CN108468356B - 一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆及其制备方法，该抗浮锚杆包括钢绞线、钢管、用于固定钢绞线一端和钢管一端的锚杆固定件，靠近地下室底板上表面处的钢绞线外侧壁上设置有钢管，锚杆孔从地下室底板上表面向下，锚杆孔的内侧壁与钢管外侧壁之间浇筑有胶层结构，胶层结构的下端面与地下室底板的上表面距离为第二指定距离，胶层结构下方设置从钢管外侧壁浇筑形成的第一结构层，第一结构层下表面与地下室底板下表面为第一指定距离，钢绞线与钢管之间还同轴设置有外套管，外套管的上端部的水平高度不低于胶层结构的下端面。本发明的优点在于：本发明可以更好的实现既有地下室底板采用抗浮锚杆开孔加固后的防水效果。
Description
技术领域
本发明涉及锚杆及锚杆的制作领域，具体涉及一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆及其制备方法。
背景技术
对于岩土锚固技术，其应用和研究已经有100多年的历史了。其应用领域也扩展到了许多的领域范围，如矿山开采、煤矿巷道加固，基坑支护及隧道支护、地铁、地下商场(车库)等等。近年来，随着城市地下空间利用率的提高，基础埋深越来越深，特别是基础浸入地下水的深度越来越大，由于地下水的浮托力，是埋置于岩土体之中或之上的地下结构或低洼式结构的抗浮问题非常突出。如何解决地下工程结构物的抗浮问题目前已成为一个经常面临的问题。因地下水浮力作用或抗浮措施不当而造成的地下工程的破坏，在国内已有不少的事例，如武汉果品公司舵落口地下冷库、合肥某小区地下车库等工程都因地下水浮力的作用造成不同程度的损坏。在这些事故中,有的地下室底板隆起，造成底板的破坏，有的地下室整体倾斜、浮起，导致梁、柱构件和梁柱节点的破坏等等。
预应力锚杆在新建地下结构的抗浮设计中运用比较广泛，技术也相对成熟。但是在既有地下室结构的抗浮应用还比较少，需解决锚杆在既有底板上的开孔后的封堵、防水、锚具锚固等问题。
发明内容
本发明的目的为克服上述现有技术的不足，提供一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，包括钢绞线、钢管、用于固定钢绞线一端和钢管一端的锚杆固定件，所述锚杆固定件设置在地下室底板上表面且位于锚杆孔上方，所述钢绞线的另一端部伸入到锚杆孔的下端部；
靠近地下室底板上表面处的钢绞线外侧壁上设置有钢管，锚杆孔从地下室底板上表面向下，锚杆孔的内侧壁与钢管外侧壁之间浇筑有胶层结构，所述胶层结构的下端面与地下室底板的上表面距离为第二指定距离，胶层结构下方设置从钢管外侧壁浇筑形成的第一结构层，所述第一结构层下表面与地下室底板下表面为第一指定距离，所述钢绞线与钢管之间还同轴设置有外套管，所述外套管的上端部的水平高度不低于胶层结构的下端面。
优化的，所述锚杆固定件包括从地下室底板上部向上依次设置的承压板、锚具，所述钢管固定在承压板的下端面，所述钢绞线一端固定在锚具上，所述承压板上开设有第一灌浆孔和第一出气孔，所述第一灌浆孔和第一出气孔的中轴线均位于钢管的外侧壁与锚杆孔内侧壁之间。
优化的，所述抗浮锚杆还包括螺旋筋，所述螺旋筋设置在钢管外侧壁上。
优化的，所述第一指定距离范围为200-300mm。
优化的，所述外套管的上端部的水平高度与胶层结构的下端面水平方向平齐。
优化的，所述钢管内侧壁和外套管外侧壁之间设置有第二结构层。
优化的，所述外套管包括上端面和下端面，所述上端面和下端面上分别设置有钢绞线可穿过的钢绞线孔，所述外套管内设置有油脂层。
一种上述的抗浮锚杆的制备方法，包括以下步骤：
S1、在地下室底板开孔和在土层钻孔，形成锚杆孔，制作钢绞线，将外套管同轴固定在钢管内；
S2、所述钢管的上端固定在承压板的下端面，将钢绞线一端伸入到锚杆孔内至锚杆孔的下端部，另一端固定在锚具上；
S3、通过第一灌浆孔灌注锚杆孔和钢管外侧壁，灌注后的注浆下表面与地下室底板的下表面的距离为第一指定距离；
S4、张拉钢绞线，再次通过第一灌浆孔灌浆直至灌注后的注浆上表面与地下室底板上表面的距离为第二指定距离；
S5、通过第一灌浆孔向钢管外侧面与锚杆孔之间灌胶，直至密封地下室底板上表面的空间，最终形成胶层结构。
优化的，所述外套管包括上端面和下端面，所述上端面和下端面上分别设置有钢绞线穿过的钢绞线孔，在步骤S1中，向外套管内注入油脂。
优化的，在步骤S5灌胶前，张拉钢绞线，通过锚具上开设的第二灌浆孔向钢管内侧壁和外套管外侧壁之间注浆直至钢管和外套管之间均充满水泥浆或水泥砂浆形成第二结构层。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过外套管、钢管、第一结构层、胶层结构，并且设置胶层结构的厚度和第一结构层的厚度，外套管上端部的位置，可以更好的实现既有地下室底板采用抗浮锚杆开孔加固后的防水效果。
(2)本发明将钢绞线分别为自由段钢绞线和锚固段钢绞线，这样当通过向钢管和锚杆孔间灌浆至锚固段钢绞线固定后，外套管内的自由段钢绞线还能够伸缩，在张拉钢绞线时锚固段钢绞线处凝固的混凝土与锚杆孔的摩擦力可以调整地下室底板的水平高度。
(3)本发明中第一灌浆孔、第二灌浆孔的设置可以方便对不同位置进行灌浆。
(4)螺旋筋的设置可以增大第一结构层与钢管之间的摩擦力。
(5)该方法可以减少安装抗浮锚杆的误差或者是降低抗浮锚杆计算精度要求。
附图说明
图1为本发明中一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆的结构示意图。
图2为图1中A部分的放大图。
图3为本发明中锚具的俯视图。
图4为本发明中承压板的俯视图。
图中标注符号的含义如下：
1-钢绞线101-自由段钢绞线102-锚固段钢绞线
2-外套管3-钢管4-螺旋筋5-胶层结构
6-承压板 61-第一灌浆孔 62-第一出气孔
7-锚具 71-第二灌浆孔 72-第二出气孔
8-第一结构层 9-第二结构层 10-地下室底板
11-底板加固板12-底板加固钢筋
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
如图1-4所示，一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，包括钢绞线1、钢管3、用于固定钢绞线1一端和钢管3一端的锚杆固定件。所述锚杆固定件设置在地下室底板10上表面且位于锚杆孔上方，锚杆固定件包括从地下室底板10上部向上依次设置的承压板6、锚具7，所述钢管3固定在承压板6的下端面，所述钢绞线1固定在锚具7上。所述钢绞线1的另一端端部伸入到锚杆孔的下端部。
靠近地下室底板10上表面处的钢绞线1外侧壁上设置有钢管3，锚杆孔从地下室底板10上表面向下，锚杆孔的内侧壁与钢管3外侧壁之间浇筑有胶层结构5，所述胶层结构5的下端面与地下室底板10的上表面距离为第二指定距离，胶层结构5下方设置有从钢管3外侧壁浇筑形成的第一结构层8，所述第一结构层8下表面与地下室底板10下表面为第一指定距离，所述钢绞线1与钢管3之间还同轴设置有外套管2，所述外套管2的上端部的水平高度不低于胶层结构5的下端面。在该实施例中地下室底板10的厚度为500mm，第一指定距离为200mm，第二指定距离为200mm，这样胶层结构5的厚度为200mm，第一结构层8的厚度为500mm。
所述钢绞线1的上下部分分别为自由段钢绞线101和锚固段钢绞线102，图1中，水平虚线上方为自由段钢绞线101，下方为锚固段钢绞线102。外套管2的下端位于自由段钢绞线101和锚固段钢绞线102相接处，锚固段钢绞线102自由下沉，锚固段钢绞线102与锚杆孔之间、外套管2与锚杆孔之间、钢管3与锚杆孔之间均填充有水泥浆或水泥砂浆，并形成第一结构层8。
所述承压板6上开设有第一灌浆孔61和第一出气孔62，所述第一灌浆孔61和第一出气孔62的中轴线均位于钢管3的外侧壁与锚杆孔内侧壁之间，用于向锚固段钢绞线102与锚杆孔之间、外套管2与锚杆孔之间、钢管3与锚杆孔之间填充水泥浆或水泥砂浆，形成第一结构层8。所述锚具7上开设有第二灌浆孔71和第二出气孔72，所述第二灌浆孔71和第二出气孔72的中轴线均位于外套管2内，用于向钢管3内侧壁和外套管2外侧壁填充水泥浆或水泥砂浆形成第二结构层9，当外套管2上端面和下端面敞开时，外套管2填充水泥浆或水泥砂浆，用于到钢绞线1拉伸完毕后固化抗浮锚杆，增强抗浮锚杆的强度。
所述抗浮锚杆还包括螺旋筋4，所述螺旋筋4设置在钢管3外侧壁上。螺旋筋4的设置可以增加钢管3外侧壁粘附水泥浆或水泥砂浆的能力。
所述承压板6下表面与第一结构层8之间的锚杆孔内还设置有胶层结构5。在该实施例中胶层结构5的厚度为100mm。
在锚具的上方设置底板加固板11，并且在底板加固板11下方设置底板加固钢筋12，最后在底板加固板11的下方注入泥浆或水泥浆，最终形成第三混凝土结构，底板加固板11、底板加固钢筋12、第三混凝土结构起到固定抗浮锚杆和加固地下室底板10的作用。
实施例2
如图1-4所示，一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，包括钢绞线1、钢管3、用于固定钢绞线1一端和钢管3一端的锚杆固定件。所述锚杆固定件设置在地下室底板10上表面且位于锚杆孔上方，锚杆固定件包括从地下室底板10上部向上依次设置的承压板6、锚具7，所述钢管3固定在承压板6的下端面，所述钢绞线1固定在锚具7上。所述钢绞线1的另一端端部伸入到锚杆孔的下端部。
靠近地下室底板10上表面处的钢绞线1外侧壁上设置有钢管3，锚杆孔从地下室底板10上表面向下，锚杆孔的内侧壁与钢管3外侧壁之间浇筑有胶层结构5，所述胶层结构5的下端面与地下室底板10的上表面距离为第二指定距离，胶层结构5下方设置有从钢管3外侧壁浇筑形成的第一结构层8，所述第一结构层8下表面与地下室底板10下表面为第一指定距离，所述钢绞线1与钢管3之间还同轴设置有外套管2，所述外套管2的上端部的水平高度不低于胶层结构5的下端面。在该实施例中地下室底板10的厚度为500mm，第一指定距离为200mm，第二指定距离为300mm，这样胶层结构5的厚度为200mm，第一结构层8的厚度为600mm。
所述钢绞线1的上下部分分别为自由段钢绞线101和锚固段钢绞线102，图1中，水平虚线上方为自由段钢绞线101，下方为锚固段钢绞线102。所述自由段钢绞线101套有外套管2，所述外套管2同轴固定在钢管3内，所述外套管2的下端位于自由段钢绞线101和锚固段钢绞线102相接处，所述锚固段钢绞线102自由下沉，所述锚固段钢绞线102与锚杆孔之间、外套管2与锚杆孔之间、钢管3与锚杆孔之间均填充有水泥浆或水泥砂浆，并形成第一结构层8。
所述外套管2包括上端面和下端面，所述上端面和下端面上分别设置有钢绞线1可穿过的钢绞线孔，所述外套管2内设置有油脂层。油脂层是为了防止外套管2内部的钢绞线1氧化后断裂，当地下室底板10在此出现位移时，抗浮锚杆可以再次调节。
所述承压板6上开设有第一灌浆孔61和第一出气孔62，所述第一灌浆孔61和第一出气孔62的中轴线均位于钢管3的外侧壁与锚杆孔内侧壁之间，用于向锚固段钢绞线102与锚杆孔之间、外套管2与锚杆孔之间、钢管3与锚杆孔之间填充水泥浆或水泥砂浆，形成第一结构层8。所述锚具7上开设有第二灌浆孔71和第二出气孔72，所述第二灌浆孔71和第二出气孔72的中轴线均位于外套管2内，用于向外套管2内注入油脂。
所述抗浮锚杆还包括螺旋筋4，所述螺旋筋4设置在钢管3外侧壁上。从而增加钢管3外侧壁粘附水泥浆或水泥砂浆的能力。
所述承压板6下表面与第一结构层8之间的锚杆孔内还设置有胶层结构5。
实施例3
在该实施例中，第二指定距离为250mm，其他设置与实施例1或2相同。
实施例4
如图1-4所示，一种实施例1的抗浮锚杆的制备方法，包括以下步骤：
S1、在地下室底板10开孔和在土层钻孔，形成锚杆孔，制作钢绞线1，将外套管2同轴固定在钢管3内，钢管3外侧套设螺旋筋4，外套管2包括上端面和下端面，所述上端面和下端面上分别设置有钢绞线1穿过的钢绞线1孔；
S2、所述钢管3的上端固定在承压板6的下端面，将钢绞线1一端伸入到锚杆孔内至锚杆孔的下端部，另一端固定在锚具7上；
S3、通过第一灌浆孔61灌注锚固段钢绞线102处的锚杆孔和钢管3外侧壁，灌注后的注浆下表面与地下室底板10的下表面的距离为第一指定距离，第一指定距离为距离地下室底板10下端面200mm；
S4、张拉钢绞线1，再次通过第一灌浆孔61灌浆直至灌注后的注浆上表面与地下室底板10的上表面的距离为第二指定距离，第二指定距离为距离地下室底板10上表面200mm；步骤S3和步骤S4最终形成第一混凝土层8。
S5、通过第二灌浆孔71向外套管2内注入油脂形成油脂层，通过第一灌浆孔61向钢管3外侧面与锚杆孔之间灌胶，直至密封承压板6下表面的空间，最终形成胶层结构5。
在该实施例中可以不设置第二灌浆孔71和第二出气孔72，将步骤S5中注入油脂的操作直接放在步骤1中。
实施例5
一种实施例2的抗浮锚杆的制备方法，包括以下步骤：
S1、在地下室底板10开孔和在土层钻孔，形成锚杆孔，制作钢绞线1，将外套管2同轴固定在钢管3内，钢管3外侧套设螺旋筋4，所述外套管2为上端面和下端面开口的管状结构；
S2、所述钢管3的上端固定在承压板6的下端面，将钢绞线1一端伸入到锚杆孔内至锚杆孔的下端部，另一端固定在锚具7上；
S3、通过第一灌浆孔61灌注锚固段钢绞线102处的锚杆孔和钢管3外侧壁，灌注后的注浆下表面与地下室底板10下表面的距离为第一指定距离，第一指定距离为距离地下室底板10下端面200mm；
S4、张拉钢绞线1，再次通过第一灌浆孔61灌浆直至灌注后的注浆面与地下室底板10上表面的距离为第二指定距离，所述第一指定距离大于第二指定距离，第二指定距离为距离地下室底板10下端面100mm，最终形成第一结构层8；
S5、张拉钢绞线1，通过第二灌浆孔71向钢管3与外套管2之间灌浆形成第二结构层9，并且向外套管2内灌浆，通过第一灌浆孔61向钢管3外侧面与锚杆孔之间灌胶直至密封承压板6下表面的空间，最终形成胶层结构5。
S6、在锚具7的上方设置底板加固板11，并且在底板加固板11下方设置底板加固钢筋12，最后在底板加固板11的下方注入泥浆或水泥浆，最终形成的第三混凝土结构。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，包括钢绞线(1)、钢管(3)、用于固定钢绞线(1)一端和钢管(3)一端的锚杆固定件，所述锚杆固定件设置在地下室底板(10)上表面且位于锚杆孔上方，所述钢绞线(1)的另一端部伸入到锚杆孔的下端部；靠近地下室底板(10)上表面处的钢绞线(1)外侧壁上设置有钢管(3)，锚杆孔从地下室底板(10)上表面向下，锚杆孔的内侧壁与钢管(3)外侧壁之间浇筑有胶层结构(5)，所述胶层结构(5)的下端面与地下室底板(10)的上表面距离为第二指定距离，胶层结构(5)下方设置从钢管(3)外侧壁浇筑形成的第一结构层(8)，所述第一结构层(8)下表面与地下室底板(10)下表面为第一指定距离，所述钢绞线(1)与钢管(3)之间还同轴设置有外套管(2)，所述外套管(2)的上端部的水平高度不低于胶层结构(5)的下端面；
所述钢绞线(1)分为自由段钢绞线(101)和锚固段钢绞线(102)，外套管(2)的下端位于自由段钢绞线(101)和锚固段钢绞线(102)的相接处；锚固段钢绞线(102)自由下沉，锚固段钢绞线(102)与锚杆孔之间、外套管(2)与锚杆孔之间、钢管(3)与锚杆孔之间均填充有水泥浆或水泥砂浆，并形成第一结构层(8)。
2.根据权利要求1所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，所述锚杆固定件包括从地下室底板上部向上依次设置的承压板(6)、锚具(7)，所述钢管(3)固定在承压板(6)的下端面，所述钢绞线(1)一端固定在锚具(7)上，所述承压板(6)上开设有第一灌浆孔(61)和第一出气孔(62)，所述第一灌浆孔(61)和第一出气孔(62)的中轴线均位于钢管(3)的外侧壁与锚杆孔内侧壁之间。
3.根据权利要求1所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，所述抗浮锚杆还包括螺旋筋(4)，所述螺旋筋(4)设置在钢管(3)外侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，所述第一指定距离范围为200-300mm。
5.根据权利要求1所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，所述外套管(2)的上端部的水平高度与胶层结构(5)的下端面水平方向平齐。
6.根据权利要求1所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，所述钢管(3)内侧壁和外套管(2)外侧壁之间设置有第二结构层(9)。
7.根据权利要求1所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆，其特征在于，所述外套管(2)包括上端面和下端面，所述上端面和下端面上分别设置有钢绞线(1)可穿过的钢绞线孔，所述外套管(2)内设置有油脂层。
8.一种权利要求2-7任意一项所述的抗浮锚杆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在地下室底板(10)开孔和在土层钻孔，形成锚杆孔，制作钢绞线(1)，将外套管(2)同轴固定在钢管(3)内；
S2、所述钢管(3)的上端固定在承压板(6)的下端面，将钢绞线(1)一端伸入到锚杆孔内至锚杆孔的下端部，另一端固定在锚具(7)上；
S3、通过第一灌浆孔(61)灌注锚杆孔和钢管(3)外侧壁，灌注后的注浆下表面与地下室底板(10)的下表面的距离为第一指定距离；
S4、张拉钢绞线(1)，再次通过第一灌浆孔(61)灌浆直至灌注后的注浆上表面与地下室底板(10)上表面的距离为第二指定距离；
S5、通过第一灌浆孔(61)向钢管(3)外侧面与锚杆孔之间灌胶，直至密封地下室底板(10)上表面的空间，最终形成胶层结构(5)。
9.根据权利要求8所述的一种制备抗浮锚杆的方法，其特征在于，所述外套管(2)包括上端面和下端面，所述上端面和下端面上分别设置有钢绞线(1)穿过的钢绞线(1)孔，在步骤S1中，向外套管(2)内注入油脂。
10.根据权利要求8所述的一种既有地下室底板加固的抗浮锚杆的制备方法，其特征在于，在步骤S5灌胶前，张拉钢绞线(1)，通过锚具(7)上开设的第二灌浆孔(71)向钢管(3)内侧壁和外套管(2)外侧壁之间注浆直至钢管(3)和外套管(2)之间均充满水泥浆或水泥砂浆形成第二结构层(9)。
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