CN214005672U - 一种缓粘结预应力抗浮锚杆 - Google Patents

Abstract

涉及建筑基础抗浮技术领域，本申请公开一种缓粘结预应力抗浮锚杆，包括筋体，筋体和锚孔之间注浆形成锚固体，筋体包括钢绞线和包裹在钢绞线外侧的护套，钢绞线和护套之间设有缓粘层，护套的侧壁设有使缓粘层形成胁的凸出体。本实用新型，通过缓粘层的逐渐固化实现钢绞线与锚固体之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的状态，凸出体有助于缓粘层固化后形成胁以提高粘结力。预应力不再单独靠锚具提供，而是通过锚具以及与锚固体粘结的的钢绞线共同提供给锚固体，使锚固体保持受压状态，避免开裂，提高了锚杆的可靠性与耐久性；而且护套和缓粘层能够对钢绞线起到双重保护，防止土壤和砂石中的地下水和土壤对钢绞线腐蚀，耐久性能大幅提升。

Description

一种缓粘结预应力抗浮锚杆

技术领域

本申请总体来说涉及一种建筑基础抗浮结构，具体而言，涉及一种缓粘结预应力抗浮锚杆。

背景技术

目前地基基础工程中常用的抗浮措施有降排截水法、压重法、抗浮桩法及抗浮锚杆法等。抗浮锚杆法是通过设置抗浮锚杆，利用锚杆与周围岩土体之间的摩阻力作为抗拔力以抵抗地下水浮力的一种方法。

全长粘结型抗浮锚杆是目前最常用的一种抗浮锚杆，当其发挥抗浮作用时，需要锚杆与岩土体之间发生一定变形，锚固体不可避免地处于受拉状态，这种结构具有以下缺陷：由于该变形主要为不可恢复的塑性变形，对于承受地下水浮力反复变化的情况，当荷载过大，在多次循环下，极易形成过大的累积变形，造成地下结构上浮破坏。而且，通常情况下，锚固体在工作状态处于受拉状态，服役过程锚固体易出现拉裂缝，造成锚杆结构耐久性能下降，严重时甚至会出现锚杆失效。

有鉴于此，亟需对现有的全长粘结预应力抗浮锚杆的结构进行改进，以提高抗浮可靠性和耐久性。

实用新型内容

本申请的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种缓粘结预应力抗浮锚杆，置于地基锚孔内，包括筋体，所述筋体和所述锚孔之间注浆形成锚固体，所述筋体包括钢绞线和包裹在所述钢绞线外侧的护套，所述钢绞线和护套之间设有缓粘层，所述护套的侧壁设有使所述缓粘层形成胁的凸出体。

根据本实用新型的一实施例方式，所述凸出体为沿所述护套周向布置的多个凸台，各个所述凸台并排设置。

进一步地，在上述实施方式中，各所述凸出体与纵胁体连接，所述纵胁体沿所述护套轴向设置，且高出所述凸出体。

根据本实用新型的一实施例方式，所述筋体的外周沿其长度方向设有若干对中支架，所述对中支架的中部设有供所述筋体穿过的套孔，外周设有若干对称的定位体。

进一步地，在上述实施方式中，所述定位体为中空结构。

进一步地，在上述实施方式中，所述筋体的一侧设有注浆管，所述注浆管置于两个所述定位体之间的卡槽内，与所述筋体绑扎固定。

根据本实用新型的一实施例方式，所述筋体的底端设有锚固端，所述锚固端包括：

挤压锚，通过挤压机套设于所述钢绞线外固定；

连接板，包括下锚垫板和固定板，所述下锚垫板和所述固定板分别设置于所述挤压锚的上端和下端，所述下锚垫板和所述固定板之间设有若干连接螺栓；以及，

下螺旋筋，套设于所述筋体外周，置于所述下锚垫板的上方。

根据本实用新型的一实施例方式，所述筋体的上端设有张拉端，所述张拉端包括：

夹片锚，套设于所述筋体的上端；

上锚垫板，与所述夹片锚的底部抵靠；以及，

上螺旋筋，套设于所述筋体外周，置于所述上锚垫板的下方。

进一步地，在上述实施方式中，所述筋体的顶端锚固于底板，所述底板上预留有张拉槽，利用所述夹片锚在所述张拉槽张拉所述筋体至锚固。

根据本实用新型的一实施例方式，所述锚孔为干作业成孔或泥浆护壁成孔。

由上述技术方案可知，本申请的缓粘结预应力抗浮锚杆的优点和积极效果在于：在钢绞线的外侧设置缓粘层，能够在缓粘层固化前对钢绞线进行张拉，可以通过缓粘层的逐渐固化实现钢绞线与锚固体之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的状态，使预应力不再单独靠锚具提供，而是通过锚具以及与锚固体粘结的钢铰线共同提供给锚固体，锚固体能够可靠地保持受压状态，避免开裂，提高了锚杆的可靠性，能更好抵抗水浮力；护套的侧壁设有凸出体，凸出体有助于缓粘层固化后形成胁以提高粘结力；而且护套和缓粘层能够对钢绞线起到双重保护作用，防止土壤和砂石中的地下水和土壤对钢绞线腐蚀，具备较好的耐候性、耐水性、耐碱性，耐久性能大幅提升。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一示例性实施方式示出的一种缓粘结预应力抗浮锚杆的结构示意图。

图2是根据一示例性实施方式示出的一种缓粘结预应力抗浮锚杆的筋体的纵切图。

图3是根据一示例性实施方式示出的一种缓粘结预应力抗浮锚杆的筋体的横截面示意图。

图4是图1中A-A截面的结构示意图。

图5是根据一示例性实施方式示出的一种缓粘结预应力抗浮锚杆的锚固端的结构示意图。

图6是根据一示例性实施方式示出的一种缓粘结预应力抗浮锚杆的张拉端的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

锚固体10，筋体20，护套21，钢绞线22，缓粘层23，凸出体24，纵胁体25，对中支架30，注浆管40，张拉端50，夹片锚51，上锚垫板52，上螺旋筋53，锚固端60，挤压锚61，下锚垫板62，下螺旋筋63，连接螺栓64，固定板65，底板70。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了克服现有技术中抗浮锚杆在使用中存在的可靠性和耐久性较差的问题，如图1-3所示，本实用新型公开了一种缓粘结预应力抗浮锚杆，置于地基锚孔内，包括筋体20，筋体20和锚孔之间注浆形成锚固体10，筋体20包括钢绞线22和包裹在钢绞线22外侧的护套21，钢绞线22和护套21之间设有缓粘层23，护套21的侧壁设有使缓粘层23形成胁的凸出体24。

钢绞线22具有一定的张拉性能，能够满足张拉要求，且具有较高的张拉强度。缓粘层23采用缓凝结剂，在一定时间内和钢绞线22为润滑状态，可以根据需要将钢绞线22张拉到预定程度。张拉结束后，缓凝结剂会逐渐固化并最终与钢绞线22粘结固定。护套21在缓粘层23为流体状态时，起到保护和密封作用，在缓粘层23逐步固化后，使缓粘层23凝固成为护套21的侧壁形状一致的不平整形状，即缓粘层23形成多个胁体。在另一个优选的实施方式中，凸出体24的结构也可以体现在护套21的外壁上，外周的锚固体10也依照凸出体24形状凝固，从而使得内部的缓粘层23和外部的锚固体10起到相互卡合，互相限位摩擦，最终形成筋体20与锚固体10的固化一体结构。

普通全长粘结型抗浮锚杆为非预应力锚杆，锚杆筋体材料为普通钢筋，钢筋全长与锚固体粘结。锚固体在工作状态下处于受拉状态，易产生裂缝，存在耐久性问题。全长粘结型抗浮锚杆在发挥抗浮作用时，需要锚杆与岩土体之间发生一定变形，在水浮力循环作用下，极易形成过大的累积变形，存在地下结构上浮破坏可能，存在可靠性问题。

拉力型抗浮锚杆属于预应力锚杆，锚杆筋体材料在锚固段为普通钢铰线，在自由段为无粘结钢铰线。锚固体在工作状态下处于受拉状态，易产生裂缝，存在耐久性问题。锚杆自由段钢铰线通常由防腐油脂及护套包裹，而油脂具有酸败特性，会对钢铰线产生腐蚀，同样存在耐久性问题。

压力型抗浮锚杆属于预应力锚杆，锚杆筋体材料为无粘结钢铰线。无粘结钢铰线通常由防腐油脂包裹，但油脂的酸败特性将导致钢铰线的腐蚀，不利于锚杆的耐久性。另外，压力型抗浮锚杆的预应力完全由锚杆两端的锚具提供，锚具存在因地下水土腐蚀或地震作用而失效的可能，存在锚固可靠性问题。

普通型和拉力型抗浮锚杆中，锚固体处于受拉状态，容易开裂强度低；而压力型锚杆中锚固体处于受压状态，不易开裂，但预应力完全由两端的锚具提供，不够可靠。

本实用新型的技术方案，在钢绞线22的外侧设置缓粘层23，能够在缓粘层23凝固前对钢绞线22进行张拉，可以通过缓粘层23的逐渐固化实现钢绞线22与锚固体10之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的状态，护套21的侧壁设有凸出体24，凸出体24有助于缓粘层23凝固后形成胁以提高粘结力，从而使锚杆形成缓粘结预应力，从而使得钢绞线22在张拉后与缓粘层23、护套21和锚固体10形成一体，锚固体10能够可靠地保持受压状态，避免开裂，提高了锚杆的可靠性，能更好抵抗水浮力。护套21和缓粘层23能够对钢绞线22起到双重保护，防止土壤和砂石中的地下水和土壤对钢绞线22腐蚀，具备较好的耐候性、耐水性、耐碱性，耐久性能大幅提升。

本专利申请，将锚固体10的受拉改善为受压状态，筋体20最终与缓粘层23、锚固体10保持相对固定状态，可靠性高；预应力不再单独靠锚具张拉提供，而是通过张拉后的钢绞线22和两端的锚具共同实现，综合了普通全长粘结型锚杆和压力型锚杆的优点。

如图2所示，在一个优选的实施例中，凸出体24为沿护套21周向布置的多个凸台，各个凸台并排设置。本实施方式中，凸出体24是为了提高与锚固体10之间的粘结力，设置为多个并排的凸台，能够促进锚固体10与护套21的各处均匀粘结，避免护套21与锚固体10之间发生滑移。具体地，凸出体24可与护套21一体成型设置，材质一般为塑料或金属。

如图3所示，进一步地，在上述实施例中，各凸出体24与纵胁体25连接，纵胁体25沿护套21轴向设置，纵胁体25高出凸出体24。本实施方式中，纵胁体25能够进一步增加与锚固体10的粘结力。具体地，筋体20可选择公称直径21.8mm规格，凸出体24为横肋，护套21上设有不小于2条纵胁体25，横肋胁高不小于2.0mm，胁宽7.0-9.0mm，胁间距11.0-15.0mm，护套21内壁在横肋胁位置可对应设有胁槽，胁槽深1.8mm-2.0mm，目的是将锚固体10与护套21的各处均匀粘结，提高粘结力。

如图4所示，在一个优选的实施例中，筋体20的外周沿其长度方向设有若干对中支架30，对中支架30的中部设有供筋体20穿过的套孔，外周设有若干对称的定位体。本实施方式中，在筋体20外周设置对中支架30，对中支架30的套孔内径大于筋体20的外径，方便将对中支架30移动到筋体20外周的合适位置。对中支架30的外径略小于锚孔孔径，以便于锚杆杆体下放锚孔。定位体的外端抵靠在锚孔内壁，保证在注浆和张拉过程中，筋体20在锚孔中基本维持在居中位置。对中支架30可根据筋体20的长度设置为多个，间隔长度为1.0～3.0m，土层取小值，岩层取大值，根据土壤材质进行合理选择。

进一步地，在上述实施例中，定位体为中空结构。本实施方式中，定位体设置为中空结构，能够降低定位体由于自身质量造成失衡，而且注浆时，对注浆没有阻碍作用，锚固体10能够与筋体20外周契合。在实际操作中，需要将对中支架30固定到筋体20的合适位置，一般采用铁丝绑扎固定。

进一步地，在上述实施例中，筋体20的一侧设有注浆管40，注浆管40置于两个定位体之间的卡槽内，与筋体20绑扎固定。本实施方式中，注浆管40用于在向锚孔内注浆，将注浆管40设置在两个定位体的卡槽中，有利于维持注浆管40的位置稳定。注浆管40一般选择铁丝绑扎固定。

如图5所示，在一个优选的实施例中，筋体20的底端设有锚固端60，锚固端60包括挤压锚61、连接板和下螺旋筋63。挤压锚61通过挤压机套设于钢绞线22外固定。连接板包括下锚垫板62和固定板65，下锚垫板62和固定板65分别设置于挤压锚61的上端和下端，下锚垫板62和固定板65之间设有若干连接螺栓64。下螺旋筋63套设于筋体20外周，置于下锚垫板62的上方。本实施方式中，利用挤压锚61、连接板与钢绞线22的下端固定，其中下锚垫板62和固定板65为连接螺栓64的固定提供载体，连接螺栓64拧紧后实现下锚垫板62、固定板65和挤压锚61的固定。下螺栓筋63的作用在于张拉钢铰线22时，对下锚垫板62后的混凝土提供环向约束作用，提高混凝土的强度。下螺旋筋63可以旋进安装在筋体20上，下端紧靠下锚垫板62，然后采用点焊的方式与下锚垫板62固定，防止在向锚孔下放杆体时，受孔壁摩擦而移位。上螺旋筋53与上锚垫板52固定亦如此。

在一个优选的实施例中，筋体20的上端设有张拉端50，张拉端50包括夹片锚51、上锚垫板52和上螺旋筋53。夹片锚51套设于筋体20的上端，上锚垫板52与夹片锚51的底部抵靠，上螺旋筋53套设于筋体20外周，置于上锚垫板52的下方，安装时可以将上螺旋筋53与上锚垫板52点焊在一起。本实施方式中，利用夹片锚51在钢绞线22实现张拉后进行固定。上螺旋筋53的作用在于张拉钢铰线22时，对上锚垫板52后的混凝土提供环向约束作用，提高混凝土的强度。

在一个优选的实施例中，筋体20的顶端锚固于底板70，底板70上预留有张拉槽，利用夹片锚51在张拉槽内张拉筋体20至锚固。本实施方式中，在张拉完成后，对张拉槽进行封堵后与底板70平齐。

在一个优选的实施例中，锚孔为干作业成孔或泥浆护壁成孔。本实施方式中，干作业成孔是指不用泥浆情况下，用人工钻具或机械钻成孔。本实用新型的结构可适用于不同土壤、不同结构的锚孔，锚固强度和耐久性能不因锚孔变化而产生不良影响，适用性强。

本实用新型的施工步骤如下：

S1、锚杆设计验算

根据抗浮锚杆的受力情况、抗浮锚杆所处地层性质等进行强度及稳定性验算，确定筋体20的直径、长度及锚固体10的直径，确定锚杆张拉锁定值；

S2、成孔；

根据现场土质及地下水情况，选择干作业成孔、泥浆护壁成孔或其它成孔方式。成孔后、下杆前及时清孔。

S3、制作缓粘结预应力锚杆杆体；

根据计算的锚杆筋体长度并考虑锚杆锚入底板70、操作长度等下料，制作杆体，包括在筋体20端部安置锚固端60，安装对中支架30，绑扎注浆管40。具体地，安置锚固端60的过程包括首先在筋体20端部挤压挤压锚61、然后安装下锚垫板62、安装固定板65、安装连接螺栓64、安装并固定连接下螺旋筋63。

S4、将杆体下放锚孔；

采用机械或人力方式将锚杆杆体安放入锚孔中。

S5、灌浆形成锚固体10；

通过预留注浆管40向钻孔内灌浆，形成锚固体101，必要时可采用压力注浆。

S6、浇筑混凝土底板70；

浇筑混凝土前正确安装张拉端50对应的上螺旋筋53及上锚垫板52等，预留张拉槽。

S7、筋体20的张拉与锁定。

待锚杆锚固体10注浆材料与底板70混凝土强度达到规定强度要求时，在张拉槽中安装张拉端50，在筋体20的张拉适用期内采用千斤顶对筋体20张拉并锁定。

S8、封锚。

张拉完成后，采用细石混凝土对张拉端50和底板70的张拉槽进行封填。

由上述技术方案可知，本申请的缓粘结预应力抗浮锚杆的优点和积极效果在于：在钢绞线22的外侧设置缓粘层23，能够在缓粘层23凝固前对钢绞线22进行张拉，可以通过缓粘层23的逐渐固化实现钢绞线22与锚固体10之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的状态，使预应力不再单独靠锚具提供，而是通过锚具以及与锚固体10粘结的钢铰线22共同提供给锚固体10，锚固体10能够可靠地保持受压状态，避免开裂，提高了锚杆的可靠性，能更好抵抗水浮力；护套21的侧壁设有凸出体24，凸出体24有助于缓粘层23凝固后形成胁以提高粘结力；而且护套21和缓粘层23能够对钢绞线22起到双重保护，防止土壤和砂石中的地下水和土壤对钢绞线22腐蚀，具备较好的耐候性、耐水性、耐碱性，耐久性能大幅提升。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种缓粘结预应力抗浮锚杆，置于地基锚孔内，其特征在于，包括筋体(20)，所述筋体(20)和所述锚孔之间注浆形成锚固体(10)，所述筋体(20)包括钢绞线(22)和包裹在所述钢绞线(22)外侧的护套(21)，所述钢绞线(22)和护套(21)之间设有缓粘层(23)，所述护套(21)的侧壁设有使所述缓粘层(23)形成胁的凸出体(24)。

2.如权利要求1所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述凸出体(24)为沿所述护套(21)周向布置的多个凸台，各个所述凸台并排设置。

3.如权利要求2所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，各所述凸出体(24)与纵胁体(25)连接，所述纵胁体(25)沿所述护套(21)轴向设置，且高出所述凸出体(24)。

4.如权利要求1所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述筋体(20)的外周沿其长度方向设有若干对中支架(30)，所述对中支架(30)的中部设有供所述筋体(20)穿过的套孔，外周设有若干对称的定位体。

5.如权利要求4所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述定位体为中空结构。

6.如权利要求4所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述筋体(20)的一侧设有注浆管(40)，所述注浆管(40)置于两个所述定位体之间的卡槽内，与所述筋体(20)绑扎固定。

7.如权利要求1所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述筋体(20)的底端设有锚固端(60)，所述锚固端(60)包括：

挤压锚(61)，通过挤压机套设于所述钢绞线(22)外固定；

连接板，包括下锚垫板(62)和固定板(65)，所述下锚垫板(62)和所述固定板(65)分别设置于所述挤压锚(61)的上端和下端，所述下锚垫板(62)和所述固定板(65)之间设有若干连接螺栓(64)；以及，

下螺旋筋(63)，套设于所述筋体(20)外周，置于所述下锚垫板(62)的上方。

8.如权利要求1所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述筋体(20)的上端设有张拉端(50)，所述张拉端(50)包括：

夹片锚(51)，套设于所述筋体(20)的上端；

上锚垫板(52)，与所述夹片锚(51)的底部抵靠；以及，

上螺旋筋(53)，套设于所述筋体(20)外周，置于所述上锚垫板(52)的下方。

9.如权利要求8所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述筋体(20)的顶端锚固于底板(70)，所述底板(70)上预留有张拉槽，利用所述夹片锚(51)在所述张拉槽张拉所述筋体(20)至锚固。

10.如权利要求1所述的缓粘结预应力抗浮锚杆，其特征在于，所述锚孔为干作业成孔或泥浆护壁成孔。

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