0 диаметра ниже ее конца. Далее начинают обрабатывать стенки скважины, производя электрические разряды излучателем в твердеющем материале, перемещая излучатель с обсадной трубой по длине заделки, и формуют заделку, непрерывно подавая дополнительное количество твердеющего материала в обсадную трубу. После окончания формования заделки излучатель извлекают, а в обсадную трубу опускают арматурную тягу, а затем полностью извлекают обсадную трубу. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 12 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к геотехническому строительству и касается возведения заглубленных сооружений в укрепления откосов.
Известен способ возведения анкерной сваи, включающий погружение полого анкера на проектную глубину, установку в его плоскость поворотной штанги с пирозарядами, после чего выполняют подрыв взрывчатого вещества и бойки анкера в виде пластин перемещают по цилиндрам (см. авт. св. СССР N 761663, кл. 5 E 02 D 5/54).
Известна анкерная свая, включающая оболочку, в стенках которой заподлицо закреплены цилиндры с бойками, а на концах цилиндров соосно по высоте закреплены полые втулки, в которые установлены поворотная штанга с пирозарядами (см. авт. св. СССР N 761663, кл. 5 E 02 D 5/54).
Известен способ возведения грунтового анкера, включающий погружение на проектную глубину обсадных труб с теряемым башмаком, установку внутри обсадных труб арматурной тяги и выбивание ею теряемого башмака, поинтервальное нагнетание цементного раствора в зону заделки анкера через обсадные трубы по мере их извлечения, полное извлечение обсадных труб с заполнением скважины цементным раствором (см. , например, М.И.Смородинов "Анкерные устройства в строительстве", М., Стройиздат, 1983, с. 103).
Известен грунтовый анкер, включающий заделку и арматурную тягу (см. там же, стр. 103).
Недостатком известного технического решения является невысокая несущая способность грунтового анкера и его недолговечность. Невысокая несущая способность, особенно в плотных глинистых грунтах, объясняется получаемой при бурении цилиндрической формой заделки анкера, изменить которую практически не удается при инъекции статическим давлением. Повышение давления приводит к разрывам в грунте и неконтролируемому уходу инъекционного раствора. Недолговечность анкеров вызвана ползучестью и трещиноватостью цементного камня заделки и, как следствие, коррозией арматуры.
Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, который заключается в увеличении несущей способности сваи и долговечности анкеров.
Предложенное техническое решение характеризуется тем, что в погруженные до проектной отметки обсадные трубы опускают излучатель энергии, с помощью которого выбивают теряемый башмак, заполняют трубы твердеющим материалом и поднимают до отметки начала заделки анкера, фиксируют положение излучателем на 1,0-2,0 диаметра ниже ее конца, затем начинают обрабатывать стенки скважины, производя электрические разряды излучателя в твердеющем материале (например, мелкозернистом бетоне), перемещая излучатель с обсадной трубой по длине заделки, и формуют заделку, непрерывно подавая дополнительное количество твердеющего материала в обсадную трубу; после окончания формования заделки излучатель извлекают, а в обсадную трубу опускают анкерную тягу, а затем полностью извлекают обсадные трубы.
Заявляемая совокупность существенных признаков находится в прямой причинно-следственной связи к достигаемому результату.
Анализ и сопоставление отличительных признаков.
п. Известный способ форм. п. 1. Последовательность операций: погружение обсадных труб с башмаком.
Предлагаемый способ. Погружение обсадных труб с башмаком, опускание излучателя энергии.
Известный способ. Опускание арматурной тяги, поинтервальное нагнетание цементного раствора по мере извлечения обсадных труб (в т.ч. на длине заделки - под давлением, на свободной длине - без давления).
Предлагаемый способ. Заполнение труб цементным раствором, извлечение обсадных труб на длину заделки, поинтервальное по мере повторного погружения обсадных труб электрогидравлическое формование заделки анкера, опускание арматурной тяги, извлечение обсадных труб.
Известный способ. п. 1. Анкерную заделку выполняют из цементного раствора.
Предлагаемый способ. Заделку выполняют из мелкозернистого бетона.
Известный способ. п. 1. Тяга свободно размещена в скважине.
Предлагаемый способ. Тяга закреплена в теряемом башмаке, например на резьбе.
Известный способ. п. 2, 3, 6. Заделка выполнена цилиндрической формы.
Предлагаемый способ. Заделка выполнена конической, биконической или полисферической формы, в т.ч. с различным диаметром сфер.
Известный способ. п. 8. Тяга выполнена в виде одиночного стержня.
Предлагаемый способ. Тяга выполнена в виде дополнительных упругих стержней, сваренных с центральным.
Известный способ. п. 4. Изоляция тяги выполнена из пластиковой трубы с антикоррозийной смазкой.
Предлагаемый способ. Изоляция тяги выполнена дискретно из цементного камня, в промежутках - из пластикового или резинового кольца, выполняющего одновременно функцию концентратора деформаций.
Известный способ. п. 9. Анкер имеет головную часть и заделку.
Предлагаемый способ. Анкер имеет две заделки.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом позволило установить его соответствие критерию новизны, так как заявленное решение не известно из уровня техники.
Предложенный способ возведения грунтового анкера и грунтовый анкер являются промышленно применимыми с помощью существующих технических средств и соответствуют критерию "изобретательский уровень", так как они явным образом не следуют из уровня техники, при этом из последнего не выявлено предписываемых преобразованию характеризуемых отличительных от прототипа существенных признаков, необходимых для достижения указанного технического результата.
Таким образом, предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения.
Других известных технических решений аналогичного назначения с подобными существенными признаками заявителем не обнаружено.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано бурение скважины, на фиг. 2 показано освобождение обсадной трубы от башмака, на фиг. 3 показано извлечение трубы на расчетную длину заделки с одновременным заполнением полости инъекционным раствором и установка излучателя на штанге в расчетное положение, на фиг. 4 показана электродинамическая обработка скважины, заполненной раствором, по мере погружения излучателя и обсадной трубы до забоя, на фиг. 5 показан готовый анкер с арматурной тягой и изолирующей оболочкой, на фиг. 6 показан анкер с полисферической заделкой, на фиг. 7 показан анкер с конической формой заделки, на фиг. 8 показан анкер с биконической формой заделки, на фиг. 9-10 показаны арматурные тяги с концентраторами деформации, на фиг. 11 показан анкер с винтовой поверхностью по всей длине, на фиг. 12 показаны анкеры с заделками с обоих концов.
Описываемый способ реализуется следующим образом:

Известной буровой установкой, например станком 1 фирмы "Бауэр", выполняют бурение наклонной скважины 2 под временный грунтовой анкер 3. Бурение производится забивкой, задавливанием или ввинчиванием обсадной трубы 4 с теряемым башмаком 5 до проектной глубины. Затем в обсадные трубы 4 заливают твердеющий раствор 6 (например, цементную суспензию), затем внутрь обсадных труб опускают источник электрических разрядов, например импульсный излучатель 7, на штангах 8, соединенный с разрядной станцией 9 кабелем 10. Излучателем 7 упираются в теряемый башмак 5 и добиваются его отсоединения при подъеме обсадных труб 4 на длину 0,2-0,5 м. Затем обсадные трубы 4 вместе с излучателем 7 извлекают из скважины 2 на длину заделки 11 будущего анкера 3, а освобождаемую полость 2 заполняют твердеющим раствором 6, фиксируют расчетное положение излучателя 7 относительно обсадной трубы 4 (0,2-0,4 м или 1,0-2,0 d) и начинают электродинамическую обработку (ЭДО) скважины 2 с поинтервальным или непрерывным перемещением обсадной трубы 4 к забою скважины 2. По мере осуществления ЭДО стенки скважины 2 раздвигаются, объем полости увеличивается в несколько раз, а твердеющий раствор 6 непрерывно стекает по обсадным трубам 4, заполняя полость заделки 14 анкера 3. По мере продвижения обсадные трубы 4 перекрывают отформованные участки стенок скважины 2, защищая их от влияния гидроударов, производимых в растворе электрическими разрядами.
При достижении излучателем 7 забоя скважины 2 ЭДО прекращают, излучатель 7 извлекают из обсадных труб 4, а в трубы 4 опускают тягу 12 анкера 3 в виде стержня, каната, с опорной трубой и т.п. После установки тяги 12 с защитной оболочкой 13 обсадные трубы 4 извлекаются из скважины 2. Анкер 3 готов к испытаниям после набора прочности твердеющего материала 6 заделки 11.
Имеются различные способы реализации предлагаемого способа.
Учитывая, что в большинстве видов грунта не происходит инъекций чисто цементного раствора непосредственно в поры грунта, отпадает необходимость использовать этот недолговечный материал в качестве материала анкера. В предлагаемом способе в качестве твердеющего материала может использоваться мелкозернистый бетон (по классификации СНиП 2.03.01-84; Бетонные и железобетонные конструкции состава цемент-песок=1: (1-3), как более прочный и долговечный).
Теряемый башмак 5 может выполняться с винтовой муфтой 17 или другим устройством для фиксации арматурной тяги 12. В этом случае башмак 5 выполняет роль пяты тяги 12 и служит для передачи усилия от тяги 12 на бетонное тело заделки 11. Для реализации этого предполагается дополнительная операция по фиксации конца тяги. Теряемый башмак 5 может выполняться в виде винта с большим диаметром, чем обсадная труба, что позволяет получить винтовую поверхность анкера 3 при завинчивании обсадной трубы 4.
Особое значение имеет форма заделки 11 анкера 3. Известные конструкции передают нагрузку на грунт, в основном, трением на боковой поверхности заделки. При малосжимаемых грунтах форма заделки получается цилиндрической, а несущая способность анкера 3 очень малой.
В предлагаемой конструкции заделка 11 анкера 3 выполняется конической 14 или полисферической 15 формы. Коническая заделка 14 с углом при вершине 2-6 град. (для глин) или (1/8-1/4) для песков, где - угол внутреннего трения позволяет передавать усилие от тяги 12 в радиальном направлении за счет распора. Несущая способность конического 14 анкера в 1,8-2,5 раза выше цилиндрического одинакового объема (фиг. 7-8).
Биконическая форма 14 позволяет равномерно передавать сжимающие напряжения от башмака 5 на бетонное тело заделки 11 анкера, сжатое с противоположной стороны давления грунта. Несущая способность конических анкеров повышается при их направлении на конструкции.
В слабосжимаемых грунтах очень эффективно применять полисферические анкеры 16 (фиг. 6). При этом диаметры сфер могут быть разными, в том числе и изменяться по линейному закону с увеличением к концу заделки.
Концентраторы деформаций 19 ослабляют сопротивление бетонного сечения на растяжение и инициируют раскрытие трещин 21 в заданном листе. Концентраторы деформаций 19 представляют собой кольца или полукольца с воротниками 20 или без, надеваемые на арматурный стержень или канат на расстоянии от 1-3 d бетонного сечения. Материал концентраторов 19: резина, пластик и т.д. обладает большей растяжимостью, чем бетон, и является водонепроницаемым, что обеспечивает надежное перекрытие трещин 21.
Иногда бывает целесообразным не выполнять ограждающую стенку, а вместо этого устраивать анкеры с заделками с двух сторон (фиг. 12).
При возведении анкеров с небольшим углом к горизонтали целесообразно выполнять электродинамическую обработку заделки под избыточным давлением твердеющего материала. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Способ возведения грунтового анкера, включающий погружение на проектную глубину обсадной трубы с теряемым башмаком, установку внутри обсадной трубы арматурной тяги, выбивание теряемого башмака, поинтервальное нагнетание цементного раствора в зону заделки анкера через обсадную трубу по мере ее извлечения, полное извлечение обсадной трубы с заполнением скважины цементным раствором, отличающийся тем, что в погруженную до проектной отметки обсадную трубу дополнительно опускают излучатель энергии, с помощью которого выбивают теряемый башмак, заполняют трубу твердеющим материалом и поднимают ее нижний конец до отметки начала заделки анкера, фиксируют положение излучателя на 1,0-2,0 диаметра ниже ее конца, затем начинают обрабатывать стенки скважины, производя электрические разряды излучателем в твердеющем материале (например, мелкозернистом бетоне), перемещая излучатель с обсадной трубой по длине заделки, и формуют заделку, непрерывно подавая дополнительное количество твердеющего материала в обсадную трубу, после окончания формования заделки излучатель извлекают, а в обсадную трубу опускают арматурную тягу, а затем полностью извлекают обсадную трубу.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заделку выполняют в виде конуса с углом при вершине от 2 до 6o.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заделку выполняют биконической, при этом на вершине малого конуса с углом 42-50o расположен теряемый башмак, оборудованный муфтой для фиксации тяги.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что тягу выполняют с концентраторами деформации бетона на расстоянии в 1-3 диаметра бетонного сечения заделки друг от друга.
5. Способ по любому из пп.1, 4, отличающийся тем, что обсадную трубу погружают ввинчиванием теряемого башмака, образуя этим профилированную поверхность анкера.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заделку выполняют полисферической формы с увеличением диаметра сфер от начала заделки к концу.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что подачу дополнительного количества твердеющего материала при обработке стенок скважины заделки производят под избыточным давлением в 1,2-2 раза больше бытового.
8. Грунтовый анкер, включающий заделку и арматурную тягу, отличающийся тем, что тяга выполнена в виде центрального стержня и упруго прикрепленных периферийных элементов.
9. Грунтовый анкер по п.8, отличающийся тем, что имеет заделки с обоих концов.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru