ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА АНКЕРОВ
Анкерные устройства применяются как временные приспособления, обеспечивающие устойчивость сооружения на определенный период его монтажа со сроком эксплуатации до года, а также как подземный постоянный конструктивный элемент сооружения, обеспечивающий его устойчивость и прочность во время всего периода эксплуатации с расчётным сроком службы 50 лет и более.
Временные анкеры используются при монтаже строительных конструкций зданий, а также при установке тяжелого технологического оборудования.
Заглубленные анкерные устройства (якоря) — неподвижные технологические временные сооружения, устраиваемые на время монтажа основной конструкции, способные воспринимать значительные горизонтальные и вертикальные выдергивающие усилия. Они служат для крепления лебедок (тяговых и тормозных) расчалок, полиспастов.
Свайные якоря из погруженных в готовом виде 1…2 свай воспринимают значительные нагрузки, однако они весьма дороги.
Самые распространенные заглубленные якоря — это 1…3 бревна (трубы, рельсы), которые заглублены горизонтально на 1,0…2,0 м поперек действующего усилия. На поверхность выводится тяга с кольцом, за которое крепится монтажный канат (расчалка, лебедка и т. п.).
Винтовые якоря представляют собой инвентарные стальные лопастные сваи, погружаемые кабестаном (рис. 7.1).
Рис. 7.1. Монтажные временные анкеры: а — свайный; б — комбинированный; в — засыпной; г — винтовой (лопастной) |
Временные анкеры применяются также для обеспечения устойчивости грунтовой стенки при устройстве временных выемок (котлованов, траншей), особенно при их значительной глубине.
Анкеры применяют при строительстве сооружений методом «стена в грунте», опускным колодцем, а также для крепления подпорных стенок, тоннельных сооружений и в других случаях.
Конструктивные решения современных анкерных устройств позволяют передавать на один анкер нагрузки 200, 1000 кН в зависимости от свойств окружающего грунта.
При строительстве даже небольших сооружений методом «стена в грунте» экономичнее закреплять стены по мере разработки котлована анкерными устройствами, а не с помощью распорных балок, которые стесняют и осложняют выполнение работ внутри сооружения.
Схема расположения и конструкция анкерных устройств в грунтах приводятся на рис. 1.2-13.
Наклонная скважина, укрепляемая обсадной трубой, выполняется гидравлической буровой установкой для бурения скважин. Скважина бурится за пределами призмы обрушения окружающего грунта. По достижении проектной глубины в буровую скважину вводят стальной нож анкера в виде одного стержня диаметром 20…36 мм или несколько стержней (пучковый анкер). Обсадная труба постепенно вытягивается с одновременным нагнетанием в нее цементного камня, который, распространяясь в окружающую среду, образует анкер (рис. 7.4).
Рис. 7.4. Технология устройства бетонного анкера: а — бурение скважины с обсадной трубой; б — установка анкерной тяги и соединение ее с наконечником; в — извлечение обсадной трубы и инъецирование раствора; г — натяжение тяги; д — закрепление тяги в анкерной головке; 1 — скважина; 2 — тяга; 3 — бетонный анкер; 4 — анкерная головка |
Анкерный корень создает сцепление между стальным тяжом и грунтом. Длина анкерного корня до 5 м, диаметр — 80… 140 мм. Свободная длина анкера за пределами корня заключается в полиэтиленовую трубу, в которую нагнетают противокоррозионную пасту на битумной основе.
Закрепление тяжа на стене осуществляется с помощью оголовка и анкерной плиты. Возможное несовпадение между осью анкера и опорной плитой компенсируется с помощью опорной полусферы. К шаровой
ив
полусфере приварена короткая стальная труба. Пространство между стальной трубой и защитной трубой герметично запирается резиновым уплотнительным кольцом. После натяжения конец стального тяжа и натяжная гайка закрываются пластмассовым колпаком, окружающую полость заполняют противокоррозионной пастой.
Анкер начинают ставить после разработки котлована на глубину не менее 3 м, причем толщина слоя грунта над корнем анкера должна быть не менее 4,5 м. Расстояние между корнями соседних анкеров должно быть не менее 1,5 м. Анкеры натягивают и испытывают гидравлическими домкратами с проверкой усилия по манометру. Натяжение при испытании превышает рабочее: для временных анкеров — в 1,2 раза, для постоянных — 1,5 раза. Натягивают их через 7…8 дней после образования песчаноцементного корня.
Постоянные анкеры устраивают в соответствии с рабочим проектом для крепления оттяжек мачт, облицовки грунтовых откосов, обделки туннелей и т. п.
Анкеры для мачтовых оттяжек выполняются в виде массивных бетонных фундаментов или в виде специальных железобетонных элементов «грибковых фундаментов», включающих широкую опорную плиту и столбчатый подколенник. Это дает возможность работать элементу на знакопеременные нагрузки, включая выдергивающие.
Анкеры с тяжами для крепления облицовок и обделок выполняются аналогично временным анкерам подобного типа (см. выше). Но здесь добавляется ряд мероприятий по обеспечению расчетной долговечности работы анкера. К ним относятся: введение в расчет анкера различных коэффициентов запаса прочности, а также антикоррозионная защита всех деталей анкера.