Анкерные элементы для удержания ограждающих конструкций деформируемых откосов

Анкерные элементы для удержания ограждающих конструкций деформируемых откосов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: при укреплении откосов и косогоров при удержании ограждающих конструкций деформируемых откосов. Сущность изобретения: анкерные элементы для удержания ограждающих конструкций деформируемых откосов содержат отдельные длинномерные профилированные балки шпального профиля, соединенные между ia Jttss««e « - Л hBBetiSaabte fStfiii жг собой, образуя жесткуюТреуТольную раму, причем рамы уложены в устойчивое тело (массив) откоса на расстояние L по фронту откоса, где расстояние не юльше ширины зон обжатия и пассивного плоскостного отпора грунта массива в зоне между треугольными рамами, при этом рамы уложены горизонтально или вертйЙ1Ж1УсГй б риентированы одной из вершин сторону ограждающей конструкции с №х закреплением между собой на связях, причем балки в плоскости треугольных рам по трем ее вершинам сопряжены торцовЙГМГй ребрами при уширенных плоскостях (гранях) или торцовыми ребрами при уширенных плоскостях (гранях) со стороны ограждающей конструкции и торцовыми ребрамй при уширенных и зауженных плоскостях (гранях) в двух вершинах со стороны массивТОТГоса Вводная позиция: грунт в застеннйо К г1а1|ухе ТГ ил. Erifctt «A Hai tfi el aiic ™ - 3a --i лййя „& (Л С

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

МЯровЫ Ы.ьивмиаьа А,* а .;я:

В ВЮЗИ, 4 а (21) 4851052/03 (22) 26.07.90 (46) 30.07.92. Бюл. М 28 (75) Ю.П. Кожин и А.И, Азарский (56) Цагарели 3.В. Новые облегченные конструкции подпорных стен, М,: Стройиздат, 1969.

Авторское свидетельство СССР

f+ 1609866, кл. Е 02 0 17/20, 1989. (54) АНКЕРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

ДЕФОРМИРУЕМЫХ ОТКОСОВ (57) Использование: при укреплении откосов и косогоров при удержании ограждающих конструкций деформируемых откосов.

Сущность изобретения: анкерные элементы для удержания ограждающих конструкций деформируемых откосов содержат отдельные длинномерные профилированные балки шпального профиля, соединенные между

Изобретение относится к строительству, в частности к горному делу с использованием при укреплении откосов и косогоров, именно к анкерным элементам для удеркания ограждающих конструкций деформируемых откосов.

Известно устройство.для укрепления земляных откосов с применением анкерных плит, Анкерные железобетонные плиты шарнирно прикреплены со стороны пазухи к ограждающей стене с установкой плит в горизонтальной плоскости и закрепленных одна над другой на заданном расстоянии rto высоте в тело откоса.

„, Ы2„, 1751266 А1

rs>)s Е 02 017/20 . Ы"1 09,) собой, образуя жесткую феуТольйую раму, причем рамы уложены в устойчивое тело (массив) откоса на расстояние L по фронту откоса, где расстояние не больше ширины зон обжатия и пассивного плоскостного отпора грунта массива в зойе между треугольными рамами, при этоМ рамы уложены горизонтально или вертййВПМб й-ориейтированы одной из вершин в сторону ограждающей конструкции с ихзакрейлением между собой на связях, причем балки в плоскости треугольных рам по трвм ее вершинам сопряжены торцой1мй ребрами при уширенных плоскостях (гранях) ипи торцовыми ребрами при уширенных плоскостях (гранях) со стороны ограждающей конструкции и торцовымй ребрамй"йри уширенных и зауженных плоскостях (гранях) в двух вершинах со стороны массива тКосз, Вводная позиция: грунт в застеннои пазухе. о ил, 1

Недостатки данной конструкции; анкер- ) ные плиты требуют черезмерногб расходабе- С) тона; устойчивость ог йГЖдйющйх "стен О рассчитана в основном нэ сопротивление анкерных плит скольжению nî oгруйту; сла- бое вовлечение сил лоббй го сопротивления грунта; конструкция"Мб ) ассчитайа на динамические нагрузки; койструкция бетоноемка, что не отвечает требованиям ресурсосбережений; конструкция не вовлекает силы сопротивления обжатия грунта; констч ЕвеФрукция анкерных плит поййбтелый.элемент, что не учитывает и не вовлекает силы coriðoтивления срезу грунта.

1751266

15

25

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к изобретению являются анкерные оттяжки для удержания ограждающих конструкций деформируемых откосов, содержащие отдельные длинномерные профилированные элементы из балок, спаренных между собой;имеющих шпальный профиль и образующих по длине двус гороннюю булавообразную конфигурацию многограннога очертания в сечении, выполненных из отработанных или отбракованных железобетонных шпал, соединенных между собой уширенными гранями своего трапецеидального сечения и скрепленных болтовым соединением. Торцы элементов содержат пластины для соединения по длине последующих спаренных элементов, принем торцы элементов анкерных оттяжек прикреплены к ограждающей конструкции, а последующие элементы анкерн ых on.яжек уложены в нить по закрепляемому откосу с заглублением их в грунт.

Однако анкерные оттяжки линейно вытянуты по откосу, что создает трудйости их заделки в грунт, кроме того, недостаточно вовлекают силы пассивного отпора грунта, не вовлекают силы обжатия грунта.

При этом отмечается слабое проявление сил лобового сопротивления грунта, Наконец, конструкция не вовлекает силы сопротивления срезу грунта.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности анкерных элементов за счет вовлечения дополнительных сил сопротивления выдергивающим нагрузкам.

Указанная цель достигается тем, что отдельные длинномерные профилированные балки шпального профиля соединены между собой, образуя треугольные рамы, которые уложены в тело откоса на расстоянии L друг от друга, где 1. — расстояние не больше ширины зон обжатия и пассивного плоскостного отпора грунта от смежных треугольных рам, при этом рамы уложены горизонтально или вертикально и ориентированы одной из своих вершин в сторону ограждающей конструкции с их закреплением между собой на связях, причем указанные балки в плоскости треугольных рам по трем ее вершинам сопряжены торцовыми ребрами при уширенных плоскостях (гранях) или торцовыми ребрами при уширенных гранях со стороны ограждающей конструкции и торцовыми ребрами при уширенных и зау>кенных плоскостях (гранях) в двух вершинах со стороны массива откоса.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что данное техническое решение отличается от прототипа тем, что анкерная рама является плоскостной конструкцией в отличие от линейной по прототипу.

Анкерная треугольная рама, соориентированная одной из вершин в направлении ограждающей стены, воспринимает увеличенный пассивный отпор грунта за счет наклонных в плане сопрягаемых с данной вершиной ее элементов, направленных выпуклостью к ограждающей: стене, достигая при этом обжатие конструкции в целом в грунте и увеличивая ее устойчивость, Причем при сопряжении элементов треугольной рамы по их вершинам торцовыми ребрами при уширенных плоскостях (гранях) вовлекаются силы пассивного отпора грунта и в вертикальной плоскости (фиг. 3), достигая при этом наибольшего эффекта при размещении балочных элементов со стороны массива, откоса зауженными гранями в сторону ограждающей конструкции (фиг, 6) При размещении треугольных рам в вертикальной плоскости (фиг. 2) рамы воспринимают пассивный отпор от всех его балочных элементов с большим эффектом обжатия грунта по сеч. Б-Б фиг. 4.

Образованная сквозность внутри балочных элементов, повышает сопротивление выдергивающим нагрузкам за счет вовлечения сил среза грунта, заполнившего эту сквозность.

Данное конструктивное выполнение анкера обеспечивает и повышение лобового сопротивления грунта в сравнении с прототипом за счет большей поверхности соприкосновения балочных элементов рамы с грунтом в направлении выдергивающих усилий со стороны ограждающей стены.

На фиг. 1 показан план анкерной рамы; на фиг. 2 — план анкерной рамы (вариант); на фиг, 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4— сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг, 5 — узел! на фиг. 1; на фиг, G — то же, вариант.

Анкерные элементы для удерживания ограждающих конструкций деформируемых откосов содержат отдельные длинномерные профилированные балки 1 шпального профиля, соединенные между собой, образуя жесткую треугольную раму 2, причем рамы 2 уложены в устойчивое тело (массив) откоса 3 на расстоянии L по фронту откоса

3, где L- расстояние, не больше ширины зон обжатия и пассивного плоскостного отпора грунта 4 от смежных треугольных рам 2. При этом рамы 2 уложены горизонтально по фиг.

1 или вертикально по фиг. 2 и ориентированы одной из вершин 5 в сторону ограждающей конструкции 6 с их закреплением между собой на связях 7, причем балки 1 в

1751266 вершинах 5 со стороны массива откоса 3.

Вводная позиция: грунт в застенной пазухе 10

12. Анкерные элементы для удержания or20

30 ных рам 2, грунта 4 массива 3, за счет 35 трапецеидального сечения балок 1, достиг40

55 плоскости треугольных рам 2 по трем ее вершинам 5 сопряжены торцовыми ребрами 8 при уширенных плоскостях (гранях 9) или торцовыми ребрами 8 при уширенных плоскостях (гранях) 9 со стороны ограждающей конструкции 6 и торцовыми ребрами 8 и 10 соответственно при уширенных 9 и зауженных плоскостях (гранях) 11 в двух раждающих конструкций деформируемых откосов работают следующим образом.

Под влиянием .внешних и внутренних факторов воздействия от статических и динамических нагрузок, воздействия атмосферных осадков, а также реологических изменений свойств слагаемых грунтов в застенной пазухе 12 возникают сдвигающие силы, стремящиеся сместить ограждающую конструкцию 6. Однако последняя находится в устойчивом состоянии благодаря надежному ее закреплению к анкерным элементам из балок 1, собранных жестко в треугольные рамы 2, вмонтированных в устойчивую часть массива откоса 3, посредством связей 7, жестко соединенных с ограждающей конструкций 6 одним концом, а другим — к одной из ближайших вершин рамы 2, причем ориентация одной из вершин 5 к ограждающей конструкции 6 обеспечивает восприятие выдергивающих усилий и их компенсацию путем повышенного пассивного отпора, в плоскости анкернутого сопряжением балок 1 по вершинам 5 торцовыми ребрами 8 при уширенных плоскостях (гранях) 9 и ориентированных, таким образом, уширенными плоскостями (гранями) вовнутрь рамы 2. При этом повышается лобовое сопротивление балочных элементов 1 рам 2 за счет соприкосновения грунта массива 3 с ломаной трапецеидальной поверхностью балочных элементов и снижается активное давление в плоскости рам 2 на балки 1, расположенные со стороны массива 3. Кроме того. ориентация рам 2 одной иэ вершин 5 к ограждающей конструкции 6 ведет к вовлечению сил обжатия грунта 4, массива 3, вызывающих значительные удерживающие силы с учетом пригрузки грунта 4 массива 3 внутренней полости рам 2. C другой стороны, грунт 4, заполнивший внутреннюю полость рам 2, увеличивает сопротивление выдергивающим нагрузкам за счет увеличения сопротивления его на срез.

Расстояние L между рамами 2 выполнено шириной не более ширины зон обжатия и пассивного плоскостного отпора грунта 4 массива 3. При большем расстоянии 1 между рамами 2 увеличивается сечение ограж- дающих конструкций 6; что неоправдано

5 дорого.

Кроме того, при орйейта ци й- анкерных рам 2 по нормали к линии фасада ограждающей конструкции 6 воййекаются силы двустороннего обжатия как рам",Гтак и гру1.та во внутренних полостях"рам 2 за счет бокового давления грунта 4 массива 3, что обеспечивает дополнител1"ЩЮ устойчивость анкерных элементов.

Выполнение. рам 2 с сойряженйем ба5 лочных элементов 1 торцо6Имй ребрами 8 при уширенных плоскостях 9 со стороны вершины 5, расположеййой в зойе ограждающей конструкции 6, и сопряжением балочных элементов 1 разноименными ребрами с разноименными плоскостяйи, а именно: торцовыми ребрами 8 ЩВ @ййй!йс гра - нях 9 с торцовыми ребрами 10 при зауженных гранях 11 в двух вершинах 5 со стороны массива откоса 3 повышает пассивный отпор как по длине, ширине, так и высоте конструкции анкерной рамы 2 от всех его балочных элементов 1, что обеспечивает эксплуатационную надеМность при данном варианте.

Внутренняя полость рамы 2 обеспечивает пропуск грунтовых вод через анкерное устройство, не допуская гидростатического давления на раму 2. Естественное армирование шпальных элементов 1 из отбракованных. отработанных йли новйх шпал"дает" возможность испОльзоваййя этих" элементов в сейсмических paAdAax; а также закрепление участков с динамическими нагрузками.

Кроме указанногоайкерная рама 2 армирует грунт массива откосов 3, Использование. предлагаемого технического решения позволит: выполнить закрепление откосов с применением новых отработанных или отбракованных железобетонных шпал; повысйть устойчивость ограждающих конструкций и обеспечить надежность работы айкерного устройства не только за счет бокового сопротивления ее элементов, но и пасСивного отпора грунта в плоскости анкерных рам. а также пассивного отпора в вертйкальной плоскости, лобового сопротивления-по зауженным плоскостям элементов рам со стороны огражда,ющих стен и лобового сопротивления по зауженной плоскости рамных элементов, расположенных со стороны откоса. с дополнительным вовлечением и сил обжатия грунта по элементам с вершиной. расположенной со стороны ограждающих

1751266 стен; повысить. надежность работы анкерного устройства:" за:счет повышения сопротивления выдергивающим нагрузкам путем двустороннего обжатия рамы по его полостям со стороны бокового давления грунта при установке рамы в вертикальной плоскости, а при горизонтальной установке рамы путем весовой пригрузки грунтом ядра откоса; выполнить работы практически без применения новых материалов или с меньшим объемом последних; применить конструкцию не только для закрепления грунтовых откосов со статической нагрузкой но и применительно к динамическим транспортным нагрузкам и в сейсморайонах. ,формула изобретения.Анкерные элементы для удержания ограждающих конструкций деформируемых откосов, содержащие длинномерные профилированные балки шпального профиля, соединенные между собой болтовыми соединениями через технологические отверстия и гибкие тяги, вмонтированные в ограждающую конструкцию, о т л и ч à ю щ и ес я тем, что, с целью повышения эксплуата. ционной надежности анкерных элементов

5 за счет вовлечения дополнительных сил сопротивления выдергивающим нагрузкам, отдельные длинномерные профилированные балки шпального профиля соединены между собой с возможностью образования

10 треугольных рам, которые уложены в тело .откоса на расстоянии друг от друга не более ширины зон обжатия и пассивного плоскостного отпора грунта от смежных треугольных рам, при этом рамы уложены

15 горизонтально или вертикально и ориентированы одной из своих вершин в сторону ограждающей конструкции, причем указанные балки в плоскости треугольных рам по трем ее вершинам сопряжены своими уши20 ренными плоскостями или уширенными плоскостями со стороны ограждающей конструкции и уширенными и зауженными плоскостями в двух вершинах со стороны массива откоса, 1751266

Ф г4

Составитель Ю.Кожин;

Редактор М.Бандура Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 2668 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям npvi ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, улХагарина, 101