Анкеры в грунте. Конструкция анкеров и их технология устройства.

Анкеры представляют собой устройства, служащие для пере­дачи выдергивающих усилий от строительных конструкций на грун­товую толщу.

Грунтовые анкеры применяют в промышленном, гражданском, транспортном и гидротехническом строительстве. Их используют для закрепления ограждений котлованов, стен подземных сооруже­ний, опускных колодцев, откосов и склонов, фундаментов дымовых труб, мачт и башен и т. д. (рис. 13.15). Широкое использование анкеров объясняется исключительно положительным эффектом их применения.

Так, при устройстве глубоких котлованов применение анкеров позволяет не только сделать ограждающую конструкцию более легкой, но и вести строительные работы рядом с сущест­вующими сооружениями, не опасаясь развития в них чрезмерных деформаций. Кроме того, применение анкеров позволяет полно­стью освободить внутреннее пространство котлована от распорок и стоек, тем самым значительно упростив и ускорив производство строительных работ.

Анкеры препятствуют всплытию заглубленных сооружений, что позволяет делать их более легкими. Крепление анкерами днищ сооружений, заглубленных ниже уровня подземных вод, уменьшает изгибающие моменты, что дает возможность сократить расход материалов. Применение анкеров для восприятия опрокидывающе­го момента в фундаментах дымовых труб, опор линий электропере­дачи и т. д. позволяет не только улучшить устойчивость сооруже­ния, но и уменьшить его массу и размеры.

Эффективно также применение анкеров при креплении ополз­невых склонов, сооружении подпорных стенок, обделке подземных сооружений и во многих других случаях.Анкеры можно использовать в различных грунтах, за исключе­нием набухающих, просадочных и сильносжимаемых грунтов, илов, торфов и глин текучей консистенции.

Конструкции анкеров итехнология их устройства. Конструкция анкера зависит от вида возводимого сооружения, его назначения и срока службы, геологических и гидрогеологических условий стро­ительной площадки и ряда других факторов.

По сроку службы анкеры подразделяют на временные и постоян­ные. Временные анкеры устраивают на срок выполнения стронтёль- но-монтажных работ или для крепления временных сооружений, таких, как шпунтовые стенки при отрывке глубоких котлованов. Постоянные анкеры являются составной частью конструкции и устраиваются на весь срок службы капитального сооружения. Постоянные анкеры отличаются от временных усиленной антикор­розионной защитой.

По схеме взаимодействия с грунтом анкеры разделяют на назем­ный и заглубленные. Наземные (гравитационные) анкеры применя­ют главным образом как временные. Конструкции их довольно разнообразны. Простейшая из них представляет железобетонную плиту с гладкой подошвой. Плита укладывается на спланирован­ную поверхность грунта или в небольшое углубление. Лучший эффект достигается, когда поверхность подошвы плиты имеет ши­пы ступенчатой формы. Наземные анкеры как бы выполняют функ­ции тяжелого якоря.

Заглубленные анкеры находятся внутри массива и работают за счет сопротивления грунта. Конструктивно заглубленный анкер состоит из трех основных частей: оголовка, анкерной тяги и анкер­ной заделки. Оголовок воспринимает усилие от конструкции, кото­рую крепит анкер, анкерный тяж передает это усилие на безопасное расстояние в толщу грунта, анкерная заделка обеспечивает даль­нейшую передачу усилия с тяги на окружающий грунт. В зависимо­сти от способа устройства заделки заглубленные анкеры бывают засыпными, буровыми, инъекционными, забивными, завинчиваю­щимися и т. д. Наиболее прогрессивными и надежными считаются инъекционные предварительно напряженные анкеры.Инъекционный предварительно напряженный анкер представля­ет собой устройство, один конец которого закрепляется в грунте путем инъекции под давлением цементного, силикатного или поли­мерного раствора, а другой после предварительного напряжения фиксируется на удерживаемом сооружении. Скважины для инъекци­онных анкеров пробуриваются или пробиваются ударными механи­змами. В качестве тяжей применяют сплошные металлические стержни, трубы, тросы и т. д. Для подачи инъекционного раствора в буровую полость к анкерной тяге прикрепляют инъекционные трубки. Если анкерной тягой служит металлическая труба, то ее используют для подачи твердеющего раствора в скважину, для чего в зоне заделки труба имеет отверстия для выпуска раствора в грунт. Подъему раствора из зоны заделки вверх по скважине препятствует особое устройство — пакер (рис. 13.16).Предварительное натяжение анкеров производят для предотв­ращения или максимального ограничения перемещений анкеруемой конструкции. Натяжение обычно осуществляют с помощью дом­кратов.

При устройстве анкеров проводят пробные, контрольные, и при­емочные испытания. Пробные испытания выполняют на опытной площадке проектиру­емого сооружения для опреде­ления применимости выбран­ного типа и конструкции ан­кера, уточнения технологии устройства анкера и его несу­щей способности по грунту. Испытанию подвергаются5 анкеров.При контрольных испытанияхопределяют соответствиегрунта (корень); фактической несущей способности рабочих анкеров расчет­ной нагрузке, заложенной в проекте. Число контрольных испытаний должно составлять не менее 10% общего числа устанавливаемых анкеров.

При приемочных испытаниях определяют пригодность анкера к эксплуатации. Бели при выдержке во времени на испытательной нагрузке, превышающей рабочую, разность деформаций в интерва­лах времени остается одинаковой или уменьшается, то анкер счита­ется пригодным. Приемочным испытаниям подвергаются все ан­керы, кроме Прошедших контрольные испытания.