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.

Содержание

1 Что такое грунтовой анкер
2 Разновидности
3 Применение таких метизов
4 Установка крепежа
5 Популярные марки и цены

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.

Перед анкеровкой проводятся испытания крепежа. После практического исследования допускается установка грунтовых анкеров.

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:

буровые с прохождением – обсадная труба погружается методом вращательного бурения, грунт выносится черед трубу;
забивные – обсада забивается в скважину, затем нагнетается цементный раствор;
буровые под глинистым раствором или шнеком – вариант для устойчивой почвы. Осуществляется как с обсадой, так и без нее;
с разбуриванием уширений – в этом случае после формирования скважины специальным расширителем разбуривается уширение;
с вибропогружателем – обсада вибропогружателем продавливается на необходимую глубину. Метод годится только для вертикальных грунтовых анкеров.

По методу заделки и материалу

По методу заделки различают:

инъекционные грунтовые анкеры – в скважину через инъекционную трубку нагнетают цементный раствор;
цилиндрические – раствор подают без давления.

Классификация по материалу тяги включает 2 основные группы:

стержневые – основой его выступает металлический стержень. Это придает конструкции большую жесткость и обеспечивает более высокую несущую способность;
прядевые – тяга свита из арматурных канатов. Его надежность ниже, но такое строение позволяет регулировать параметры путем уменьшения или увеличения витков канатов.

По предварительному натяжению

Различают 2 группы и по предварительному натяжению:

предварительно-напрягаемые анкеры – при их изготовлении тяга к оголовку закрепляется с предварительным натяжением, нагрузка составляет не менее 30% от рабочей;
крепеж без напряжения – тяга закрепляется без нагружения.

Крепления, в свою очередь, могут быть свободными и несвободными.

В первом случае тяга регулируется в зависимости от нагрузки, приходящейся на конструкцию.
Во втором тяга зацементирована и передает напряжение окружающему материалу.

Схематично установка грунтового анкера показана в этом видео:

Применение таких метизов

Использование крепежа определяется его возможностями. Назначение грунтовых анкеров – обеспечить устойчивость и неизменность положения любых строительных конструкций путем передачи напряжения от самой конструкции к несущим грунтовым слоям.

Материалом основания может быть любой не рыхлый грунт – скальные и нескальные породы, а также нетекучие глинистые. Не годятся только рыхлые: торф, ил, осадочные породы.

Закреплять к грунту анкеры могут практически все:

мосты и эстакады;
углубленные сооружения;
днища объектов, если они оказываются ниже уровня грунтовых вод – колодцы, доки;
подземные устройства и коммуникации, особенно трубопроводы;
практически все гидротехнические сооружения;
линии электропередач, дымовые заводские трубы, мачты;
стенки туннелей котлованов и траншей – анкеры позволяют избавиться от многочисленных подпорок и временных стоек;
крепеж может фиксировать даже саму почву. При эрозии анкерами фиксируют георешетку, предупреждающую подвижки грунта.

Далее рассмотрена технология устройства грунтовых анкеров типа Атлант, Буран и других.

Устройство грунтовых анкеров Титан

Установка крепежа

Разработка конструкции грунтового анкера и метода его установки определяется многочисленными факторами еще на стадии проектирования. В целом применяется одна и та же схема. Но различий слишком много, чтобы говорить об общей технологии.

Например, установка инъекционного анкера включает следующие операции:

бурят скважину – с обсадой или без нее в зависимости от грунта;
устанавливают тягу – в несвязанном грунте в скважину помещают тягу в оболочке и с инъекционными трубками. Если почва устойчива, скважина просто заполняется раствором;
в несвязанном грунте скважину заполняют цементом и извлекают инъекционную трубку. В связанном – погружают тягу в изолирующей оболочке и со стационарной трубкой;
на сутки анкер оставляют, чтобы раствор схватился;
в трубку подают воду под давлением с тем, чтобы прорвать цементную обойму, а азотом нагнетают цемент;
по мере заполнения скважины вытягивают трубы с шагом в 0,5 м;
приемные испытания обязательны. Проводятся после достижения раствором заданной прочности.

Об известных производствах и ценах на грунтовый анкер читайте ниже.