CN215715595U - 基于psb精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于抗浮锚杆技术领域，公开了一种基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，为了解决现有预应力抗浮锚杆的PSB精轧螺纹钢容易腐蚀的问题。本实用新型包括植入锚孔中的PSB精轧螺纹钢，所述锚孔包括非扩大头段和扩大头段，位于扩大头段内的PSB精轧螺纹钢上套设有若干承载体，位于非扩大头段内的PSB精轧螺纹钢的外围均套设有保护套，所述保护套的下端延伸到扩大头段内并位于最上方的承载体的上方，所述保护套与PSB精轧螺纹钢之间填充有缓凝粘合剂层，所述保护套的外围设置有沟槽或者凸楞，所述保护套的底部安装有柔性密封环。本实用新型能够提高PSB精轧螺纹钢的防腐蚀能力。

Description

基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆

技术领域

本实用新型属于抗浮锚杆技术领域，具体涉及一种基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆。

背景技术

抗浮锚杆，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种，抗浮锚杆，指的是抵抗其上建筑物向上移位而设置的结构构件，与地下水位高低及变化情况有关，与抗压桩受力方向相反。

抗浮锚杆包括普通抗浮锚杆和扩大头抗浮锚杆，如图1所示为普通抗浮锚杆的结构示意图；包括开设在土体（2）中的锚孔、埋设在锚孔里的锚杆以及填充锚孔和锚杆的注浆体（1）；锚杆包括锚杆钢筋（4）以及由锚杆钢筋（4）包围的注浆管（3），同时为了便于定位，在锚孔中还设置有对中支架（5），由于整个锚孔的直径大小都一致， 锚杆结构与岩土体接触面积小，从而导致锚杆结构与岩土体粘结力低；为了增加锚杆结构与岩土体的粘结力，通常采用增加锚杆长度的方式；但是由于锚杆存在着应力集中现象，因此锚杆超过一定长度后，粘结力增加效果甚微。

而为了提高抗浮锚杆的抗浮能力，出现了扩大头抗浮锚杆，扩大头抗浮锚杆与普通抗浮锚杆的最大区别是：在锚孔的底部设置有扩大头，浇筑完成后在锚孔的底部形成扩大头段，从而提高抗浮锚杆的抗拔能力。例如申请号为201220060959.0的专利公开的一种扩底预应力抗浮锚杆，包括穿过防水底板的金属波纹管，金属波纹管伸入到防水底板下部的锚杆孔的下端部，锚杆孔的下端部为杆端扩大头；所述防水底板中金属波纹管的外部预埋有钢套管；所述金属波纹管中贯穿有钢绞线，钢绞线的上端固定于锚具上，下端锚固于杆端扩大头内的锚定板上，锚定板安装在锚头上；所述金属波纹管和钢套管之间设有二次注浆导管。

伴随着PSB精轧螺纹钢抗浮锚杆的问世，PSB精轧螺纹钢抗浮锚杆越来越多，例如申请号为202010088483.0的专利公开了一种预应力抗浮锚杆，包括开设在土体中的锚孔，所述锚孔包括扩大头段和非扩大头段，所述扩大头段的直径大于非扩大头段的直径，其特征在于，所述锚孔中设置有PSB精轧螺纹钢，所述锚孔与PSB精轧螺纹钢之间浇筑有注浆体，所述PSB精轧螺纹钢的下端依次穿过非扩大头段和扩大头段并置于扩大头段的底部，所述PSB精轧螺纹钢的上端穿出非扩大头段并位于建筑物的基础之中；所述PSB精轧螺纹钢的顶部安装有锚板。

然而现有的扩大头抗浮锚杆在使用时，都会在PSB精轧螺纹钢的自由段部分设置保护管（一般采用波纹管），并在保护管与PSB精轧螺纹钢之间填充防腐油脂，从而对PSB精轧螺纹钢的自由段进行防腐保护。保护管一般采用波纹管，采用波纹管与防腐油脂的方式在使用时存在着如下问题：

用于防腐的防腐油脂容易出现干缩开裂的情况，造成地下水渗漏进去腐蚀PSB精轧螺纹钢。 同时波纹管本身也存在着容易开裂的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有预应力抗浮锚杆的PSB精轧螺纹钢容易腐蚀的问题，而提供一种基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，具有抗腐蚀性能高、强度高不易开裂的特点。

为解决技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，包括植入锚孔中的PSB精轧螺纹钢，所述锚孔包括相互贯通的非扩大头段和扩大头段，位于扩大头段内的PSB精轧螺纹钢上套设有若干承载体，其特征在于，位于非扩大头段内的PSB精轧螺纹钢的外围均套设有保护套，所述保护套的下端延伸到扩大头段内并位于最上方的承载体的上方，所述保护套与PSB精轧螺纹钢之间填充有缓凝粘合剂层，所述保护套的外围设置有用于与注入锚孔的浆液形成一体结构的沟槽或者凸楞，所述保护套的底部安装有柔性密封环。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞与保护套一体成型，或者所述沟壑或者凸楞由保护套加工而成。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞呈螺旋状分布在保护套的外围。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞呈环状并间隔的分布在保护套的外围。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞的截面呈梯形状或者扇形状。

在一些实施例中，相邻的沟槽之间的间距大于沟槽的宽度，相邻的凸楞之间间距大于凸楞的宽度。

在一些实施例中，所述保护套由聚乙烯制作而成。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，将现有技术中PSB精轧螺纹钢的波纹管和防腐油脂更换呈保护套和缓凝粘合剂；一方面相比传统防腐油脂，缓凝粘合剂具有耐腐蚀、固化后强度高等特点，可以有效保护PSB精轧螺纹钢不受地下水、土体的腐蚀，提高PSB精轧螺纹钢的防腐蚀能力。另一方面，同时由聚乙烯制作而成的保护套相比于现有技术中的波纹管具有使用寿命长、不易开裂的情况，从而通过聚乙烯制作而成的保护套和缓凝粘合剂共同提高对PSB精轧螺纹杆的防腐能力。

本实用新型通过在保护套与PSB精轧螺纹钢之间填充有缓凝粘合剂层，在张拉使用器内对PSB精轧螺纹钢施加预应力时，缓凝粘合剂层未凝固，因此PSB精轧螺纹钢能够自由张拉，并且缓凝粘合剂本身具有摩擦系数小的特点，也不会影响PSB精轧螺纹钢预应力的张拉。当缓凝粘合剂层凝固后，能够将PSB精轧螺纹钢与保护套凝固在一起，从而利用保护套外围的沟槽或者凸楞，使得PSB精轧螺纹钢与凝固后的浆液（即混凝土）形成一体共同受力，提高非扩大头段的PSB精轧螺纹杆与混凝土连接的强度。即是说缓凝粘合剂的固化过程实现了PSB精轧螺纹钢与混凝土之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的状态。在使用时，整个PSB精轧螺纹钢由于与注入锚孔内的浆液（凝土后形成混凝土）形成一个整体均能够作为受力部分，因此相比于现有技术波纹管与混凝土凝结强度较低，本实用新型通过保护套能够提高与混凝土的凝结能力，从而提高抗浮锚杆的抗拔承载力。

同时本实用新型相比于现有技术在波纹管与非扩大头段的PSB精轧螺纹钢之间进行二次注浆的方式，本实用新型直接将缓凝粘合剂层装入保护套内套在PSB精轧螺纹钢外围即可，减少了二次注浆的步骤，因此，具有施工速度快、施工效率高的特点。

传统的预应力抗浮锚杆采用无粘结的防腐油脂，其预应力在成桩后的损失较大，预应力无法固化，尤其在动荷载作用、震动情况下(震动或者地震等)锚头松动可能会导致预应力全部损失，且无法补救，抗震性能差。本实用新型采用的缓粘结预应力抗浮锚杆，在预应力张拉后，缓凝粘合剂固化后将PSB精轧螺纹钢和保护套完全粘合，预应力完全固化在保护套以及与之粘结的混凝土（浆液）身上，预应力基本没有损失；且锚头除了初始未粘结状态下提供较大荷载，待固化期后，锚头本身不存在较大荷载，因此蠕变很小，即使后期锚头因震动松动，由于PSB精轧螺纹钢与桩身已经粘结为一体，预应力也基本没有损失，抗震性能好。本实用新型的缓粘结预应力抗浮锚杆桩身中，受力主筋采用的是带高强肋保护套的PSB精轧螺纹钢，在初始非凝结阶段进行后张，张拉力将拉力传至最下部扩大头锚固体上，使抗浮锚杆扩大头段全段受压，从而实现预应力；凝结阶段锚杆通过缓凝粘合剂与带高强肋（沟槽或者凸楞）保护套、锚杆混凝土粘结在一起，变形保持一致，即使部分混凝土因较小的拉应力产生微小裂缝而使地下水进入桩身，受力的PSB精轧螺纹钢由保护套及缓凝粘合剂保护，不会受到地下水腐蚀。

附图说明

图1为现有的PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆的结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中A处放大图的剖视图结构示意图；

图4为本实用新型的保护套的另一实施例的结构示意图，该附图展示的实施例中，保护套的外围开设有沟槽；

图5为本实用新型的保护套的另一实施例的结构示意图，该附图展示的实施例中，保护套的外围设置有凸楞；

图中标记：1、锚孔，101、非扩大头段，102、扩大头段，2、PSB精轧螺纹钢，3、垫层，4、预应力配套锚板，5、预应力配套锚头，6、波纹管，7、配套锚板，8、配套锚头，9、基础或者抗水板，10、承载体,11、保护套，12、缓凝粘合剂层，13、沟槽或者凸楞,14、柔性密封环。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本实用新型的保护范围。

结合附图1，现有技术的中的PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆，包括开设在土体或者岩体中的锚孔1，锚孔1包括上下依次设置并相互贯通的非扩大头段101和扩大头段102，锚孔1中置入有PSB精轧螺杆钢2，位于非扩大头段101的PSB精轧螺纹钢2的外围套设有波纹管6（即现有技术中的保护管），波纹管6与PSB精轧螺纹钢2之间填充有防腐油脂，波纹管6的下端伸入到扩大头段102内并配设有柔性密封环14，位于扩大头段102的PSB精轧螺纹钢2上间隔设置有承载体10，通过承载体10来提高PSB精轧螺纹钢2与注入锚孔1中的浆液（凝固后形成固态的混凝土）之间的整体性。PSB精轧螺纹钢2的上端穿过垫层3并从下之上依次套设有预应力配套锚板4、预应力配套锚头5、配套锚板7和配套锚头8，其中，预应力配套锚板4、预应力配套锚头5、配套锚板7和配套锚头8用于穿心顶两端受力点来对PSB精轧螺纹钢2施加预应力，完成后再浇筑基础或者抗水板9。

结合附图1所展示的现有目前的PSB精轧螺纹钢预应力扩大头抗浮锚杆的结构，存在着如下问题：用于防腐的防腐油脂容易出现干缩开裂的情况，造成地下水渗漏进去腐蚀PSB精轧螺纹钢。 同时波纹管本身也存在着容易开裂的问题。

结合附图2，本实用新型的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，包括植入锚孔1中的PSB精轧螺纹钢2，所述锚孔1包括相互贯通的非扩大头段101和扩大头段102，位于扩大头段102内的PSB精轧螺纹钢1上套设有若干承载体10，位于非扩大头段101内的PSB精轧螺纹钢2的外围均套设有保护套11，所述保护套11的下端延伸到扩大头段102内并位于最上方的承载体10的上方，所述保护套11与PSB精轧螺纹钢2之间填充有缓凝粘合剂层12，所述保护套11的外围设置有用于与注入锚孔的浆液形成一体结构的沟槽或者凸楞13，所述保护套11的底部安装有柔性密封环14。 其中，保护套11的内径大于PSB精轧螺纹钢2的外径，使得保护套11与PSB精轧螺纹钢2之间具有间隙，以便于填充缓凝粘合剂从而在保护套11与PSB精轧螺纹钢2之间形成缓凝粘合剂层12。在实际操作过程中，保护套11的基圆比PSB精轧螺纹钢的型号大一号。其中，PSB精轧螺纹钢2规格有15mm、20mm、28mm、25mm、32mm、36mm、40mm。例如，当PSB精轧螺纹钢2选用15mm的型号时，则保护套11选用20mm。

在一些实施例中，保护套11的内壁进行打毛处理，以提高缓凝粘合剂的粘附能力。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞13与保护套11一体成型，或者所述沟壑或者凸楞由保护套加工而成。优选的，沟槽或者凸楞13与保护套11之间一体成型。

其中，沟槽的深度、凸楞13的高度不小于2.5mm，以便于保护套能够与浆液凝固在一起形成一个整体。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞13呈螺旋状分布在保护套11的外围。

在一些实施例中，结合附图4和附图5，所述沟槽或者凸楞13呈环状并间隔的分布在保护套11的外围。

在一些实施例中，所述沟槽或者凸楞13的截面呈梯形状或者扇形状。

在一些实施例中，相邻的沟槽之间的间距大于沟槽的宽度，相邻的凸楞之间间距大于凸楞的宽度。例如相邻的沟槽之间的间距大于等于16mm，而沟槽的宽度不小于0.5-0.7倍相邻的沟槽之间的间距。

在一些实施例中，所述保护套由聚乙烯制作而成。

本实用新型讲述的缓凝粘合剂是现有技术产品，缓凝粘合剂在早期具有一定的润滑性，保证PSB精轧螺纹钢在施加预应力时可以在保护套内滑动，到规定的时间，缓凝粘合剂逐渐固化并达到一定的强度，缓凝粘合剂与预应力PSB精轧螺纹钢粘为一体，通过保护套与混凝土锚固。缓凝粘合剂具有耐腐蚀、固化后强度高特点。张拉适用期有60天、90天、120天、240天等多种规格，固化期有180天，270天，360天，720天等多种规格。张拉适用期和固化期依据工程特点可调，因此，本实用新型可以根据施工情况选择合适的缓凝粘合剂填充在保护套与PSB精轧螺纹钢之间。

本实用新型的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，将现有技术中PSB精轧螺纹钢的波纹管和防腐油脂更换呈保护套和缓凝粘合剂；一方面相比传统防腐油脂，缓凝粘合剂具有耐腐蚀、固化后强度高等特点，可以有效保护PSB精轧螺纹钢不受地下水、土体的腐蚀，提高PSB精轧螺纹钢的防腐蚀能力。另一方面，同时由聚乙烯制作而成的保护套相比于现有技术中的波纹管具有使用寿命长、不易开裂的情况，从而通过聚乙烯制作而成的保护套和缓凝粘合剂共同提高对PSB精轧螺纹杆的防腐能力。

本实用新型通过在保护套与PSB精轧螺纹钢之间填充有缓凝粘合剂层，在张拉使用器内对PSB精轧螺纹钢施加预应力时，缓凝粘合剂层未凝固，因此PSB精轧螺纹钢能够自由张拉，并且缓凝粘合剂本身具有摩擦系数小的特点，也不会影响PSB精轧螺纹钢预应力的张拉。当缓凝粘合剂层凝固后，能够将PSB精轧螺纹钢与保护套凝固在一起，从而利用保护套外围的沟槽或者凸楞，使得PSB精轧螺纹钢与凝固后的浆液（即混凝土）形成一体共同受力，提高非扩大头段的PSB精轧螺纹杆与混凝土连接的强度。即是说缓凝粘合剂的固化过程实现了PSB精轧螺纹钢与混凝土之间从无粘结逐渐过渡到有粘结的状态。在使用时，整个PSB精轧螺纹钢由于与注入锚孔内的浆液（凝土后形成混凝土）形成一个整体均能够作为受力部分，因此相比于现有技术波纹管与混凝土凝结强度较低，本实用新型通过保护套能够提高与混凝土的凝结能力，从而提高抗浮锚杆的抗拔承载力。

同时本实用新型相比于现有技术在波纹管与非扩大头段的PSB精轧螺纹钢之间进行二次注浆的方式，本实用新型直接将缓凝粘合剂层装入保护套内套在PSB精轧螺纹钢外围即可，减少了二次注浆的步骤，因此，具有施工速度快、施工效率高的特点。

传统的预应力抗浮锚杆采用无粘结的防腐油脂，其预应力在成桩后的损失较大，预应力无法固化，尤其在动荷载作用、震动情况下(震动或者地震等)锚头松动可能会导致预应力全部损失，且无法补救，抗震性能差。本实用新型采用的缓粘结预应力抗浮锚杆，在预应力张拉后，缓凝粘合剂固化后将PSB精轧螺纹钢和保护套完全粘合，预应力完全固化在保护套以及与之粘结的混凝土（浆液）身上，预应力基本没有损失；且锚头除了初始未粘结状态下提供较大荷载，待固化期后，锚头本身不存在较大荷载，因此蠕变很小，即使后期锚头因震动松动，由于PSB精轧螺纹钢与桩身已经粘结为一体，预应力也基本没有损失，抗震性能好。本实用新型的缓粘结预应力抗浮锚杆桩身中，受力主筋采用的是带高强肋保护套的PSB精轧螺纹钢，在初始非凝结阶段进行后张，张拉力将拉力传至最下部扩大头锚固体上，使抗浮锚杆扩大头段全段受压，从而实现预应力；凝结阶段锚杆通过缓凝粘合剂与带高强肋（沟槽或者凸楞）保护套、锚杆混凝土粘结在一起，变形保持一致，即使部分混凝土因较小的拉应力产生微小裂缝而使地下水进入桩身，受力的PSB精轧螺纹钢由保护套及缓凝粘合剂保护，不会受到地下水腐蚀。

Claims (7)

1.基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，包括植入锚孔中的PSB精轧螺纹钢，所述锚孔包括相互贯通的非扩大头段和扩大头段，位于扩大头段内的PSB精轧螺纹钢上套设有若干承载体，其特征在于，位于非扩大头段内的PSB精轧螺纹钢的外围均套设有保护套，所述保护套的下端延伸到扩大头段内并位于最上方的承载体的上方，所述保护套与PSB精轧螺纹钢之间填充有缓凝粘合剂层，所述保护套的外围设置有用于与注入锚孔的浆液形成一体结构的沟槽或者凸楞，所述保护套的底部安装有柔性密封环。

2.根据权利要求1所述的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述沟槽或者凸楞与保护套一体成型，或者所述沟壑或者凸楞由保护套加工而成。

3.根据权利要求1或2所述的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述沟槽或者凸楞呈螺旋状分布在保护套的外围。

4.根据权利要求1或2所述的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述沟槽或者凸楞呈环状并间隔的分布在保护套的外围。

5.根据权利要求4所述的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述沟槽或者凸楞的截面呈梯形状或者扇形状。

6.根据权利要求5所述的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，相邻的沟槽之间的间距大于沟槽的宽度，相邻的凸楞之间间距大于凸楞的宽度。

7.根据权利要求1所述的基于PSB精轧螺纹钢的缓粘结预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述保护套由聚乙烯制作而成。

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