Установка для встановлення анкерів у грунт

Установка для встановлення анкерів у ґрунт, що містить штангу у вигляді труби, анкер з корпусом і двома лопатями, гнучку тягу та заглиблювач, яка відрізняється тим, що додатково в верхній частині штанги вмонтовано патрубок, до нижньої частини з допомогою нарізного з'єднання закріплено наконечник у вигляді труби зі стовщенням у Винахід стосується будівництва і може бути використаний для встановлення в ґрунт анкерів при спорудженні будівель і споруд, в елементах яких під час експлуатації діють висмикуючі або знакоперемінні зусилля, на територіях зі слабкими, твердими, особливо твердими, водонасиченими, болотистими, пластичними, та пластичномерзлими ґрунтами, подання, за необхідності, в свердловини розчину або бетону Відома установка — прототип, де за допомогою інвентарної порожнистої палі в ґрунт за допомогою заглиблювача заглиблюється анкер з корпусом ромбоподібної форми, в верхній частині якого шарнірно закріплені дві лопаті, розміщені на його верхніх площинах До лопатів, нижче шарнірів, закріплена тяга, роздвоєна на КІНЦІ, пропущена всередині палі і зафіксована на поверхні ґрунту, за допомогою якої, під дією заглиблювача, лопаті розкриваються, переміщуючись в горизонтальне положення Після розкриття лопатів штанга виймається з ґрунту і в ньому залишається анкер в проектному положенні Ознаками, спільними з об'єктом, що заявляється, є заглиблювач, паля (штанга), тяга та анкер Недоліками прототипу є великі витрати часу на заглиблення анкеру в ґрунт через недосконалість форми його корпусу, велика металомісткість анкеру через те, що його корпус виготовляється з урахуванням дії на нього при заглибленні значних здавлюючих зусиль від ґрунту, неможливість збільшення несучої здібності анкеру без значних ви верхній його частині і конусною проточкою в нижній, на яку встановлено пластмасовий конус з вістрям голкоподібної форми і конусним заглибленням в центрі його основи, між ними встановлено анкер з корпусом у вигляді труби і двома лопатями трубоподібної форми, закріпленими до його верхньої частини з допомогою гнучких пластин, під нижні кінці лопатів заведені патрубки коушів тяги, верхня частина якої закріплена до штанги, а між заглиблювачем і наконечником встановлено опорнонатяжний пристрій у вигляді труби, до нижньої частини якої з обох боків горизонтально закріплено дві плити, а до верхньої частини - фіксатор верхнього кінця тяги трат металу при його виготовленні, неможливість за допомогою установки встановлювати анкери на територіях з твердими, особливо твердими та пластичномерзлими ґрунтами, неможливість подачі розчину і бетону в свердловину В основу винаходу поставлене завдання вдосконалення установки для встановлення анкерів у ґрунт, в якій шляхом використання конусу з вістрям голкоподібної форми, суміщення операцій утворення свердловини, заглиблення анкеру та розкриття його лопатів досягається скороченням циклу встановлення анкеру в ґрунт, шляхом використання анкеру з корпусом та лопатями трубоподібної форми досягається зменшення його металомісткості, шляхом використання змінних наконечників та анкерів з лопатями різної довжини і МІЦНОСТІ досягається можливість встановлення анкерів необхідної несучої здібності, шляхом використання патрубка, вмонтованого в верхній частині штанги, порожнин трубчатих штанги і наконечника досягається можливість подавати розчин в зону встановленого анкеру або бетон в свердловину, шляхом використання попередньо утворених свердловин досягається можливість встановлення анкерів в особливо твердих ґрунтах Поставлене завдання вирішується тим, що в установці для встановлення анкерів у ґрунт, що містить штангу у вигляді труби, анкер з корпусом і двома лопатями, гнучку тягу та заглиблювач, згідно з винаходом, в верхній частині штанги вмонто О 00 CM < 35* 28114 вано патрубок, до нижньої за допомогою різьбового з'єднання закріплено наконечник у вигляді труби з утовщенням у верхній його частині і конусною проточкою в нижній, на яку встановлено пластмасовий конус з вістрям голкоподібної форми і конусним заглибленням в центрі його основи, між ними встановлено анкер з корпусом у вигляді труби і двома лопатями трубоподібної форми, закріпленими до його верхньої частини за допомогою гнучких пластин, під нижні КІНЦІ лопатів заведені патрубки коушів тяги, верхня частина якої закріплена до штанги, між заглиблювачем і наконечником встановлено опорно-натяжний пристрій у вигляді труби, до нижньої частини якої з обох боків горизонтально закріплені дві плити, а до верхньої частини - фіксатор верхнього кінця тяги Суть винаходу полягає в тому, що завдяки дії заглиблювача взаємодії між собою штанги, наконечника, опорно-натяжного пристрою, анкеру, тяги та конусу з вістрям голкоподібної форми, одночасно, з мінімальними затратами часу, здійснюються процеси утворення свердловини, заглиблення анкеру та в КІНЦІ циклу розкриття його лопатів, завдяки використанню для виготовлення анкерів елементів трубоподібної форми він має мінімальну металомісткість, завдяки використанню змінних наконечників різної довжини і лопатів анкеру різної довжини і МІЦНОСТІ є можливість встановлювати в грунт анкери необхідної несучої здібності, завдяки використанню патрубка, вмонтованого в верхній частині штанги, порожнин штанги і наконечника, є можливість подавати розчин в зону встановленого анкеру або бетон в свердловину, завдяки використанню попередньо утворених свердловин є можливість встановлювати анкери в особливо твердих ґрунтах Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 зображено загальний вигляд установки для встановлення анкерів у ґрунт, що складається зі штанги з вмонтованим в и верхній частині патрубком, заглиблювача, наконечника та опорнонатяжного пристрою, на фіг 2 зображено загальний вигляд установки з встановленими на ній анкером, тягою та конусом, на фіг 3 детально зображено анкер, тягу та конус, на фіг 4 зображено установку під час закінчення циклу встановлення анкеру, в елементах якої діють зусилля Н - від ди заглиблювача, О - від опору ґрунту, Т -розтягуючі зусилля в тязі, Р1 і Р2 - розклинюючі зусилля між корпусом анкеру та лопатями, на фіг 5 зображено установку після припинення роботи заглиблювача, переведення фіксатора верхньої частини тяги в нижнє положення та припинення дій зусиль Н, О, Т, Р1 і Р2, на фіг б зображено анкер, що знаходиться в проектному положенні, тягу, верхня частина якої знаходиться на поверхні ґрунту, конус, залишений у ґрунті, та установку, витягнуту із свердловини, на фіг 7 зображено установку під час подачі розчину в зону встановленого анкеру і анкер в робочому положенні, на фіг 8 зображено установку під час заповнення свердловини бетоном та монолітну анкерну палю, утворену таким чином, на фіг 9 зображено анкер з короткими лопатями, встановлений за допомогою установки в попередньо утворену свердловину в особливо твердому ґрунті Установка для встановлення анкерів у ґрунт являє собою металеву конструкцію, що складається зі штанги 1 у вигляді труби, до верхньої частини якої закріплено заглиблювач 2, до нижньої, за допомогою різі, наконечник 3, у вигляді труби з утовщенням у верхній частині і конусною проточкою, в нижній, між заглиблювачем 2 і наконечником 3, на штангу 1 встановлено опорно-натяжний пристрій у вигляді товстостінної труби 4 та закріплених до П нижньої частини двох горизонтально розміщених плит 5 та фіксатора б до верхньої в верхній частині штанги вмонтовано патрубок 7, на нижній кінець наконечника встановлено конус 8 з конусним заглибленням, у центрі його основи, між ним та утовщенням наконечника 3, встановлено анкер з корпусом 9 у вигляді труби, двома лопатями 10, закріпленими до його верхньої частини гнучкими пластинами 11, під нижні КІНЦІ лопатів 10 заведені патрубки 12 коушів 13 тяги, що являє собою пластиковий канат 14 круглого перерізу, тимчасово закріплений до штанги 1 (фіг 1, 2, 3) Установка зі встановленими на ній анкером, конусом і тягою опускається краном на ґрунт і під дією заглиблювача 2 починає в нього заглиблюватись, утворюючи за допомогою конусу 8 свердловину 15 Діаметр основи конусу 8 розрахований так, що анкер, розміщений на наконечнику 3, і тяга з заведеними за нижні кінці лопатів 10, патрубками 12, коушів 13, тимчасово закріплена до штанги 1, вільно опускаються в свердловину 15 При подальшому заглибленні анкеру опорно-натяжний пристрій плитами 5 стає на поверхню ґрунту і в такому положенні залишається до повного встановлення анкеру Під час заглиблення анкеру тяга своїм верхнім кінцем 14 вкладається на фіксатор 6 опорно-натяжного пристрою, який знаходиться в верхньому положенні Після досягнення анкером необхідної глибини в тязі починають діяти розтягуючі зусилля Т, спричинені динамічними навантаженнями Н від ди заглиблювача 2, зусилля опору ґрунту О та розклинюючі зусилля Р1 і Р2 , що діють через патрубки 12 коушів 13 на наконечник 3 і лопаті 10, змушуючи їх відхилятись від вертикалі, згинаючи пластини 11 і врізатись в ґрунт стінок свердловини 15 Після досягнення лопатями 10 відхилення від вертикалі на кут 45 градусів і фіксації патрубків 12 між корпусом 9 анкеру і лопатями 10, робота заглиблювача 2 припиняється, фіксатор 6 верхнього кінця тяги повертається вниз, звільняючи п від діючих в ній зусиль Т, після чого установка, за допомогою крану, витягується із свердловини 15, в якій залишається анкер в проектному положенні і конус 8 (фіг 4, 5, 6) За необхідності подачі розчину 16 або бетону 17 в свердловину до патрубка 7 приєднується шланг, який ще від розчино- або бетононасосу (фіг 7, 8) За необхідності встановити анкер в особливо твердому ґрунті спеціальною машиною в ньому утворюється свердловина 18, в яку він встановлюється, використовуючи установку для встановлення анкерів у ґрунт (фіг 9) На будівельній ДІЛЯНЦІ ведеться будівництво з прокладання двох трубопроводів для транспортування по них газу, один діаметром 1020 мм, другий 1420 мм На територіях, де будуть прокладатись труби, знаходяться ґрунти середньої густини, не 28114 насичені водою, слабкі водонасичені ґрунти, скельні ґрунти та болото глибиною до 3-х метрів Для встановлення анкерів на територіях з цими грунтами використовується установка з такими основними параметрами - довжина штанги - 7,0 м, - діаметр штанги - 80 мм, - ЗМІННІ наконечники діаметром 80 мм, довжиною 35 і 45 см Для подачі розчину використовується розчинонасос невеликої потужності Для роботи використовується кран вантажопідйомністю 5 т а) встановлення анкерів для закріплення труби діаметром 1020 мм на грунтах середньої густини, не насичених водою До штанги закріплюється наконечник довжиною 35 см, на нього встановлюється анкер з довжиною лопатів 25 см, тяга довжиною 6,5 м заводиться патрубками коушів за нижні КІНЦІ лопатів і тимчасово закріплюється до штанги, на нижній кінець наконечника встановлюється конус з діаметром основи 160 мм Після ЦЬОГО установка, за допомогою крану, плитами опорно-натяжного пристрою встановлюється на жорстку опору, розміщену над трубою, і опускається вістрям конусу на ґрунті біля труби При включенні в роботу механізму заглиблювача конус заглиблюється в ґрунт, утворюючи свердловину, за ним заглиблюється анкер, закріплений до наконечника, і тяга В цей час робітник, який обслуговує установку, заводить верхню частину тяги за фіксатор, розміщений на опорно-натяжному пристрої Коли анкер опуститься на проектну глибину, а вона визначається довжиною тяги, в тязі почнуть діяти розтягуючі зусилля, які передаючись через патрубки коушів тяги на наконечник, і лопаті спричинять їх відхилення від вертикального положення При досягненні лопатями відхилення від вертикалі на кут 45 градусів, що визначається спеціальною міткою на штанзі, робота заглиблювача припиняється, робітник повертає фіксатор тяги вниз на 180 градусів, і тяга звільняється від зусиль Після ЦЬОГО установка, яку нічого не втримує, краном витягується із свердловини, а на дні свердловини залишається анкер з розкритими лопатями і конус В подальшому процес встановлення анкеру повторюється При встановленні анкерів для закріплення до грунту труби діаметром 1420 мм наконечник довжиною 35 см знімається і до штанги закріплюється наконечник довжиною 45 см і на нього встановлюється анкер з довжиною лопатів 35 см Всі ІНШІ операції виконуються так само, як описано вище б) встановлення анкерів для закріплення труб діаметром 1020 і 1420 мм на слабких водонасичених грунтах Для встановлення анкерів на слабких водонасичених грунтах використовуються наконечники довжиною 45 см і анкери з довжиною лопатів 35 см Після їх встановлення через патрубок, розміщений в верхній частині штанги від розчинонасосу подається спеціальний цементний розчин, який після затвердіння значно підвищує надійність роботи анкеру в) встановлення анкерів для закріплення в проектному положенні труб діаметрами 1020 і 1420 мм, що прокладаються по болотистій місцевості, з глибиною болота до 3-х метрів Використовуючи жорстку опору, розміщену зверху вкладеної труби, встановлення анкерів за допомогою установки буде проводитись в ґрунт дна болота так само, як описано в пункті (б), за винятком того, що сумарна довжина тяги буде дорівнювати глибині болота та глибині свердловини в ґрунті дна болота г) встановлення анкерів для закріплення труб на ДІЛЯНЦІ зі скельними ґрунтами Для встановлення анкерів на скельному ґрунті в ньому спеціальним механізмом утворюються свердловини Після ЧОГО, замінивши наконечник, за допомогою установки встановлюються в ґрунт анкери з короткими лопатями Поряд з будівництвом трубопроводів виконуються роботи зі спорудження насосної станції з компресорами високого тиску Фундаменти під компресори пщ час експлуатації будуть сприймати значні знакоперемшні навантаження, тому вирішено за допомогою установки виготовити монолітні анкерні палі Після встановлення у ґрунт анкеру в свердловину через патрубок і порожнини штанги та наконечника бетононасосом подається бетонна суміш Після заповнення свердловини бетоном тяга закріплюється до арматурного каркасу фундаменту під компресор Після виготовлення таким способом анкерних паль, бетонування фундаментів та повного затвердіння бетону палі будуть надійно сприймати знакоперемінні навантаження, ДІЮЧІ під час роботи компресорів Ефективність установки досягається за рахунок суміщення операцій утворення свердловини, заглиблення анкеру і тяги, розкриття лопатів та використання конусу з вістрям голкоподібної форми для скорочення циклу встановлення анкеру, використання анкеру з корпусом і лопатями трубоподібної форми для зменшення його металомісткості, використання наконечників різної довжини та анкерів з лопатями різної довжини і МІЦНОСТІ ДЛЯ встановлення анкерів необхідної несучої здібності, використання патрубку, вмонтованого в верхній частині штанги, порожнин трубчатих штанги і наконечника, для подання розчину в зону встановленого анкеру, що підвищить надійність його роботи на територіях із слабкими, водонасиченими, болотистими і пластичними ґрунтами, та бетону в свердловину для утворення анкерних паль, використання раніше утворених свердловин для встановлення анкерів на територіях з твердими, особливо твердими та пластичномерзлими ґрунтами £-»!Ф гМ / • \ рл\ф 9 "-ИФ till '£• У 28114 шшш. Фіг. 8 л ш и Фіг. 9 28114 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Бульв Лесі Українки, 26, Київ, 01133, Україна (044) 254-42-30, 295-61-97 Підписано до друку *Ь.ОУ* 2001 р Формат 60x84 1/8 Обсяг Q¥обл -вид арк Тираж 50 прим Зам J4O УкрІНТЕІ Вул Горького, 180, Київ, 03680 МСП, Україна (044) 268-25-22