CN114592516A - 一种球形旋转锚具及挡墙锚固结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种球形旋转锚具和挡墙锚固结构，包括锚杆和锚杯，与锚杯相适配的球形承载体，球形承载体可转动地配合在锚杯的球形凹槽中，球形承载体的球面与球形凹槽的球面相吻合，锚杆穿过球形承载体并通过锁紧件锚固在球形承载体上；挡墙锚固结构的锚杯固定在混凝土结构中，锚杯的喇叭口朝混凝土结构内侧布置，锚杯的球形凹槽朝混凝土结构外侧布置，球形承载体的平面朝混凝土结构外侧布置。本发明可满足锚杆与混凝土结构之间的各种竖向、横向角度要求，形成各种类型的标准锚具产品，便于工厂化批量生产，从根本上结束了传统锚敦手工作业的局面，具有质量可靠、成本低、工期简短、易于实施、施工工艺简单、适合于装配式结构等一系列优势。

Description

一种球形旋转锚具及挡墙锚固结构

技术领域

本发明属于桩-锚挡墙和装配式锚杆挡墙支护技术领域，具体涉及一种球形旋转锚具及采用该锚具的挡墙锚固结构。

背景技术

锚固是边坡工程中最常用的支护手段，在桩-锚挡墙和装配式锚杆挡墙中，都涉及到混凝土结构先施工，锚杆锚索后施工的情况。在这种情况下，锚索/锚杆与混凝土结构的连接是一个需要解决的问题。传统方案主要是采用在已经施工混凝土结构上增设外锚敦，然后在外锚敦上进行有效锚固。这种方法的缺陷是：由于边坡和锚杆、锚索的角度一直在变化，无法形成固定的标准外锚敦模式；外锚敦与已经施工的混凝土结构连接需要植筋或对已有结构的凿打，对已有结构有一定的伤害，增加成本；外锚敦混凝土固结需要时间，对工期影响极大，且存在施工期临时稳定的安全隐患。另一种方法是采用钢构件作为外锚敦，这种方法虽然可以减少外锚敦的混凝土固结时间，简短工期，但前述其它缺陷依然存在。

发明内容

本发明目的在于提供一种球形旋转锚具及采用该锚具的挡墙锚固结构，形成一种分类标准化的锚索/锚杆外锚具产品，为桩-锚挡墙和装配式锚杆挡墙支护方法提供更安全、更经济、更有效的锚具和锚固结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种球形旋转锚具，包括锚杆（或锚索）和锚杯，其特征在于：还包括与锚杯相适配的球形承载体，球形承载体可转动地配合在所述锚杯（或锚索）的球形凹槽中，所述球形承载体的球面与所球形凹槽的球面相吻合，所述锚杆（或锚索）穿过球形承载体并通过锁紧件锚固在所述球形承载体上。

进一步地，所述锚杯的球形凹槽后部设置有喇叭口，所述锚杆穿过喇叭口和所述锚杯的球形凹槽，所述锚杆能够在所述锚杯的喇叭口内转动。

进一步地，所述球形承载体表面由非整球面和平面构成，所述球形承载体的平面用于支撑所述锁紧件。

作为优选，所述球形承载体的非整球面为半球面。

一种采用前述球形旋转锚具的挡墙锚固结构，其特征在于：所述锚杯固定在混凝土结构中，所述锚杯的喇叭口朝混凝土结构内侧布置，所述锚杯的球形凹槽朝混凝土结构外侧布置，所述球形承载体的平面朝混凝土结构外侧布置。

进一步地，在所述锚杯和所述球形承载体外设置有锚头封闭结构。

作为优选，所述锚杯外端面与所述混凝土结构外端面齐平，或者所述锚杯外端面相对于所述混凝土结构外端面向外凸出。

有益效果：采用本发明的锚具，可满足锚杆/锚索与混凝土结构之间的各种竖向、横向角度要求，形成各种类型的标准锚具产品，便于工厂化批量生产；采用本发明的锚具及挡墙锚固结构，从根本上结束了传统锚敦手工作业的局面，具有质量可靠、成本低、工期简短、易于实施、施工工艺简单、适合于装配式结构等一系列优势；在很多情况下，其锚杯可预埋在混凝土结构中，避免传统方法中锚敦与混凝土结构连接的一系列问题，以及对已有混凝土结构的损坏；在后置半球形的锚杯情况下，由于半球形的锚杯底座平行于混凝土结构，与混凝土结构连接简单，几乎不会对已有混凝土结构产生损坏。

附图说明

图1是采用实施例中球形旋转锚具的挡墙锚固结构正立面示意图；

图2是采用实施例中球形旋转锚具的挡墙锚固结构剖面示意图；

图3是采用实施例中球形旋转锚具的球形承载体示意图，本图仅示意了非整球面的球形承载体；

图4是实施例1中挡墙锚固结构剖面示意图；

图5是实施例2中挡墙锚固结构剖面示意图；

图中：1-球形承载体、2-锚杯、3-锚杆/锚索、4-锁紧件、5-混凝土结构、6-混凝土构件预留孔、7-锚头封闭模板、8-锚头封闭混凝土、9-球形锚杯固定钢筋、9-锚杯的喇叭口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但以下实施例的说明只是用于帮助理解本发明的原理及其核心思想，并非对本发明保护范围的限定。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，针对本发明进行的改进也落入本发明权利要求的保护范围内。

参见图1至图5所示，一种球形旋转锚具，包括锚杆3和锚杯2，还包括与锚杯2相适配的球形承载体1，球形承载体1可转动地配合在锚杯2的球形凹槽中，球形承载体1的球面与所球形凹槽的球面相吻合，锚杆3穿过球形承载体1并通过锁紧件4锚固在球形承载体1上；锚杯2的球形凹槽后部设置有喇叭口10，锚杆3穿过喇叭口10和锚杯2的球形凹槽，锚杆3能够在锚杯2的喇叭口10内转动。球形承载体1表面由非整球面和平面构成，球形承载体1的平面用于支撑锁紧件4，此种情况下的锁紧件4可采用常规的锚杆固定螺栓或锚索锚杯。当球形承载体1表面的平面半径与球形承载体1半径时，球形承载体1的非整球面为半球面。当球形承载体1表面为整球面时，此种情况下的锁紧件4需要与球面相适配。

接下来对使用实施例中球形旋转锚具的锚固结构进行说明。

实施例1

工程简况：有一个直立岩石边坡工程，稳定性达不到规范要求，需要进行边坡支护。经过分析后，采用装配式锚杆支护方案，形成挡墙锚固结构。

实施步骤：

步骤11，先按设计预制混凝土结构5（点锚块），将半球形的锚杯2预埋在混凝土结构5中，并在混凝土结构5中按设计设置混凝土构件预留孔6，混凝土结构5养护备用；

步骤12，按设计施工锚杆3，并进行锚孔灌浆；

步骤13，待锚孔灌浆达到设计强度后，将半球形的承载体1装入预制混凝土结构5上半球形的锚杯2中，然后进行将预制混凝土结构5整体吊装，锚杆3穿过混凝土构件预留孔6，调整球形承载体1角度，使其锚杆3穿过球形承载体1并伸出一个设计长度；

步骤14，在锚杆3端头套入锚杆固定螺栓4，旋紧锚杆固定螺栓4，并按设计要求施加锚杆固定螺栓4旋转力度，使锚杆具有一定预应力，锚固结束；

步骤15，使用成品锚头封闭模板7围住整个外锚头，浇筑锚头封闭混凝土8，单个锚杆3施工结束，见图4所示；

步骤16，按步骤12-15方法施工所有锚杆3，直至施工结束。

实施例2

工程简况：有一个直立岩石边坡工程，稳定性达不到规范要求，需要进行边坡支护。经过分析后，采用桩+锚索支护方案，形成挡墙锚固结构。

实施步骤

步骤21，先按设计施工抗滑桩，即混凝土结构5；

步骤22，混凝土结构5满足强度要求后，按设计逆作法要求开挖桩前土至第一排锚索3的位置，实施锚索3，并进行锚孔灌浆；

步骤23，在混凝土结构5上锚孔出口处凿去混凝土结构5钢筋保护层，将球形承载体1放入半球形的锚杯2中，根据锚索方向调整球形承载体1角度，然后将锚索穿过球形承载体1上孔并伸出一个设计长度，此时半球形的锚杯2平放在混凝土结构5除去钢筋保护层的位置，通过植筋方法获得半球形的锚杯固定钢筋9，将半球形的锚杯2固定在混凝土结构5外表面；

步骤24，待锚孔灌浆达到设计强度后，将锚索3穿过锚杯4，锚杯4放置在球形承载体1斜面上，按设计要求张拉锚索3，并按要求的预应力锁定锚索；

步骤24，使用成品锚头封闭模板7围住整个外锚头，浇筑锚头封闭混凝土8，单根锚索施工结束，见图5所示；

步骤25，按步骤22-24方法施工所有锚索3，直至施工结束。

Claims (7)

1.一种球形旋转锚具，包括锚杆(3)和锚杯(2)，其特征在于：还包括与锚杯(2)相适配的球形承载体(1)，球形承载体(1)可转动地配合在所述锚杯(2)的球形凹槽中，所述球形承载体(1)的球面与所球形凹槽的球面相吻合，所述锚杆(3)穿过球形承载体(1)并通过锁紧件(4)锚固在所述球形承载体(1)上。

2.根据权利要求1所述的球形旋转锚具，其特征在于：所述锚杯(2)的球形凹槽后部设置有喇叭口(10)，所述锚杆(3)穿过喇叭口(10)和所述锚杯(2)的球形凹槽，所述锚杆(3)能够在所述锚杯(2)的喇叭口(10)内转动。

3.根据权利要求1或2所述的球形旋转锚具，其特征在于：所述球形承载体(1)表面由非整球面和平面构成，所述球形承载体(1)的平面用于支撑所述锁紧件(4)。

4.根据权利要求3所述的球形旋转锚具，其特征在于：所述球形承载体(1)的非整球面为半球面。

5.一种采用如权利要求1-4任一项所述球形旋转锚具的挡墙锚固结构，其特征在于：所述锚杯(2)固定在混凝土结构(5)中，所述锚杯(2)的喇叭口(10)朝混凝土结构(5)内侧布置，所述锚杯(2)的球形凹槽朝混凝土结构(5)外侧布置，所述球形承载体(1)的平面朝混凝土结构(5)外侧布置。

6.根据权利要求5所述的挡墙锚固结构，其特征在于：在所述锚杯(2)和所述球形承载体(1)外设置有锚头封闭结构。

7.根据权利要求6所述的挡墙锚固结构，其特征在于：所述锚杯(2)外端面与所述混凝土结构(5)外端面齐平，或者所述锚杯(2)外端面相对于所述混凝土结构(5)外端面向外凸出。

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