CN216238512U - 一种防腐止水锚杆 - Google Patents

Abstract

一种防腐止水锚杆，包括锚杆杆体和顶部的锚固结构，锚杆杆体即主钢筋，主钢筋采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆，锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与直通段或扩大头段锚头混凝土凝固材料锚固，混凝土凝固材料结合锚头和主钢筋而形成锚杆桩系统；主钢筋上端的锚固结构采用包括高强螺母三件套或三通高强螺母或高强螺母法兰锚固结构并浇筑混凝土凝固材料；扩大头段为可拓展端板、地锚、承压板、固定直径锚头或树根状扩大头、变直径钢筋笼、纤维笼或囊式或组合囊式扩大头；锚杆杆件顶部与底部锚固处或现上加锚杆杆件底部与直通段或扩大头段锚头锚固的结合处在锚杆的主钢筋上设有遇水膨胀密封材料密封圈或密封垫。

Description

一种防腐止水锚杆

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆，尤其是扩大头(包括变径笼或承压板扩体)防腐止水锚杆(桩)系统，主要用于建筑抗浮、基坑支护，道路边坡支护以及加固等技术范畴，也用于抗压桩。

背景技术

锚杆是岩土体加固的杆件体系结构。通过锚杆杆体的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。从力学观点上是主要是提高了围岩体的粘聚力和抗拉力。其实质上锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的关键。从而使得岩土体自身的抗拉能力大大加强。建筑工程行业使用的钢筋笼是重要的混凝土骨架，而纤维笼的目的是为了完全或部分取代建筑工程行业的钢筋笼，尤其是需要抗拉力更强(高于钢筋2倍以上)的混凝土骨架，使用变直径纤维笼制备成锚杆或桩基就是最好的选择。

锚杆必须具备几个要素：一个抗拉强度高于岩土体的杆体，杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力；锚杆杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力；锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加；锚固段是指水泥浆体或混凝土锚固体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压或抗拉作用，将自由段的拉力传至土体深处。

锚杆是当代地下开采的矿山当中支护的最基本的组成部分，将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身；现在锚杆不仅用于矿山，也用于建筑工程技术中，对地下室、隧道，坝体等进行主动加固。

锚杆的基本型是：钢筋或钢丝绳(钢索)砂浆混凝土锚杆，但需要进行防腐、止水(防止水浸到杆体)。防腐、止水的通常过程是使用环氧等涂料对杆体的表面进行处理，但仍要防止地下水浸没于杆体，因为锚杆的寿命设计是50年+；锚杆杆件等注浆(以水泥砂浆作为锚杆与围岩乃至土体的粘结剂。

目前市场上常用的扩体锚杆技术有素浆体，囊式扩体锚杆技术等。在成本的施工方面，变径大小头锚杆或桩基的扩孔技术已经有基础，注浆或混凝土的注入单独形成大小头，但未及相适应的钢筋骨架，不能形成有足够摩擦力的拉力或抗力传递的锚杆或桩基，尤其是锚杆的锚固力受到限制。在用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，以及加固等技术领域时锚固力有所不足。因为它们需要抗拔力较大，且要求稳定可靠。

还有，在高层建筑的地基基础中常采用的是非变径基础桩,但在满足相同强度和变形要求的条件下,变径基础桩与非变径基础桩相比,变径基础桩主要有以下特点:

1)同长度的变径基础桩和非变径基础桩相比,强度一般可提高1.1倍～1.5倍,变形可缩小0.7倍～0.9倍。

2)在第一特点条件下,满足建筑物的强度和变形要求,明显可以缩短桩长。

3)在保证桩强度和变形的情况下,可缩短桩长,减少工作量,改善施工条件,达到省工省料省时。

CN201710363883一种克服抗浮固定直径锚头或扩大头锚杆体系的结构是，当钻孔钻进至设计深度，能够开展高压旋喷施工或机械扩孔施工，放下锚杆的拉杆与固定直径锚头或扩大头，扩大头到位后扩大机构将扩大头扩大至设计尺寸，然后高压注浆或灌注混凝土在扩体段和整个自由段成桩；锚杆中拉杆采用能施加预应力的螺纹钢筋；绑扎螺旋箍筋以及基底上的基础底板钢筋，绑扎过程中避免碰撞预应力钢筋；最后，支模浇筑基础混凝土基础底板。用先张法预制预应力锚杆杆件技术参见下述：工程实际表明；承压型变直径钢筋笼扩体锚杆的位移由杆体的弹性变形和扩体段的滑移(塑性变形)两部分组成。另还可参考CN2017213763240一种囊袋扩张变直径钢筋笼及锚杆，CN2017211496584一种锚杆杆件。

扩大头锚杆技术是一种新型的地下工程应用技术，符合国家倡导的“节能减排、绿色发展”精神。在解决地下室抗浮、基坑支护等方面，与一般传统工艺相比，更加的经济、环保；同时在工期与耐久性等方面，也有较大的优势。随着扩体锚杆技术的推广，越来越多的工程采用扩体锚杆技术进行地下室抗浮、基坑支护等。与此同时，大量的工程实践表明，锚杆的承拉力远大于普通锚杆，其变形位移的尺度大，因而在位移控制方面比传统的桩基础大，因此如何更好的控制锚杆的变形，是对扩体锚杆技术改进的一个重要方向。

在一些粘土层、软弱层、卵石层、砂砾层或风化岩层中,由于这些地层的强度往往低于混凝土的强度,不利于混凝土基础桩桩身的承载力发挥。因此,为了充分发挥混凝土的强度特性,已经有建筑工程方面的论文提出采用变径基础桩来提高桩的承载力,在技术上显然是合理可行的。

现有的扩大头锚杆在钢筋笼结构是以若干与主纤维杆或主钢筋的竖向筋平行的结构为主，可用于变径基础桩的强度变形计算和非变径基础桩的计算方法一样。

钢筋笼结构是以若干与主钢筋杆的竖向筋平行的结构在受力上不利吸收锚杆主钢筋杆的拉力强度，总体而言，锚杆主钢筋杆传递到钢筋笼及与之凝结的混凝土，需要设计一种成本低、受力结构更合理的、钢筋笼在垂直于主纤维杆或主钢筋的具有更好受力强度的扩大头钢筋笼。

钢筋笼系用钢筋制备，要求表面抗腐蚀处理，质量大，抗拉强度仍有待提高。如采用抗拉强度更高质量更轻的纤维笼的意义很大，尤其是用于一些特殊的场合。即使在混凝土凝结的内部，对锚杆杆体的防腐要求也要远高于对钢筋笼的防腐要求。

CN202010017575X一种全装配承压型变直径钢筋笼扩大头锚杆桩系统中，包括扩大头钢筋笼、钢筋连接器、锚杆杆件的主(钢)筋3；限位器5为限位螺母，限位螺母可为开放式或封闭式等结构，扩大头钢筋笼中的与轴的固定器被限位螺母在锚杆杆件上(限定位置)；轴向杆采用精轧螺旋钢筋，钢筋连接器用于精轧螺旋钢筋的端部的长度连接；锚杆杆件顶部与底板锚固、锚杆杆件底部与扩大头钢筋笼即变直径钢筋笼锚固，混凝土或砂浆结晶体部分结合扩大头钢筋笼和轴向杆而形成的变直径钢筋笼扩大头锚杆桩系统。轴向杆上端的固定层采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构，或其他传统锚固方式。均采用高强螺母。

扩大头钢筋笼即变径钢筋笼包括钢筋主筋与配置钢筋配筋材料，即包括轴向杆即主筋、圆环或环板和若干竖筋、若干筋条、圈状固定器，圆环或环板与轴向杆垂直，若干竖筋的一端在圆环或环板在均匀固定，每根竖筋的另一端或中部均连接一根筋条的一端，若干竖筋环绕轴向杆，筋条的另一端接到圈状固定器，圈状固定器在轴向杆杆上固定或滑动；采用可释放弹簧或其他形式的变直径和不变直径的钢筋笼。在锚杆杆件顶端，杆件上端的固定层采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构均采用高强螺母13；基本结构锚杆(拉杆)顶部通过埋入套住锚杆(拉杆)的法兰螺母固定，或通过锚板并用螺母固定，与基础底板的钢筋骨架体系连接，最后，安装支模浇筑混凝土基础底板固定锚板。

扩大头钢筋笼若干竖筋外周设有活络连接的弹性箍筋；采用释放弹性箍筋的方式释放变直径钢筋笼，轴向杆即钢筋主筋与配置钢筋配筋材料一并由混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结。以上钢筋笼及释放结构已经公开。

实用新型内容

本实用新型目的是，提出一种防腐止水锚杆，克服现有锚杆(桩)的防腐耐地下水的效果，锚杆(桩)起码具有二段凝固结构，与锚杆顶端混凝土层的防腐耐水结构更加牢固和具有更合理的力学结构，克服现有(尤其是施加预应力)锚杆锚固或桩基防腐耐水结构的缺陷，应用于构成具有标准钢筋骨架的扩体锚杆或桩基，得到性能价格比更优的锚杆或桩基。

本实用新型的技术方案是，一种防腐止水锚杆，包括锚杆杆体和顶部的锚固结构，锚杆杆体即主钢筋，主钢筋采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆，锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与直通段或扩大头段锚头混凝土凝固材料锚固，混凝土凝固材料结合锚头和主钢筋而形成锚杆桩系统；主钢筋上端的锚固结构采用包括高强螺母三件套或三通高强螺母或高强螺母法兰锚固结构并浇筑混凝土凝固材料；扩大头段为可拓展端板、承压板、固定直径锚头或树根状扩大头、变直径钢筋笼、纤维笼或囊式或组合囊式扩大头；锚杆杆件顶部与底部锚固处或现上加锚杆杆件底部与直通段或扩大头段锚头锚固的结合处在锚杆的主钢筋上设有遇水膨胀密封材料密封圈或密封垫；

锚杆杆件顶部与底部底板锚固处的锚孔周围依次分别设置起码一层防水防腐层；在靠近防水保护层附近的主筋位置设置1-2圈的遇水膨胀密封条(圈)。

锚杆杆体在地层具有起码二段的凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地(岩)层的固定段，上段锚杆的杆体为自由段(典型的采用无粘结主钢筋或纤维筋的结构)，自由段能够施加应力；无粘结筋主钢筋或纤维筋的锚筋表面设有防腐油脂层，防腐油脂层外设有塑料薄膜套、波纹管或其他套管；

下段锚杆的杆体为凝固材料凝固于带有扩大头地(岩)层的锚固段，浆体将锚杆和岩体粘结在一起，锚杆承载时凝固材料(灌浆体)受拉，上段锚杆的杆体为自由段，形成预应力拉力型扩大头端锚杆；

锚杆杆体在地层为通长直通全长粘结筋，并浇筑混凝土凝固材料，混凝土凝固材料为纤维混凝土、超流态混凝土、混凝土、水泥砂浆、纤维水泥砂浆、水泥浆、纤维水泥浆或其他胶凝材料等形成全长粘结拉力型锚杆；或锚杆杆体在地层为通长直通全长无粘结筋，最下端固定一端板，形成普通压力型锚杆；当锚杆的杆体通长全长无粘结杆体及端板或其他锚头被固定握裹在扩大头混凝土内，锚杆承载时，通过承载体将压力作用在浆体上，灌浆体受压，形成压力型预应力扩大头锚杆。

锚杆的中轴位置或与中轴对称的位置分布多根钢筋或钢铰线施加应力，主钢筋采用多根钢筋或钢铰线，根数为1-12根，多根主钢筋或钢铰线的上端仍凝结固定在与基础底板，锚固段锚筋及最下端分别固定一端板逐级错开，位置于不同的高度，锚杆杆体为无粘结钢筋或钢铰线，锚杆杆体端部锚头有承载体，锚杆杆体承载时，通过承载体将压力作用在凝固材料，凝固材料受压，形成分散型压力型预应力锚杆，所述钢筋或钢铰线的最下端分别固定一端板(承压板或承拉板)作为承载体位置于不同的深度，得到分散预应力型的锚杆。

多根钢筋或钢铰线最下端承载体为分别固定一端板位置于不同的标高；

锚具和承压板结合处的防腐防水结构：在底板预留孔内浇筑微膨胀浆体或细石混凝土；张拉锁定后在从锚具孔内多余空间灌注填满微膨胀浆体或润滑脂；需要调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板应装设防护罩且罩内应填充防腐油脂；不需调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板埋在混凝土内,混凝土保护层厚度不小于50mm；自由段套入套管中,自由段套管里面充填满防腐油脂，并采取专门措施将防腐油脂密封在套管内，套管应延伸至过渡管内至少100mm。

锚固段永久性锚杆的锚固段应采用Ⅰ级防水构造,水泥浆保护层厚度不应小于20mm；处于非腐蚀环境中的永久性锚杆的锚固段应采用Ⅱ级防水构造,水泥浆与自由段保护管的搭接长度不小于0.3m,水泥浆保护层厚度不小于20mm。

锚杆杆件顶部与底板锚固处的锚孔的周围依次分别设置一层水泥基渗透结晶型防水涂料、20毫米厚主筋直径厚聚合物水泥防水砂浆、非固化橡胶沥青防水涂料、卷材防水层、防水保护层；在靠近防水保护层附近的主筋位置设置1-2圈的遇水膨胀密封条(圈)；扩大头段锚固件、锚杆杆件与建筑物底板浇筑凝固材料进行固化结合，从而形成扩大头防腐止水锚杆系统。

所述起码二段的凝固材料凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地(岩)层的固定段，上段锚杆的杆体为自由段，自由段与锚固段之间设有止水密封材料；设有钢筋连接器连接于锚杆杆件之间，达到锚杆的设定长度。

变径笼及其他锚头外周包裹囊袋。

分散预应力型的锚杆则能够应对一支主钢筋时当只在一个位置承压板或承拉板失效时的锚杆整体的失效，还可能使锚杆的的均匀地层中获得均匀的拉力或压力的力量。

各部件形状包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体(含圆锥体和多边形锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体；截面平面图形可以是圆(椭圆)、扇形、弓形、圆环等。多边形(包括三角形、梯形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、鹞形、五边形、六边形)等；立体形状也可加以变化：立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥等。

进一步，各部件材质包括/但不限于可以为钢质、其他金属、复合金属、玻璃纤维、玄武岩纤维、树脂、土工布、帆布、玻璃纤维增强树脂、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维、硼烯、聚四氟乙烯、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料、高分子、高分子聚合物材料、纳米材料、金属材料和非金属材料等。规格、型号、形状、数量、位置、尺寸、材料，各项参数可以随不同项目地质条件进行调整。

有益效果，本实用新型提出一种应力分散型的防腐止水锚杆，克服现有锚杆(桩)的防腐耐地下水的效果，与锚杆顶端混凝土层的结构更加牢固和具有更合理的分散承载力的力学结构，应用于构成具有标准钢筋骨架的扩体锚杆或桩基，得到性能价格比更优的锚杆或桩基。起码二段的凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地(岩)层的固定段，上段锚杆的杆体为自由段(典型的采用无粘结主钢筋或纤维筋的结构)，自由段为了能够施加应力；再施加应力后(保持应力状态凝固或凝固后再加最后的应力)将杆体的上端与基础底板(防水底板)共同浇铸凝固成一体化的锚杆杆体，凝固于地层的固定段相对作为应力施加的锚端，施加应力的方式及装置可以采用现有技术方式。

下段锚杆的杆体为凝固于地层的固定段固定采用波纹管较好，尤其是撑开下段锚杆的杆体，保证固定段的混凝土的直径不受影响，与地层或岩层的结合力更牢固。

遇水膨胀密封材料会有多种：如上下段锚杆的杆体界面使用，以及主钢筋上套接遇水膨胀密封圈，还使用非固化的沥青橡胶防水涂料(或PU或环氧或其它高分子防水材料)、2厘米厚的聚合物水泥防水砂浆、防水卷材和防水保护层。

本实用新型的锚固力明显增大且整个锚杆的一体性好，同样也用于大头桩基的混凝土钢筋笼骨架。主要用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，以及加固等技术范畴。本实用新型技术可提供的抗拔力较大，性能稳定可靠，对减少环境污染，加快工程进度方面都有良好的作用。

附图说明

图1是有竖筋的能展开多层环板花键活络(有底托)结构与网片纤维笼组合成的直径纤维笼扩大头锚杆大样示意图；

图2是有竖筋的能展开多层环板花键活络(有底托)结构变直径钢筋笼扩大头锚杆大样示意图；

图3是一种无联动杆的能展开的地锚锚头扩大头锚杆大样示意图；

图4是一种带有联动杆的能展开的地锚锚头扩大头锚杆大样示意图；

图5是一种带有联动杆与网片加纤维笼组合的能展开的地锚锚头扩大头锚杆大样示意图；

图6是一种带有联动杆与网笼加纤维笼组合的能展开的地锚锚头扩大头锚杆大样示意图；

图7是一种主筋套有热塑管的有竖筋的能展开多层环板花键活络(有底托)结构与网片纤维笼组合成的无粘结变直径纤维笼扩大头锚杆大样示意图；

图8是一种变直径纤维笼套有囊袋的囊式扩大头锚杆大样示意图；

图9是一种变直径纤维笼套有囊袋的囊式扩大头锚杆大样示意图；

图10为囊式纤维笼为多层纤维网片与囊袋内壁缝制一体形成带有囊芯的囊式扩大头锚杆大样示意图；

图11为囊式纤维笼为多层纤维网片与囊袋内壁缝制一体形成带有囊芯的囊式扩大头锚杆大样示意图(注浆体中加入纤维)；

图12为囊式纤维笼为多层纤维网笼与囊袋内壁缝制一体形成带有囊芯的囊式扩大头锚杆大样示意图；图13为囊式纤维笼为多层纤维网笼与囊袋内壁缝制一体形成带有囊芯的囊式扩大头锚杆大样示意图(注浆体中加入纤维)；

图14是图2中(D)锚固到结构底板的放大图；

图15是采用高强螺母三件套锚固形式的锚固件将扩大头锚杆锚固到结构底板中，并附有防腐及防水说明。也是图2中(D)的结构示意图。

图16是普通预力型拉力型锚杆的结构示意图；

图17是分散形预应力拉力型锚杆的结构示意图；

图18是预应力拉力型扩大头锚杆的结构示意图；

图19是预应力压力型扩大头锚杆的结构示意图；

图20是预应力拉力型波纹管防腐锚杆的结构示意图；

图21是预应力拉力型波纹管防腐锚杆的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型涉及的具体结构包括：对中支架1、钢筋连接器(连接螺母)2、主钢筋3(多根主钢筋3-1)、隔离套管与油脂层3-2、扩大头钢筋笼结合的混凝土或砂浆体(砼体)4、杆体的混凝土或砂浆体4-1、孔壁4-2、限位器5、竖筋6、动力弹簧7、固定器8、活络机构9、螺旋箍筋10、轴向杆套11、承压板12、高强螺母13、导向帽14。限位器5中限位螺母，可为开放式或封闭式等结构，限位螺母，可为开放式。图14-15中，轴向杆上端的固定层采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构。混凝土垫层15、钢筋16、下层钢筋16-1、止水胶条17、混凝土底板18(也可用作混凝土垫层)、法兰螺母19或三通螺母20、钢垫板22、螺母21。斜拉钢筋。水泥基渗透结晶型防水涂料15-5、20毫米厚主筋直径厚聚合物水泥防水砂浆15-4、非固化橡胶沥青防水涂料15-3、卷材防水层15-2、防水保护层15-1。自由段31、锚固段32、钢垫板锚具33、扩大头34、端板35；钢垫板33-1、波纹管3-3。4-3止水塞。

基础底板(防水底板)的基本结构是上下两层钢筋且混凝土厚度会有要求，可以参考现有技术的要求为锚杆主杆体直径的40倍以上，但本实用新型可以基础底板(防水底板)上的上下两层钢筋之间或上层钢筋上面设有钢垫板、锚夹具；钢垫板上的锚夹具上设有孔的高强螺母对钢筋或钢铰线施加应力，形成应力钢筋或应力钢铰线；施加应力有千斤顶等机构，施加应力的大小要与设计要求一致。遇水膨胀密封材料会有多种：如上下段锚杆的杆体界面使用，以及主钢筋上套接遇水膨胀密封圈，还使用非固化的沥青橡胶防水涂料(或PU或环氧或其它高分子防水材料)、2厘米厚的聚合物水泥防水砂浆、防水卷材和防水保护层。

自由段与固定段之间设有止水密封材料，遇水膨胀密封胶材料制备的密封条、密封圈。

锚杆杆件与端板承压板、地锚锚头、变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头进行连接时，采取在锚杆杆件的下端，预留与端板承压板、地锚锚头、变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头的长度相适应钢筋，在锚头底部分与锚垫板进行连接，或留有适当的钢筋长度，和成品锚杆头顶部用衔接螺母连接；或通过改进杆件和锚头，使锚杆杆件与变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头成为一个有机整体。变直径钢筋笼或拓展式端板结构(参见本申请人在先申请)等可采用网格、网片作为增强筋，外周可包裹或设置囊袋、防护罩、导向帽、导向对中支架、或加装滑轮(板)。

约束释放的活络机构9、箍筋10、主钢筋套11、承压板12是本申请人变径钢筋笼的基本构件。

主钢筋主筋为精轧螺纹钢筋，并配置变径钢筋笼为配筋材料，钢筋主筋与配置钢筋配筋材料一并凝结固化。混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结固化主筋(一般采用精轧螺纹钢筋)和扩大头钢筋笼15形成锚杆杆件系统；扩大头钢筋笼结合的混凝土或砂浆体(砼体)4。在锚杆杆件的适当位置设置适当数量的吊装扣、吊装环、安装吊点。

锚杆杆体在地层具有起码二段的凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地(岩)层的锚固段，浆体将无或有端板承压板锚杆锚筋并逐递错开，位置于不同的高度，和岩体粘结在一起。下段锚杆的杆体为凝固于地(岩)层的锚固段，浆体将锚杆承载时灌浆体受拉，上段锚杆的杆体为自由段(典型的自由段采用无粘结主钢筋或纤维筋的结构)，施加预应力，形成分散型拉力型预应力锚杆。

如锚杆承载时灌浆体受拉，上段锚杆的杆体为自由段，形成普通拉力型预应力锚杆。最下端分别固定一端板(承压板或承拉板)位置于不同的高度。

锚杆杆体主筋锚固段直握裹在混凝土或其他胶凝材料里，尤其是撑开下段锚杆总成的锚头，保证不受扩大头部分的直径影响。遇水膨胀密封材料会有多种：如上下段锚杆的杆体界面使用，以及主钢筋上套接遇水膨胀密封圈，还使用非固化的沥青橡胶防水涂料(或PU或环氧或其它高分子防水材料)、2厘米厚的聚合物水泥防水砂浆、防水卷材和防水保护层。

基础底板(防水底板)的基本结构是上下两层钢筋且混凝土厚度会有要求，可以参考现有技术的要求为锚杆主杆体直径的40倍以上，但本实用新型可以通过穿板螺栓机械锚固，基础底板(防水底板)上的上下两层钢筋之间或上层钢筋上面设有钢垫板、锚夹具；钢垫板上的锚夹具上设有孔的高强螺母对钢筋或钢铰线施加应力，形成预应力钢筋或预应力钢铰线锚杆；施加应力有千斤顶等机构，施加应力的大小要与设计要求一致。

在预应力筋张拉作业完成后,应及时对锚具和承压板进行防腐保护，在底板预留孔内浇筑微膨胀浆体或细石混凝土；张拉锁定后在从锚具多余孔内继续灌注微膨胀浆体或润滑脂将孔洞填满；需调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板应装设防护罩且罩内应填充防腐油脂；不需调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板可埋入混凝土内,混凝土保护层厚度不应小于50mm；处于腐蚀环境中的临时性锚杆,其锚具和承压板应装设防护罩,且罩内应充填防腐油脂。处于非腐蚀环境中的临时性锚杆的外露锚具和承压板可涂防腐油脂保护。自由段杆体的防腐处理：将自由段套入套管中,自由段套管里面充填满防腐油脂，并采取专门措施将防腐油脂密封在套管内，套管应延伸至过渡管内至少100mm。锚固段防腐保护：1、处于腐蚀环境中的永久性锚杆的锚固段应采用Ⅰ级防护构造,水泥浆保护层厚度不应小于20mm；2、处于非腐蚀环境中的永久性锚杆的锚固段应采用Ⅱ级防护构造,但水泥浆与自由段保护管的搭接长度不应小于0.3m,水泥浆保护层厚度不应小于20mm。

起码二段的凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地(岩)层的固定段，上段锚杆的杆体为自由，自由段与锚固段之间设有止水密封材料。在锚孔周围分别涂刷一层水泥基渗透结晶型防水涂料、20厚聚合物水泥防水砂浆、非固化橡胶沥青防水涂料、卷材防水层、防水保护层，如图14所示；在靠近防水保护层附近的主筋位置设置1-2圈的遇水膨胀密封条(圈)。自由段与固定段之间设有止水密封材料。下段锚杆的杆体被固定在一个扩大头(包括有骨架的扩大头)，还可以参考本申请人的一种拓展式扩大头承压板及锚杆，CN2021102594907。

防腐构造图中在锚的主轴或与主轴对称的位置分布多根钢筋或钢铰线施加应力成为分散预应力(压力)型锚杆；压力型自由段与锚固、过渡管凹坑；

锚杆杆件与变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头进行连接时，采取在锚杆杆件的下端，预留与端板承压板、地锚锚头、变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头的长度相适应钢筋，在锚头底部分与锚垫板进行连接，或留有适当的钢筋长度，和成品锚杆头顶部用衔接螺母连接；或通过改进杆件和锚头，使锚杆杆件与端板承压板、地锚锚头、变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头成为一个有机整体。

钢筋连接器用于精轧螺旋钢筋的端部的长度连接；钢筋连接器、锚杆杆件即轴向杆3；限位器5为限位螺母，限位螺母可为开放式或封闭式等结构，扩大头钢筋笼中的与轴的固定器被限位螺母在锚杆杆件上(限定位置)；扩大头钢筋笼即变径钢筋笼包括钢筋主筋与配置钢筋配筋材料，即包括主钢筋即主筋、圆环或环板和若干竖筋、若干筋条、圈状固定器，圆环或环板与主钢筋垂直，若干竖筋的一端在圆环或环板在均匀固定，每根竖筋的另一端或中部均连接一根筋条的一端，若干竖筋环绕主钢筋，筋条的另一端接到圈状固定器，圈状固定器在主钢筋杆上固定或滑动；采用可释放弹簧或其他形式的变直径和不变直径的钢筋笼。以上钢筋笼及释放结构本申请人已经公开。

锚杆杆件内主钢筋的数量，是一根或者一根以上，满足设计需要的适当数量。

扩大头中的钢筋笼和地锚、承压板等级结构已经为本申请人已经申请的技术方案，变径钢筋笼或弹簧状螺旋钢筋，变径钢筋笼包括主钢筋即主筋、圆环或环板和若干竖筋、若干筋条、圈状固定器，圆环或环板与主钢筋垂直，若干竖筋的一端在圆环或环板在均匀固定，每根竖筋的另一端或中部均连接一根筋条的一端，若干竖筋环绕主钢筋，筋条的另一端接到圈状固定器，圈状固定器在主钢筋杆上固定或滑动。竖筋外周设有箍筋，箍筋且与竖筋或主钢筋设有固定点，箍筋为绳状；主钢筋上设有轴向弹簧，并受到限位器或限位板条的限制；箍筋收紧时是未使用状态，箍筋的端部设有释放装置；箍筋也可以是螺旋弹簧状。螺旋箍筋的材质：玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料等。主钢筋主筋为精轧螺纹钢筋，并配置变径钢筋笼为配筋材料，钢筋主筋与配置钢筋配筋材料一并凝结固化。混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化凝结材料包裹并凝结固化主筋(一般采用精轧螺纹钢筋)和扩大头钢筋笼15形成锚杆杆件系统；扩大头钢筋笼结合的混凝土或砂浆体(砼体)4。在锚杆杆件的适当位置设置适当数量的吊装扣、吊装环、安装吊点。

防腐止水锚杆钢筋笼部件形状包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体(含圆锥体和多边形锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体；截面平面图形可以是圆(椭圆)、扇形、弓形、圆环等。多边形(包括三角形、梯形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、鹞形、五边形、六边形)等；立体形状也可加以变化：立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥等。

防腐止水锚杆各部件材质包括/但不限于可以为钢质、其他金属、复合金属、玻璃纤维、玄武岩纤维、树脂、土工布、帆布、玻璃纤维增强树脂、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、碳纤维、硼烯、聚四氟乙烯、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料、高分子、高分子聚合物材料、纳米材料、金属材料和非金属材料等。规格、型号、形状、数量、位置、尺寸、材料，各项参数可以随不同项目地质条件进行调整。

防腐止水锚杆包括扩大头锚头(可拓展端板承压板、地锚锚头、固定直径锚头或扩大头、变直径钢筋笼、变径笼、纤维笼或各种囊式扩大头、以及各种扩大头、端板、承压板、地锚锚头、承载体等)，锚杆杆件和锚杆杆件上端的固定结构，钢筋连接器；锚杆杆件采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆，钢筋连接器用于锚杆杆件的长度连接；锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与各式锚头锁定锚固；拓展式扩大头锚杆的承压板、锚杆杆件、锚固件与浇筑的凝固材料，包括纤维混凝土、超流态混凝土、混凝土等或水泥砂浆、纤维水泥砂浆、水泥浆、纤维水泥浆或其他能固化材料结晶体进行结合，从而形成扩大头防腐止水锚杆系统；防腐止水锚杆以底板作为施加预应力的支点或以锚杆桩顶作为施加预应力的支点，张拉并锁定，从而形成地锚锚头预应力扩大头锚杆系统；所述锚杆杆件的前端，设有与端板承压板、地锚锚头、变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头进行连接或复合的装置，形成锚杆应用体系。

所述的锚杆杆件，适用领域包括但不限于抗浮抗拉，道路、矿山开采、隧道桥梁、基坑和山体护坡、地质灾害处理；也用于抗压工程等领域。

所述的锚杆体系统，其应用工法的步骤是：用于克服抗浮固定直径锚头或扩大头锚杆变形的工法，钻孔至设计深度，开展高压旋喷施工或机械扩孔施工，成孔后，放置锚杆杆件与端板承压板、地锚锚头、变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头进行嫁接的锚杆体，带变径钢筋笼的扩大头到位后，释放约束机构使变径钢筋笼扩大至设计尺寸，然后高压注浆或灌注混凝土在扩体段和整个锚杆杆件与孔的空隙处成桩，完成锚杆桩的下段。

再进行锚杆杆件上段与顶端的浇筑，主钢筋上端的固定层采用多层防水层、遇水膨胀密封条、密封圈将锚杆杆体密封，中采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构，均采用高强螺母13。基本结构是，锚杆中拉杆顶部通过埋入套住钢筋(拉杆)的法兰螺母固定，或可通过锚板并用螺母固定，或采取其他传统锚具与基础底板的钢筋骨架体系连接并施加应力；最后，安装支模浇筑混凝土基础底板固定锚板。锚杆杆件的数量，采用1根或2-5根精轧高强螺纹钢筋或普通螺纹钢或钢绞线；或进一步的变直径钢筋笼扩大头短桩与传统的灌注桩、预制桩、钢桩、竹节桩等结合，形成既可抗抜又可抗压的复合功能的桩。

通过科学的方法，对其在地下存在的状态、工程安全性能质量状况等，可以进行全程和主要节点动态和可追溯识别和检测，保证桩基的安全性和稳定性。

Claims (9)

1.一种防腐止水锚杆，其特征是，包括锚杆杆体和顶部的锚固结构，锚杆杆体即主钢筋，主钢筋采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线或预应力拉杆，锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与直通段或扩大头段锚头混凝土凝固材料锚固，混凝土凝固材料结合锚头和主钢筋而形成锚杆桩系统；主钢筋上端的锚固结构采用包括高强螺母三件套或三通高强螺母或高强螺母法兰锚固结构并浇筑混凝土凝固材料；扩大头段为可拓展端板、地锚、承压板、固定直径锚头或树根状扩大头、变直径钢筋笼、纤维笼或囊式或组合囊式扩大头；锚杆杆件顶部与底部锚固处或现上加锚杆杆件底部与直通段或扩大头段锚头锚固的结合处在锚杆的主钢筋上设有遇水膨胀密封材料密封圈或密封垫；

锚杆杆件顶部与底部底板锚固处的锚孔周围依次分别设置起码一层防水防腐层；在靠近防水保护层附近的主筋位置设置1-2圈的遇水膨胀密封条。

2.根据权利要求1所述的防腐止水锚杆，其特征是，锚杆杆体在地层具有起码二段的凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地层的固定锚固段，上段锚杆的杆体为自由段，可施加预应力；无粘结筋主钢筋或纤维筋的锚筋表面设有防腐油脂层，防腐油脂层外设有塑料薄膜套、波纹管；下段锚杆的杆体为凝固材料凝固于带有扩大头地层的锚固段，浆体将锚杆和岩体粘结在一起，锚杆承载时凝固材料受拉，上段锚杆的杆体为自由段，形成预应力拉力型扩大头端锚杆。

3.根据权利要求2所述的防腐止水锚杆，其特征是，锚杆杆体在地层为通长直通全长粘结筋，并浇筑混凝土凝固材料，混凝土凝固材料为纤维混凝土、超流态混凝土、混凝土、水泥砂浆、纤维水泥砂浆、水泥浆、纤维水泥浆形成全长粘结拉力型锚杆；或锚杆杆体在地层为通长直通全长无粘结筋，最下端固定一端板承压板，形成普通压力型锚杆；当锚杆的杆体通长全长无粘结杆体及端板被固定握裹在扩大头混凝土内，锚杆承载时，通过承载体将压力作用在浆体上，灌浆体受压，形成压力型预应力扩大头锚杆。

4.根据权利要求3所述的防腐止水锚杆，其特征是，锚杆的中轴位置或与中轴对称的位置分布多根钢筋或钢铰线施加应力，主钢筋采用多根钢筋或钢铰线，根数为1-12根，多根主钢筋或钢铰线的上端仍凝结固定在与基础底板，锚固段锚筋及最下端分别固定一端板逐级错开，位置于不同的高度，锚杆杆体为无粘结钢筋或钢铰线，锚杆杆体端部锚头有承载体，锚杆杆体承载时，通过承载体将压力作用在凝固材料，凝固材料受压，形成分散型压力型预应力锚杆，所述钢筋或钢铰线的最下端分别固定一端板作为承载体位置于不同的深度，得到分散预应力型的锚杆；多根钢筋或钢铰线最下端承载体为分别固定一端板位置于不同的标高。

5.根据权利要求1-4任一所述的防腐止水锚杆，其特征是，锚具和承压板结合处的防腐防水结构：在底板预留孔内浇筑微膨胀浆体或细石混凝土；张拉锁定后在从锚具孔内多余空间灌注填满微膨胀浆体或润滑脂；需要调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板应装设防护罩且罩内应填充防腐油脂；不需调整拉力的永久性锚杆的锚具和承压板埋在混凝土内,混凝土保护层厚度不小于50mm；自由段套入套管中, 自由段套管里面充填满防腐油脂，套管应延伸至过渡管内至少100mmm。

6.根据权利要求1-4任一所述的防腐止水锚杆，其特征是，锚杆杆件顶部与底板锚固处的锚孔的周围依次分别设置一层水泥基渗透结晶型防水涂料、20毫米厚主筋直径厚聚合物水泥防水砂浆、非固化橡胶沥青防水涂料、卷材防水层、防水保护层；扩大头段锚固件、锚杆杆件与建筑物底板浇筑凝固材料进行固化结合，从而形成扩大头防腐止水锚杆系统。

7.根据权利要求2所述的防腐止水锚杆，其特征是，所述起码二段的凝固材料凝固结构，下段锚杆的杆体为凝固于地层的固定段，上段锚杆的杆体自由段与锚固段之间设有止水密封材料；设有钢筋连接器连接于锚杆杆件之间，达到锚杆的设定长度。

8.根据权利要求1-4任一所述的防腐止水锚杆，其特征是，变径笼外周包裹囊袋。

9.根据权利要求1-4任一所述的防腐止水锚杆，其特征是，以底板作为施加预应力的支点或以锚杆桩顶作为施加预应力的支点，张拉并锁定，从而形成地锚锚头预应力扩大头锚杆系统；防腐止水锚杆及各部位形状包括圆柱体、多边形柱体、圆台体、锥体、梯形柱体、球形、竹节形柱体；截面平面图形是圆、扇形、弓形、圆环、多边形、鹞形；立体形状为立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥。

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