CN104018500A - 防止杂散电流腐蚀的锚杆结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，包括锚杆、锚垫板、承载体，所述锚杆采用预应力钢绞线制成，所述锚垫板中间设有供钢绞线穿过的锚垫板通孔，所述锚垫板上部中间设有锚具，所述承载体安装在锚杆的下端、并埋入锚固浆体中，所述承载体设有供锚杆穿过的锚杆孔，所述锚垫板外表面设有绝缘的锚垫板护套，所述锚垫板底部的锚垫板护套与连接主体结构底板连接，在锚头顶部设有绝缘材料制作的保护套。能够切断杂散电流产生的源头,使杂散电流减至最小，阻止杂散电流腐蚀对锚杆杆体的破坏，广泛应用于地铁、轻轨等预应力构件，防止地铁或轨道交通杂散电流腐蚀，保证地下结构设施的安全可靠使用和轨道交通的正常运营。

Description

防止杂散电流腐蚀的锚杆结构

技术领域

本发明涉及土木工程施工技术领域,尤其涉及一种防止地铁或轨道交通杂散电流腐蚀的锚杆结构。 

背景技术

随着城市规模和人口数量迅速扩大，城市交通变得越来越拥挤。为了提高居民出行的便捷性和舒适性，同时也为城市的可持续发展创造良好的基础条件，很多大中型城市都在大力发展各自的城市轨道交通项目：轻轨、地铁或新型有轨电车。轨道列车牵引动力一般用直流电,因直流动力运输系统产生的大地漏泄电流会造成地铁设施或附近公用设施管线和其它埋地结构物发生电化学腐蚀，而且引起的杂散电流腐蚀可能远甚于一般的土壤腐蚀或电偶腐蚀。较新一代的地铁运输系统已经过适当设计,以便把大地杂散电流减小到最低水平。但是因为受到经济因素和其它因素的制约使杂散电流难以进一步减小,现有技术中的地铁设施或附近公用设施管线和其它埋地结构物因杂散电流引起的腐蚀仍然相当普遍地存在,地铁设施、地铁附近的混凝土结构物中的钢筋以及埋地管线都可能因受到杂散电流的作用而发生电化学腐蚀，这种电化学反应腐蚀地铁钢轨、地铁主体结构钢筋、地铁线路附近的埋地金属管线，减少埋地管线使用寿命,降低地铁主体结构的耐久性和强度,有时甚至造成灾难性的事故。钢轨埋设在地表面,易于发现损坏状况，且便于更换，所以杂散电流腐蚀对其的危害不是很大；但由于地铁主体结构钢筋和埋地金属管线埋设在地下,其腐蚀情况不易察觉，杂散电流对其腐蚀危害是很大的，作为永久结构一部分的锚杆在地铁使用当中也 面临同样的问题，必须加以防治。 

因此，发明一种防止地铁或轨道交通杂散电流腐蚀的永久性锚杆结构，保证地下结构设施的安全使用，实现轨道交通的正常运营，具有一定的现实意义。 

发明内容

本发明的目的就是为解决现有技术存在的上述问题，提供一种防止地铁或轨道交通杂散电流腐蚀的锚杆结构；能够切断杂散电流产生的源头,使杂散电流减至最小，防止地铁或轨道交通杂散电流腐蚀，阻止杂散电流腐蚀对锚杆杆体的破坏，保证地下结构设施的安全可靠使用和轨道交通的正常运营，广泛应用于地铁、轻轨等预应力构件的防护。 

本发明解决技术问题的技术方案为： 

一种防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，包括锚杆、锚垫板、承载体，所述锚杆采用预应力钢绞线制成，所述锚垫板中间设有供钢绞线穿过的锚垫板通孔，所述锚垫板上部中间设有锚具，所述承载体安装在锚杆的下端、并埋入锚固浆体中，所述承载体设有供锚杆穿过的锚杆孔，所述锚垫板外表面设有绝缘的锚垫板护套，所述锚垫板底部的锚垫板护套与连接主体结构底板连接，在锚头顶部设有绝缘材料制作的保护套。 

所述预应力钢绞线通过在钢绞线裸线上设有油脂涂层，在油脂涂层外部套装有绝缘护套层。 

所述保护套下端面通过热熔方式与锚垫板上端面的锚垫板护套连接，所述锚杆完成张拉锁定后、截断顶部多余的钢绞线，保护套的的形状、尺寸与锚具外形相配合。 

所述的钢绞线成“U”形穿过承载体后，钢绞线两头均在锚杆上端部的锚具部位锁定，在锚杆底部不出现钢绞线端头，整根钢绞线通过绝缘护套层保护， 与承载体以及周边锚固浆体绝缘，形成钢绞线对地的结构连接绝缘和保护性绝缘的复合绝缘结构。 

所述锚杆的杆体在主体结构底板内设于灌注有抗渗混凝土的防水钢管内。 

所述防水钢管下端与锚固浆体连接位置，以及防水钢管内的锚杆沿径向设有遇水膨胀止水带。 

所述防水钢管上端与锚垫板护套连接位置设有环形止水条；所述防水钢管的外表面沿径向设有止水环。 

所述锚固浆体与主体结构底板之间设有混凝土垫层，所述混凝土垫层与主体结构底板之间设有底板防水层。 

所述的保护套、锚垫板护套，及绝缘护套层为高密度聚乙烯。 

本发明的有益效果： 

1.本发明的锚杆采用复合绝缘结构，保证钢绞线与大地的绝缘，并保持绝缘的有效性和可靠性，增大过渡电阻、阻断杂散电流通路，能够安全可靠地对轨道交通杂散电流进行防护；保护套、锚垫板护套及无粘结钢绞线护套绝缘层均为高密度聚乙烯，绝缘性能好，可靠性高，对防止地铁或轨道交通杂散电流腐蚀，保证地下结构设施的安全可靠使用和轨道交通的正常运营，广泛应用于地铁、轻轨等预应力构件的防护。 

2.所述预应力钢绞线通过在钢绞线裸线上设有油脂涂层，在油脂涂层外部套装有绝缘护套层，工程施工中，裹在水泥结石体内的这种钢绞线由于外面有油脂和绝缘护套，钢绞线和水泥结石体有隔离，和水泥结石体保持没有粘结状态，能够方便地对钢绞线松动和紧固，便于调节预应力。 

3.保护套下端面通过热熔方式与锚垫板上端面的锚垫板护套连接，确保整个锚头部位密封并与底板结构绝缘；锚杆完成张拉锁定后，截断顶部多余的钢 绞线，保护套的的形状、尺寸与锚具外形相配合，保证结构紧凑，同时密封性好。 

4.钢绞线成“U”形穿过承载体后，钢绞线两头均在锚杆上端部的锚具部位锁定，在锚杆底部不出现钢绞线端头，整根钢绞线通过绝缘护套层保护，与承载体以及周边锚固浆体绝缘，形成钢绞线对地的结构连接绝缘和保护性绝缘的复合绝缘结构，提高了防护的可靠性。 

5.通过在锚杆的主体结构底板内设于灌注有抗渗混凝土的防水钢管内，防水钢管下端与锚固浆体连接位置，防水钢管内的锚杆沿径向设有遇水膨胀止水带；防水钢管上端与锚垫板护套连接位置设有环形止水条；所述防水钢管的外表面沿径向设有止水环；锚固浆体与主体结构底板之间设有混凝土垫层，混凝土垫层与主体结构底板之间设有底板防水层，很好地解决了本锚杆结构因为地下水渗透及腐蚀的问题，延长了设施的使用寿命。 

附图说明

图1为发明的结构示意图； 

图2为锚垫板的结构示意图； 

图3为图2的剖视图； 

图4为保护套结构示意图； 

图5为图4的剖视图； 

图6为承载体结构示意图。 

图中，1预应力钢绞线，2专用锚垫板，3锚垫板护套，4保护套，5承载体，6锚具，7环形止水条，8遇水膨胀止水带，9防水钢管，10止水环，11抗渗混凝土，12主体结构底板，13底板防水层，14混凝土垫层，15锚杆孔，16锚固浆体，17锚垫板通孔。 

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。 

结合图1至图6，一种防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，包括锚杆、锚垫板2、承载体5，所述锚杆采用预应力钢绞线1制成，所述锚垫板2中间设有供钢绞线1穿过的锚垫板通孔17，所述锚垫板2上部中间设有锚具6，所述承载体5安装在锚杆的下端、并埋入锚固浆体16中，所述承载体5设有供锚杆穿过的锚杆孔15，所述锚垫板2外表面设有绝缘的锚垫板护套3，所述锚垫板2底部的锚垫板护套3与连接主体结构底板12连接，在锚头顶部设有绝缘材料制作的保护套4。 

所述预应力钢绞线1通过钢绞线在裸线上设有油脂涂层，在油脂涂层外部套装有绝缘护套层。工程施工中，裹在水泥结石体内的这种钢绞线由于外面有油脂和绝缘护套，钢绞线和水泥结石体有隔离，和水泥结石体保持没有粘结状态，可以自由松动，故可称无粘结钢绞线，而且锚杆杆体材料使用全长无粘结钢绞线。 

所述保护套4下端面通过热熔方式与锚垫板上端面的锚垫板护套3连接，确保整个锚头部位密封并与底板结构绝缘；所述锚杆完成张拉锁定后，截断顶部多余的钢绞线，保护套4的的形状、尺寸与锚具6外形相配合。 

所述的钢绞线1成“U”形穿过承载体5后，钢绞线两头均在锚杆上端部的锚具6部位锁定，在锚杆底部不出现钢绞线端头，整根钢绞线通过绝缘护套层保护，与承载体5以及周边锚固浆体16绝缘，形成钢绞线对地的结构连接绝缘和保护性绝缘的复合绝缘结构。 

所述锚杆的杆体在主体结构底板内设于灌注有抗渗混凝土11的防水钢管9内。所述防水钢管9下端与锚固浆体16连接位置，以及防水钢管9内的锚杆杆 体沿径向设有遇水膨胀止水带8。所述防水钢管9上端与锚垫板护套3连接位置设有环形止水条7。所述防水钢管9的外表面沿径向设有止水环10。 

所述锚固浆体16与主体结构底板12之间设有混凝土垫层14，所述混凝土垫层14与主体结构底板12之间设有底板防水层13。 

所述的保护套4、锚垫板护套3，及无粘结钢绞线外侧的绝缘护套层均为高密度聚乙烯(HDPE)。 

本发明使用时，根据锚杆设计使用的锚索直径及数量加工制作锚垫板2，锚垫板外局部包有绝缘保护套3，确保锚垫板2与主体结构底板12之间为绝缘。承载体5安装在锚杆的下端,并埋入锚固浆体16中，主要起着将预应力筋中的拉力转换成压力传递给锚根中水泥浆体的作用，改善锚根受力状况。根据锚杆设计使用的锚索直径及数量加工制作配套的承载体，锚杆组装时，单根无粘结钢绞线成“U”形穿过承载体后，钢绞线两头均在锚杆端部的锚具部位锁定，在锚杆底部就不会出现钢绞线端头，整根无粘结钢绞线通过外层护套的保护，与承载体以及周边锚固浆体绝缘，也能很好的起到切断杂散电流产生的源头作用。本发明的绝缘结构可以可靠地保证钢绞线与大地的绝缘及保持绝缘的有效性，达到增大过渡电阻，阻断杂散电流通路的目的，本结构是永久性锚杆针对轨道交通杂散电流防护的有效而且经济的办法。 

上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。 

Claims (9)

1.一种防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，包括锚杆、锚垫板、承载体，所述锚杆采用预应力钢绞线制成，所述锚垫板中间设有供钢绞线穿过的锚垫板通孔，所述锚垫板上部中间设有锚具，所述承载体安装在锚杆的下端、并埋入锚固浆体中，所述承载体设有供锚杆穿过的锚杆孔，所述锚垫板外表面设有绝缘的锚垫板护套，所述锚垫板底部的锚垫板护套与连接主体结构底板连接，在锚头顶部设有绝缘材料制作的保护套。

2.如权利要求1所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述预应力钢绞线通过在钢绞线裸线上设有油脂涂层，在油脂涂层外部套装有绝缘护套层。

3.如权利要求1所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述保护套下端面通过热熔方式与锚垫板上端面的锚垫板护套连接，所述锚杆完成张拉锁定后、截断顶部多余的钢绞线，保护套的的形状、尺寸与锚具外形相配合。

4.如权利要求1所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述钢绞线成“U”形从锚杆孔穿过承载体后，钢绞线两头均在锚杆上端部的锚具部位锁定，在锚杆底部不出现钢绞线端头，整根钢绞线通过绝缘护套层保护，与承载体以及周边锚固浆体绝缘，形成钢绞线对地的结构连接绝缘和保护性绝缘的复合绝缘结构。

5.如权利要求1所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述锚杆的杆体在主体结构底板内设于灌注有抗渗混凝土的防水钢管内。

6.如权利要求5所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述防水钢管下端与锚固浆体连接位置，以及防水钢管内的锚杆杆体沿径向设有遇水膨胀止水带。

7.如权利要求5所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述防水钢管上端与锚垫板护套连接位置设有环形止水条；所述防水钢管的外表面沿径向设有止水环。

8.如权利要求1所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述锚固浆体与主体结构底板之间设有混凝土垫层，所述混凝土垫层与主体结构底板之间设有底板防水层。

9.如权利要求1所述的防止杂散电流腐蚀的锚杆结构，其特征是，所述的保护套、锚垫板护套，及绝缘护套层为高密度聚乙烯。