CN101892671B - 桩锚杆基础结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桩锚杆基础结构，属于建筑建设工程中用于固定诸如机架或塔架等大型设备，且主要利用混凝土及刚性材料的机械结构形成的基础建筑结构的技术领域。包含基础混凝土圆柱体承台和向下延伸的呈圆周状均匀分布的高强灌浆柱，该高强灌浆柱内通过压力灌浆固定有可穿入所述基础混凝土圆柱体承台内的锚杆；该基础混凝土圆柱体承台同轴设置环状精轧钢筋。采用本结构可以使整个基础承受由上部高耸结构传来的巨大弯矩，和传统扩展基础相比，大幅度的节省了包括混凝土和钢材等的材料用量。

Description

桩锚杆基础结构

技术领域

本发明涉及一种桩锚杆基础结构，属于建设、建筑工程中利用机械结构固定大型设备的刚性建筑结构的技术领域，具体说属于建筑建设工程中用于固定诸如机架或塔架等大型设备，且主要利用混凝土及刚性材料的机械结构形成的基础建筑结构的技术领域。 

背景技术

目前，对于大型或超大型设备如风力发电机，机架、塔架的固定，包括风力发电机、输电线、街道照明和信号装置、桥梁支座、商业招牌、高速公路招牌、滑雪缆车等等多采用现场构造的混凝土支撑基础。由于这些设备或装置多置于户外，且高大沉重，因此不同的结构产生的支撑力及抗冲击力是存在很大的差别的。 

发明内容

本发明提供了一种桩锚杆基础结构，以实现更为有效的加固混凝土支撑基础，进一步提高基础支撑力及抗冲击力的目的。 

为达到上述目的本发明的技术方案是： 

一种桩锚杆基础结构，包括由混凝土形成的基础混凝土圆柱体承台和高强灌浆柱，其中： 

所述的基础混凝土圆柱体承台为扁圆柱状的实心结构，高强灌浆柱在该基础混凝土圆柱体承台的一侧平面沿至少一个圆周状均匀分布地垂直延伸连接在该基础混凝土圆柱体承台上，该高强灌浆柱与基础混凝土圆柱体承台连接处设置预留缝； 

所述的高强灌浆柱中同轴设置一锚杆，该锚杆通过压力灌浆固定在所述的高强灌浆柱中并一体穿入所述的基础混凝土圆柱体承台之中；穿入该基础混凝土圆柱体承台之中的锚杆外套设置套管； 

所述的基础混凝土圆柱体承台内沿至少一个圆周状均匀分布地同轴埋入设置精轧钢筋，该精轧钢筋位于所述的基础混凝土圆柱体承台轴心线与一体穿入该基础混凝土圆柱体承台之中的呈圆周状均匀分布的锚杆之间；所述的精轧钢筋一端紧固连接有底环，该底环埋入所述的基础混凝土圆柱体承台之中。 

该高强灌浆柱均匀分布形成的圆周个数为2个。 

该高强灌浆柱均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述高强灌浆柱间隔设置或对应设置。 

该精轧钢筋均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述精轧钢筋对应设置。 

该锚杆一端穿出该基础混凝土圆柱体承台端面并通过锚杆螺母固定。 

该底环为圆环状金属结构，沿圆周均匀设置有至少一对通孔，该底环整体同轴埋入所述的基础混凝土圆柱体承台内；所述的精轧钢筋沿圆周成对同轴向设置在该基础混凝土圆柱体承台内，一端穿出该基础混凝土圆柱体承台端面并通过精轧钢筋螺母固定，另一端与所述的底环通过螺母紧固连接。 

该套管为PVC材料制成；该预留缝为泡沫塑料块形成。 

该基础混凝土圆柱体承台厚度与延伸出的高强灌浆柱长度之比为1∶2或1∶3。 

该高强灌浆柱为C35-C40标号的混凝土制成的结构。 

该锚杆垂直伸出该基础混凝土圆柱体承台一侧端面10-15厘米。 

采用本发明的技术方案由于其包含基础混凝土圆柱体承台和向下延伸的高强灌浆柱，该高强灌浆柱内通过压力灌浆固定有可穿入所述基础混凝土圆柱体承台内的锚杆，基础建造时包括先在土体中进行桩锚杆钻孔，在钻孔中安装钢制锚杆。锚杆安装后在钻孔中进行压力灌浆。锚杆和周围土体由灌浆 连接。锚杆安装后进行承台的施工。承台为现浇或预制混凝土结构。基础承台下部预埋钢底环。所有锚杆需要进行后张拉处理。精轧钢筋按照风机塔筒下法兰模式均匀固定在底环上。所有的后张拉精轧钢筋垂直向上伸出基础顶面，将来和风机塔筒下法兰由高强螺母固定。精轧钢筋和锚杆中部和混凝土接触范围外套PVC套管或其它同等材料，使后张拉精轧钢筋和锚杆同混凝土分隔，以保证对精轧钢筋和锚杆后张拉时产生巨大拉力，而对混凝土及下部土体产生巨大压紧效果。从而使整个基础可以承受由上部高耸结构传来的巨大弯矩。本款基础结构因其独特的受力方式和力学原理，和传统扩展基础结构相比，大幅度节省包括混凝土和钢材等的材料用量。和传统扩展基础结构相比，本款基础在同等地质条件下预计节省成本30％-50％。 

附图说明

图1为本发明桩锚杆基础结构的正面示意图； 

图2为本发明桩锚杆基础结构的侧面示意图。 

图3为本发明桩锚杆基础结构底环连接结构局部放大示意图。 

图中标号说明 

1.基础混凝土圆柱体承台 

2.锚杆 

3.精轧钢筋 

4.精轧钢筋螺母 

5.锚杆螺母 

6.套管 

7.底环 

8.高强灌浆柱 

9.预留缝(由泡沫塑料块形成) 

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案详细说明如下。 

如图1-图3所示，一种桩锚杆基础结构，包括由混凝土形成的基础混凝土圆柱体承台1和高强灌浆柱8，其中： 

所述的基础混凝土圆柱体承台1为扁圆柱状的实心结构，至少一个高强灌浆柱8在该基础混凝土圆柱体承台1的一侧平面或端面(例如下端面))沿至少一个圆周状均匀分布地垂直延伸连接在该基础混凝土圆柱体承台1(端面)上，即高强灌浆柱8为沿该基础混凝土圆柱体承台1轴线环绕(或环形)设置；例如：该至少一个高强灌浆柱8均匀分布形成的圆周个数为2个(如图1和图2所示)，或该至少一个高强灌浆柱8均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述高强灌浆柱8两两间隔设置或两两对应设置(如图1)。该基础混凝土圆柱体承台1厚度与延伸出的高强灌浆柱8长度之比为1∶2或1∶3。该高强灌浆柱8为C35-C40标号的混凝土制成的结构。 

该高强灌浆柱8与基础混凝土圆柱体承台1连接处设置预留缝9，该预留缝9为泡沫塑料块或同材料形成。 

所述的高强灌浆柱8中间同轴设置一锚杆2，锚杆2可为精轧钢或螺纹钢，锚杆2同轴设置于高强灌浆柱8圆柱状体内，即锚杆2为沿该基础混凝土圆柱体承台1轴线环绕(或环形)设置；该锚杆2通过压力灌浆固定在所述的高强灌浆柱8中并一体(与圆柱体承台1端面垂直)穿入所述的基础混凝土圆柱体承台1之中；穿入该基础混凝土圆柱体承台1之中的锚杆2外套设置套管6，即套管6套在锚杆2中部埋入该基础混凝土圆柱体承台1部分的外环，套管6外环面与基础混凝土圆柱体承台1内混凝土紧密接触，套管6内环直径可略大于锚杆2的直径，该套管6为PVC材料制成； 

所述的基础混凝土圆柱体承台1内沿至少一个圆周状均匀分布地同轴埋入设置至少一个或一对精轧钢筋3，即精轧钢筋3为沿该基础混凝土圆柱体承台1轴线环绕(或环形)设置；该精轧钢筋3(相对于所述的基础混凝土圆柱体承台1端面垂直)位于所述的基础混凝土圆柱体承台1轴心线与穿入该基 础混凝土圆柱体承台1之中的呈圆周状均匀分布的锚杆2之间；即该精轧钢筋3所围的圆周与锚杆2所围的圆周同轴设置，该精轧钢筋3所围(或形成)的圆周位于轴心线与锚杆2所围(或形成)的圆周之间；所述的精轧钢筋3一端紧固连接有底环7，该底环7埋入所述的基础混凝土圆柱体承台1之中。 

该至少一个高强灌浆柱8均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述高强灌浆柱8间隔设置或对应设置或两两对应设置。 

该精轧钢筋3均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述精轧钢筋3对应设置或两两对应设置(如图1)。 

该锚杆2一端穿出该基础混凝土圆柱体承台1端面(例如上端面)并通过锚杆螺母5固定；该锚杆2垂直伸出该基础混凝土圆柱体承台1一侧端面(例如上端面)10-15厘米。 

该底环7为圆环状金属结构，沿圆周均匀设置有至少一个或一对通孔，该底环7整体同轴埋入所述的基础混凝土圆柱体承台1内；所述的精轧钢筋3沿圆周成对同轴向设置在该基础混凝土圆柱体承台1内并垂直于该基础混凝土圆柱体承台1的两端面，一端穿出该基础混凝土圆柱体承台1一侧端面(例如上端面)并通过精轧钢筋螺母4固定，另一端与所述的底环7通过螺母紧固连接；该底环7上(或内侧)可设置垫环以加强螺母的锁固(如图3)。 

综上，本发明一种桩锚杆基础结构，包括主要由混凝土形成的实心圆柱体承台和承台下桩锚杆结构，其中，所述的基础混凝土圆柱体承台1为圆柱状的实心结构。锚杆2穿过基础混凝土圆柱体承台1并向下深入到下部土体。锚杆2穿过基础混凝土圆柱体承台1部分外套PVC套管6使得锚杆2和基础混凝土圆柱体承台1分离，以便于在基础混凝土浇灌后对锚杆2后张拉。锚杆2深入基础混凝土圆柱体承台1下土体部分周围由高强灌浆柱8将锚杆2和周围土体紧密连接。基础混凝土圆柱体承台1下部(端面)和高强灌浆柱8之间空隙由泡沫塑料预埋形成预留缝9。预留缝9的设计是为了实施对锚杆2的后张拉。锚杆2伸出基础混凝土圆柱体承台1上部用锚杆螺母5固定。 

本发明基础混凝土圆柱体承台1内预埋精轧钢筋3，精轧钢筋3为单排或 双排，用来固定风机塔筒下法兰。底环7预埋在基础混凝土圆柱体承台1内和精轧钢筋3下部连接，用以固定精轧钢筋3；精轧钢筋3在塔筒固定后进行后张拉。精轧钢筋3伸出基础混凝土圆柱体承台1上部用精轧钢筋螺母4固定。 

本发明属于建设工程中用于固定大型设备的基础建筑结构的技术领域，适用于支持风力发电机，机架、塔架的固定，包括风力发电机、输电线、街道照明和信号装置、桥梁支座、商业招牌、高速公路招牌、滑雪缆车等等。本发明基础包括由混凝土形成的实心圆柱体承台和承台下桩锚杆结构，基础建造包括先在土体中进行桩锚杆钻孔，在钻孔中安装钢制锚杆。锚杆安装后在钻孔中进行压力灌浆。锚杆和周围土体由灌浆连接。锚杆安装后进行承台的施工。承台为现浇或预制混凝土结构。基础承台下部预埋钢底环。所有锚杆需要进行后张拉处理。精轧钢筋按照风机塔筒下法兰模式均匀固定在底环上。所有的后张拉精轧钢筋垂直向上伸出基础结构顶面，将来和风机塔筒下法兰由高强度螺母固定。精轧钢筋和锚杆中部和混凝土接触范围外套PVC套管或其它同等材料，使后张拉精轧钢筋和锚杆同混凝土分隔，以保证对精轧钢筋和锚杆后张拉时产生巨大拉力，而对混凝土及下部土体产生巨大压紧效果。从而使整个基础可以承受由上部高耸结构传来的巨大弯矩。本款基础因其独特的受力方式和力学原理，和传统扩展基础相比，大幅度节省包括混凝土和钢材等的材料用量。 

Claims (10)

1.一种桩锚杆基础结构，包括由混凝土形成的基础混凝土圆柱体承台和高强灌浆柱，其特征在于：

所述的基础混凝土圆柱体承台(1)为扁圆柱状的实心结构，高强灌浆柱(8)在该基础混凝土圆柱体承台(1)的一侧平面沿至少一个圆周状均匀分布地垂直延伸连接在该基础混凝土圆柱体承台(1)上，该高强灌浆柱(8)与基础混凝土圆柱体承台(1)连接处设置预留缝(9)；

所述的高强灌浆柱(8)中同轴设置一锚杆(2)，该锚杆(2)通过压力灌浆固定在所述的高强灌浆柱(8)中并一体穿入所述的基础混凝土圆柱体承台(1)之中；穿入该基础混凝土圆柱体承台(1)之中的锚杆(2)外套设置套管(6)；

所述的基础混凝土圆柱体承台(1)内沿至少一个圆周状均匀分布地同轴埋入设置精轧钢筋(3)，该精轧钢筋(3)位于所述的基础混凝土圆柱体承台(1)轴心线与一体穿入该基础混凝土圆柱体承台(1)之中的呈圆周状均匀分布的锚杆(2)之间；所述的精轧钢筋(3)一端紧固连接有底环(7)，该底环(7)埋入所述的基础混凝土圆柱体承台(1)之中。

2.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该高强灌浆柱(8)均匀分布形成的圆周个数为2个。

3.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该高强灌浆柱(8)均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述高强灌浆柱(8)间隔设置或对应设置。

4.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该精轧钢筋(3)均匀分布形成的圆周个数为2个，且不同圆周上的所述精轧钢筋(3)对应设置。

5.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该锚杆(2)一端穿出该基础混凝土圆柱体承台(1)端面并通过锚杆螺母(5)固定。 

6.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该底环(7)为圆环状金属结构，沿圆周均匀设置有至少一对通孔，该底环(7)整体同轴埋入所述的基础混凝土圆柱体承台(1)内；所述的精轧钢筋(3)沿圆周成对同轴向设置在该基础混凝土圆柱体承台(1)内，一端穿出该基础混凝土圆柱体承台(1)端面并通过精轧钢筋螺母(4)固定，另一端与所述的底环(7)通过螺母紧固连接。

7.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该套管(6)为PVC材料制成；该预留缝(9)为泡沫塑料块形成。

8.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该基础混凝土圆柱体承台(1)厚度与延伸出的高强灌浆柱(8)长度之比为1∶2或1∶3。

9.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该高强灌浆柱(8)为C35-C40标号的混凝土制成的结构。

10.如权利要求1所述的桩锚杆基础结构，其特征在于该锚杆(2)垂直伸出该基础混凝土圆柱体承台(1)一侧端面10-15厘米。 

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