анкерное устройство

Формула изобретения

Анкерное устройство, включающее опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования, причем опорная поверхность выступа размещена в плоскости, перпендикулярной продольной оси конического канала корпуса, а между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность, отличающееся тем, что плоскость опорной поверхности выступа размещена на расстоянии 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, а радиальная поверхность между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена с радиусом 0,2-0,35 длины конического канала.

Описание изобретения к патенту

Предложение относится к строительству и ремонту искусственных сооружений, преимущественно мостов, а именно к устройствам и приспособлениям для производства работ, связанных с бетонированием строительных конструкций и сооружений.

Известно анкерное устройство, включающее опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования, причем опорная поверхность выступа размещена в плоскости, перпендикулярной продольной оси конического канала корпуса [1].

Однако известное устройство является либо достаточно металлоемким, трудоемким в изготовлении и монтаже, либо при его применении возникают большие концентрации напряжений, что ведет к снижению несущей способности опорно-анкерной плиты.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в уменьшении металлоемкости конструкции и трудоемкости ее изготовления при одновременном снижении концентрации напряжений в бетоне.

Указанный результат достигается за счет того, что в анкерном устройстве, включающем опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус и жестко скрепленный с корпусом выступ с опорной поверхностью, размещенный в конической выточке опорно-анкерной плиты цанговый элемент и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль армирования, причем опорная поверхность выступа размещена в плоскости, перпендикулярной продольной оси конического канала корпуса, плоскость опорной поверхности выступа размещена на расстоянии 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом 0,2-0,35 длины конического канала.

На фиг.1 представлено заявляемое устройство (анкерное устройство обетонировано), на фиг.2 - место А, на фиг.3 - смонтированное устройство до натяжения каната, на фиг.4-5 показаны расчетные области эквивалентного напряжения (в Н/м²) для оптимального варианта (диапазон 4-6 таблицы 1) анкерного устройства.

Анкерное устройство включает опорно-анкерную плиту, содержащую выполненный с коническим каналом корпус 1 и жестко скрепленный с корпусом выступ 2 с опорной поверхностью 3, размещенный в конической выточке 4 опорно-анкерной плиты цанговый элемент 5 и взаимодействующую с опорной поверхностью опорно-анкерной плиты спираль 6 армирования. Опорная поверхность 3 выступа 2 размещена в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси 7 конического канала корпуса на расстоянии Н, равном 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом R, равным 0,2-0,35 длины конического канала.

Установка анкерного устройства происходит следующим образом.

Монтируется опалубка 8. На опалубке монтируется монтажная труба 9, на которую помещают нишеобразователь 10 и корпус 1 опорно-анкерной плиты. На корпус 1 надевают спираль 6 армирования. Сквозь корпус 1 протягивают арматурный канат 11. Производят обетонирование корпуса 1. После набора бетоном 12 необходимой прочности удаляют опалубку 8, монтажную трубу 9 и нишеобразователь 10 и производят натяжение арматурного каната 11 и установку цангового элемента 5. Затем производят обрезку арматурного каната 11 и устанавливают защитную крышку 13.

Обетонирование анкерного устройства, у которого опорная поверхность 3 выступа 2 корпуса размещена в плоскости, расположенной перпендикулярно продольной оси 7 конического канала корпуса на расстоянии Н равном 0,6-0,7 длины конического канала от плоскости его наибольшего диаметра, причем между корпусом и опорной поверхностью выступа выполнена радиальная поверхность с радиусом R, равным 0,2-0,35 длины конического канала, позволяет увеличить жесткость опорной поверхности и обеспечивает равномерное распределение нагрузки на бетон 12, избегая концентрации напряжений в нем. Это было проверено как на моделях расчетным путем, а также в производственных условиях.

В таблице 1 показаны результатов расчетов для разных случаев параметров Н, R.

Таблица 1
№ диапазона	Н	R	Выводы по результатам моделирования
1	0.4	0.05	Снижение прочностных свойств изделия, Увеличение концентрации напряжении в бетоне - разрушение бетона.
2	0.5	0.1	Снижение прочностных свойств изделия, Разрушающий уровень концентрации напряжении в бетоне еще сохраняется.
3	0.55	0.15	Снижение прочностных свойств изделия. Бетон не разрушается.
4	0.6	0.2	Сохраняется условие прочности. Бетон не разрушается.
5	0.65	0.27	Сохраняется условие прочности. Бетон не разрушается.
6	0.7	0.35	Сохраняется условие прочности. Бетон не разрушается.
7	0.75	0.4	Увеличение металлоемкости изделия.
8	0.8	0.45	Увеличение металлоемкости изделия.
9	0.9	0.6	Увеличение металлоемкости изделия. Бетон не разрушается.

Диапазон 4-6 параметров Н и R признан оптимальным с точки зрения металлоемкости, прочности изделия и его благоприятного воздействия на бетон.

На фиг.4-5 показаны области эквивалентных напряжении (в Н/м²) для оптимального варианта (диапазон 4-6) анкерного устройства.

В таблице 2 показаны значения эквивалентных напряжении (в Н/м²) для каждой из областей.

Области эквивалентных напряжении (в Н/м 2)	Напряжения
А	0.410е+07
Б	0.167е+08
В	0.294е+08
Г	0.420е+08
Д	0.546е+08
Е	0.673е+08
Ж	0.799е+08
3	0.925е+08
И	0.118е+09

Любые другие комбинации параметров Н и R вне диапазона 4-6 не оптимальны, а в некоторых случаях не приемлемы.

Таким образом, данное техническое решение позволит:

- уменьшить металлоемкость конструкции и трудоемкость ее изготовления:

- снизить концентрации напряжений в бетоне и тем самым увеличить несущую способность опорно-анкерной плиты.

Источник информации

1. Патент США №4343122, класс 52/233.1, 82