Диссертация (1141487), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

[34]. В основе этого метода заложена формула, вкоторой сила предельного сопротивления грунта основания винтового анкераопределяется следующим образом:Fn  G l   ·k· ·d·(R 2 – r 2 )  2· ·f·r·l ,(1.11)«где Gl - собственный вес анкера;k – отношение предельного давления анкерной плиты на грунт кнапряжениям от собственного веса грунта;d – глубина заложения анкера;γ – удельный вес грунта;R – радиус лопасти анкера;r – радиус ствола анкера;f – расчетное сопротивление грунта на боковой поверхности стволаанкера;l – длина ствола анкера» [34].30Рисунок 1.11  Схема к расчету анкерных плит глубокого заложенияМетод Мариупольского Л.Г.

разработан на основе положенийК. Терцаги [57] и заключается в том, что при достижении предельногосостояния работа, затрачиваемая на выдергивание анкера на определеннуювысоту, эквивалентна выполненной работе, затрачиваемой на расширение вгрунте полости той же высоты радиусом, равным радиусу анкерной плиты(рисунок 1.11) [33, 34].Зарубежные нормы проектирования. Несущая способность анкеров впесчаном грунте по голландской методике расчета CUR-166-4 определяетсяпо эмпирической формуле:Fr  0, 4  A  qз   ca ,(1.12)где А  площадь несущей поверхности головки анкера;qз – удельное сопротивление грунта под конусом зонда, определяемоепо результатам статического зондирование грунтов; ca – коэффициент, учитывающий снижение несущей способностианкеров, за счет взаимного влияния [32].Выполненный анализ методов расчета свидетельствует о следующем:31существующие методики расчета по определению несущейспособности раскрывающихся анкеров основаны на эмпирических формулах[32];теоретическиерешения,включаютвсебяспециальныеграничные условия (характер разрушения основания), которые отражаютхарактерные особенности процесса взаимодействия грунтовых анкеров соснованием.Выводы рек главе 1Анализ конструктивных решений и методов расчета современныхгрунтовых анкерных конструкций раскрывающегося типа и подобных импозволяет сделать следующие выводы:1.Рассмотренные методики расчета по определению несущейспособностираскрывающихсяанкеров,какправило,основанынаэмпирических формулах.2.Существующиеметодырасчетагрунтовыханкерныхконструкций содержат поправочные коэффициенты, а также требуютустановления формы и характера разрушения основания для отраженияхарактерных особенностей взаимодействия конструкции с основанием.3.Современныегрунтовыеанкерныеконструкцииобладаютопределенным резервом несущей способности, который обусловливаетсявозможностью включения в работу дополнительного массива грунта.4.Посхемеработыгрунтовыеанкерныеконструкциираскрывающегося типа в большей степени соответствуют винтовым сваям,работающим на выдергивающую нагрузку.

Несущая способность винтовыхсвай определяется силой трения, возникающей по боковой поверхностиствола сваи, а также сопротивлением выпору грунта, расположенного надлопастями сваи. Несущая способность грунтовых анкерных конструкцийраскрывающегосятипа,учитываямалыйдиаметранкерныхтяг,обеспечивается только за счет сопротивления грунта расположенного наданкерной плитой.32Глава2.Предлагаемаяконструкциягрунтовогоанкерараскрывающегося типа2.1Грунтовая анкерная конструкция раскрывающегося типа сдвумя анкерными плитами и перспективы ее примененияПо результатам выполненных теоретических исследований грунтовыханкерных конструкций раскрывающегося типа была сформулированагипотеза о возможности применении в данных конструкциях второйанкерной плиты.

Предлагаемая мера направлена на увеличение несущейспособности анкерного устройства, а также на уменьшение погружающегоусилия за счет возможности применения анкерных плит меньшей площади.Конструктивнодвухряднаясистемагрунтовогоанкерараскрывающегося типа, как и анкер с одной плитой, состоит из анкерныхплит и анкерной тяги (рисунок 2.1). В свою очередь анкерная тяга состоит изстержней, соединительных муфт и гаек. Рабочая часть анкера в предлагаемойконструкции представляет собой две опрокидывающиеся в грунте плиты,изготовленные из горячеоцинкованной стали.

Плиты расположены наопределенном расстоянии друг от друга в зависимости от их размеров иглубины заложения [11].Основная конструктивно-технологическая особенность двухрядногоанкера состоит в том, что при погружении в грунт анкерные плитыориентированы острым концом в направлении погружения, создаваяминимальное сопротивление. После того как анкер с помощью толкателябудет погружен до определенной глубины, прикладывается выдергивающаянагрузка к анкерной тяге, что обеспечит разворот плит в пространстве изпродольного положения в перпендикулярное, так называемое положение«анкерного замка».33Рисунок 2.1  Двухрядная конструкция грунтового анкера1 – нижняя анкерная плита; 2 – верхняя анкерная плита; 3 – анкерная тяга, 4 – толкатель.Нижняя анкерная плита (находящаяся в основании) по конструкциианалогична такой же, как и применяемой в грунтовых анкерах типа «MantaRay» (рисунок 2.2, 2.3).Рисунок 2.2  Нижняя анкерная плита34Рисунок 2.3 - Нижняя анкерная плита (вид сверху и сбоку)В рамках диссертации особое внимание было уделено верхнейанкерной плите, так как необходимо было разработать принципиальныеконструктивно-технологические решения, прежде всего связанные с узломкрепления плиты к анкерной тяге и ее раскрытием в перпендикулярноеположение.

Так, в результате поисковых разработок и исследований, былапредложена конструкция верхней анкерной плиты, отличающаяся от нижнейконструкциейнаправляющегонаконечногоэлемента,имеющегораздвоенный вид (рисунки 2.4, 2.5) для обеспечения поворота плиты впространстве [11].Рисунок 2.4 – Вид сверху разработанной конструкции верхней анкернойплиты5 – проушина; 6 – втулка для крепления толкателя; 7 – втулка для крепления тяги; 8 –носовая часть в виде треугольных пластин с заостренными кромками35Рисунок 2.5 – Вид сбоку верхней анкерной плиты5 – проушина; 6 – втулка для крепления толкателя; 7 – втулка для крепления тяги;9 – ребра.И передние и задние кромки верхней анкерной плиты заострены иимеют в плане треугольную форму.

К верхней плоскости анкерной плиты впродольном направлении симметрично относительно продольной плоскостисимметрии анкера и перпендикулярно к плоскости плиты приваренапроушина 5 для соединения с узлом крепления тяги. Соединение толкающегострежня с анкерной плитой осуществляется с помощью узла крепления,выполненного в виде соединенной с анкерной плитой цилиндрическойвтулки 6 с закрытым торцом, который направлен к передней кромкеанкерной плиты.

Узел крепления тяги расположен над втулкой и соединен сплитой с возможностью поворота в продольной плоскости симметрии анкераотносительно оси, перпендикулярной этой плоскости. Верхняя анкернаяплита устанавливается на той же тяге и выполнена таким образом, чтобыобеспечивался поворот данной анкерной плиты в пространстве.Узел крепления тяги к верхней анкерной плите выполнен такимобразом, что обеспечивается ее боковое крепление к тяге.Толкающий стержень включает параллельно установленный к немудополнительный короткий стержень для задавливания верхней анкернойплиты.Носовая часть или направляющий наконечный элемент верхнейанкерной плиты в плане представляет собой с заостренными кромками две36треугольные пластины 8, разделенные пространством для поворота плиты.Также на нижней стороне носовой части расположены ребра 9, размещенныек плите под прямым углом.Толкающий стержень 4 выполняется составным из нескольких частей,которые между собой стыкуются с помощью разъемных резьбовыхсоединений.Установкаразработаннойконструкциигрунтовогоанкераосуществляются в следующем порядке:1)толкающий стержень 4 устанавливают во втулку 6, а тягу 3вовтулку 7;2)нижнюю и верхнюю анкерные плиты 1 и 2 с прикрепленной кним тягой 3 и толкающим стержнем 4 погружают в грунт на заданнуюглубину с помощью вибропогружателя [39];3)толкающий стержень 4 извлекают и в последующем используютпри устройстве других анкеров;4)к тяге 3 с помощью гидравлического домкрата прикладываютвыдергивающее усилие натяжения, при этом анкерные плиты врезаются вгрунт посредством скошенных задних кромок, и происходит раскрытиеанкерных плит в проектное положениеперпендикулярно действующимвыдергивающим усилиям, чем обеспечивается надежное закрепление анкерав грунте;5)спомощьюгидравлическогодомкратаиизмерительнойаппаратуры (манометра на маслостанции), осуществляется проверка несущейспособности анкера;6)за закрепляемое сооружение заводят другой конец анкерной тяги оголовок (на рисунках не показан).Процесс поворота  раскрытия анкерных плит в проектное положение перпендикулярно действующим выдергивающим усилиям осуществляется засчет действия опрокидывающего момента, который возникает посредством37того, что ось действия выдергивающей силы смещена относительно точкиопоры анкерных плит.Таким образом, анкерные плиты, заняв положение, перпендикулярноеоси растягивающих усилий от нагрузок, действующих на подпорноесооружение, воспринимают часть этихнагрузокна себя, за счетсопротивления вышерасположенного массива грунта.Грунтовыеанкерныеконструкциисдвумяраскрывающимисяанкерными плитами являются достаточно перспективной разработкой длямногихгидротехнических,атакжепромышленныхигражданскихсооружений [11].Данная усовершенствованная конструкция раскрывающегося типаможет применяться для крепления:подпорных стен, набережных, причальных стенок и другихгидротехнических сооружений;шпунтовых стен котлованов и траншей,защит из габионов на крутых склонах для предотвращения эрозииберегов водоемов, рек и каналов;георешеток и других удерживающих грунт систем;инженерныхсетейотвсплытия,подвижекилинейногорасширения (трубопроводов, колодцев и т.д.)растяжек высотных конструкций [37].Наиболее перспективными для внедрения двухрядной анкернойконструкции раскрывающегося типа являются условия, характеризуемыеопределенными организационно-технологическими особенностями ведениястроительно-монтажных работ и инженерно-геологическими условиями.Инженерно-геологические условия, в которых эффективно применениеразработанной конструкции:слабые грунты, подстилаемые более прочными;38плотные грунты, в которых требуется большое усилие дляпогружения (в данном случае целесообразно использование вразработанной конструкции плит с малой площадью).Организационно-технологические особенности строительства, прикоторых эффективно применение разработанной конструкции проявляютсяглавнымобразомвотсутствииземляныхработ,высокихтемпахпроизводства работ.В рамках диссертационной работы по результатам разработкиусовершенствованной анкерной конструкции раскрывающегося типа былаподана заявка на выдачу патента на полезную модель № 2018136936.2.2Разработкаметодикирасчетапредлагаемойгрунтовойанкерной конструкции с двумя раскрывающимися анкерными плитамиПо схеме работы анкерные конструкции раскрывающегося типа сдвухрядными плитами при определенных допущениях могут быть отнесенык конструкциям, подобным свайным, работающим на выдергивание, поэтомупри расчете данных конструкций представляется возможным опираться наположения, содержащиеся в СП 24.13330.2011 [47].

Характеристики

Список файлов диссертации