В Украине и за рубежом в структуре водного транспорта морские порты наряду с флотом и судоремонтными предприятиями занимают одно из ведущих мест. На современном этапе причальный фронт нашей страны представлен конструкциями, которые в основном появились в послевоенный период, и их значительная часть практически исчерпала нормативный срок службы. При этом развитие новых видов перевозок и, следовательно, появление новых типов судов, т.е. рост грузооборота портов, выявили одну из главных причин морального старения причальных сооружений для приема судов новых типов портам необходимо обеспечить глубины у причалов от 11,5 до 15 м. Дальнейшее наращивание грузооборота портов в настоящее время невозможно без реконструкции (усиления) определенной части причального фронта или строительства нового. Конец XX начало XXI ст. отличает переход к усиленным конструкциям больверков. Одним из эффективных решений при реконструкции причалов типа «больверк», а также при устройстве шпунтовых оторочек перед существующими причалами стало применение грунтовых анкеров.

Грунтовый анкер крепежное устройство, служащее для передачи растягивающих нагрузок на несущие конструкцию слои грунта от веса всей постройки. Анкер состоит из трех основных частей: оголовок, анкерная тяга и заделка.Анкера можно использовать в различных грунтах, за исключением набухающих, просадочных и сильносжимаемых грунтов,илов, торфов и глин.

Растягивающее усилие Анкерное усилие Слабая нагрузка Более высокая нагрузка Наивысшая нагрузка Грунтовые анкера находятся внутри массива и работают за счет сопротивления грунта. Оголовок воспринимает усилие от конструкции, которую крепит анкер, анкерная тяга передает это усилие на безопасное расстояние в толщу грунта, анкерная заделка обеспечивает дальнейшую передачу усилия с тяги на окружающий грунт.

Типы грунтовых анкеров: по направлению тяги наклонные и вертикальные; по направлению тяги наклонные и вертикальные; по способу образования скважин буровые с проходкой скважин с обсадными трубами, под глинистым раствором, шнеком и с погружением обсадной трубы забивкой или вдавливанием; по способу образования скважин буровые с проходкой скважин с обсадными трубами, под глинистым раствором, шнеком и с погружением обсадной трубы забивкой или вдавливанием; по способу устройства заделки анкера инъекционные (заделка образована подачей цементного раствора под избыточным давлением), с разбуренными уширениями, цилиндрические (скважина заполняется раствором без избыточного давления); по способу устройства заделки анкера инъекционные (заделка образована подачей цементного раствора под избыточным давлением), с разбуренными уширениями, цилиндрические (скважина заполняется раствором без избыточного давления); по материалу анкерных тяг - из стержневой и канатной (прядевой) арматуры; по материалу анкерных тяг - из стержневой и канатной (прядевой) арматуры; по сроку службы временные (до 2 лет) и постоянные (анкеры, предназначенные для работы в течение всего срока службы сооружения); по сроку службы временные (до 2 лет) и постоянные (анкеры, предназначенные для работы в течение всего срока службы сооружения); по предварительному натяжению предварительно-напрягаемые анкеры (тяга которых закреплена на оголовке с предварительным натяжением, превышающим 30 % рабочей нагрузки) и анкеры без предварительного напряжения; по предварительному натяжению предварительно-напрягаемые анкеры (тяга которых закреплена на оголовке с предварительным натяжением, превышающим 30 % рабочей нагрузки) и анкеры без предварительного напряжения; по способу связи анкерной тяги с цементным камнем заделки с замоноличенной тягой в зоне заделки (тип I) и со свободной тягой в зоне заделки (тип II). по способу связи анкерной тяги с цементным камнем заделки с замоноличенной тягой в зоне заделки (тип I) и со свободной тягой в зоне заделки (тип II).

Анкера способны выдерживать большие нагрузки. 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. Грунтовые буроинъекционные анкера работают на сжатие, растяжение и изгиб. Технология установки грунтовых анкеров типа Атлант и Титан состоит в следующем: скважина под буроинъекционную сваю бурится с применением анкера, состоящего из анкерной тяги, муфты и теряемого долота. В процессе бурения через буровой став подаётся цементный раствор (являющийся промывочной жидкостью). После достижения проектной глубины в скважину через анкер под давлением подается густой раствор, который вытесняет промывочную жидкость. Анкер с теряемым долотом остается в скважине и является армированием скважины.

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. Анкера грунтовые устанавливаются по одному принципу: На заданную глубину анкер помещается в землю ручным или специальным инструментом с помощью стального стержня. Затем стержень вынимается и анкер раскрывается в грунте из сложенного положения таким образом, что его пластина становится несущей поверхностью якорем и работает как «плита в грунте». В заключении земляной анкер тестируется с помощью нагрузочного механизма этот процесс называется «фиксацией под нагрузкой». Грунтовый анкер MR-SR

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. Специалисты считают, что глубина от поверхности грунта до уровня заделки анкеров должна превышать 4 метра.

Уже много лет грунтовые анкера, разработанные и внедренные в практику строительства и реконструкции немецкой фирмой «БАУЭР», являются широко используемым геотехническим средством крепления тонких стен практически в любых инженерно-геологических условиях. Наиболее эффективно грунтовые анкера могут применяться при строительстве причалов распорного типа в стесненных условиях (ограниченная территория позади причальной стенки, не дающая возможности создать традиционную анкерную опору с необходимой несущей способностью), а также при последующих (второй и т. д.) реконструкциях сооружения, когда пространство позади оторочки перенасыщено ранее возведенными конструктивными элементами. Пример успешного внедрения грунтовых анкеров реконструкция причалов 15 и 16 на морском вокзале Одесского МТП (подрядчик «ГТ Проект-Украина»). Сейчас полученный позитивный опыт применяется и в других МТП.

Существующий пассажирский причал 16 расположен в Новой гавани Одесского морского торгового порта в головной части Нового мола. С юго-восточной стороны к причалу 16 примыкает причал 15, с северо-западной стороны - причал 17. На расстоянии около 17 м от линии кордона причала находится здание Морского вокзала. Для обеспечения приема заданного расчетного судна проектом предусматривается реконструкция причала 16 с устройством оторочки перед линией кордона существующего причала. Анкерное крепление оторочки предусматривается устройством грунтовых анкеров. Работы были осуществлены ООО «ГТ Проект-Украина». Причал 16

Применение грунтовых анкеров в конкретных условиях обусловлено следующими факторами: - исключается необходимость разборки территории существующего причала под установку анкеров традиционной конструкции (в существующих условиях разборка затруднена ввиду высокой степени застройки территории); -технология установки грунтовых анкеров исключает ударные и вибрационные воздействия на грунтовый массив, фундаменты и конструкции Морвокзала в строительный период. Анкерное крепление оторочки предусматривается устройством грунтовых анкеров типа Тitan 73/53 длиной 30,0 м и 73/53 длиной 36,0 м (в районе тумбовых массивов) с усиленной (скальной) буровой колонкой. Для возможности установки анкерных тяг под необходимым углом и с требуемым шагом, между шпунтовой стенкой оторочки и тыловой стенкой существующего сооружения устанавливаются обсадные трубы, в которые затем устанавливаются анкерные тяги. Угол наклона анкерных тяг - 35°. Шаг анкерных тяг определяется наличием железобетонных свай основания существующего сооружения и составляет 1,2... 1,4 м.

Преимущества использования грунтовых анкеров при восстановлении причалов: высокая скорость и простота установки анкеров; возможность немедленной проверки (статическое испытание); не требуют разрушения грунта, не разрушают экологию; отличная несущая способность; анкер держится за грунт и не требует фундамента (бетонных блоков); весьма точно прокалывают грунт; гибки в выборе условий установки; широкий выбор якорей для разных типов грунта; затяжное оборудование одновременно служит для проверки силы тяги. Каждый установленный якорь проходит тест на надёжность; немедленная проверка несущей способности (т.е. установленный в рабочее положение анкер способен сразу принимать нагрузки); высокая несущая способность; устранение "многодельности" работ, т.к. бурение скважины, устройство тела анкерной сваи и армирование выполняется одновременно';' повышение производительности труда приблизительно в 5-10 раз по сравнению с устройством традиционных грунтовых анкерных конструкций; возможность применения малогабаритных буровых станков для работ по усилению фундаментов из подвалов существующих зданий, в стесненных пространствах подземных сооружений; отсутствие негативного воздействия на существующие фундаменты здания; снижение затрат ручного труда.