CN105604100B - 一种非金属抗浮锚杆外锚固方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锚固工艺技术领域，涉及一种非金属抗浮锚杆外锚固方法，先将止水钢板套入钢护筒并采用双面焊接的方式焊接牢固后在钢护筒外壁和止水钢板的双面均涂刷防锈漆；将带有止水钢板的钢护筒预先安装在外锚固段上，定位器安装在锚杆杆体的外表面并使其位于外锚固段，然后在钢护筒底部的钢筋混凝土底板下端对称焊接两根角铁，在内锚固段上面浇筑素混凝土材料的垫层并找平；垫层养护7天后，在钢护筒内注入水泥砂浆，在垫层上将锚杆杆体、钢护筒、止水钢板和水泥砂浆用混凝土浇筑在钢筋混凝土底板内，实现锚杆杆体与钢筋混凝土底板的锚固；其工艺简单，操作方便，成本低，便于安装和施工，使用寿命长，锚固力大，锚固效果好。

Description

一种非金属抗浮锚杆外锚固方法

技术领域

本发明属于锚固工艺技术领域，涉及一种非金属抗浮锚杆外锚固方法，特别是一种非金属抗浮锚杆与钢筋混凝土底板锚固的工艺，在地基基础中采用抗浮锚杆抵抗地下水浮力的技术，解决非金属抗浮锚杆与钢筋混凝土底板的锚固问题。

背景技术：

抗浮锚杆具有地层适应性强，分散应力，便于施工，节约造价等优点，尤其在硬质岩土层中承载力大，更具优势。现有的抗浮锚杆杆体大多采用金属材料，待其埋入稳定的岩体土层后，随着时间的延续，杆体材料容易腐蚀，影响锚杆体强度，进而对其锚固效果造成破坏，这种现象在沿海地区建(构)筑物基础的抗浮方面尤为突出。在地铁等城市轨道交通建设中，由直流供电系统产生的杂散电流，对金属材料产生电化学腐蚀也较为严重。因此，锚杆在地层中的防腐蚀问题没有从根本上解决。所以在不容许采用金属锚杆的情况下，使用非金属材料GFRP锚杆成为最佳选择。通常情况下，普通钢筋锚杆孔口段钢筋直接弯折后在肋梁内锚固，对于GFRP筋而言，其抗弯性能不佳，不能像钢筋锚杆那样在施工现场进行弯折锚固，而且GFRP锚杆的抗剪强度也远低于其抗拉强度，若采用普通夹片式锚具，在锚固区对纤维筋产生过大的夹持力，导致纤维筋的剪切破坏，这给GFRP抗浮锚杆的外锚固(与钢筋混凝土底板的锚固)造成了很大困难，因此锚头采用普通钢筋锚杆的锚固方法。同时，由于地下结构底板厚度有限，GFRP锚杆直接锚入底板内，可能出现锚固长度不足，达不到预定的锚固效果。因此，寻求设计一种非金属抗浮锚杆外锚固装置来解决GFPR抗浮锚杆外锚固的不足之处具有十分重要的现实意义。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种抗腐蚀性能好、具有足够锚固力的非金属抗浮锚杆外锚固方法，解决困扰工程界的外锚固难题。

为了实现上述目的，本发明在非金属抗浮锚杆外锚固装置中实现，其具体过程为：

(1)、将止水钢板套入钢护筒并采用双面焊接的方式焊接牢固，焊接位置位于外锚固段的中间，焊接后在钢护筒外壁和止水钢板的双面均涂刷防锈漆；

(2)、将带有止水钢板的钢护筒预先安装在外锚固段上，在锚杆杆体的内锚固段施工时，内锚固段的上部预留10cm用于安装钢护筒，定位器安装在锚杆杆体的外表面并使其位于外锚固段，锚杆杆体穿过钢护筒，再调整定位器的位置，使定位器位于钢护筒顶面下方5cm处，内锚固段施工完成后养护28天；

(3)、在钢护筒底部的钢筋混凝土底板下端对称焊接两根角铁，焊接时将钢护筒上提5mm，角铁紧贴岩土体，使角铁将钢护筒牢牢固定在岩土体上；

(4)、在内锚固段上面浇筑素混凝土材料的垫层并找平；

(5)、垫层养护7天后，在钢护筒内注入水泥砂浆，直至钢护筒顶面，灌注过程中用钢筋棒将水泥砂浆振捣密实；

(6)在垫层上将锚杆杆体、钢护筒、止水钢板和水泥砂浆用混凝土浇筑在钢筋混凝土底板内，混凝土的强度等级根据设计要求确定，实现锚杆杆体与钢筋混凝土底板的锚固。

本发明所述非金属抗浮锚杆外锚固装置的主体结构包括锚杆杆体、定位器、钢护筒、角铁、止水钢板、垫层、水泥砂浆、钢筋混凝土底板和岩土体；全螺纹实心结构的锚杆杆体采用玻璃纤维复合材料(GFRP)制成，以提高锚杆杆体与锚固体之间的黏结力，从而提供足够的锚固摩擦力，锚杆杆体由内锚固段和外锚固段两部分组成，锚杆杆体在外锚固段内弯折成直角，弯折处弧形所在圆的半径为锚杆杆体直径的3-5倍；外锚固段上设有定位器，定位器分别与锚杆杆体和钢护筒相连，在锚杆杆体安设时起对中作用，使锚杆杆体具有足够的保护层；外锚固段外侧装有钢护筒，钢护筒、锚杆杆体的外锚固段和定位器采用水泥砂浆紧密粘结；角铁焊接在钢护筒底部的外壁上，钢护筒与角铁均以焊接的方式固定在岩土体上；垫层敷设在岩土体上，垫层分别与内锚固段、外锚固段相连；钢护筒的外侧壁上焊接有止水钢板，钢护筒和止水钢板与锚杆杆体的外锚固段紧密相连形成一体式结构，钢护筒、止水钢板和锚杆杆体的外锚固段组成的一体式结构浇筑于钢筋混凝土底板内，提供持续锚固力的同时达到防水的目的。

本发明所述所述水泥砂浆的强度等级般为M30或M32.5。

本发明所述的钢护筒为直径146mm、壁厚8mm的无缝钢管，钢护筒的外壁分别与钢筋混凝土底板和垫层紧密粘结，内壁与水泥砂浆紧密粘结，钢护筒安装在抗浮锚杆的外锚固段不仅能够迅速形成抗浮锚固力，还能保证抗浮锚杆不被水平力剪坏。

本发明所述角铁的规格型号为40mm×40mm×3mm，长度为30cm，将钢护筒固定在垫层上。

本发明所述止水钢板采用厚度为4mm、直径为450mm的圆形钢板制成，中间预留孔径为150mm的孔洞，通过焊接的方式与钢护筒的外壁紧密相连，并与外锚固段形成整体，达到防水目的。

本发明所述垫层位于内锚固段和外锚固段之间，由厚度为100mm的C15素混凝土制成，起到隔水、排水、防冻以及改善抗浮锚杆工作条件的作用。

本发明于现有技术相比，具有以下优点：一是利用玻璃纤维复合材料(GFRP)本身抗腐蚀的特性制成全螺纹实心GFRP抗浮锚杆，使锚杆杆体的使用寿命大大延长，从而为环境腐蚀严重的建(构)筑物基础地层提供可靠的抗浮措施，特别适用于地铁等城市轨道交通建设中的基础抗浮；二是GFRP抗浮锚杆在外锚固段内弯折锚固，能够提供较大的锚固力，解决困扰工程界非金属抗浮锚杆的外锚固难题；三是外锚固段内安装钢护筒，能够保证锚杆不被水平力剪坏；四是外锚固段内设置环状止水钢板能够有效阻挡毛细水沿杆体上升造成渗水隐患，提高地下结构的抗渗透性；其工艺简单，操作方便，成本低，便于安装和施工，使用寿命长，锚固力大，锚固效果好。

附图说明：

图1为本发明所述非金属抗浮锚杆外锚固装置的主体主结构原理示意图。

图2为本发明所述非金属抗浮锚杆外锚固装置的A-A剖面结构原理示意图。

图3为本发明所述定位器的结构原理示意图(B-B剖面)。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。

实施例：

本实施例在非金属抗浮锚杆外锚固装置中实现，其具体过程为：

(1)、将止水钢板7套入钢护筒5并采用双面焊接的方式焊接牢固，焊接位置位于外锚固段2的中间，焊接后在钢护筒5外壁和止水钢板7的双面均涂刷防锈漆；

(2)、将带有止水钢板7的钢护筒5预先安装在外锚固段2上，在锚杆杆体3的内锚固段1施工时，内锚固段1的上部预留10cm用于安装钢护筒5，定位器4安装在锚杆杆体3的外表面并使其位于外锚固段2，锚杆杆体3穿过钢护筒5，再调整定位器4的位置，使定位器4位于钢护筒5顶面下方5cm处，内锚固段1施工完成后养护28天；

(3)、在钢护筒5底部的钢筋混凝土底板10下端对称焊接两根角铁6，焊接时将钢护筒4上提5mm，角铁6紧贴岩土体11，使角铁6将钢护筒5牢牢固定在岩土体11上；

(4)、在内锚固段1上面浇筑素混凝土材料的垫层8并找平；

(5)、垫层养护7天后，在钢护筒5内注入水泥砂浆9，直至钢护筒5顶面，灌注过程中用钢筋棒将水泥砂浆9振捣密实；

(6)在垫层8上将锚杆杆体3、钢护筒5、止水钢板7和水泥砂浆9用混凝土浇筑在钢筋混凝土底板10内，混凝土的强度等级根据设计要求确定，实现锚杆杆体1与钢筋混凝土底板10的锚固。

本实施例所述非金属抗浮锚杆外锚固装置的主体结构包括锚杆杆体3、定位器4、钢护筒5、角铁6、止水钢板7、垫层8、水泥砂浆9、钢筋混凝土底板10和岩土体11；全螺纹实心结构的锚杆杆体3采用玻璃纤维复合材料(GFRP)制成，以提高锚杆杆体3与锚固体之间的黏结力，从而提供足够的锚固摩擦力，锚杆杆体3由内锚固段1和外锚固段2两部分组成，锚杆杆体1在外锚固段2内弯折成直角，弯折处弧形所在圆的半径为锚杆杆体3直径的3-5倍；外锚固段2上设有定位器4，定位器4分别与锚杆杆体3和钢护筒5相连，在锚杆杆体3安设时起对中作用，使锚杆杆体3具有足够的保护层；外锚固段2外侧装有钢护筒5，钢护筒5、锚杆杆体3的外锚固段2和定位器4采用水泥砂浆9紧密粘结；角铁6焊接在钢护筒5底部的外壁上，钢护筒5与角铁6均以焊接的方式固定在岩土体11上；垫层8敷设在岩土体11上，垫层8分别与内锚固段1、外锚固段2相连；钢护筒5的外侧壁上焊接有止水钢板7，钢护筒5和止水钢板7与锚杆杆体3的外锚固段2紧密相连形成一体式结构，钢护筒5、止水钢板7和锚杆杆体3的外锚固段2组成的一体式结构浇筑于钢筋混凝土底板10内，提供持续锚固力的同时达到防水的目的。

本实施例所述水泥砂浆9的强度等级般为M30或M32.5。

本实施例所述的钢护筒5为直径146mm、壁厚8mm的无缝钢管，钢护筒5的外壁分别与钢筋混凝土底板10和垫层8紧密粘结，内壁与水泥砂浆9紧密粘结，钢护筒5安装在抗浮锚杆3的外锚固段2不仅能够迅速形成抗浮锚固力，还能保证抗浮锚杆不被水平力剪坏。

本实施例所述角铁6的规格型号为40mm×40mm×3mm，长度为30cm，将钢护筒5固定在垫层8上。

本实施例所述止水钢板7采用厚度为4mm、直径为450mm的圆形钢板制成，中间预留孔径为150mm的孔洞，通过焊接的方式与钢护筒5的外壁紧密相连，并与外锚固段2形成整体，达到防水目的。

本实施例所述垫层8位于内锚固段1和外锚固段2之间，由厚度为100mm的C15素混凝土制成，起到隔水、排水、防冻以及改善抗浮锚杆工作条件的作用。

Claims (7)

1.一种非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于在非金属抗浮锚杆外锚固装置中实现，其具体过程为：

(1)、将止水钢板套入钢护筒并采用双面焊接的方式焊接牢固，焊接位置位于外锚固段的中间，焊接后在钢护筒外壁和止水钢板的双面均涂刷防锈漆；

(2)、将带有止水钢板的钢护筒预先安装在外锚固段上，在锚杆杆体的内锚固段施工时，内锚固段的上部预留10cm用于安装钢护筒，定位器安装在锚杆杆体的外表面并使其位于外锚固段，锚杆杆体穿过钢护筒，再调整定位器的位置，使定位器位于钢护筒顶面下方5cm处，内锚固段施工完成后养护28天；

(3)、在钢护筒底部的钢筋混凝土底板下端对称焊接两根角铁，焊接时将钢护筒上提5mm，角铁紧贴岩土体，使角铁将钢护筒牢牢固定在岩土体上；

(4)、在内锚固段上面浇筑素混凝土材料的垫层并找平；

(5)、垫层养护7天后，在钢护筒内注入水泥砂浆，直至钢护筒顶面，灌注过程中用钢筋棒将水泥砂浆振捣密实；

(6)在垫层上将锚杆杆体、钢护筒、止水钢板和水泥砂浆用混凝土浇筑在钢筋混凝土底板内，混凝土的强度等级根据设计要求确定，实现锚杆杆体与钢筋混凝土底板的锚固。

2.根据权利要求1所述非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于所述非金属抗浮锚杆外锚固装置的主体结构包括锚杆杆体、定位器、钢护筒、角铁、止水钢板、垫层、水泥砂浆、钢筋混凝土底板和岩土体；全螺纹实心结构的锚杆杆体采用玻璃纤维复合材料制成，以提高锚杆杆体与锚固体之间的黏结力，从而提供足够的锚固摩擦力，锚杆杆体由内锚固段和外锚固段两部分组成，锚杆杆体在外锚固段内弯折成直角，弯折处弧形所在圆的半径为锚杆杆体直径的3-5倍；外锚固段上设有定位器，定位器分别与锚杆杆体和钢护筒相连，在锚杆杆体安设时起对中作用，使锚杆杆体具有足够的保护层；外锚固段外侧装有钢护筒，钢护筒、锚杆杆体的外锚固段和定位器采用水泥砂浆紧密粘结；角铁焊接在钢护筒底部的外壁上，钢护筒与角铁均以焊接的方式固定在岩土体上；垫层敷设在岩土体上，垫层分别与内锚固段、外锚固段相连；钢护筒的外侧壁上焊接有止水钢板，钢护筒、止水钢板与锚杆杆体的外锚固段紧密相连形成一体式结构，钢护筒、止水钢板和锚杆杆体的外锚固段组成的一体式结构浇筑于钢筋混凝土底板内，提供持续锚固力的同时达到防水的目的。

3.根据权利要求2所述非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于所述水泥砂浆的强度等级般为M30或M32.5。

4.根据权利要求1所述非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于所述的钢护筒为直径146mm、壁厚8mm的无缝钢管。

5.根据权利要求1所述非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于所述角铁的规格型号为40mm×40mm×3mm，长度为30cm。

6.根据权利要求1所述非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于所述止水钢板采用厚度为4mm、直径为450mm的圆形钢板制成，中间预留孔径为150mm的孔洞，通过焊接的方式与钢护筒的外壁紧密相连。

7.根据权利要求1所述非金属抗浮锚杆外锚固方法，其特征在于所述垫层由厚度为100mm的C15素混凝土制成。