压力型无粘结预应力抗浮锚杆的固定端防渗结构的制作方法

1.本实用新型是关于压力型预应力抗浮锚杆领域，特别是关于一种压力型无粘结预应力防渗锚杆结构。


背景技术：

2.随着二十一世纪世界经济进入了高速发展阶段，特别是中国经济的发展速度更是全球领跑，这使得我国在基础建设上也得到了前所未有的机制完善和技术创新，国家拉动内需促进基础设施大发展时代的来临，压力型预应力抗浮锚杆从研发和生产，还有应用等方面均已经确立了其在建筑基础工程领域的重要地位。传统的抗浮锚杆由压力型和拉力型两种类型，基材采用普通螺纹钢筋或精轧螺纹钢，也有采用钢绞线。因先期抗浮锚杆使用标准要求低，存在的相应缺陷逐渐暴露出来，例如：锚固抗拔力低、抗扰稳定性差、防腐抗渗性弱等引发的建筑基础承重梁剪切断裂、错位、开裂、渗漏等安全事故。基于此，国家出台了jgj476-2019《建筑工程抗浮技术标准》，其中对锚杆的设计提出了相应要求，对不同类型的抗浮锚杆的锚固抗拔力在不同地层中的抗拔锚固力、长度、抗腐、抗渗作出了技术要求。
3.基于抗浮锚杆在市场上的需求量庞大，同时又属预应力技术范畴，其主要研发内容及关键技术方向如下：
4.1、提高预应力锚杆锚固体锚固抗拔力、抗扰稳定性：锚杆的主体结构设计上采用预应力锚固技术中最常用的也是最稳定的一种锚固方式，即挤压套配合挤压簧通过高压挤压咬合方式，杆体母材采用ups-15.2-1860-jg/t161
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2016无粘结钢绞线，在不考虑桩体混凝土强度情况下通过挤压形式锚固的锚固性能满足gb/t14370-2015中≥95％的要求，远大于锚杆设计要求强度的2 倍以上。采用无粘结钢绞线在应力结构下其锚固抗拔力大、抗扰稳定性好同时也解决了母线的防腐问题。
5.2、解决地下基础水通过锚杆结构体或混凝土与结构体结合部裂隙渗漏问题：jgj476-2019标准中7.5.10条款中对锚杆与地下基础构造体连接部位的防水等级均有不同的要求，在锚杆结构中形成渗漏的部位有三个：
6.1)固定端是其中最为重要的一个渗漏点，因为挤压套与钢绞线挤压咬合部位需要去除钢绞线外保护层(塑料护套)，因此端部形成外露渗漏点、地下水会从端部钢绞线绞缝和钢绞线外表上渗。
7.2)第二个渗漏点是锚杆上部与建筑基础部位筏板或底板的连接处，即结构图样中“止水钢板部位”，此处的渗漏点主要产生在无粘结钢绞线与桩体混凝土结合处，渗漏的方式为：地下基础水通过相应水压沿无粘结钢绞线塑料外套与混凝土间裂隙上涌。
8.3)第三个渗漏部位在锚杆的上顶部：锚垫板与锚具钢绞线的锚固部位，锚固连接处与固定端类似、无粘结钢绞线外塑料层因锚固需要同样需要去除表层护套，因此在此处连接部出现渗漏点。
9.为满足jgj476-2019标准中7.5.9条款中对锚杆防腐设计的要求，锚杆初始设计策划时综合考虑渗漏、防腐兼容的设计方案成为技术关键。
10.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的在于提供一种压力型无粘结预应力抗浮锚杆的固定端防渗结构，其在固定端处可以很好地阻隔、防止基础水通过无粘结钢绞线外壁缝隙和钢绞线线径绞合的内部缝隙的上渗。
12.为实现上述目的，本实用新型提供了一种压力型无粘结预应力抗浮锚杆的固定端防渗结构，压力型无粘结预应力抗浮锚杆包括多根无粘结钢绞线以及固定端锚具组件，固定端锚具组包括承载板、多个锥形密封套、多个挤压套/挤压簧以及锁紧母/固定压板；承载板包括中心锥孔、多个边锥孔、中心凸台及密封槽；多个边锥孔均匀地环设在中心锥孔的周围，多个边锥孔的小端与中心锥孔的小端相对设置，多根无粘结钢绞线的一端穿设在多个边锥孔内；中心凸台设置在承载板一侧；密封槽环设在中心凸台的根部；多个锥形密封套的其中一部分的锥形密封套套设在多根无粘结钢绞线的一端，且嵌设在多个边锥孔内；多个挤压套/挤压簧套设在多根无粘结钢绞线的一端穿过多个边锥孔后露出的部分上；锁紧母/固定压板，固定压板包括与中心锥孔和多个边锥孔位置规格相匹配的中心通孔和多个边通孔，多根无粘结钢绞线的一端穿过挤压套/挤压簧后露出的部分穿过多个边通孔使固定压板压设在多个挤压套 /挤压簧上；其中锥形密封套配合边锥孔形成固定端的第一道防渗结构。
13.在一优选的实施方式中，固定端锚具组件还包括中心注浆管、锁紧螺母/ 垫片、固定端密封圈以及固定端锚具密封罩；中心注浆管的两端均设置有外螺纹，中心注浆管的一端从中心锥孔的大端穿过后再穿过固定压板的中心通孔，多个锥形密封套的其中一个从中心注浆管的另一端套入并嵌设在中心锥孔内；锁紧螺母/垫片锁紧在中心注浆管的另一端，并将一个锥形密封套压设在中心锥孔内；其中锁紧母/固定压板的一个锁紧母锁紧在中心注浆管的一端，使固定压板压紧多个挤压套/挤压簧并将多个锥形密封套的一部分压紧在多个边锥孔内；固定端密封圈设置在承载板的密封槽内；固定端锚具密封罩呈碗状结构，碗状结构的底部中心包括中心孔，其套设在中心注浆管的一端露出锁紧母/固定压板的一个锁紧母以外的部分上，并使碗状结构的碗口套住承载板的中心凸台并压设在固定端密封圈上；其中锁紧母/固定压板的另一个锁紧母锁紧在中心注浆管的一端露出固定端锚具密封罩的中心孔以外的部分上，使固定端锚具密封罩压紧在固定端密封圈上；其中锥形密封套配合中心锥孔以及固定端锚具密封罩配合固定端密封圈形成固定端的第二道防渗结构。
14.在一优选的实施方式中，承载板还包括均匀地环设在承载板的边缘处，且环设于多个边锥孔外围的多个支架安装孔，固定端锚具组件还包括导向支架以及多个挤压管/挤压簧；导向支架包括多根导向支杆、导向架约束圈以及多个挤压管/挤压簧；每根导向支杆的一端都设置有外螺纹；多根导向支杆的另一端向内弯折一个角度后固设在导向架约束圈内；以多个挤压管/挤压簧套设在多根导向支杆的一端处；其中多根导向支杆一端的外螺纹穿过承载板的多个支架安装孔后，通过螺母锁紧使多个挤压管/挤压簧与承载板贴合压紧，同时也使多个挤压管/挤压簧锁紧在多根导向支杆的一端上。
承载板，801-中心锥孔，802-边锥孔，803-支架安装孔， 804-中心凸台，805-密封槽，9-螺母，10-无粘结钢绞线，11-锁紧母/固定压板， 12-固定端密封垫，13-锥形密封套，14-锁紧螺母/垫片，15-固定端螺旋筋，16
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钢绞线中心约束圈。
具体实施方式
43.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
44.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
45.如图1a至图4所示，根据本实用新型优选实施方式的一种压力型无粘结预应力抗浮锚杆的固定端防渗结构，包括多根无粘结钢绞线10、多个钢绞线中心约束圈16、以及固定端锚具组件。多根无粘结钢绞线10相互平行组成线束，每根无粘结钢绞线10的外面包裹有外保护层。多个钢绞线中心约束圈16 间隔地缠束在线束上。固定端锚具组件设置在线束的一端。
46.请详细参阅图4所示，在一些实施方式中，固定端锚具组件包括承载板8、多个锥形密封套13、多个挤压套/挤压簧6以及锁紧母/固定压板11。
47.请参阅图7和图8，在一些实施方式中，承载板8包括中心锥孔801、多个边锥孔802、中心凸台804及密封槽805。多个边锥孔802均匀地环设在中心锥孔801的周围，多个边锥孔802的小端与中心锥孔801的小端相对设置，多根无粘结钢绞线10的一端穿设在多个边锥孔802内。本实施例的中心锥孔801与边锥孔802的锥度为14
°
，中心锥孔801与边锥孔802的深度以锥形密封套13的大端至少外露2mm为佳。本实施例的边锥孔802 的数量绘示了六个，但本实用新型并不以此为限。中心凸台804设置在承载板8一侧，本实施例的中心凸台804的直径为φ97(
‑‑00..21
)mm。密封槽805环设在中心凸台804的根部。其中一部分的锥形密封套13套设在多根无粘结钢绞线10的一端，并且锥形密封套13嵌设在多个边锥孔802内。
48.如图15至图18所示，并请参阅图4、图7和图8，在一些实施方式中，多个挤压套/挤压簧6套设在多根无粘结钢绞线10的一端穿过多个边锥孔802 后露出的部分上。固定压板包括与中心锥孔和多个边锥孔802位置规格相匹配的中心通孔和多个边通孔，多根无粘结钢绞线10的一端穿过挤压套/挤压簧 6后露出的部分穿过多个边通孔使固定压板压设在多个挤压套/挤压簧6上。
49.如图11至图12和图19至图22所示，并请同时参阅图4，在一些实施方式中，固定端锚具组件还包括中心注浆管3、锁紧螺母/垫片14、固定端密封圈401以及固定端锚具密封罩4。中心注浆管3的两端均设置有外螺纹，中心注浆管3的一端从中心锥孔801的大端穿过后再穿过固定压板的中心通孔，多个锥形密封套13中的一个从中心注浆管3的另一端套入并嵌设在中心锥孔 801内。锁紧螺母/垫片14锁紧在中心注浆管3的另一端，并将一个锥形密封套13压设在中心锥孔801内。其中锁紧母/固定压板11的一个锁紧母锁紧在中心注浆管3的一端，使固定压板压紧多个挤压套/挤压簧6并将多个锥形密封套13的一部分压紧在多个边锥孔802内。固定端密封圈401设置在承载板 8的密封槽805内，本实施例的固定端密封圈401采用o型密封圈，但本实用新型并不以此为限。其中本技术的挤压套/挤压簧6中的挤压
簧采用高刚度压簧，在压力作用下挤压簧被挤压成碎渣，碎渣充满在挤压套和去除外保护层的无粘结钢绞线10之间，使挤压套/挤压簧6与去除外保护层的无粘结钢绞线10牢固地连接在一起。
50.如图9至图10和图13至图14所示，并同时参阅图4，在一些实施方式中，固定端锚具密封罩4呈碗状结构，碗状结构的底部中心包括中心孔，中心孔402套设在中心注浆管3的一端露出锁紧母/固定压板11的一个锁紧母以外的部分上，并使碗状结构的碗口套住承载板8的中心凸台804并压设在固定端密封圈401上。其中锁紧母/固定压板11的另一个锁紧母锁紧在中心注浆管3的一端露出固定端锚具密封罩4的中心孔402以外的部分上，使固定端锚具密封罩4压紧在固定端密封圈401上。其中，锥形密封套13以及固定端密封圈401和固定端锚具密封罩4共同配合形成了固定端的密封结构，可以非常有效地阻隔、防止基础水通过无粘结钢绞线10外壁缝隙和钢绞线线径绞合的内部缝隙的上渗。另外，在固定端锚具密封罩4还可以充填防护介质5 (例如是但不限于黄油等)用于该处部件的防腐。
51.如图5至图6所示，同时请参阅图2、图3，在一些实施方式中，承载板 8还包括均匀地环设在承载板8边缘处的多个支架安装孔803，且多个支架安装孔803环设于多个边锥孔802的外围，固定端锚具组件还包括导向支架2，导向支架2包括多根导向支杆201、导向架约束圈1以及多个挤压管/挤压簧7。每根导向支杆201的一端都设置有外螺纹。多根导向支杆201的另一端向内弯折一个角度后固设在导向架约束圈1内。多个挤压管/挤压簧7套设在多根导向支杆201的一端处。其中多根导向支杆201一端的外螺纹穿过承载板8 的多个支架安装孔803后，通过螺母锁紧使多个挤压管/挤压簧7与承载板8 贴合压紧，同时也使多个挤压管/挤压簧7锁紧在多根导向支杆201的一端上。
52.如图23所示，同时请参阅图2、图3，在一些实施方式中，压力型无粘结预应力抗浮锚杆的固定端防渗结构还包括缠绕在固定端锚具组件处的多根无粘结钢绞线10外围的固定端螺旋筋15，固定端螺旋筋15可用来加强与混凝土连接与支撑。
53.在一些实施方式中，本实施例虽然都以无粘结钢绞线进行举例介绍，但是本实用新型的止水钢板防渗结构同样适用于例如是但不限于缓粘结钢绞线的使用。
54.综上所述，本实用新型的压力型无粘结预应力抗浮锚杆的固定端防渗结构具有以下优点：本方案在固定端采用整体防护罩形式和锥形密封圈密封的结构形式，在止水板部位采用金属压管压合密封形式以及在锚固端采用遇水膨胀橡胶和密封罩的密封形式，这些密封形式可以很好地阻隔、防止基础水通过无粘结钢绞线外壁缝隙和钢绞线线径绞合的内部缝隙的上渗；承载板安装导向支架增加导向性和承载力的同时降低了安装施工的难度；本设计固定端的结构形式可任意组装成分段承载的结构形式，使其适用范围更加广泛；本设计固定端的结构形式可以适应钢绞线数量从1-n数量变化，应用场合更加全面。
55.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。