Паля-анкер

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, воспринимающим выдергивающие усилия различного направления от сооружений. Известна анкерная свая аналогичной конструкции - Основания и фундаменты. Справочник строителя под общей ред. проф. Смородинова М.И.-М.: Стройиздат, -1983. С. 300. рис.1Х.6.б)., представляющая собой плоский железобетонный элемент в форме "елки". Недостатком аналога является низкая эффективность работы, а именно восприятие незначительных по величине нагрузок. Наиболее близким является анкерное устройство для закрепления трубопроводов (патент Украины по заявке №94076410, 30.04.96). Анкерное устройство для закрепления трубопровода содержит сваю переменного сечения клиновидной формы, с консолью со стороны расположения трубопровода, а на наклонных гранях имеет анкерные выступы, при этом анкерные выступы могут быть выполнены клиновидными и обращены уширенной стороной к поверхности грунта. Общими существенными признаками с заявляемым устройством являются свая и анкерные выступы, размещенные на ее боковых гранях. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования сваи-анкера, в которой выполнением анкерных выступов в виде выдви гающи хся из сваи после ее погружения элементов, достигается увеличение сопротивления на выдергивание сваи-анкера из грунта. Поставленная задача решается тем, что в свае-анкере, содержащей сваю с анкерными выступами, размещенными на боковых гранях, согласно изобретению, свая выполнена пустотелой с проемами в боковых гранях, при этом анкерные выступы представляют собой секторы, закрепленные в проемах и обращенные радиальной гранью к поверхности грунта, а пустота в виде канала внутри сваи заполнена бетоном, Увеличение сопротивления на выдергивание сваи-анкера из грунта достигается тем, что анкерные выступы на боковых гранях устанавливают в рабочее положение поворотом секторов в вертикальной плоскости из проемов сваи после погружения ее в грунт, образуя уплотненную зону грунта около анкерных выступов в дополнение к уплотненной зоне вокруг сваи, образующейся при ее погружении. Следствием этого является вовлечение в работу большего объема окружающего грунта с улучшением его физико-механических характеристик, что и увеличивает сопротивление сваи-анкера на выдергивание. На фиг. 1 изображен продольный осевой разрез сваи-анкера; на фиг. 2 изображено поперечное сечение по "А-А"; на фиг. 3 -поперечный разрез по "Б-Б"; на фиг. 4 -фрагмент сваи-анкера со схемой воздействия уплотненных зон грунта на ее поверхность при работе сваи-анкера на выдергивание; на фиг. 5 вертикальный разрез сваи-анкера в рабочем положении, воспринимающей выдергивающее усилие N. Свая-анкер состоит из сваи 1, внутри которой вдоль ее центральной продольной оси размещен канал 2. Свая может быть постоянного (цилиндрическая, призматическая) или переменного (пирамидальная, коническая, клиновидная)сечения по ее длине. Боковые грани содержат проемы 3, в которых размещены секторы 4. В проемах секторы 4 закреплены посредством пластины S таким образом, чтобы в рабочем положении радиальная грань секторов была обращена к поверхности грунта. Пластины 5 могут быть выполнены из стальных сплавов, обладающих высокопластичными свойствами, например Ст. 20, и при повороте секторов выполняющих роль пластического шарнира. В период погружения сваи 1 в грунт, секторы 4 закрепляют в монтажном положении фиксаторами 6, например в виде металлического стержня, приваренного к закладным деталям сваи и сектора. Пластины 5 могут крепиться посредством электросварки к закладным деталям 7. Сечение фиксатора 6 принято из расчета на нормированное усилие разрушения при повороте сектора 4 под действием толкателя 8. Толкатель 8 подается в канал после погружения сваи 1 в грунт с закрепленными в монтажном положении в ее проемах 3 секторов 4. Под действием толкателя 8 секторы 4 поворачиваются на пластинах 5, при этом в самом начале поворота происходит разрушение фиксаторов 6, рассчитанных на нормированное усилие разрушения. Во время поворота секторов 4 они вдавливаются в грунт, образуя вокруг себя уплотненную зону 9 в дополнение к образовавшейся при погружении сваи уплотненной зоны грунта 10 вокруг сваи 1. Уплотненная зона 9 образуется в направлении действия выдергивающей силы, что существенно для повышения несущей способности сваи-анкера на выдергивание. После поворота всех секторов,, толкатель 8 извлекают из канала 2, а пустоту канала 2 заполняют бетоном 11с виброуплотнением посредством глубинного вибратора, благодаря чему бетонная смесь заполняет не только канал 2, но и пустотность проемов 3. После схватывания и твердения бетона 11, к свае-анкеру можно прикладывать рабочую нагрузку, т.е. усилие N на выдергивание из грунта сваи-анкера. Для этого во время заполнения канала 2 бетоном, закладывают анкерный болт 12, к которому после твердения и набора прочности бетона, прикладывают рабочую нагрузку (фиг. 5). Работа сваи-анкера заключается в передаче усилий, возникающих при восприятии рабочей нагрузки Ν, на грунт основания. Поскольку при погружении сваи в грунт и после поворота секторов вокруг них образуются зоны уплотненного грунта, величина сопротивления выдергиванию определяется физико-механическими характеристиками грунта основания, параметрами зон уплотненного грунта и геометрией сваи-анкера. Примером конкретного выполнения может служить забивная свая-анкер из железобетона постоянного поперечного сечения в виде квадрата со сторонами 400x400 мм (фиг. 5). Канал 2, также постоянного поперечного сечения, со сторонами 200x200 мм. Секторы 4 выполнены из железобетона, радиус секторов 400 мм. Пластины 5 выполнены стальными из низкоуглеродистой листовой стали толщиной 4 мм и приварены к закладным деталям 7, заложенных при изготовлении сваи и секторов. Длина сваи принята равной 4,0 м. Количество секторов 4 (фиг. 5). В лессовидных тугопластичных суглинках несущая способность на выдергивание сваи-анкера составляет 160 кН, что приблизительно в 1,5 раза больше, чем у прототипа при прочих равных усло виях.