Устройство грунтовых анкеров

Разнообразие грунтовых анкеров и их отличия

Грунтовый анкер — крепежное устройство, служащее для передачи растягивающих нагрузок на несущие конструкцию слои грунта от веса всей постройки. Во всех видах работ, таких как крепление подпорных стен, откосов, различных типов фундаментов необходимо проводить проектирование и качественную установку анкеров, тогда они проявляют отличные несущие качества, обладают долгим сроком службы.

Проектирование

Во время производства грунтовых анкеров следует заранее учесть и сопоставить устойчивость сооружения, возможную несущую способность, зависящую от качества производимого анкера и типа грунта. Важную роль играют отдельные элементы, необходимые для монтажа конструкции, например, упорная труба, цементный камень.

Пробные испытания анкеров входят в изначальный план их проектирования. Необходимая длина и наклон высчитываются, когда станут известны показатели устойчивости каждого вида материалов для постройки. Рекомендуется расстояние между отдельными креплениями в 1,5 м и менее.

Грунтовые буроинъекционные анкера

Анкера способны выдерживать большие нагрузки. Часто используются, исполняя функцию впрессовываемых свай, иногда нужны как грунтовые нагели. С помощью буроинъекционных анкеров можно установить буровые сваи без использования обсадных труб, не потребуется буровой снаряд и армирование. Экономится время, все операции можно провести за рабочий цикл бурения.

Применение:

  1. Укрепление конструкций, содержащих откосы и горные массивы.
  2. Реконструкция и восстановление отдельных элементов железнодорожной транспортной инфраструктуры.
  3. Сооружение и ремонт тоннелей, причальных сооружений.
  4. Укрепление и надежная установка стен для бетонных и шпунтовых котлованов.
  5. Формирование опор матч, содержащих линии электропередач и телефонных сетей, других высотных сооружений, например, ветряных генераторов или горнолыжных подъемников.
  6. Строительство, при необходимости укрепление и реконструкция зданий, сооружений, в том числе и высотных конструкций.

Преимущества:

  1. Перечень необходимых операций в работе значительно сокращается. Тело анкерной сваи устраивается вместе с армированием и предварительным бурением скважины, поэтому все манипуляции делают одновременно.
  2. Производительность труда работников увеличивается в 5-10 раз, если сравнивать создание конструкций с применением традиционных грунтовых анкеров.
  3. Есть возможность обустройства конструкций без обсадных труб, основание которых опирается на анкеры, даже если устройство производится на неустойчивых грунтах.
  4. В качестве техники достаточно использования малогабаритных буровых станков, когда требуется проведение работ по усилению фундаментов из подвалов полностью построенных зданий. Небольшие станки очень удобны, так как подземные сооружения обладают малогабаритным пространством.
  5. На сооруженные фундаменты зданий буроинъекционные анкера не оказывают негативного воздействия.
  6. Работы можно проводить в заводских цехах, для этого нет необходимости в остановке производственного процесса.
  7. Затраты ручного труда значительно снижены.

А в этой статье рассказывается про клиновые анкера.

Самораскрывающиеся грунтовые анкера

Данные анкера применяются для крепления растяжек с использованием новых технологий. Пластины предназначены для принятия растягивающей нагрузки. Их погружают в грунт, используя ударный или вибрационный способ.

Применение:

  1. Постоянное или временное крепление функциональных линий электропередач и телефонных сетей, которые крепятся на растяжках матч. Анкеры необходимы для установки горнолыжных подъемников и ветряных генераторов.
  2. Фиксация неизменного, правильного положения труб и трубопроводов согласно проектам. Кессоны и резервуары также иногда закрепляют с помощью данных средств.
  3. Днища доков, основания колодцев надежно прикрепляются к основе. Самораскрывающимися анкерами фиксируют и ровно устанавливают основания, на которых возводятся подземные сооружения.
  4. Активно применяются для строительства подземных устройств, конструкций и коммуникаций. Фундаментные плиты и шпунтованные ограждения укрепляются, иногда крепятся к поверхности. Котлованы, подпорные стенки и элементы траншеи также разрабатываются по плану, предусматривающему страховку надежности креплений данными анкерами, иногда основным методом крепления для конструкции являются именно они.
  5. Открытые и полузакрытые способы работ иногда применяются для закрепления несущих стен тоннелей, где также используются данные анкера.
  6. Во время сооружения фундаментных мостов, формирования эстакад. Анкера необходимы, когда есть надобность в усилении уже существующих сооружений.
  7. Некоторые операции, входящие в функционал дорожных или ландшафтных работ, нуждаются в надежном креплении элементов.
  8. Используются в постройке и поддержании гидротехнических сооружений, таких как набережные, причальные стенки.
  9. Эрозию почв можно предотвратить, если использовать анкера, благодаря сильной, надежной фиксации георешеток и других систем, защищающих грунт от непредусмотренного движения.

Преимущества:

  1. Возможность проводить работы в ускоренном режиме, простота монтажа анкеров.
  2. Статическое испытание будет достоверно, даже если его проводить сразу после установки.
  3. В разрушении грунта нет необходимости. Специально для установки котлованов для массивных построек земля не роется, что повышает надежность сооружения и облегчает работы.
  4. Высокая несущая способность. Можно применять для возведения зданий любой тяжести и высоты.
  5. Бетонные блоки поставлять на объект и устанавливать необязательно, так как анкера держатся в земле.
  6. В процессе установки есть возможность без дополнительных затрат обеспечить максимальную точность углубления анкеров в землю даже в труднодоступных местах.
  7. В большинстве условий установки доступны для использования.
  8. Когда анкер закреплен, приведен в рабочее положение, может немедленно принимать нагрузки.
  9. Общая стоимость работ по установке считается низкой, так как не требуются затраты на бурение, поставление бетонных блоков или цементацию уже зафиксированных анкеров.



Грунтовые анкера проявили себя как мощные и качественные крепежные элементы, применяемые для любых видов построек. Для гарантии надежности и долговечности здания перед их приобретением нужно удостовериться, что поставщик имеет положенные сертификаты, при необходимости фирма проектирует и устанавливает анкера.

А тут статья про установку анкерных болтов.

Секретная «миссия» грунтового анкера

Инновационная технология укрепления грунта анкерными тяжами большинству пользователей абсолютно незнакома и представляется настоящей « тайной за семью печатями». Чтобы познакомиться с разновидностями грунтовых анкеров , узнать об их невидимой для всех работе в толще грунта и в чем состоит их секретная миссия, рекомендуем прочесть нашу обзорную информационную статью.

Устройство грунтового анкера

Технический термин «анкер» в переводе с немецкого языка означает якорь. Первые упоминания о грунтовых анкерах появились 30 лет тому назад, когда известная американская компания Foresight Products LLC получила заказ на закрепление плавающих платформ по добыче нефти. Чтобы решить поставленную задачу, инженеры разработали систему специальных якорей, надежно удерживающие массивный корпус платформы на дне океана. Результат оказался настолько успешный, что идею якоря перенесли с океана на землю, вследствие чего и появился грунтовый анкер.

Грунтовый анкер – это крепежное изделие, закрепленное в прочном несущем основании (грунте), обеспечивающее передачу растягивающих усилий от закрепляемых конструктивных элементов непосредственно на прочное грунтовое основание.

Составные элементы грунтового анкера:

  • Оголовок. В конструкции анкера эта часть выполняет функцию передачи нагрузочных усилий закрепляемой конструкции или другого элемента непосредственно на стержень анкера – анкерный тяж.
  • Анкерная тяга. Главное техническое назначение элемента заключается в промежуточной передаче выдергивающих усилий от оголовка на корневую часть анкера.
  • Корневая часть – заделка, оставляемая в земле.

Более подробная информация об остальных устройствах земляных анкеров содержится в техническом документе ведомственных норм ВСН 506-88 «Проектирование и устройство грунтовых анкеров».

Виды грунтовых анкеров

Выполнение строительно-монтажных работ в глубоких котлованах массивных объектов городских районов с плотной застройкой, связано с риском обрушения почвы под основаниями фундаментов и осыпания стенок котлованов. Чтобы максимально защитить несущее основание нового дома и не допустить развития разрушительных деформаций соседних существующих зданий, приходится устанавливать сдерживающую вертикальную опалубку. Конструкция изготавливается из отдельных досок или металлических щитов с жестким распределительным поясом по всей площади котлована. Понятно, что такие классические методы защиты значительно увеличивают бюджет строительства и намного отодвигают сроки сдачи объекта в эксплуатацию.

Технология укрепления несущего основания грунтовыми анкерами эффективно решает проблему не только обрушения стенок котлована, но и позволяет надежно укрепить фундаментные основания соседних построек.

Классификация типов грунтовых анкеров проводится по следующим направлениям:

  • Срок службы. Анкеры могут быть временными с максимальным сроком использования до двух лет и постоянными, устанавливаемые на весь период эксплуатации капитального здания или сооружения. Ввиду продолжительного срока службы второй разновидности необходима антикоррозийная обработка
  • Схема взаимодействия с грунтами. Земляные анкеры различаются на наземные (другое название – гравитационные) и заглубленные, устанавливаемые непосредственно в массив основания. Первый тип используется в качестве временных закрепляющих элементов. В заглубленном устройстве в передаче усилий от конструкционного элемента до окружающего грунта задействованы все составные части анкера.
  • Направленность действия. Устройства могут располагаться вертикально или с небольшим углом наклона.
  • Способы устройства заделки (корня). По этому направлению анкерные устройства классифицируются на инъекционные или цилиндрические. Первый вариант предусматривает инъекции цементным раствором, который подается в пробуренную скважину под избыточным давлением. Второй вариант предусматривает цементирование подготовленной скважины пластичной цементно — песчаной смесью раствором без дополнительного давления. Часто грунтовые анкеры устанавливаются с разбуренными уширениями.
  • Материал. Анкера изготавливаются из арматурных стержней, трубных изделий или прядей стального каната.
  • Предварительно — напряженные изделия. Существует предварительно – напряженные анкеры, у которых на оголовке заранее создано предварительное натяжение равное 30% величины рабочих нагрузок

Среди большого количества видов грунтовых анкеров к самым надежным и прогрессивным относятся инъекционные анкеры с предварительным напряжением оголовка.

Основная функция грунтовых анкеров состоит в передаче выдергивающих усилий и нагрузок от здания и сооружения непосредственно на прочное основание.

Область применения

Выбор анкерных свай и область применения во многом зависит от нагрузочных усилий, действующих на анкер и от категории грунтов, на которые будет передаваться вся нагрузка. Понятно, что для установки анкерных тяжей не подходят просадочные, сильносжимающиеся грунты, а также илистые, торфяные почвы. В зоне риска находится также глинистый грунт с повышенной пластичностью.

Читайте также:  Сифоны: описание и фото

В строительстве анкерными сваями закрепляют стены подземных сооружений, земляные откосы и вертикальные стенки глубоких котлованов.

Применение грунтовых анкерных тяжей в условиях малых нагрузочных усилий:

  • В индивидуальном строительстве: укрепление ограждений и заборов, столбов и мачт уличного освещения, фиксация опорных элементов спортивных и детских игровых площадок, монтаж строительных инвентарных лесов.
  • В садово-парковом хозяйстве: для закрепления малых архитектурных форм, укрепления корневой системы и крон крупных деревьев, виноградников.

Использование земляных анкерных устройств в зоне действием средних усилий:

  • Закрепления опорных конструкций ЛЭП.
  • Укрепляющие инженерные элементы защиты насыпей и склонов.
  • Закрепление несущих стен из сборных железобетонных блоков.
  • Фиксация габионов.
  • Предотвращение провисания подземных трубопроводных коммуникаций.
  • Фиксирование плавучих буев, понтонов, причалов и доков.

Область применения грунтовых анкеров в условиях действия сильных опрокидывающих усилий и нагрузок:

  • Закрепление стен глубоких котлованов.
  • Укрепление опорных мачт высоковольтных линий.
  • Укрепление теле и радиовышек.

Установка грунтовой анкерной микросваи в прочное грунтовое основание снимает все риски развития разрушительных деформаций в закрепляемых конструкциях и их выдергиванию из почвы.

Принципы расчета

Главная цель расчета грунтовых анкерных тяжей заключается в определении несущей способности, при которых устройство будет эффективно работать в условиях постоянных выдергивающих и опрокидывающих нагрузок. Искомая величина — длина анкера, во многом зависит от грунтового массива, в котором будет закреплена корневая часть анкера. В расчете в обязательном порядке учитывается параметры общей устойчивости закрепляемых анкерами конструкций и сооружений.

Несущая способность грунтовых анкеров зависит от их способности эффективно работать под действием выдергивающих нагрузок.

Отечественными и зарубежными проектировщиками разработано множество методик расчета основных параметров грунтовых анкеров. Надо понимать, что любая расчетная методика позволяет ориентировочно определять несущую способность грунтовых анкерных тяжей. На практике уточнение полученных результатов производится пробными испытаниями.

Таблица расчетов по различным методикам определения несущей способности земляных анкеров:

Перед тем, как выполнять расчет несущей способности необходимо собрать пакет исходных данных:

  • План участка застройки с нанесенными подземными инженерными коммуникациями и близко расположенными объектами с отметками подошвы фундаментов.
  • Подробная информация о технических показателях проектируемого здания или сооружения с указанием назначения объекта, глубины заложения фундаментов, предполагаемой нагрузки.
  • Детальное описание фундаментных конструкций близлежащих объектов.
  • Отчеты инженерно-геологических изысканий состояния грунтов в районе проектируемой застройки.
  • Сбор информации об усилиях и нагрузках действующих на земляную поверхность в зонах разработки котлована.

Установка анкерных креплений в грунтовом массиве исключает проведение большого объема земляных работ и не наносит ущерб экологии.

Технология устройства

Пример установки анкерных тяжей.

Способ установки грунтовых анкеров зависит от их конструкции и назначения. В строительной практике чаще всего используются две разновидности грунтовых анкеров:

  • Буроинъекционные анкерные свайные анкеры.
  • Самораскрывающиеся устройства

Технологические процессы установки перечисленных тяжей различаются, поэтому предлагаем более детально рассмотреть способы их установки.

Буроинъекционные грунтовые анкеры

Анкерные тяжи, устанавливаемые буро-инъекционным способом, применяют для закрепления грунтовых массивов и конструкций, работающих в условиях постоянно действующих растягивающих и изгибающих усилий. Если рассматривать грунтовые анкеры с теории сопромата и строительной механики, нужно отметить, что в зонах закрепления тяжи подвергаются растягивающим или сжимающим нагрузкам, а также изгибающим моментам.

Примером могут служить:

  • Насыпи автомобильных дорог, горные склоны, земляные откосы железнодорожного полотна.
  • Подземные паркинги, тоннели в горных массивах.
  • Стены глубоких котлованов.
  • Несущие мачтовые опоры ЛЭП, телекоммуникационные вышки и сооружения.
  • Массивные здания.

Неправильный расчет несущей способности грунтового анкера вызывает развитие необратимых деформаций, вплоть до выдергивания крепления и опрокидывания конструкции.

Буроинъекционные анкеры состоят из следующих разборных элементов:

  • Винтовой штанги, которая работает как бурильная труба, передающая крутящие моменты на нижнюю часть анкера и одновременно обеспечивает подачу буровой смеси в скважину.
  • Муфтового соединения для скрепления элементов винтовых штанг.
  • Центратора, помогающего правильно расположить бурильную колонну в пробуриваемой скважине и равномерно распределить цементную смесь.
  • Буровой насадки – коронки, остающейся в скважине. Конструкция состоит из режущей матрицы, соединительного кольца для крепления долота на штанге. Подача промывочной воды производится через специальные каналы, предусмотренные в конструкции насадки.

На выбор типа буровой коронки влияет тип грунтового основания и диаметр бурильного стержня.

Составные части буроинъекционного анкера.

Процесс установки производится в следующей последовательности:

  1. В грунтовом массиве производится бурение скважин до расчетной отметки, указанной в проекте.
  2. На этом этапе начинается погружение арматурного стержня в отверстие скважины до проектной отметки. По мере углубления анкерной конструкции в тело скважины подается промывочная жидкость. Обычно это водно-цементная смесь, которая очищается скважину от шлама.
  3. Достижение буровой коронки проектной глубины означает завершение процесса бурения
  4. Через установленный анкер начинается процесс нагнетания готовой цементной смеси. Марка, прочность и состав раствора указывается проектом и контролируется строительной лабораторией.
  5. Подачу густой растворной смеси производят до полного заполнения полости скважины. При этом остатки промывочной жидкости постепенно вытесняются цементным раствором.

Сам анкер, в заполненной цементной смесью скважине, выполняет функцию армирующего элемента.

Самораскрывающиеся грунтовые тяжи

Основное назначение грунтовых тяжей с самораскрывающим якорем состоит в восприятия растягивающих нагрузок. Погружение анкеров в грунтовое основание осуществляют ударным или вибрационным способом.

Все виды грунтовых самораскрывающихся анкеров устанавливаются по следующему принципу

  1. Бурение скважины. Для передачи нагрузки на расчетную глубину в почвенном массиве пневмопробойником пробивается скважина. При малых нагрузочных усилиях для пробивки отверстий используется ручной инструмент.
  2. В подготовленную скважину анкер опускается стальным стержнем.
  3. После достижения нужной глубины стержень извлекают. Анкер раскрывается, и его корневая пластина начинает функционировать как «плита в грунте».
  4. На заключительном этапе происходит тестирование устройства специальным погрузочным механизмом.

Грунтовые тяжи с самораскрывающимися опорными пластинами применяются в качестве фиксирующих растяжек для фиксации мачтовых элементов, стенок котлованов, укрепления фундаментных стен и перекрытия, инженерных коммуникаций, крон деревьев и других конструкций.

Примеры применения этой популярной группы анкеров:

Закрепление стенок котлованов профилированными стальными листами самораскрывающимися анкерами.

Защита подвальной части здания.

Фиксация мачты высоковольтной линии электропередач.

Фиксация надземных трубопроводов от смещения по горизонтали.

Установка закрепляющих растяжек больших деревьев.

Детальное описание процессов установки всех типов грунтовых тяжей содержится в техническом документе «ГОСТ Р. 57355-2016/EN 1537:2014 Анкеры грунтовые. Правила производства работ».

Применение грунтовых анкерных тяжей в качестве качественных и мощных крепежных элементов дает ощутимую экономию материальных и финансовых ресурсов, обеспечивают надежность и прочность закрепляемой конструкции.

Анкер грунтовый: характеристики, описание и применение крепежа

Известно, что устойчивость сооружению придает фундамент. Однако приспособление такой массы и размеров значительно утяжеляет всю конструкцию, и приводит к многочисленным расходам. Грунтовые анкеры – специальные устройства, позволяющие решить эту проблему иным способом.

Что такое грунтовой анкер

По сути дела, грунтовой анкер заменяет собой фундамент. Он передает вырывающую нагрузку от сооружения, расположенного на поверхности к несущим слоям почвы.

Это позволяет сделать сооружение более легким без потери устойчивости и надежности. Особенно заметен этот эффект при строительстве подводных объектов.

Особенности установки грунтовых анкеров рассмотрены в этом видео:

Состав изделия

Параметры и строение этого вида крепежа довольно сильно отличаются от обычного.

  • Принцип подобен: при погружении в грунт анкер раскрывается так, чтобы пластины превратились в удерживающие поверхности – своего рода якорь, который и будет фиксировать и сам крепеж, и какую-либо конструкцию.
  • Другой вариант – формирование расширяющегося конуса при помощи цементного раствора.

Но учитывая вес и размеры этой конструкции, понятно, что строение грунтового анкера имеет особенности. Состоит крепеж из следующих частей:

  • оголовок – опорная плита с крепежом: гайкой, шайбой, конусом. Они передают нагрузку от тяги к оголовку;
  • тяга – передает нагрузку от оголовка к заделке;
  • заделка – приспособление, передающее нагрузку от тяги в грунт;
  • манжетная труба – оснащена выпускными отверстиями, закрытыми резиновыми клапанами. Может комплектоваться пакером – уплотняющим устройством, которое препятствует выводу раствора. Эта модель используется при инъекцировании;
  • инъекционная трубка – приспособление для подачи раствора;
  • инъектор – позволяет осуществить поэтапное иньекцирование. Для этого раствор подается через последовательное перекрывание отверстий в манжетной трубе;
  • обойма – затвердевший строительный раствор в пространстве между стеной скважины и корпусом;
  • замок – обеспечивает передачу нагрузки на заделку;
  • упорная труба – требуется для передачи нагрузки от замка к камню заделки;
  • изолирующая оболочка – труба из пластика, предупреждающая схватывание тяги с затвердевшим раствором;
  • пята – располагается на конце тяги и передает сжимающую нагрузку на заделку;
  • разделитель – конструкция, позволяющая фиксировать положение тяги.

Конструкция анкера определяется его назначением. 3 первых элемента являются обязательными. Остальные могут наличествовать или отсутствовать.

Винтовой анкер грунтовый

Выбор и обустройство

Если по отношению к другому виду крепежа говорят о расчетах числа и мощности для удержания конструкции, то по отношению к грунтовым анкерам это звучит как проектирование. Выбор и обустройство крепления определяется массой факторов:

  • класс, назначение, параметры и условия эксплуатации возводимого сооружения;
  • конструкция фундаментов или опор всех окружающих строений – существующих и предполагаемых;
  • строение грунта на участке, для чего проводятся инженерно-геологические изыскании;
  • характеристики грунта: состав, оценка пучения и взбухания почвы, сезонных колебаний грунтовых вод, состав вод и так далее;
  • несущая способность самого грунтовочного анкера;
  • прочность его элементов – по конструкции и по материалу.
Читайте также:  Саманные блоки

Преимущества и недостатки

Грунтовые анкеры – весьма специфическое устройство, незаменимое в свое области, но не имеющее столь широкого распространения как, например, обычный клиновой анкер. В своей сфере крепеж обладает неоспоримыми достоинствами:

  • чрезвычайно высокая несущая способность. Изделия используются при сооружении объектов любой массы и высоты;
  • отсутствует необходимость в бетонировании оснований, поскольку анкера и так удерживают конструкцию;
  • отсутствие необходимости в рытье котлованов. В ряде случаев не требуется даже бурение. Тем самым сохраняется естественный грунт и значительно уменьшаются затраты: сооружение фундамента составляет не менее 30% стоимости;
  • монтаж грунтовых анкеров занимает куда меньше времени, чем заливка бетона или установка свай;
  • сразу после установки изделие можно использовать: статического испытания достаточно;
  • стоимость объекта снижается: и за счет отсутствия фундамента, и за счет облегчения всего сооружения.

К недостаткам относится некоторая избирательность в грунте. Так же как и его бытовые аналоги, анкер «предпочитает» крепление в плотных тяжелых материалах. Присадочные, набухающие грунты, или сильно сжимаемые наподобие ила, торфа, текучих глин исключаются.

Разновидности

Классификация крепежа довольно сложна, поскольку видов их существует немало. Связано это с большим разнообразием грунтов и характеристик строений, фиксацию которых анкер должен обеспечивать.

Установка грунтовых анкеров

По длительности эксплуатации

По длительности эксплуатации выделяют:

  • временные грунтовые анкеры – эксплуатируются в течение 2 лет;
  • постоянные – должны сохранять свои качества на протяжении всего срока эксплуатации объекта. Обязательно имеет более высокую антикоррозийную защиту.

По направлению тяги

По направлению тяги выделяют:

  • вертикальные – устройство устанавливают вертикально;
  • наклонные – монтируют под углом.

По методу образования скважин

По методу образования скважин различают такие виды:

Устройство грунтовых анкеров

  • буровой шнек или ударный молот (выбор оборудования зависит от типа грунта, с которым предстоит работать);
  • с обсадной трубой.
  • МDT 80B;
  • Tecniwell TW400 S;

Устройство буроинъекционных грунтовых анкеров — одно из профильных направлений деятельности компании «Райдекс». Применяемые нами технологии универсальны и подходят для большинства типов грунтов. Работы выполняются с использованием буровых установок MDT 180B и высоконапорных насосов Tecniwell TW400 S.

Грунтовые анкеры позволяют производить эффективное временное и постоянное крепление различных сооружений:

  • ограждений котлованов и грунтовых откосов;
  • подпорных стен, оползневых склонов, гидротехнических сооружений;
  • несущих стен тоннелей;
  • днищ доков, опускных колодцев;
  • высотных сооружений (мачт, опор).

Чаще всего устройство грунтовых анкеров выполняется для укрепления откосов долгосрочных и временных котлованов. В отличие от распорных систем, данная технология не создает препятствий для строительной техники и обеспечивает максимально комфортные условия работы в котловане.

Используемые технологии

При проведении работ мы используем грунтовые анкеры Titan и их российские аналоги «Атлант». Основой данных изделий является полая буроинъекционная штанга с навальцованной резьбой, выполненная из высокопрочной мелкозернистой стали и оснащенная одноразовой коронкой. Она играет роль буровой трубы, а после завершения бурения остается в скважине, выполняя функцию несущего элемента. Удлинение штанги выполняется с помощью соединительных муфт с упором и уплотнительной прокладкой. Для каждого типа грунта предусмотрены разные типы коронок. Также имеется широкий выбор головных конструкций, в том числе компенсирующих угол наклона штанги. Центральное положение анкера в скважине обеспечивается центратором.

Технология установки не требует использования обсадных труб и бурового инструмента. Также отсутствует необходимость в применении шлангов для инъектирования раствора и отвода воздуха. Монтаж производится за один рабочий цикл, без промежуточных подъемов бурового снаряда и армирования.

Процесс установки грунтового анкера состоит из двух этапов:

  • бурение с промывкой. В качестве промывочной жидкости используется жидкий цементный раствор, который подается непосредственно через штангу. Он вымывает грунтовую крошку и проникает в окружающий грунт, укрепляя стенки скважины. Это позволяет увеличивать диаметр анкерной сваи. Поверхность скважины получается неровной, что увеличивает сцепление грунта с раствором;
  • нагнетание густого цементного раствора. Производится после достижения расчетной глубины. Давление может составлять до 80 бар. При нагнетании раствора штанга вращается, что позволяет более эффективно вытеснять промывочную жидкость и равномерно заполнять раствором ствол скважины.

Преимущества устройства буроинъекционных грунтовых анкеров

Полученные с помощью данной технологии конструкции обладают высокой жесткостью и устойчивостью к деформациям, превосходя по этим параметрам тросовые анкеры. Цементный слой обладает достаточной толщиной, чтобы эффективно защищать металлические элементы от коррозии. Это обеспечивает долговечность укрепляемых сооружений.

Устройство грунтовых анкеров данного типа производится с помощью малогабаритной техники, которая легко доставляется на любые объекты и может использоваться в стесненных условиях. Минимальный уровень шума и вибраций в процессе монтажа позволяет проводить работы вблизи жилых домов. Технология универсальна и также может применяться для усиления фундаментов зданий и сооружений.

Устройство грунтовых анкеров

    Строительство
  • Усиление фундаментов зданий
  • Укрепление склонов и откосов
  • Устройство грунтовых анкеров
  • Устройство свайных фундаментов
  • Ограждение и противотивофильтрационная завеса котлованов
  • Берегоукрепление
    Проектирование
  • Проектирование фундаментов и ограждающих конструкций
  • Программное обеспечение

5 шагов к реализации проекта

    Строительство
  • Усиление фундаментов зданий
  • Укрепление склонов и откосов
  • Устройство грунтовых анкеров
  • Устройство свайных фундаментов
  • Ограждение и противотивофильтрационная завеса котлованов
  • Берегоукрепление
    Проектирование
  • Проектирование фундаментов и ограждающих конструкций
  • Программное обеспечение

Заявка на обследование объекта

    Строительство
  • Усиление фундаментов зданий
  • Укрепление склонов и откосов
  • Устройство грунтовых анкеров
  • Устройство свайных фундаментов
  • Ограждение и противотивофильтрационная завеса котлованов
  • Берегоукрепление
    Проектирование
  • Проектирование фундаментов и ограждающих конструкций
  • Программное обеспечение

С чего начинается работа?

Комплексное обследование объекта

Любая работа на объекте начинается с обследования, выявления задач и анализа проблем

Геодезические изменения, которые позволяют определить изменение положения отдельных частей конструкции относительно проектных значений. Установка маяков.

Геофизические исследования выявляют полости, водные линзы, плавуны, разутопления и другие неоднородности в толще грунта

Геологические исследования определяют толщину слоёв с разным сопротивлением динамическому и статическому воздействию, глубины залегания, слоёв грунта, зоны слабой несущей способности

    Строительство
  • Усиление фундаментов зданий
  • Укрепление склонов и откосов
  • Устройство грунтовых анкеров
  • Устройство свайных фундаментов
  • Ограждение и противотивофильтрационная завеса котлованов
  • Берегоукрепление
    Проектирование
  • Проектирование фундаментов и ограждающих конструкций
  • Программное обеспечение

Устройство грунтовых анкеров

Если грунт по каким-то причинам нельзя утяжелять, а зафиксировать конструкцию на нем необходимо, выходом может стать устройство грунтовых анкеров. Такой тип укрепления может заменить фундамент даже для тяжелых и высоких объектов.

Что такое грунтовые анкеры?

Это специальные легкие устройства, которые фиксируют строение на глубинных, прочных слоях грунта. Они вводятся в грунт до достижения крепких слоев, фиксируются за счет расправления “пяты” на конце крепежа, удерживают объект и гасят вырывающую силу. Выбор типа крепежного элемента основывается на многочисленных исследованиях, испытаниях и проектировании.

Разновидности и классификации

По сроку использования грунтовые анкеры делятся на: временные и постоянные. Постоянные оснащены антикоррозийный защитой и должны использоваться весь срок эксплуатации постройки. Временные рассчитаны на использование в течение 2 лет.

По тяговому направлению: вертикальные и под наклоном.

По способу бурения скважин: забивные, с вибропогружателем, буровые (под глинистым раствором или шнеком) и т. д.

По методу заделки: стержневые, инъекционные, прядевые, цилиндрические.

По типу натяжения: с натяжением, без натяжения, с предварительным натяжением и др.

Преимущества

Отличные показатели несущей способности. Допускается использование при возведении высотных и массивных сооружений.

Можно обойтись без бетонирования и утяжеления конструкции.

По сравнению с монтажом свай и оборудованием бетонного основания, установка грунтовых анкеров занимает меньше времени.

Готовы к эксплуатации практически сразу после установки и прохождения этапа статических испытаний.

Не нужно тратиться на возведение фундамента, рытье котлованов и утяжеление грунта. Чаще всего получается выгоднее, экологичнее и быстрее.

Для того, чтобы определить можно ли обойтись грунтовыми анкерами и какой вид выбрать, необходимо вызвать специалиста и произвести комплексное обследование объекта.

Заполните заявку прямо сейчас. Предложим варианты по закреплению конструкции на поверхности и произведем все работы “под ключ”.

Применяемые технологии

Струйная цементация грунтов

Струйная цементация грунтов (jet grouting) — метод закрепления грунтов, основанный на одновременном разрушении и перемешивании грунта высоконапорной струёй цементного раствора. В результате в грунте образуются грунтоцементные сваи диаметром 600-2000 мм.

Инъекционное закрепление грунтов

Технология инъекционного закрепления грунтов позволяет ликвидировать дефицит нагрузки фундамента и организовать укрепление геологического разреза грунтоцементными сваями.

    Строительство
  • Усиление фундаментов зданий
  • Укрепление склонов и откосов
  • Устройство грунтовых анкеров
  • Устройство свайных фундаментов
  • Ограждение и противотивофильтрационная завеса котлованов
  • Берегоукрепление
    Проектирование
  • Проектирование фундаментов и ограждающих конструкций
  • Программное обеспечение

Области применения

  • Нестабильные склоны
  • Увеличение пятна подземной части застройки
  • Отсутствие возможности использовать распорной системы в котлованах

Грунтовый анкер – устройство, служащее для передачи выдёргивающих усилий от строительных конструкций на грунтовый массив. Грунтовый анкер состоит из трех основных частей: натяжного элемента, силового стержня или пряди и, собственно, анкера (от нем. – якорь). После устройства анкера и твердения якоря производится натяжение его до проектного усилия. Далее анкер включается в работу и передает нагрузки от ограждающих конструкций (откосов, бортов котлованов) в глубину грунтового массива с предварительным натяжением.

Анкер закрепляется в грунте методом струйной цементации. Специальные штанги, после производства работ остаются в скважине и являются силовым стержнем. Применение грунтового анкера для крепления ограждающих конструкций является оптимальным при разработке грунта и проведении строительных работ в котловане.

Читайте также:  Преимущества и недостатки сэндвич-панелей

Современные технологии устройства грунтовых анкеров.

Современные технологии устройства
грунтовых анкеров.

Грунтовые анкера – это устройства, которые служат для передачи определенных усилий от строительных сооружений непосредственно на грунтовую толщу. Чаще всего применяются для укрепления ограждений котлованов, стенок подземных конструкций, откосов, стабилизации и устойчивости башен, высотных зданий и конструкций, опускных колодцев и других сооружений.
Анкера не позволяют, чтобы заглубленные сооружения всплывали, что также сказывается на сокращении материальных растрат на них. Полезность применения грунтовых анкеров также заключается в том, что при разработкеглубоких котлованов, анкера не только позволяют сделать легче саму конструкцию, они также способствуют тому, что не происходит деформация сооружений, которые находятся недалеко от котлована. Также нужно заметить, что устройство анкеров способствует освобождению внутреннего пространства котлована от различных распорок и стоек, таким образом, ускоряет и делает более безопасным процесс производства строительных работ.

Грунтовые анкера можно применять в различных грунтах, кроме набухающих пород, просадочных, а также сильно сжимаемых грунтов, торфов, илов и глин, обладающих текучей консистенцией.

Конструкции анкера зависят от различных факторов, среди которых учитываются вид возводимой конструкции, ее назначение, а также строк службы.

Заделка (корень) — часть анкера, обеспечивающая передачу усилий от сооружения грунтовому основанию.

Оголовок — часть анкера, обеспечивающая возможность натяжения и блокировки анкера на конструкции.

Тяга — напрягаемая арматура анкера.

Замок — устройство, обеспечивающее передачу усилия от анкерной тяги на цементный камень заделки.

Манжетная труба — труба с отверстиями, перекрытыми резиновыми клапанами-манжетами.

Пакер — уплотняющее устройство, препятствующее выходу раствора по скважине при инъецировании заделки анкера.

Инъектор с двойным тампоном — устройство, обеспечивающее поинтервальную подачу раствора через отверстия манжетой трубы.

Обойма — затвердевающий раствор между манжетной трубой и стенками скважины.
Принципиальные схемы анкеров и технологии их устройства

1. Анкер с теряемым башмаком (рисунок а) включает заделку, тягу с изолирующей оболочкой, оголовок и теряемый башмак.

2. Анкер с опорной трубой (рисунок б) включает заделку, тягу с изолирующей оболочкой, замок из стальной трубы с пятой, приваренной к тяге, и оголовок.

3. Анкер с инъекционной трубкой (рисунок в) включает заделку, тягу с изолирующей оболочкой, инъекционную трубку с резиновыми клапанами в пределах заделки, цементную обойму и оголовок.

4. Анкер с манжетной трубой при внутреннем расположении тяги (рисунок г) включает заделку, манжетную трубу с замком и пакером, тягу с изолирующей оболочкой, обойму и оголовок.

5. Анкер с манжетной трубой при наружном расположении тяги (рисунок д) включает заделку, манжетную трубу с пакером, тягу, имеющую на нижнем конце замок, с изолирующей оболочкой, обойму и оголовок.

6. Анкер вертикальный с вибропогружателем, анкер с цементной пробкой и др.

Принципиальные схемы анкеров
а — анкер с теряемым башмаком;
б — анкер с опорной трубой;
в — анкер с инъекционной трубкой;
г — анкер с манжетной трубой при внутреннем расположении тяги;
д — анкер с манжетной трубой при наружном расположении тяги;
1 — теряемый башмак; 2 — заделка (корень); 3 — тяга; 4 — изолирующая оболочка; 5 — оголовок; 6 — замок; 7 — инъекционная трубка; 8 — обойма; 9 — фиксатор; 10 — манжетная труба; 11 – анкер

Примеры технологии устройства анкеров

1. Анкер с теряемым башмаком включает заделку, тягу с изолирующей оболочкой, оголовок и теряемый башмак.
Технология:

-бурение скважины забивкой обсадных труб с теряемым башмаком;

-установку тяги с изолирующей оболочкой внутрь обсадных труб и высаживание ею теряемого башмака в грунт;

-поинтервальное, начиная с забоя, нагнетание цементного раствора через обсадные трубы по мере их извлечения (ориентировочный расход цементного раствора — 75-150 литров на 1 метр заделки);

-полное извлечение обсадных труб с заполнением скважины цементным раствором;

-натяжение анкера (после набора цементным раствором проектной прочности);

-блокировку анкера на строительной конструкции.

а — бурение скважины; б — погружение анкера; в — нагнетание цементного раствора в скважину; г — натяжение анкера и блокировка его на конструкции

2. Анкер с опорной трубой включает заделку, тягу с изолирующей оболочкой, замок из стальной трубы с пятой, приваренной к тяге, и оголовок.

-бурение скважины с применением обсадных труб и внутренней промывкой;

-погружение анкера в скважину, закрепленную обсадными трубами;

-поинтервальное, начиная с забоя, нагнетание цементного раствора через обсадные трубы по мере их извлечения;

-полное извлечение обсадных труб с заполнением скважины цементным раствором;

-натяжение анкера (после набора цементным раствором проектной прочности);

-блокировку анкера на строительной конструкции.

а — бурение скважины; б — погружение анкера в обсадные трубы; в — нагнетание цементного раствора в скважину; г — натяжение анкера и блокировка его конструкции

3. Анкер с инъекционной трубкой включает заделку, тягу с изолирующей оболочкой, инъекционную трубку с резиновыми клапанами в пределах заделки, цементную обойму и оголовок

-погружение анкера с инъекционной трубкой в скважину;

-заполнение скважины цементным раствором;

-технологическое ожидание в течение суток (твердение раствора в скважине);

-нагнетание воды под давлением по инъекционной трубке для прорыва цементной обоймы;

-нагнетание цементного раствора по инъекционной трубке;

-натяжение анкера (после набора цементным раствором проектной прочности);

-блокировку анкера на строительной конструкции.

а — бурение скважины; б — погружение анкера с инъекционной трубкой в скважину; в — заполнение скважины цементным раствором; г — нагнетание цементного раствора (спустя сутки) по иньекционной трубке; д -натяжение анкера и блокировка его на конструкции

4. Анкер с манжетной трубой при внутреннем расположении тяги включает заделку, манжетную трубу с замком и пакером, тягу с изолирующей оболочкой, обойму и оголовок.
Технология:

-погружение манжетной трубы в скважину;

-установку инъектора с двойным тампоном в манжетную трубу против нижних выпускных отверстий и замещение бурового раствора на обойменный;

-установку инъектора с двойным тампоном против манжеты пакера и нагнетание обойменного раствора в пакер под давлением 0,2-0,5 МПа;

-поинтервальную, начиная с нижней манжеты, инъекцию с ориентировочным расходом цементного раствора на каждой манжете 50-150 литров;

-заполнение нижней части манжетной трубы цементным раствором, установку тяги с изолирующей оболочкой внутрь манжетной трубы;

-натяжение анкера (после набора цементным раствором проектной прочности);

-блокировку анкера на строительной конструкции.

а — бурение скважины; б — погружение манжетной трубы в скважину; в — замещение бурового раствора на обойменный; г — нагнетание раствора в пакер; д — нагнетание цементного раствора через манжеты при помощи инъектора с двойным тампоном; е — повторное нагнетание цементного раствора через манжеты при помощи инъектора с двойным тампоном; ж — установка тяги на цементном растворе в манжетную трубу; натяжение анкера и блокировка его на конструкции
5. Анкер с манжетной трубой при наружном расположении тяги включает заделку, манжетную трубу с пакером, тягу, имеющую на нижнем конце замок, с изолирующей оболочкой, обойму и оголовок.

-бурение скважины, погружение манжетной трубы в скважину и образование заделки в последовательности, указанной в п. 4;

-натяжение анкера (после набора цементным раствором проектной прочности);

-блокировку анкера на строительной конструкции.

а — бурение скважины; б — погружение анкера в скважину; в — замещение бурового раствора на обойменный; г — нагнетание раствора в пакер; д — нагнетание цементного раствора через манжеты при помощи иньектора с двойным тампоном; е — повторное нагнетание цементного раствора через манжеты при помощи инъектора с двойным тампоном; ж — натяжение анкера и блокировка его на конструкции.

6. Анкер с повторной инъекцией бетонной смеси в нижнюю часть скважины после набора прочности включает изливной клапан инъекционной трубки, замковая и свободная части, блокировочный оголовок, полиэтиленовые трубки, надетые на канаты, инъекционная трубка, арматурные пряди.

Технология:
-бурение наклонной скважины шнеком через вертикальное (анкеруемое) ограждение (при необходимости с промывкой глинистым раствором);

-при достижении проектной длины скважины производится ее заполнение бетонной смесью через полый буровой став при его извлечении из скважины (с вытеснением глинистого раствора);

-опускание в скважину, заполненную бетонной смесью, анкерной тяги с инъекционной трубкой;

-после достижения бетоном некоторой прочности (через 1…2 сут) производится повторная инъекция бетонной смеси в нижнюю часть скважины через инъекционную трубку при давлении до 12 МПа. При этом происходит разрыв ствола сваи и образование уширения в нижней части. Инъекционная трубка перекрывается при действии максимального давления после получения проектного отказа;

-натяжение анкерной тяги производится после набора бетоном проектной прочности.

Буроинъекционная анкерная свая, изготовленная с использованием повторной инъекции: 1 — зона 2-й фазы инъецирования; 2 — изливной клапан инъекционной трубки; 3 — замковая часть; 4 — свободная часть; 5 — блокировочный оголовок; 6 — полиэтиленовые трубки, одетые на канаты; 7 — инъекционная трубка; 8 — канаты (пряди) арматурные
Заключение
Одной из наиболее эффективных технологий, применяемых при устройстве современных буроинъекционных свай и в том числе анкерных свай, является повторная инъекция бетонной смеси в нижнюю часть скважины после некоторого набора прочности бетоном сваи.
При сравнении способов производства работ по устройству грунтовых анкеров имеются идентичные работы, но данная технология является наиболее рациональной, экономически выгодной и эффективной по сравнению со своими аналогами.

Ссылка на основную публикацию