UA49917C2 - Screw anchor and method for its installation - Google Patents
Screw anchor and method for its installation Download PDFInfo
- Publication number
- UA49917C2 UA49917C2 UA99041964A UA99041964A UA49917C2 UA 49917 C2 UA49917 C2 UA 49917C2 UA 99041964 A UA99041964 A UA 99041964A UA 99041964 A UA99041964 A UA 99041964A UA 49917 C2 UA49917 C2 UA 49917C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- movable element
- anchor
- screw
- trunk
- blade
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 70
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000004035 construction material Substances 0.000 claims description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Винахід стосується галузі будівництва і може бути застосований у фундаментобудуванні під час прикріплення 2 до грунту будь-яких механізмів та пристроїв. Найбільш ефективне використання винахід може знайти при анкеруванні до грунту пристроїв для вдавлювання паль та інших будівельних конструкцій або під час випробування паль вдавлюваним статичним навантаженням.The invention relates to the field of construction and can be applied in foundation construction during the attachment of any mechanisms and devices to the ground. The most effective use of the invention can be found when anchoring to the ground devices for pressing piles and other building structures or during testing of piles with a static compressive load.
Відома гвинтова паля (Ас. СРСР Мо1217987, Е 02 О 5/56, 1986) вміщує стовбур з конусним наконечником, гвинтовою лопаттю та стопорною пластиною. Стовбур при цьом), виконаний порожнистим із щілинними 70 поздовжніми прорізами в стінках на ділянці, що розташована нижче гвинтової лопаті, і містить встановлений у його порожнині шток та додаткові стопорні пластини, які змонтовані з можливістю обертання до впирання в лопать і взаємодіють із штоком. Лопаті при цьому мають радіальне розташовані виїмки, а стопорні пластині виконані з виступами.The well-known screw pile (Ass. USSR Mo1217987, E 02 O 5/56, 1986) contains a barrel with a conical tip, a screw blade and a stop plate. The trunk at that) is made hollow with slotted 70 longitudinal slits in the walls in the area located below the screw blade, and contains a rod installed in its cavity and additional locking plates, which are mounted with the possibility of rotation to abut against the blade and interact with the rod. At the same time, the blades have radially located notches, and the locking plates are made with protrusions.
Основним суттєвим недоліком гвинтової палі є її низька несуча спроможність на навантаження, що висмикує т палю, особливо в слабких грунтах. Тому після занурення такої палі закручуванням до заданої позначки до штока стовбура палі прикладають повздовжнє осьове зусилля вдавлювання. Під дією вдавлювання через взаємодію штирів з прорізами через подовжні прорізи стовбура з боку нижнього торця гвинтової палі в грунт до упора в бічні поверхні лопатей висуваються стопорні пластини. При цьому збільшення щільності грунту з боку бічної поверхні не відбувається, і при дії на стовбур палі вертикального навантаження, що висмикує палю, грунт із боку верхньої грані лопаті ущільнюється одночасно з переміщенням стовбура палі до поверхні грунту, що не дає можливості одержати достатню спроможність палі на навантаження, що її висмикує, особливо в слабких грунтах.The main significant disadvantage of the screw pile is its low load-bearing capacity, which pulls out the pile, especially in weak soils. Therefore, after sinking such a pile by twisting it to a given mark, a longitudinal axial pressing force is applied to the stem of the pile trunk. Under the action of compression due to the interaction of the pins with the slots, through the longitudinal slots of the trunk from the side of the lower end of the screw pile into the ground until it stops, the locking plates are pushed into the side surfaces of the blades. At the same time, there is no increase in the density of the soil on the side of the side surface, and when the pile trunk is subjected to a vertical load that pulls out the pile, the soil on the side of the upper face of the blade is compacted simultaneously with the movement of the pile trunk to the soil surface, which does not provide an opportunity to obtain sufficient capacity of the pile to the load that pulls it out, especially in weak soils.
Така паля конструктивно складна, це призводить до зайвих матеріальних втрат та втрат часу на її виготовлення та встановлення. Крім того, палі важко витягати з грунту, оскільки необхідно виконувати додаткові операції по витягуванню стопорних пластин. сч 29 Найбільш близьким до заявлюваного за своєю технічною суттю та результатом, що досягається, єгвинтовий (У анкер, обраний як прототип (А.с. СРСР Мо1649039, Е 02 О 5/56, 1991). Відомий гвинтовий анкер вміщує стовбур, гвинтові лопаті, які складаються із секцій, утворених на ділянці стовбура з боку його нижнього торця, кожна секція змонтована на окремій рухомій маточині з гвинтовою нарізкою, яка взаємодіє з гвинтовою нарізкою, утвореною на окремих ділянках стовбура, де розташовані маточини. При цьому гвинтова нарізка на маточинах і - на ділянках стовбура виконана збіжною за напрямком з напрямком витків лопаті, а відстань нарізки наматочинах же та відповідних їм ділянках стовбура виконана послідовно зростаючою від секцій, які розташовані нижче, до секцій, що розташовані вище. Проте такий гвинтовий анкер теж має істотні хиби. Основним недоліком є низька Ф несуча спроможність анкера на навантаження, що його висмикує, що обумовлено невисокою ступінню Ге») ущільнення грунту, розміщеного між секціями лопатей. Грунт ущільнюється під час зворотного обертання стовбура анкера за рахунок зближення сусідніх лопатей, яке виникає через різницю відстаней гвинтової нарізки З на маточинах лопатей та відповідних ділянках стовбура. Однак під час занурення гвинтового анкера зчеплення між частками грунту у цьому просторі порушено, і масив грунту під тиском лопаті, що розташована на стовбурі нижче, переміщується слідом за лопаттю, що розташована на стовбурі вище, отримуючи при цьому незначне « й ущільнення, недостатнє для відновлення порушеного зчеплення між часками грунту. В слабких обводнених -о грунтах відомий анкер практично непрацездатний; оскільки такий грунт майже не ущільнюється при переміщенні с лопаті нагору, а поширюється в сторони за межі проекції лопатей, або, не чинячи опору, переміщається нагору, :з» слідом за переміщенням вищерозташованої лопаті навантаженню, яке висмикує анкер.Such a pile is structurally complex, which leads to unnecessary material and time losses for its manufacture and installation. In addition, it is difficult to pull the piles out of the ground, since additional operations must be performed to pull out the locking plates. sch 29 The closest to the declared one in terms of its technical essence and the result that is achieved is the screw anchor (U anchor, chosen as a prototype (A.s. USSR Mo1649039, E 02 O 5/56, 1991). The well-known screw anchor accommodates the trunk, screw blades , which consist of sections formed on the section of the trunk from the side of its lower end, each section is mounted on a separate movable hub with a screw thread that interacts with a screw thread formed on separate sections of the trunk where the hubs are located. At the same time, the screw thread on the hubs and - on the sections of the trunk, the direction coincides with the direction of the turns of the blade, and the cutting distance on the windings and the corresponding sections of the trunk is made successively increasing from the sections that are located below to the sections that are located above. However, such a screw anchor also has significant flaws. The main the disadvantage is the low Ф bearing capacity of the anchor for the load that pulls it out, which is due to the low degree of compaction of the soil placed in same sections of blades. The soil is compacted during the reverse rotation of the anchor stem due to the convergence of the adjacent blades, which occurs due to the difference in the distances of the helical cutting З on the hubs of the blades and the corresponding sections of the stem. However, during the immersion of the screw anchor, the adhesion between the soil particles in this space is broken, and the mass of soil under the pressure of the blade located on the trunk below moves in the wake of the blade located on the trunk above, receiving at the same time an insignificant compaction, insufficient for restoration broken adhesion between soil particles. In weak, water-logged soils, the known anchor is practically unusable; since such soil is almost not compacted when moving from the blade up, but spreads to the sides beyond the projection of the blades, or, without providing support, moves up, following the movement of the upper blade, the load that pulls out the anchor.
Ще одним недоліком відомого гвинтового анкера є відсутність контролю несучої спроможності масиву грунту, розміщеного між секціями лопатей, а отже і контролю несучої спроможності відомого гвинтового анкера. У цьому їз 395 випадку для оцінювання несучої спроможності анкера необхідно проводити його попередні іспити на навантаження, що його висмикує, а це призводить до зайвих витрат. (Се) Відомий спосіб встановлення в грунт гвинтового анкера (А.с.СРСР Мо1325135, ЕЕ 02 0 5/56, 1987), що с складається з занурення в грунт стовбура анкера з нижньою гвинтовою лопаттю до проектної позначки з наступним зануренням проміжних лопатей і їх фіксацією на стовбурі та верхній лопаті. Відповідно до відомого - 70 винаходу, перед фіксацією кожної проміжної лопаті на стовбурі її осаджують до одержання проектного опору -ч грунту, при цьому занурення кожної з проміжних лопатей роблять до глибини, що перевищує проектну глибину на розмір переміщення відповідної лопаті уздовж стовбура при осаджуванні, а після занурення верхньої лопаті здійснюють викручування гвинтової палі. Одним з основних недоліків відомого способа є велика трудомісткість вставляння в грунт гвинтового анкера витягування його з грунту. Так, прикріплення до стовбура лопатей здійснюється шляхом використання пружних пластин, кільцевих упорів, кільцевих пазів, ребер, втулок,Another disadvantage of the known screw anchor is the lack of control of the load-bearing capacity of the mass of soil placed between the sections of the blades, and therefore of the control of the load-bearing capacity of the known screw anchor. In this case, in order to assess the load-bearing capacity of the anchor, it is necessary to carry out preliminary tests on the load that pulls it out, which leads to unnecessary costs. (Se) A known method of installing a screw anchor in the ground (A.s.SRSR Mo1325135, EE 02 0 5/56, 1987), which consists of sinking the anchor stem with the lower screw blade into the ground to the design mark, followed by the immersion of the intermediate blades and their fixation on the trunk and upper blade. According to the known - 70 invention, before fixing each intermediate blade on the trunk, it is deposited until the design resistance -h of the soil is obtained, while each of the intermediate blades is immersed to a depth that exceeds the design depth by the amount of movement of the corresponding blade along the trunk during deposition, and after the immersion of the upper blade, the screw pile is unscrewed. One of the main disadvantages of the known method is the high complexity of inserting a screw anchor into the ground and pulling it out of the ground. Thus, attachment to the blade trunk is carried out by using elastic plates, ring stops, ring grooves, ribs, bushings,
ГФ) розміщених між лопатями, виготовляння яких та встановлення на стовбурі призводить до зайвих трудових 7 витрат та матеріалоємності. Осаджування після закріплення кожної лопаті потребує спеціальних механізмів для цієї технологічної операції, що в свою чергу призводить до додаткових трудо- та енерговитрат. Спосіб потребує попереднього встановлення в грунт дослідних паль для визначення несучої здатності грунта, що також бо призводить до зайвих витрат праці та матеріалів.GF) placed between the blades, the manufacture of which and installation on the trunk leads to excessive labor costs and material consumption. Deposition after fixing each blade requires special mechanisms for this technological operation, which in turn leads to additional labor and energy costs. The method requires preliminary installation of experimental piles in the soil to determine the bearing capacity of the soil, which also leads to excessive costs of labor and materials.
Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, є спосіб встановлення в грунт гвинтового анкера, який обрано в якості прототипу (А.с. СРСР Мо 1176024, Е 02 О 5/56, 1985). Відомий спосіб містить закручування анкера в грунт бурильним агрегатом до проектної позначки, після чого анкер фіксують від осьовогопереміщення і обертають. Основним суттєвим недоліком відомого способа є недостатнє ущільнення бо грунту в робочій зоні з верхнього боку лопатей, а відтак, недостатнє забезпечення несучої здатності анкера.The closest in terms of technical essence and the result achieved is the method of installing a screw anchor in the ground, which was chosen as a prototype (AS USSR Mo 1176024, E 02 O 5/56, 1985). The known method includes screwing the anchor into the ground with a drilling unit to the design mark, after which the anchor is fixed from axial movement and rotated. The main significant drawback of the known method is the insufficient compaction of the soil in the working area from the upper side of the blades, and therefore, the insufficient provision of the load-bearing capacity of the anchor.
Ущільнення грунту досягають шляхом фіксації анкера від осьового переміщення з подальшим обертанням його у напрямку, що збігається з напрямком закручування, надаючи анкеру кількість обертів на один менше кількості витків гвинтової лопаті. При закручуванні гвинтового анкера його лопаті захоплюють певну кількість грунту, який по витках лопаті під тиском наступного об'єму грунту переміщується нагору. А при фіксації лопатей від осьового переміщення захоплення додаткового об'єму грунту не відбувається, і тому тиск на грунт між лопатями, що забезпечує переміщення грунту у робочу зону і ущільнення, відсутній. У цьому випадку грунт, що знаходиться ззовні верхнього витка лопаті, буде мати таку ж щільність, яку він мав при зануренні анкера, тобто його щільність буде нижча за щільність грунту між лопатями. Оскільки грунт, що стикається з лопатями, 7/0 Витискається з цієї зони із силою, більшою за силу зчеплення грунту з поверхнею лопатей, а грунт, що попав у простір навколо стовбура за межами зовнішньої сторони лопаті, переміщується нагору не долаючи його зчеплення з боковою поверхнею лопатей, ущільнення цього грунту обумовлене впливом сили його власної ваги і сили зчеплення з бічною поверхнею пробуреної шпари. Тому його щільність менше щільності грунту в природній будові, а несуча здатність такого грунту недостатня для сприйняття зусиль на навантаження, що висмикує анкер. 7/5 Використання описаного способу в глинистих або водонасичених грунтах практично неможливе, оскільки не дозволяє збільшити щільність грунту з зовнішнього боку лопатей і тим самим виключає можливість збільшення несучої здатності гвинтового анкера на навантаження висмикування.Soil compaction is achieved by fixing the anchor from axial movement, followed by its rotation in the direction coinciding with the twisting direction, giving the anchor the number of revolutions one less than the number of turns of the screw blade. When twisting the screw anchor, its blades capture a certain amount of soil, which moves up along the turns of the blade under the pressure of the next volume of soil. And when the blades are fixed from the axial movement, the capture of an additional volume of soil does not occur, and therefore there is no pressure on the soil between the blades, which ensures the movement of the soil into the working area and compaction. In this case, the soil outside the upper turn of the blade will have the same density as it had when the anchor was immersed, that is, its density will be lower than the density of the soil between the blades. Since the soil in contact with the blades is 7/0 squeezed out of this zone with a force greater than the force of adhesion of the soil to the surface of the blades, and the soil that fell into the space around the trunk outside the outer side of the blade moves up without overcoming its adhesion to the side the surface of the blades, the compaction of this soil is caused by the influence of its own weight and the force of adhesion with the side surface of the drilled gap. Therefore, its density is less than the density of the soil in its natural structure, and the bearing capacity of such soil is insufficient to absorb the forces on the load that pulls out the anchor. 7/5 The use of the described method in clayey or water-saturated soils is practically impossible, since it does not allow to increase the density of the soil on the outer side of the blades and thus excludes the possibility of increasing the load-bearing capacity of the screw anchor for pulling out loads.
В основу винаходу поставлена задача створити гвинтовий анкер, який має високу несучу спроможність до навантаження висмикування, здатний працювати у різних грунтових умовах, у тому числі і в слабких обводнених 2о грунтах, забезпечує під час його встановлення контроль несучої спроможності навантаження висмикування завдяки його оснащенню елементом, який обжимає грунт.The invention is based on the task of creating a screw anchor that has a high load-bearing capacity for pulling out loads, is able to work in various soil conditions, including in weak watered 2o soils, ensures during its installation control of the load-bearing capacity of pulling out loads due to its equipment with an element, which compresses the soil.
Поставлена задача вирішується тим, що гвинтовий анкер, який вміщує стовбур і, принаймні одну, гвинтову лопать, утворену на ділянці стовбура з боку нижнього її торця, згідно з винаходом, оснащений рухливим уздовж поздовжньої осі стовбура елементом, розташованим на ділянці стовбура з боку верхнього торця стовбура, при с ов цьому В робочому стані відстань І від нижчерозташованої гвинтової лопаті до рухливого елемента не менша за розмір 4, де 4 - діаметр нижчерозташованої лопаті. Переважно гвинтовий анкер, згідно з винаходом, містить дві (8) гвинтові лопаті, відстань між якими не менша за 1,54, де а - діаметр нижчерозташованої лопаті, при цьому діаметр вищерозташованої лопаті менше за діаметр нижчерозташованої лопаті.The problem is solved by the fact that, according to the invention, the screw anchor, which accommodates the trunk and at least one screw blade formed on the trunk section on the side of its lower end, is equipped with an element movable along the longitudinal axis of the trunk, located on the trunk section on the upper end side barrel, while in working condition the distance I from the lower-mounted screw blade to the moving element is not less than size 4, where 4 is the diameter of the lower-mounted blade. Preferably, the screw anchor, according to the invention, contains two (8) screw blades, the distance between which is not less than 1.54, where a is the diameter of the lower blade, while the diameter of the upper blade is smaller than the diameter of the lower blade.
Згідно з винаходом, стовбур гвинтового анкера може містити упори, виконані з можливістю сприймання ї- зо Зусилля розпору, яке діє на стовбур і рухливий елемент, наприклад, створюване гідроциліндрами, а рухливий елемент виконаний з плоских елементів, переважно з металевого листа, розташованих на різних рівнях і - поєднаних між собою, при цьому діаметр або розмір сторони (якщо елемент не круглий) верхнього елемента ду більший за діаметр нижчерозташованої лопаті.According to the invention, the barrel of the screw anchor can contain stops, made with the possibility of perceiving the spacer force, which acts on the barrel and the movable element, for example, created by hydraulic cylinders, and the movable element is made of flat elements, mainly of metal sheet, located on different levels and - interconnected, while the diameter or size of the side (if the element is not round) of the upper element du is greater than the diameter of the lower blade.
Стовбур і рухливий елемент гвинтового анкера, згідно з винаходом, можуть бути виконані з можливістю Ме фіксації, яка обмежує переміщення один щодо одного, при цьому стовбур має оголовок, виконаний з можливістю «Е прикріплення до конструкції, яку анкерують.The trunk and the movable element of the screw anchor, according to the invention, can be made with the possibility of Me fixation, which limits movement relative to each other, while the trunk has a head, made with the possibility of "E attachment to the structure that is anchored.
Підвищення несучої спроможності гвинтового анкера досягається за рахунок того, що під час переміщення стовбура з лопатями вгору, а рухливого елемента вниз відбувається обжимання об'єму грунту, розташованого між рухливим елементом та лопатями стовбура. Масив грунту при цьому ущільнюється, чим досягається « підвищення несучої спроможності анкера. Відстань між гвинтовою нижчерозташованою лопаттю та рухливим з с елементом повинна бути не меншою за а для забезпечення достатньої площі бокової поверхні розгортки зрізу грунту по зовнішньому периметру нижчерозташованої лопаті. Зусилля зчеплення часток інтенсивно ущільненого ;» грунту по лінії зрізу буде достатнім, якщо зріз має площу, що дорівнює добутку довжини кола нижчерозташованої лопаті на відстань Ї від нижчерозташованої лопаті до рухливого елемента. При | « а площа зрізу грунту недостатня для сприймання ним зусилля, що висмикує анкер, оскільки з боку верхнього торця рухливого ї5» елемента грунт практично відсутній, а сприймає зусилля тільки грунт, розташований між лопатями і рухливим елементом. Чим більше об'єм грунту та щільність, тим більше зусилля, яке він здатний сприйняти. При і, необхідності сприймання анкером більш значних зусиль, на стовбурі анкера встановлюють декілька гвинтовихAn increase in the bearing capacity of the screw anchor is achieved due to the fact that during the movement of the trunk with the blades up, and the moving element down, the soil volume located between the moving element and the trunk blades is compressed. At the same time, the soil mass is compacted, which increases the load-bearing capacity of the anchor. The distance between the screw lower blade and the movable element with c must be at least a to ensure a sufficient area of the side surface of the sweep of the soil section along the outer perimeter of the lower blade. The force of adhesion of intensively compacted particles;" of soil along the cut line will be sufficient if the cut has an area equal to the product of the circle length of the lower blade by the distance Y from the lower blade to the moving element. At | "and the area of the cut of the soil is insufficient for it to perceive the force that pulls out the anchor, since there is practically no soil on the side of the upper end of the movable element, and only the soil located between the blades and the movable element perceives the force. The greater the soil volume and density, the greater the force it can absorb. If it is necessary for the anchor to perceive more significant forces, several screws are installed on the stem of the anchor
Ге) лопатей, при цьому діаметр впшерозташованої лопаті повинен бути меншим за діаметр нижчерозташованої 5ор лопаті, а відстань між лопатями має бути меншою за 1,54. У цьому випадку діаметр шпари більше диаметра - верхньої лопаті, і частина грунту, що витискається рухливим елементом, впроваджується в простір між "М вищерозташованою і нижчерозташованою лопатями. Оскільки об'єм шпари між лопатями постійний, а об'єм грунту у цьому просторі збільшується, відбувається ущільнення грунту. Ущільнення грунту між лопатями менше, ніж ущільнення між рухливим елементом та вищерозташованою лопаттю, тому для забезпечення достатнього в Зусилля зчеплення між частками грунту природного складення з бокової поверхні шпари і частками ущільненого грунту необхідна більша площа бічної поверхні. Тільки за цієї умови можна підвищити несучу спроможність (Ф, гвинтового анкера щодо його навантаження, яке висмикує анкер. Зусилля, яке може сприйняти стовбур під час ка роботи анкера, контролюють за величиною зусилля, при якому здійснюють переміщення стовбура нагору, тобто по манометру, який міряє тиск рідини в гідроциліндрах. 60 В основу винаходу поставлене також завдання створити спосіб встановлення гвинтового анкера, в якому шляхом додаткового обжимання грунту між елементами анкера покращені міцності та деформативні характеристики грунту, що оточує гвинтовий анкер і сприймає зусилля висмикування під час роботи анкера. При цьому поширена можливість застосування таких анкерів у глинистих та водонасичених грунтах та зменшені енерго- та трудовитрати щодо встановлення та витягання гвинтових анкерів. 65 Поставлена задача вирішується тим, що в способі встановлення гвинтового анкера, що складається з заглиблення стовбура анкера на задану позначку, наприклад, шляхом його закручування, за допомогою бурильного агрегату, згідно з винаходом, після занурення стовбура або його частини, на якій розташовані гвинтові лопаті, до нього та до рухливого елемента прикладають взаємно протилежні за напрямком зусилля за допомогою силових елементів, наприклад, гідроциліндрів, переміщуючи стовбур з прикріпленими до нього Нерухомо лопатями нагору щодо рухливого елемента, при цьому переміщення стовбура гвинтового анкера і рухливого елемента щодо один одного здійснюють до досягнення заданого зусилля або до зближення, при якому відстань між рухливим елементом і нижчерозташованою лопаттю була б не меншою за 4, де а - діаметр нижчерозташованої лопаті.Ge) blades, while the diameter of the upper blade should be smaller than the diameter of the lower blade, and the distance between the blades should be less than 1.54. In this case, the diameter of the gap is greater than the diameter of the upper blade, and part of the soil squeezed out by the moving element is introduced into the space between the upper and lower blades. Since the volume of the gap between the blades is constant, and the volume of soil in this space increases, soil compaction occurs. The soil compaction between the blades is less than the compaction between the moving element and the upper blade, so a larger area of the side surface is required to ensure sufficient Cohesion force between the soil particles of natural composition from the side surface of the gap and the compacted soil particles. Only under this condition can to increase the bearing capacity (F) of the screw anchor in relation to its load, which pulls out the anchor. The effort that the trunk can take during the operation of the anchor is controlled by the amount of effort at which the trunk is moved up, that is, by the manometer that measures the pressure of the liquid in the hydraulic cylinders 60 The invention is also based on the task of creating and a method of installing a screw anchor, in which, by additional compression of the soil between the anchor elements, the strength and deformation characteristics of the soil surrounding the screw anchor and receiving the pulling out force during the operation of the anchor are improved. At the same time, the possibility of using such anchors in clayey and water-saturated soils is widespread, and energy and labor costs for installing and pulling out screw anchors are reduced. 65 The task is solved by the fact that in the method of installing a screw anchor, which consists of deepening the trunk of the anchor to a given mark, for example, by twisting it, using a drilling unit, according to the invention, after sinking the trunk or its part on which the screw blades are located , to it and to the moving element, mutually opposite forces are applied to it with the help of power elements, for example, hydraulic cylinders, moving the barrel with fixed blades attached to it upwards relative to the moving element, while the movement of the screw anchor barrel and the moving element relative to each other is carried out until reaching of a given force or to convergence, at which the distance between the moving element and the lower blade would be at least 4, where a is the diameter of the lower blade.
Згідно з винаходом, після переміщення стовбура анкера і рухливого елемента один щодо одного, фіксують 7/0 рухливий елемент та стовбур анкера від взаємних переміщень.According to the invention, after moving the anchor stem and the movable element relative to each other, the 7/0 movable element and the anchor stem are fixed from mutual movements.
При встановленні анкера у слабких або водонасичених грунтах, згідно з винаходом, після максимально можливого зближення рухливого елемента та нижчерозташованої лопаті підіймають рухливий елемент, і утворену шпару заповнюють грунтом з меньшою вологістю або жорстким будівельним матеріалом, а потім операцію повторюють до досягнення величини заданого зусилля навантаження, що висмикує анкер, яке 7/5 Контролюють за величиною тиску в гідроциліндрі.When installing an anchor in weak or water-saturated soils, according to the invention, after the maximum possible convergence of the movable element and the lower blade, the movable element is raised, and the gap formed is filled with soil with less moisture or rigid construction material, and then the operation is repeated until the specified load force is reached, which pulls out the anchor, which 7/5 is controlled by the amount of pressure in the hydraulic cylinder.
Демонтаж анкера, згідно з винаходом, здійснюють викручуванням, попередньо демонтувавши рухливий елемент.According to the invention, the anchor is dismantled by twisting, having previously dismantled the movable element.
Спосіб встановлення гвинтового анкера дозволяє: підвищити несучу спроможність гвинтового анкера щодо навантаження, висмикування завдяки збільшенню щільності грунту, розміщеного з боку верхньої поверхні лопаті 2о або лопатей, розташованих на стовбурі; зменшити трудомісткість встановлення анкера; а також скоротити строк його встановлення та витягання.The method of installing the screw anchor allows: to increase the load-bearing capacity of the screw anchor in terms of load, pulling out due to the increase in the density of the soil placed on the side of the upper surface of the blade 2o or the blades located on the trunk; reduce the complexity of anchor installation; and also shorten the term of its installation and extraction.
Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг.1 схематично зображено зовнішній вигляд гвинтового анкера з однією гвинтовою лопаттю; на фіг.2 - перетин по А-А на фіг.1; на фіг.3 - зовнішній вигляд гвинтового анкера, виконаного з двома гвинтовими лопатями, на фіг.4 - загальний вигляд гвинтового анкера після занурення с його стовбура в грунт; на фіг.5 - гвинтовий анкер у грунті після переміщення рухливого елемента вниз, а стовбура нагору та розміщення при цьому ущільненої зони грунту; на фіг.б - загальний вигляд гвинтового анкера і) з двома гвинтовими лопатями після занурення його в грунт; на фіг.7 - гвинтовий анкер з двома гвинтовими лопатями в грунті та ущільнена зона грунту після переміщення рухливого елемента вниз, а стовбура вверх.The essence of the invention is explained by the drawings, where Fig. 1 schematically shows the appearance of a screw anchor with one screw blade; in Fig. 2 - a section along A-A in Fig. 1; Fig. 3 - external view of a screw anchor made with two screw blades, Fig. 4 - general view of a screw anchor after its trunk is immersed in the ground; in Fig. 5 - a screw anchor in the soil after moving the movable element down, and the trunk up, and placing the compacted soil zone at the same time; in fig. b - a general view of a screw anchor i) with two screw blades after immersing it in the ground; in Fig. 7 - a screw anchor with two screw blades in the ground and a compacted soil zone after moving the movable element down and the trunk up.
Гвинтовий анкер вміщує стовбур 1 з наконечником 2 та гвинтовою лопаттю 3, яка розміщена на ділянці М зо стовбура з боку нижнього його торця. Гвинтовий анкер оснащений рухомим вздовж подовжньої осі рухливим елементом 4. Стовбур може мати одну або декілька лопатей. На фіг.1 показаний анкер з однією лопаттю, на. /ї7 фіг.3 - з двома гвинтовими лопатями З та 5. Відстань між лопатями З та 5 повинна бути не меншою за 1,54, при Ге! цьому діаметр вищерозташованої лопаті менший ніж діаметр нижчерозташованої лопаті. Рухливий елемент 4 розташований на ділянці стовбура з боку його верхнього торця, при цьому довжина стовбура повинна бути МеThe screw anchor accommodates the trunk 1 with the tip 2 and the screw blade 3, which is placed on the section M of the trunk on the side of its lower end. The screw anchor is equipped with a movable element 4 moving along the longitudinal axis. The trunk can have one or more blades. Figure 1 shows an anchor with one blade, on Fig. 3 - with two helical blades Z and 5. The distance between the blades Z and 5 should be at least 1.54, with Ge! thus, the diameter of the upper blade is smaller than the diameter of the lower blade. Movable element 4 is located on the section of the trunk from the side of its upper end, while the length of the trunk should be Me
Зв Такою, щоб відстань ГІ від гвинтової нижчерозташованої лопаті до рухливого елемента була б не меншою за «Е розмір 4 діаметра нижчерозташованої лопаті. На ділянці стовбура 1 з боку поверхні грунту розміщені упори 6 (на фіг.1-3 не показані) для прикріплення до них силових елементів - гідроциліндрів 7. Рухливий елемент 4 виконаний з плоских елементів 8 та 9, переважно з металевого листа, розташованих на різних рівнях відносно один одного та поєднаних між собою сполучними елементами, наприклад, металевими столиками, при цьому « розмір сторони чи діаметр ( у випадку круглого ) нижнього плоского елемента 9, дорівнює або менший за діаметр п) с нижчерозташованої лопаті, а розмір сторони чи діаметр (у випадку круглого) верхнього плоского елемента 8 більший за діаметр нижчерозташованої лопаті. Гідроциліндри 7 встановлюють в переважному варіанті таким ;» чином, щоб їх штоки впирались у плоский елемент 8 рухливого елементу 4, а їх корпуси були закріплені нерухомо на упорі 6. Стовбур 1 та рухливий елемент 4 віконані з елементом фіксації 10, який обмежує переміщення вказана елементів щодо один одного, наприклад, за допомогою шплінта. Стовбур 1 у зоні оголовка їх має кріпильний елемент 11 для прикріплення його до конструкції, яку анкерують. При встановленні гвинтового анкера в слабких грунтах між лопаттю З та рухливим елементом 4 (або між лопатями 3, 5 та рухливим ік елементом, якщо анкер містить дві гвинтові лопаті), вкладають жорсткий матеріал 12 (або 12 і 13), що має со вологість, яка менша за вологість обводненого грунту, наприклад, грунт із щебенем.With such that the distance of the GI from the lower helical blade to the movable element would not be less than "E size 4 of the diameter of the lower blade. On the part of the trunk 1 on the side of the soil surface, stops 6 (not shown in Fig. 1-3) are placed for attaching power elements - hydraulic cylinders 7 to them. The movable element 4 is made of flat elements 8 and 9, mainly of metal sheet, located on different levels relative to each other and connected to each other by connecting elements, for example, metal tables, while "the side size or diameter (in the case of round) of the lower flat element 9 is equal to or smaller than the diameter n) c of the lower blade, and the side size or diameter ( in the case of a round) upper flat element 8 is larger than the diameter of the lower blade. Hydraulic cylinders 7 are preferably installed as follows;" in such a way that their rods rest against the flat element 8 of the movable element 4, and their bodies are fixed immovably on the stop 6. The barrel 1 and the movable element 4 are locked with a fixing element 10, which limits the movement of the specified elements relative to each other, for example, with the help of a cotter pin . Trunk 1 in the area of their head has a fastening element 11 for attaching it to the structure that is anchored. When installing a screw anchor in weak soils between the blade C and the movable element 4 (or between the blades 3, 5 and the movable element I, if the anchor contains two screw blades), hard material 12 (or 12 and 13) is placed, which has a moisture content which is less than the moisture content of watered soil, for example, soil with crushed stone.
Встановлюють гвинтовий анкер таким чином. Здійснюють занурення стовбура 1 до заданої позначки - закручуванням за допомогою бурильного агрегата. Потім рухливий елемент 4 надягають на верхню частину "М стовбура 1, встановлюють на поверхню грунту в плані шпар й, утвореної зануренням стовбура 1 із лопатями З або з лопатями 1 і 5. Після цього до упорів б на стовбурі 1 приєднують гідроциліндри 7 симетрично відносно до стовбура 1 над плоским елементом 8 рухливого елемента 4. Нагружають гідроциліндри 7, здійснюючи ов розпирання між рухливим елементом та стовбуром 1. За рахунок дії протилежних за напрямком зусиль здійснюють переміщення стовбура 1 з лопатями нагору, а рухливий елемент переміщують донизу, стискаючи (Ф, таким чином грунт, розташований між рухливим елементом та лопатями. За розміром тиску масла в ка гідроциліндрах, яке вимірюють за допомогою манометра, визначають тиск лопатей стовбура 1 та рухливого елемента, а за величиною переміщення стовбура нагору та за величиною заглиблення рухливого елемента 4 бо донизу визначають відстань між нижчерозташованою лопаттю та рухливим елементом. Якщо грунт слабкий, і зусилля, що переміщує стовбур нагору, недостатнє для сприймання гвинтовим анкером проектного навантаження, рухливий елемент 4 підіймають догори, а утворену шпару заповнюють жорстким матеріалом, і повторно збільшують зусилля розпирання. Стовбур 1 і рухливий елемент 4 переміщують у протилежних відносно один одного напрямках, до досягнення заданого зусилля, які контролюють за показаннями манометра. 65 Після цього фіксують рухливий елемент і стовбур від взаємного переміщення.Install the screw anchor as follows. The trunk 1 is immersed to the specified mark - by twisting with the help of a drilling unit. Then the movable element 4 is put on the upper part "M of the trunk 1, installed on the surface of the soil in the plan of the gaps y, formed by the immersion of the trunk 1 with blades З or with blades 1 and 5. After that, hydraulic cylinders 7 are attached to the stops b on the trunk 1 symmetrically relative to barrel 1 above the flat element 8 of the movable element 4. The hydraulic cylinders 7 are loaded, carrying out expansion between the movable element and the barrel 1. Due to the action of forces opposite in direction, the barrel 1 is moved with the blades up, and the movable element is moved down, compressing (F, such the soil located between the moving element and the blades. The pressure of the blades of the trunk 1 and the moving element is determined by the size of the oil pressure in the hydraulic cylinders, which is measured using a manometer, and the distance is determined by the amount of movement of the trunk up and the amount of immersion of the moving element 4 down between the lower blade and the moving element.If the soil is weak, and the force that moves there is a trunk at the top, which is insufficient for the screw anchor to accept the design load, the mobile element 4 is lifted up, and the formed gap is filled with hard material, and the expansion force is increased again. The trunk 1 and the movable element 4 are moved in opposite directions relative to each other, until the given force is reached, which is controlled by the readings of the manometer. 65 After that, the movable element and the trunk are fixed from mutual movement.
Витягування гвинтового анкера з грунту здійснюють таким чином. Демонтують гідроциліндри 7 та упори 6 на стовбурі 1 гвинтового анкера, потім знімають із стовбура рухливий елемент 4, після чого за допомогою бурильного агрегата виконують витягування гвинтового анкера із грунту шляхом його обертання у напрямку, протилежному закручуванню.Pulling the screw anchor out of the ground is carried out as follows. The hydraulic cylinders 7 and stops 6 on the screw anchor barrel 1 are dismantled, then the movable element 4 is removed from the barrel, after which the screw anchor is pulled out of the ground with the help of a drilling unit by rotating it in the direction opposite to twisting.
Claims (8)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA99041964A UA49917C2 (en) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | Screw anchor and method for its installation |
| RU99118710A RU2164980C1 (en) | 1999-04-07 | 1999-08-25 | Screw anchor and its installation process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA99041964A UA49917C2 (en) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | Screw anchor and method for its installation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA49917C2 true UA49917C2 (en) | 2002-10-15 |
Family
ID=21689355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA99041964A UA49917C2 (en) | 1999-04-07 | 1999-04-07 | Screw anchor and method for its installation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2164980C1 (en) |
| UA (1) | UA49917C2 (en) |
-
1999
- 1999-04-07 UA UA99041964A patent/UA49917C2/en unknown
- 1999-08-25 RU RU99118710A patent/RU2164980C1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2164980C1 (en) | 2001-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0160175B1 (en) | Prestressed caisson bearing pier and structural foundation device | |
| US4708530A (en) | Concrete foundation pile and device for driving the same into the ground | |
| Chan et al. | Repeated loading on single piles in sand | |
| US4060994A (en) | Process for providing a foundation pile for alternating compressive and tractive stresses and a pile thus provided | |
| NZ532087A (en) | In situ method for determining soil liquefaction tendency and its prevention by electro-osmosis | |
| CA2623014A1 (en) | Method and apparatus for increasing the force needed to move a pile axially | |
| SE460674B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR PREPARING A COMPRESSIVE DEVELOPMENT CONSTRUCTION | |
| EP2108744B1 (en) | Method for reinforcing supporting walls | |
| US4040260A (en) | Pile with downwardly extending elongated elements | |
| UA49917C2 (en) | Screw anchor and method for its installation | |
| DE3416679C2 (en) | ||
| EP1922449B1 (en) | Method for consolidating soils and stabilizing foundations | |
| US4199277A (en) | Piling | |
| CN213173658U (en) | Dyke foundation reinforcing structure facility | |
| RU15350U1 (en) | ANCHOR PILES | |
| RU2795418C1 (en) | Method for manufacturing a widened cast-in-place pile | |
| RU2204653C2 (en) | Pile | |
| WO1999006639A1 (en) | Ground reinforcement or stabilisation method and apparatus | |
| RU2208088C2 (en) | Process of erection of pile in ground | |
| RU2610053C1 (en) | Male die for grouted piles establishment by pressing method of establishment grouted concrete, reinforced concrete and fibercrete piles by pressing by means of grouted pile establishment with widening, using tremic accessory, male die | |
| Salem et al. | Axial tensile capacity of helical piles from field tests and numerical study | |
| Lutenegger | Uplift tests on shallow cast-in-place enlarged base pedestal foundations in clay | |
| RU2166027C1 (en) | Pile | |
| SU759649A1 (en) | Filling pile | |
| CN221052650U (en) | Prestressing force transmission device |