CN220246910U - 一种压力型预应力锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其是一种压力型预应力锚杆，包括预应力钢筋、套管和金属承载体，其中所述套管套设在所述预应力钢筋的外围，两者之间具有一定空隙，所述套管的底端内壁设置有内螺纹，所述预应力钢筋的底端外壁设置有外螺纹，所述金属承载体上分别设置有与所述套管匹配的外螺纹以及与所述预应力钢筋匹配的内螺纹，所述金属承载体通过外、内螺纹配合与所述套管拧紧连接，且同时通过内、外螺纹配合与所述预应力钢筋拧紧连接。本实用新型的优点是：具有结构合理、功能明确、可操作性强、设计新颖等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构技术领域，尤其是一种压力型预应力锚杆。
背景技术
现今建筑结构行业发展迅猛，而土地和社会资源有限，城市发展的着重点也从地上转为地下空间的利用。在地下水比较丰富的地区内，室外地坪下0.5m位置往往就会出现地下水，地下结构在水反力的作用下，容易出现抗浮不足，若不采用抗浮措施，整个地下室将会像船一样漂浮起来。
目前，抗浮措施主要有增加配重、抗拔桩和抗拔锚杆。
其中，增加配重主要是通过增加底板（底板厚度和面层）或者顶板（覆土）的重量去平衡地下水的浮力，施工比较简单，但是增加配重同时成为了结构的荷载作用，使得结构本身造价提高。
抗拔桩一般设置在柱下，做法与承压桩类似，但因为地库一般柱距较大，跨中通过底板变形传递水浮力，所以一般需要底板有足够的刚度，因此板厚以及配筋均较大，需要投入较高成本，工期较长，经济效益较低。
与采用抗拔桩相比，只要土体分布合适、岩石层埋藏较浅，抗拔锚杆能够有效的缩短工程工期（施工简便）以及降低造价，再加上其施工机械小，灵活便捷，能够在窄小空间内作业，这也成为它备受认可的优势之一。锚杆抗浮作为地下室抗浮设计的一种重要途径和手段，越来越多地被应用于岩石地基的工程场地中。
《建筑工程抗浮技术标准》编制组的《建筑工程抗浮技术标准JGJ 476-2019主要问题释义》中提到：“近年抗浮锚杆工程事故调查结果显示，抗浮失效除抗浮设防水位确定过低外，主要原因是普遍使用的全粘结拉力型抗浮锚杆（即普通锚杆），锚杆工作时注浆体处于受拉状态，易产生裂缝，注浆/灌浆存在施工质量缺陷，就目前的施工工艺水平很难保证其能满足抗浮功能的全部要求。”2020年3月1日开始实施新的《建筑工程抗浮技术标准》（JGJ476-2019），对抗浮锚杆裂缝控制提出了明确要求，第7.5.8条“抗浮设计等级为甲级的工程，按不出现裂缝进行设计，在荷载效应标准组合下锚固浆体中不应产生拉引力。抗浮设计等级为乙级的工程，按裂缝控制进行设计，在荷载效应标准组合下锚固浆体中拉应力不应大于锚固浆体轴心受拉强度。2022年1月1日开始实施的GB 55001-2021《工程结构通用规范》规定，结构的耐久性是保证结构在设计工作年限内，能够正常使用的必要条件。
以上内容一致表明，全粘结拉力型抗浮锚杆（即普通锚杆）在现今规范体系和实际应用情况下已无法满足使用要求，采用预应力，可以有效解决以上问题。2022年10月1日开始实行的图集《建筑结构抗浮锚杆》（22G815）图集上给出了锚杆的设计要点、选用说明、节点构造，为设计进一步提供了锚杆设计的技术准则，但工程实践中，发现图集的节点做法受施工经验等影响较大，尤其是其防水构造可靠性有待改进。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种压力型预应力锚杆，在预应力钢筋和套管的底部设置金属承载体，阻断地下水流通路径，保证锚杆为地下结构有效提供向下拉力，解决地下室抗浮不足的问题。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种压力型预应力锚杆，其特征在于：该锚杆包括预应力钢筋、套管和金属承载体，其中所述套管套设在所述预应力钢筋的外围，两者之间具有一定空隙，所述套管的底端内壁设置有内螺纹，所述预应力钢筋的底端外壁设置有外螺纹，所述金属承载体上分别设置有与所述套管匹配的外螺纹以及与所述预应力钢筋匹配的内螺纹，所述金属承载体通过外、内螺纹配合与所述套管拧紧连接，且同时通过内、外螺纹配合与所述预应力钢筋拧紧连接。
所述锚杆的锚固段外围设置有钢筋笼，所述钢筋笼与所述套管和所述金属承载体连接固定。
所述钢筋笼包括若干环形支架和纵筋，若干所述环形支架沿所述锚固段的高度方向均匀间隔布置，所述纵筋将若干所述环形支架连接固定构成整体结构，所述环形支架与所述套管和所述金属承载体连接固定。
所述锚杆的自由段外围设置有定位架。
所述锚杆的张拉段设置有钢垫板，所述预应力钢筋的顶端通过螺母与所述钢垫板固定。
本实用新型的优点是：
1）锚固段采用一体式的金属承载体，不仅可以连接预应力钢筋，也可以连接配套套管，拧紧后可杜绝地下水顺着套管内侧沿着预应力钢筋通向底板，即避免了两者之间空隙的漏水可能，进而增强锚杆的抗腐蚀性能。
2）锚固段设置钢筋笼的作用可以解决少量孔底虚土堆积在锚固段，张拉预应力筋形成空拉，无法采用预应力筋伸长量控制张拉；钢筋笼设置后，即使有虚土在浆体内，带有钢筋笼的锚固段注浆体也可以有效将预应力传导，避免脱空，保证有效提供端部锚固力。
3）满足结构承载力要求，解决施工和使用的痛点，提高施工效率，缩短项目工期，降低投资成本，适于推广。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中锚固段的结构示意图；
图3为本实用新型中钢筋笼的结构示意图；
图4为本实用新型中金属承载体的结构示意图；
图5为图1中的A-A剖面图；
图6为图1中的a-a剖面图。
实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-6所示，图中标记1-14分别表示为：预应力钢筋1、套管2、钢筋笼3、金属承载体4、定位架5、钢垫板6、螺母7、外螺纹8、内螺纹9、环形支架10、焊点11、焊接面12、注浆管13、注浆体14。
实施例：如图1至图6所示，本实施例中压力型预应力锚杆主要应用于地下结构的抗浮，例如地下室的抗浮，以使地下结构可以抵抗地下水浮力，保证地下结构的结构稳定性。
具体而言，如图1所示，本实施例中的压力型预应力锚杆主体包括预应力钢筋1、套管2和金属承载体4。其中，预应力钢筋1穿设在套管2的内部，该预应力钢筋1用于提供预应力，套管2则用于将预应力钢筋1与外部后续施工的注浆体隔开并对预应力钢筋1起到一定的保护作用。金属承载体4设置在预应力钢筋1和套管2的底端位置。结合图2和图4所示，该金属承载体4具有一承槽，该承槽与预应力钢筋1的尺寸相匹配，在该承槽的内壁设置有内螺纹9；在预应力钢筋1的底端对应位置设置有与内螺纹9相匹配的外螺纹（或者预应力钢筋1采用螺纹钢筋），使金属承载体4与预应力钢筋1之间通过外、内螺纹配合构成拧紧连接。在金属承载体4的顶面上设置有一连接环，在该连接环的厚度与预应力钢筋1与套管2之间的间隙大小相匹配，使该连接环可以插入预应力钢筋1与套管2之间；在该连接环的外壁上设置有外螺纹8，同时在套管2的底端内壁局部设置有与外螺纹8相匹配的内螺纹，使金属承载体4与套管2之间通过内、外螺纹配合构成拧紧连接。
此时，金属承载体4可起到多种作用，其一是，由于其分别与预应力钢筋1和套管2连接且插入在两者之间的空隙之中，因此金属承载体4可有效阻断地下水顺着预应力钢筋1与套管2之间的间隙向上的水利路径，避免地下水引起的腐蚀；其二是，通过内螺纹与预应力钢筋1拧紧提供预应力张拉的锚固作用，保证预应力钢筋1的预应力；其三是，提高预应力钢筋1和套管2的整体性，进而提高锚固的端部承载力。
如图1所示，本实施例中的压力型预应力锚杆沿其高度方向由下至上共分为三段，分别是锚固段、自由段和张拉段。
其中，锚固段位于毛管的最下端，主要包含金属承载体4和钢筋笼3。结合图2和图3所示，钢筋笼为三根纵筋和一定间距间隔布置的环形支架10构成，套管2设置在环形支架10的中心位置，其中环形支架10通过纵筋焊接连接固定构成整体结构，纵筋与环形支架10之间形成焊点11，纵筋的底部呈水平弯折形成焊接面12，该焊接面12与金属承载体4之间焊接固定构成整体结构；在通过注浆管13灌浆后形成端部锚固体，有效提供端部锚固力，即使发生虚土存在浆体内的情况时，通过带有钢筋笼3的锚固段注浆体14也可有效将预应力传导，避免脱空，保证有效提供端部锚固力。
自由段位于锚固段的上方，其主要作用是为张拉提供伸缩梁，主要构成为注浆14、套管2、定位架5和预应力钢筋1。其中，套管2内可注润滑脂。定位架5设置在套管2的外围，用于在施工时进行定位，保证位置准确性，尤其是锚杆整体的垂直度。
张拉段位于自由段的上方，其主要作用于对预应力钢筋1进行张拉并进行锚固。如图1所示，预应力钢筋1的顶端位置设置有钢垫板6，当预应力钢筋1完成张拉后可通过螺母7锚固在钢垫板6上。
虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。
Claims (5)
1.一种压力型预应力锚杆，其特征在于：该锚杆包括预应力钢筋、套管和金属承载体，其中所述套管套设在所述预应力钢筋的外围，两者之间具有一定空隙，所述套管的底端内壁设置有内螺纹，所述预应力钢筋的底端外壁设置有外螺纹，所述金属承载体上分别设置有与所述套管匹配的外螺纹以及与所述预应力钢筋匹配的内螺纹，所述金属承载体通过外、内螺纹配合与所述套管拧紧连接，且同时通过内、外螺纹配合与所述预应力钢筋拧紧连接。
2.根据权利要求1所述的一种压力型预应力锚杆，其特征在于：所述锚杆的锚固段外围设置有钢筋笼，所述钢筋笼与所述套管和所述金属承载体连接固定。
3.根据权利要求2所述的一种压力型预应力锚杆，其特征在于：所述钢筋笼包括若干环形支架和纵筋，若干所述环形支架沿所述锚固段的高度方向均匀间隔布置，所述纵筋将若干所述环形支架连接固定构成整体结构，所述环形支架与所述套管和所述金属承载体连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种压力型预应力锚杆，其特征在于：所述锚杆的自由段外围设置有定位架。
5.根据权利要求1所述的一种压力型预应力锚杆，其特征在于：所述锚杆的张拉段设置有钢垫板，所述预应力钢筋的顶端通过螺母与所述钢垫板固定。
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