精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆的制作方法

1.本技术涉及抗浮锚杆的领域，尤其是涉及一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆。


背景技术：

2.随着地下空间的利用以及建筑物基础埋深的不断增加，抗浮问题也随之而来，选择合适的抗浮措施是十分重要的。与降排水法、压重法等抗浮措施相比，抗浮锚杆具有地层适应性强，分散应力，便于施工，节约造价等优点，在土木工程领域得到了广泛应用。但是抗浮锚杆属于受拉构件，在水浮力作用下抗浮精轧螺纹钢杆体会产生裂缝。
3.通常抗浮锚杆结构包括锚杆杆体，贯穿土体或岩体内的锚杆孔和位于土体或岩体表面的混凝土垫层，并且其顶部位于混凝土垫层表面的建筑物底板中，锚杆杆体与锚杆孔之间填充形成锚固体。
4.针对上述中的相关技术，通常抗浮锚杆突出于锚杆孔的部分仅为部分锚杆杆体，锚杆杆体与建筑物底板之间的预应力作用于锚杆杆体以及锚固体以外底层上，使得抗浮锚杆整体的稳固性较差，容易产生附加沉降，发明人认为抗浮锚杆存在有稳固性较差的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善抗浮锚杆稳固性较差的问题，本技术提供一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆。
6.本技术提供的一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆采用如下的技术方案：
7.一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆，包括精轧螺纹钢杆体、开设于土体或岩体内的锚杆孔和位于土体或岩体表面的混凝土垫层，部分所述精轧螺纹钢杆体穿设于所述锚杆孔内，所述锚杆孔内填充有用于连接所述精轧螺纹钢杆体的第一灌浆料层，所述混凝土垫层的上表面抵接有用于加载预应力的锚固支架，且所述锚固支架内部设置有空腔，所述空腔填充有用于形成整体并提升承载能力的第二灌浆料层，所述精轧螺纹钢杆体突出于所述锚杆孔的一端依次贯穿于所述混凝土垫层与所述锚固支架，所述精轧螺纹钢杆体设置有用于限制所述精轧螺纹钢杆体向下滑移的锁紧件。
8.通过采用上述技术方案，在进行抗浮加固时，先于土体或岩体表面浇筑混凝土垫层并完成养护，再于土体或岩体内开设锚杆孔，再将精轧螺纹钢杆体依次贯穿混凝土垫层并插入锚杆孔内，再于混凝土垫层上安装锚固支架，并于锚杆孔内灌注第一灌浆料层，同时于空腔内灌注第二灌浆料层，再通过锁紧件限制精轧螺纹钢杆体向下滑移，即可完成抗浮锚杆的安装，抗浮锚杆通过锚固支架增加于建筑物底板之间的接触面积，使得抗浮锚杆顶部与建筑物底板之间的预应力直接施加于精轧螺纹钢杆体以及第一灌浆料层上，并使第一灌浆料层处于受压状态，减少周边地层产生的附加沉降，从而有效地控制抗浮锚杆产生裂缝，以此实现提升抗浮锚杆稳固性的效果，有利于提高抗浮锚杆的耐久性，并巩固抗浮效果。第二灌浆料层可以增加上锚固支架的抗形变强度，有利于进一步提升抗浮锚杆的稳定性。
9.可选的，所述锚固支架包括预应力加载上垫板、预应力加载下垫板以及多根钢管，所述预应力加载下垫板的下表面与所述混凝土垫层的上表面抵接，多根所述钢管的底壁均与所述预应力加载下垫板的上表面固定，多根所述钢管的顶壁均与所述预应力加载上垫板的下表面固定，所述空腔由所述预应力加载上垫板的下表面、所述预应力加载下垫板的上表面与多根所述钢管的内周壁共同围设。
10.通过采用上述技术方案，上述结构设计的锚固支架结构简单，便于施工人员现场制作，有利于降低施工成本，且可以围设成密封性较好的空腔，第一灌浆料层位于钢管内，有利于提升钢管的承载能力。
11.可选的，多根所述钢管外圈的底部与所述预应力加载下垫板的上表面满焊固定，多根所述钢管外圈的顶部与所述预应力加载上垫板的下表面满焊固定。
12.通过采用上述技术方案，可以提升钢管与预应力加载上垫板以及预应力加载下垫板之间的连接稳固性以及密封性，降低在灌注过程中灌浆料由连接缝隙外漏的风险，有利于预应力加载上垫板、钢管以及预应力加载下垫板更好地形成整体。
13.可选的，所述预应力加载下垫板下表面与所述预应力加载上垫板上表面之间的竖直间距尺寸不大于所述钢管外径尺寸的8倍。
14.通过采用上述技术方案，可以降低锚固支架的重心，有利于降低抗浮锚杆在使用过程中发生侧倾的风险，有利于提升整体的稳固性。
15.可选的，所述锚固支架包括预应力加载上垫板、预应力加载下垫板以及环形圆筒，所述预应力加载下垫板的下表面与所述混凝土垫层的上表面抵接，所述预应力加载下垫板的上表面与所述环形圆筒的底壁固定，所述环形圆筒的顶壁与所述预应力加载上垫板的下表面固定，所述空腔由所述预应力加载上垫板的下表面、所述预应力加载下垫板的上表面与所述环形圆筒的内周壁共同围设。
16.通过采用上述技术方案，上述结构设计的锚固支架结构简单，便于施工人员现场制作，有利于降低施工成本，且可以围设成密封性较好的空腔，第一灌浆料层位于钢外筒内，有利于提升钢外筒的承载能力。
17.可选的，所述环形圆筒内外圈的底部与所述预应力加载下垫板的上表面满焊固定，所述环形圆筒内外圈的顶部与所述预应力加载上垫板的下表面满焊固定。
18.通过采用上述技术方案，可以提升环形圆筒与预应力加载上垫板以及预应力加载下垫板之间的连接稳固性以及密封性，降低在灌注过程中灌浆料由连接缝隙外漏的风险，有利于预应力加载上垫板、环形圆筒以及预应力加载下垫板更好地形成整体。
19.可选的，所述预应力加载下垫板下表面与所述预应力加载上垫板上表面之间的竖直间距尺寸不大于所述环形圆筒厚度尺寸的8倍。
20.通过采用上述技术方案，可以降低锚固支架的重心，有利于降低抗浮锚杆在使用过程中发生侧倾的风险，有利于提升整体的稳固性。
21.可选的，所述锁紧件包括锁紧螺母、限位扁螺母以及钢垫板，所述锁紧螺母以及所述限位扁螺母均螺纹连接于所述精轧螺纹钢杆体突出于所述锚固支架的一端，所述钢垫板抵接于所述锁紧螺母与所述限位扁螺母之间。
22.通过采用上述技术方案，在完成第一灌浆料层以及第二灌浆料层的灌注之后，先将限位扁螺母螺纹装配于精轧螺纹钢杆体，再将钢垫板套设于精轧螺纹钢杆体的外周壁，
再于精轧螺纹钢杆体的端部螺纹装配锁紧螺母，直至锁紧螺母、钢垫板以及限位扁螺母相互抵紧，即可限制精轧螺纹钢杆体向下的滑移，降低精轧螺纹钢杆体与锚固支架分离的风险，有利于保证整体的抗浮稳固性。
23.可选的，所述锁紧螺母内圈的顶部以及所述限位扁螺母内圈的底部均与所述精轧螺纹钢杆体的外周壁点焊固定，所述锁紧螺母外圈的底部与所述钢垫板的上表面点焊固定，所述限位扁螺母外圈的顶部与所述钢垫板的下表面点焊固定。
24.通过采用上述技术方案，可以尽量避免锁紧螺母、限位扁螺母与精轧螺纹钢杆体之间的螺纹连接发生松动，使得限位扁螺母、钢垫板、锁紧螺母以及精轧螺纹钢杆体之间的连接更为稳固，进一步降低精轧螺纹钢杆体与锚固支架分离的风险。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.预应力加载上垫板、预应力加载下垫板以及环形圆筒组成锚固支架，精轧螺纹钢杆体的端部与建筑物底板之间的预应力直接施加于精轧螺纹钢杆体以及第一混凝土，减少周边涂层出现的附加沉降，以此实现提升抗浮锚杆稳固性的效果，第二灌浆料层提升锚固支架的强度，进一步提升抗浮锚杆的稳定性；
27.2.预应力加载上垫板、预应力加载下垫板以及多根钢管组成锚固支架，精轧螺纹钢杆体的端部与建筑物底板之间的预应力直接施加于精轧螺纹钢杆体以及第一混凝土，减少周边涂层出现的附加沉降，以此实现提升抗浮锚杆稳固性的效果，第二灌浆料层提升锚固支架的强度，进一步提升抗浮锚杆的稳定性；
28.3.通过将锁紧螺母以及限位扁螺母螺纹装配于精轧螺纹钢杆体，直至锁紧螺母、钢垫板以及限位扁螺母相互抵紧，并将精轧螺纹钢杆体、锁紧螺母、钢垫板以及限位扁螺母相互点焊，限制精轧螺纹钢杆体向下滑移，以此降低精轧螺纹钢杆体与锚固支架分离的风险。
附图说明
29.图1是本技术实施例一的整体结构示意图；
30.图2是图1中a部分的局部放大示意图；
31.图3是本技术实施例二的整体结构示意图；
32.图4是图3中b部分的局部放大示意图；
33.图5是本技术实施例三的整体结构示意图；
34.图6是图5中c部分的局部放大示意图。
35.附图标记：1、建筑物底板；2、土体或岩体；21、锚杆孔；211、第一灌浆料层；3、精轧螺纹钢杆体；31、倒锥形扩大头；32、下抵接槽；4、混凝土垫层；5、锚固支架；51、预应力加载上垫板；52、预应力加载下垫板；53、环形圆筒；54、钢管；55、空腔；551、第二灌浆料层；6、锁紧件；61、锁紧螺母；62、钢垫板；621、上抵接槽；63、限位扁螺母；64、圆筒板；65、支撑杆；7、套管；8、抵接螺母；9、止水钢板。
具体实施方式
36.以下结合附图1
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6对本技术作进一步详细说明。
37.实施例一
38.本技术实施例公开一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆。参照图1，精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆包括精轧螺纹钢杆体3、开设于土体或岩体2内的锚杆孔21和位于土体或岩体2表面的混凝土垫层4。
39.参照图1与图2，精轧螺纹钢杆体3的材质为精轧螺纹钢，部分精轧螺纹钢杆体3穿设于锚杆孔21内，精轧螺纹钢杆体3靠近锚杆孔21底壁的一端焊接有倒锥形扩大头31，倒锥形扩大头31可以增加整体的锚固力。锚杆孔21内填充有用于连接精轧螺纹钢杆体3的第一灌浆料层211，且第一灌浆料层211包裹于精轧螺纹钢杆体3位于锚杆孔21内的外周壁。混凝土垫层4的上表面抵接有用于加载预应力的锚固支架5，且锚固支架5内部设置有空腔55；
40.空腔55填充有用于形成整体并提升承载能力的第二灌浆料层551，且第一灌浆料层211与第二灌浆料层551均为高强无收缩灌浆料层，使得第一灌浆料层211与第二灌浆料层551可以承受较大的外力。精轧螺纹钢杆体3突出于锚杆孔21的一端依次贯穿于混凝土垫层4与锚固支架5，第二灌浆料层551包裹于精轧螺纹钢杆体3位于空腔55内的外周壁。通过锚固支架5可以增加与建筑物底板1的接触面积，使得预应力直接作用于精轧螺纹钢杆体3以及第一灌浆料层211，且第二灌浆料层551可以增强锚固支架5的强度，以此提升整体的稳固性。
41.参照图1与图2，为了使得锚杆支架的结构稳固，锚固支架5包括预应力加载上垫板51、预应力加载下垫板52以及多根钢管54，本实施例中预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52为长方体形状，且预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52相互平行，在其他实施例中预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52还可以为圆柱体、三角体以及梯形体等形状。本实施例中钢管54设置有四根，且四根钢管54位于预应力加载上垫板51的四个角落，在其他实施例中，可根据锚固支架5尺寸选择钢管54的数量；
42.预应力加载下垫板52的下表面与混凝土垫层4的上表面抵接，多根钢管54的底壁均与预应力加载下垫板52的上表面固定，多根钢管54的顶壁均与预应力加载上垫板51的下表面固定，空腔55由预应力加载上垫板51的下表面、预应力加载下垫板52的上表面与多根钢管54的内周壁共同围设，因此空腔55数量与钢管54数量一致，且第二灌浆料层551分别与预应力加载上垫板51的下表面、预应力加载下垫板52的上表面以及多根钢管54的内周壁固定，以此预应力加载上垫板51、预应力加载下垫板52以及多根钢管54更为紧密地连接在一起，并使得锚固支架5与精轧螺纹钢杆体3形成整体并共同受力；
43.且多根钢管54外圈的底部与预应力加载下垫板52的上表面满焊固定，多根钢管54外圈的顶部与预应力加载上垫板51的下表面满焊固定，使得多根钢管54的两端分别稳固连接于预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52，且降低在灌注过程中灌浆料外泄出空腔55的风险。预应力加载下垫板52下表面与预应力加载上垫板51上表面之间的竖直间距尺寸不大于钢管54外径尺寸的8倍，可以降低锚固支架5的重心，尽量避免锚固支架5在使用过程中发生侧倾。
44.参照图1与图2，为了将锚固支架5抵紧于混凝土垫层4，精轧螺纹钢杆体3突出于锚固支架5的一端螺纹连接有抵接螺母8，且抵接螺母8抵接于预应力加载上垫板51的上表面。且当抵接螺母8抵紧于预应力加载上垫板51时，抵接螺母8内圈的顶部点焊于精轧螺纹钢杆体3外周壁，抵接螺母8外圈的底部电焊于预应力加载上垫板51的上表面，即可将锚固支架5抵紧于混凝土垫层4上。
45.参照图1与图2，为了限制精轧螺纹钢杆体3向下滑移，精轧螺纹钢杆体3与锚固支架5之间设置有用于限制精轧螺纹钢杆体3向下滑移的锁紧件6，锁紧件6包括锁紧螺母61、限位扁螺母63以及钢垫板62，钢垫板62可为长方体形状、三角体形状、梯形体形状以及圆盘形状等，锁紧螺母61以及限位扁螺母63均螺纹连接于精轧螺纹钢杆体3突出于锚固支架5的一端，且钢垫板62抵接于锁紧螺母61与限位扁螺母63之间。当钢垫板62抵紧于锁紧螺母61与限位扁螺母63之间时，即可限制精轧螺纹钢杆体3向下滑移；
46.且在钢垫板62抵紧于锁紧螺母61与限位扁螺母63之后，锁紧螺母61内圈的顶部以及限位扁螺母63内圈的底部均与精轧螺纹钢杆体3的外周壁点焊固定，锁紧螺母61外圈的底部与钢垫板62的上表面点焊固定，限位扁螺母63外圈的顶部与钢垫板62的下表面点焊固定，使得锁紧螺母61、钢垫板62、限位扁螺母63以及精轧螺纹钢杆体3之间稳固连接，进一步限制精轧螺纹钢杆体3向下的滑移。
47.参照图1与图2，为了尽量避免抗浮锚杆被腐蚀损坏，精轧螺纹钢杆体3的外周壁套设有套管7，且套管7主要套设于位于自由段的精轧螺纹钢杆体3，且精轧螺纹钢杆体3与套管7之间填充有防腐蚀填料，套管7与防腐蚀填料可以减少腐蚀性地下水与精轧螺纹钢杆体3的接触。且精轧螺纹钢杆体3的外周壁套设有止水钢板9，且止水钢板9位于限位扁螺母63与抵接螺母8之间。
48.实施例二
49.本技术实施例公开一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆，参照图3与图4，实施例二与实施例一的区别在于锚固支架5，锚杆支架包括预应力加载上垫板51、预应力加载下垫板52以及环形圆筒53，本实施例中预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52为长方体形状，且预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52相互平行，在其他实施例中预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52还可以为圆柱体、三角体以及梯形体等形状；
50.预应力加载下垫板52的下表面与混凝土垫层4的上表面抵接，预应力加载下垫板52的上表面与环形圆筒53的底壁固定，环形圆筒53的顶壁与预应力加载上垫板51的下表面固定，空腔55由预应力加载上垫板51的下表面、预应力加载下垫板52的上表面与环形圆筒53的内周壁共同围成，且第二灌浆料层551分别与预应力加载上垫板51的下表面、预应力加载下垫板52的上表面以及环形圆筒53的内周壁固定，以此预应力加载上垫板51、预应力加载下垫板52以及环形圆筒53更为紧密地连接在一起，并使得锚固支架5与精轧螺纹钢杆体3形成整体并共同受力；
51.且环形圆筒53内外圈的底部与预应力加载下垫板52的上表面满焊固定，环形圆筒53内外圈的顶部与预应力加载上垫板51的下表面满焊固定，使得环形圆筒53两端分别稳固连接于预应力加载上垫板51与预应力加载下垫板52，且降低在灌注过程中灌浆料外泄出空腔55的风险。预应力加载下垫板52下表面与预应力加载上垫板51上表面之间的竖直间距尺寸不大于环形圆筒53厚度尺寸的8倍，可以降低锚固支架5的重心，尽量避免锚固支架5在使用过程中发生侧倾。
52.实施例三
53.参照图5与图6，本技术实施例公开一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆，参照图3与图4，实施例三与实施例一的区别在于锁紧件6，锁紧件6包括锁紧螺母61、限位扁螺母63、钢垫板62、圆筒板64和多个支撑杆65。锁紧螺母61以及限位扁螺母63均螺纹连接于精轧螺纹钢
杆体3突出于锚固支架5的一端，且钢垫板62抵接于锁紧螺母61与限位扁螺母63之间。当钢垫板62抵紧于锁紧螺母61与限位扁螺母63之间时，即可限制精轧螺纹钢杆体3向下滑移。且在钢垫板62抵紧于锁紧螺母61与限位扁螺母63之后，锁紧螺母61内圈的顶部以及限位扁螺母63内圈的底部均与精轧螺纹钢杆体3的外周壁点焊固定，锁紧螺母61外圈的底部与钢垫板62的上表面点焊固定，限位扁螺母63外圈的顶部与钢垫板62的下表面点焊固定，使得锁紧螺母61、钢垫板62、限位扁螺母63以及精轧螺纹钢杆体3之间稳固连接，进一步限制精轧螺纹钢杆体3向下的滑移。
54.参照图5与图6，圆筒板64焊接于钢垫板62远离锚杆孔21的侧壁，圆筒板64可以增加与建筑物底板1的接触面积，有利于提升钢垫板62与建筑物底板1之间的附着力，进一步限制精轧螺纹钢杆体3向下的滑移。同时圆筒板64与钢垫板62均沿各自壁厚方向贯穿开设有通孔，可以进一步增加接触面积，并使圆筒板64两侧以及钢垫板62两侧的建筑物底板1形成整体，提升整体的稳定性。支撑杆65抵接于钢垫板62与精轧螺纹钢杆体3之间，钢垫板62靠近锚杆孔21的侧壁开设有上抵接槽621，精轧螺纹钢杆体3于钢垫板62的下方开设有下抵接槽32，上抵接槽621和下抵接槽32沿水平方向的两端均开放设置，支撑杆65的一端抵接且满焊于上抵接槽621的底壁与侧壁之间、另一端抵接且满焊于下抵接槽32的底壁与侧壁之间。在限位扁螺母63和锁紧螺母61失效后，支撑杆65依旧可以顶撑钢垫板62且实现钢垫板62与精轧螺纹钢杆体3的连接，避免精轧螺纹钢杆体3的下滑，有利于延长精轧螺纹钢杆体3的使用寿命。在支撑杆65的两端焊缝断裂时，支撑杆65的两端依旧可以抵接于上抵接槽621内和下抵接槽32内。
55.本技术实施例一种精轧螺纹钢预应力抗浮锚杆的实施原理为：在进行抗浮加固时，先于土体或岩体2的表面浇筑混凝土垫层4，再于土体或岩体2以及混凝土垫层4开设锚杆孔21，并将精轧螺纹钢杆体3以及倒锥形扩大头31插入锚杆孔21内，再于精轧螺纹钢杆体3的外周壁套管7并填充防腐蚀填料，再于混凝土垫层4的上表面安装锚固支架5，同时使得精轧螺纹钢杆体3依次穿设于预应力加载下垫板52以及预应力加载上垫板51，再于锚杆孔21以及空腔55内灌注高强无收缩灌浆料，直至形成第二灌浆料层551以及第一灌浆料层211，再将钢垫板62套设于精轧螺纹钢杆体3突出于锚固支架5的一端，并于精轧螺纹钢杆体3外周壁螺纹连接锁紧螺母61以及限位扁螺母63，直至钢垫板62抵紧于锁紧螺母61与限位扁螺母63之间，再将锁紧螺母61、钢垫板62、限位扁螺母63以及精轧螺纹钢杆体3相互点焊，即可完成抗浮加固；
56.锚固支架5可以增加抗浮锚杆顶端与建筑物底板1之间的接触面积，并使得抗浮锚杆顶端与建筑物底板1之间产生的预应力直接施加于精轧螺纹钢杆体3以及第一灌浆料层211上，尽量避免预应力施加于精轧螺纹钢杆体3与第一灌浆料层211附近的地层，以此减少周边地层产生的附加沉降，从而有效地控制抗浮锚杆产生裂缝，以此实现提升抗浮锚杆稳固性的效果，同时第二灌浆料层551可以提升锚固支架5的承载能力，有利于进一步提升抗浮锚杆的稳固性。
57.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。