一種端承載抗浮錨桿組件及抗浮施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種端承載抗浮錨桿組件及抗浮施工方法，該端承載抗浮錨桿組件包括通過裝配連接的錨桿體和錨頭，所述錨桿體錨固在建筑物內(nèi)，所述錨頭位于錨桿體下部的錨頭孔內(nèi)以與錨頭孔內(nèi)的巖土之間產(chǎn)生端阻力和摩擦力。該方法是基于上述端承載抗浮錨桿組件的施工方法。本發(fā)明具有能夠減少鋼筋混凝土用量、增加有效使用空間、降低工程建設(shè)成本、減少施工難度、力口快施工進(jìn)度等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種端承載抗浮描桿組件及抗浮施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及到建設(shè)工程領(lǐng)域，特指一種適用于地下室、水下工程、海洋平臺(tái)建設(shè)及圍海、填海工程等施工的端承載抗浮錨桿組件及抗浮施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著國(guó)家對(duì)城市建設(shè)用地的不斷調(diào)控，圍海、填海的工程快速增加，過河、過海隧道工程技術(shù)的不斷成熟，加上海洋中輸油、輸氣管道的開工建設(shè)，在相關(guān)水下、地下結(jié)構(gòu)工程的建設(shè)過程中對(duì)“抗浮”的要求也越來越高。
[0003]傳統(tǒng)的抗浮設(shè)計(jì)有“自重法”和“錨樁法”。經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全的綜合分析，這兩種方法存在如下不足與缺陷:
1、自重法:所謂的“自重法”靠的就是地下結(jié)構(gòu)自重來抵抗施工和使用過程中的最大可能浮力，或利用水下結(jié)構(gòu)的重量加上部結(jié)構(gòu)傳來的部分重量來抵抗施工及使用過程中可能發(fā)生的最大浮力。眾所周知，在施工過程中最大浮力為水下部分的建筑物或構(gòu)筑物排開水的重量。按水下部分建筑物結(jié)構(gòu)全部為鋼筋混凝土考慮，當(dāng)水下鋼筋混凝土的體積小于或等于該建筑物排開水的體積的四分之一時(shí)，該建筑物或構(gòu)筑物將整體上浮或局部上浮，使建筑物或構(gòu)筑物發(fā)生位移并被破壞。為了確保建筑物(構(gòu)筑物)不上浮，不會(huì)產(chǎn)生位移或被破壞，就必須加大鋼筋混凝土量，加大梁、板、墻的幾何尺寸和配筋率，因而大幅減少了建筑物(構(gòu)筑物)的可使用空間，大幅增加了工程成本、延長(zhǎng)工期和增加施工難度。顯然，上述靠自重抗浮的原有技術(shù)已不能適應(yīng)飛速發(fā)展的工程建設(shè)的新形式。
[0004]2、錨樁法:現(xiàn)有技術(shù)中另有一種工程抗浮樁的設(shè)計(jì)理念。但該方法在解決了減少部分鋼筋混凝土量和增加少量使用空間的同時(shí)，因增加抗浮樁而使工程施工難度和工期相應(yīng)增加，而且必須在工程樁和抗浮樁之間設(shè)置抗浮大梁。因此，使鋼材用量大幅增加，工程成本相應(yīng)提升。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠減少鋼筋混凝土用量、增加有效使用空間、降低工程建設(shè)成本、減少施工難度、加快施工進(jìn)度的端承載抗浮錨桿組件及抗浮施工方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種端承載抗浮錨桿組件，包括通過裝配連接的錨桿體和錨頭，所述錨桿體錨固在建筑物內(nèi)，所述錨頭位于錨桿體下部的錨頭孔內(nèi)以與錨頭孔內(nèi)的巖土之間產(chǎn)生端阻力和摩擦力。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述錨頭包括錨頭底板、錨頭抗彎鋼筋、錨頭上滑桿及錨頭下滑桿，所述錨頭下滑桿連接于錨頭底板上，所述錨頭上滑桿的下端與錨頭下滑桿之間形成滑動(dòng)配合，所述錨頭上滑桿的上端與錨桿體之間通過裝配連接；所述錨頭抗彎鋼筋連接于錨頭上滑桿的四周并可隨錨頭上滑桿的滑動(dòng)呈展開狀。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述錨頭上滑桿的上端與錨桿體之間采用螺紋部件的形式連接。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述錨頭抗彎鋼筋的下端與錨頭底板之間設(shè)置錨頭彎筋撐桿。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):所述錨頭上滑桿上設(shè)置用來隨著滑動(dòng)頂緊錨頭抗彎鋼筋并使其展開的頂緊部件。
[0011]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種基于上述端承載抗浮錨桿組件的抗浮施工方法，步驟為:
(1)對(duì)抗浮錨桿組件的布置進(jìn)行設(shè)計(jì)；
(2)鉆孔:按步驟完成的設(shè)計(jì)，在抗浮錨桿組件的布置位置進(jìn)行鉆孔；
(3)擴(kuò)孔:在已鉆孔下部的適當(dāng)部位進(jìn)行擴(kuò)孔，使之成為抗浮用的錨頭孔；
(4)放入錨頭:將抗浮用的錨頭放入錨頭孔中，并使錨頭抗彎鋼筋展開并靠近錨頭孔的上部形成鋼筋骨架；
(5)連接錨頭和錨桿體，形成帶膨脹錨頭的端承載抗浮錨桿組件；
(6)向錨頭孔內(nèi)壓力灌注加適量膨脹劑的砂漿，形成帶膨脹錨頭的端承載抗浮錨桿組件；
(7)將錨桿體錨固在建筑物內(nèi)形成抗浮體系。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn):還可以預(yù)先批量生產(chǎn)的錨頭，然后再按現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要加工所需的錨桿體，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝配。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的端承載抗浮錨桿組件及抗浮施工方法，通過能夠形成端承載的抗浮錨桿組件，將錨頭置于錨桿體下方的錨頭孔內(nèi)，并通過壓力灌注摻入適當(dāng)膨脹劑的砼或砂漿，使錨頭在受力過程中處于三向應(yīng)力狀態(tài)，從而提高錨頭與巖土之間的端承載能力大幅縮短錨桿長(zhǎng)度、減小錨頭直徑，從而大幅減低工程抗浮費(fèi)用、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短工期。這樣，通過端承載錨桿三向應(yīng)力的復(fù)合利用，使地下(水下)建筑(構(gòu)筑)物工程的結(jié)構(gòu)安全、施工安全得到可靠保證，工程成本也隨之降低，施工難度大大降低，并在降低勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，增加了地下建筑物的有效使用空間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明端承載抗浮錨桿組件在應(yīng)用實(shí)例中的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的方法對(duì)單根抗浮錨桿組件進(jìn)行設(shè)計(jì)的原理示意圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的方法在完成抗浮錨桿組件布置設(shè)計(jì)后的原理示意圖。
[0017]圖例說明:
1、鋪桿體；2、鋪頭；201、鋪頭底板；202、鋪頭抗彎鋼筋；203、鋪頭上滑桿；204、鋪頭下滑桿；205、鋪頭彎筋撐桿；206、頂緊部件；3、鋪頭孔。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明的端承載抗浮錨桿組件，包括通過裝配連接的錨桿體I和錨頭2，錨桿體I錨固在建筑(構(gòu)筑)物的鋼筋底板內(nèi)(或墻、梁中)，錨頭2位于錨桿體I下部的錨頭孔3內(nèi)，用來與錨頭孔3內(nèi)的巖土之間產(chǎn)生端阻力和摩擦力。該錨頭2包括錨頭底板201、錨頭抗彎鋼筋202、錨頭上滑桿203及錨頭下滑桿204，錨頭下滑桿204連接于錨頭底板201上，錨頭上滑桿203的下端與錨頭下滑桿204之間通過銷釘與錨頭下滑桿204上的滑槽形成滑動(dòng)配合，錨頭上滑桿203的上端與錨桿體I之間通過裝配連接，例如可采用螺紋部件的形式連接(如:異徑直螺紋接頭)。錨頭抗彎鋼筋202連接于錨頭上滑桿203的四周并可隨錨頭上滑桿203的滑動(dòng)呈展開狀。這樣，將錨桿體I和錨頭2連接、并撐開錨頭2的錨頭上滑桿203和錨頭下滑桿204后，往錨頭孔3內(nèi)進(jìn)行壓力灌注摻膨脹劑的砂漿，形成有效的抗浮效果。
[0020]本實(shí)施例中，進(jìn)一步在錨頭抗彎鋼筋202的下端與錨頭底板201之間設(shè)置錨頭彎筋撐桿205。錨頭彎筋撐桿205可以設(shè)置成隨錨頭上滑桿203滑動(dòng)以實(shí)現(xiàn)保持與錨頭抗彎鋼筋202接觸。
[0021]本實(shí)施例中，進(jìn)一步在錨頭上滑桿203上設(shè)置用來隨著滑動(dòng)頂緊錨頭抗彎鋼筋202并使其展開的頂緊部件206。
[0022]本發(fā)明進(jìn)一步提供一種基于上述抗浮錨桿組件的抗浮施工方法，其步驟為:
(I)對(duì)抗浮錨桿組件的布置進(jìn)行設(shè)計(jì):參見圖2和圖3，首先，按建筑施工所設(shè)計(jì)的建筑(構(gòu)筑)位于水下或地下部分的抗浮水位計(jì)算出最大可能浮力g，同時(shí)根據(jù)地勘資料確定抗浮錨桿組件中錨桿體I進(jìn)入持力層的深度和單根抗浮錨桿組件的抗浮力f。然后，根據(jù)最大可能浮力g和單根抗浮錨桿組件的抗浮力f計(jì)算總的抗浮錨桿組件的數(shù)量n=g/f，并在建筑(構(gòu)筑)物的基礎(chǔ)底板上均勻布置上述數(shù)量的抗浮錨桿組件，在抗浮錨桿組件點(diǎn)位連線的位置雙向布置地梁。
[0023](2)鉆孔:按步驟(I)完成的設(shè)計(jì)，在抗浮錨桿組件的布置位置進(jìn)行鉆孔，并使之達(dá)到設(shè)計(jì)所需的錨桿持力層深度。
[0024](3)擴(kuò)孔:在已鉆孔下部的適當(dāng)部位進(jìn)行擴(kuò)孔，使之成為抗浮用的錨頭孔3。錨頭孔3的直徑和長(zhǎng)度需要考慮單根抗浮錨桿組件的設(shè)計(jì)抗浮力進(jìn)行計(jì)算。
[0025](4)放入錨頭2:將抗浮用的錨頭2放入錨頭孔3中，并使錨頭抗彎鋼筋202展開并靠近錨頭孔3的上部，形成鋼筋骨架。
[0026]( 5 )連接錨頭2和錨桿體I。
[0027](6)向錨頭孔3內(nèi)壓力灌注加適量膨脹劑的砂漿，形成帶膨脹錨頭2的端承載抗浮錨桿組件。
[0028](7)將錨桿體I按規(guī)范要求錨固在建筑(構(gòu)筑)物鋼筋底板(或墻、梁中)形成安全可靠的抗浮體系。
[0029](8)當(dāng)錨桿體I施工完畢后，按規(guī)范要求對(duì)錨桿體I進(jìn)行抗拔檢測(cè)，檢測(cè)合格即進(jìn)行基礎(chǔ)底板施工。
[0030]由上可知，采用上述方法后，可預(yù)先批量生產(chǎn)的錨頭2，然后再按現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要加工所需的錨桿體1，最后在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝配以及壓力灌注膨脹砂漿(或砼)。整個(gè)操作更加簡(jiǎn)便、效率更高。
[0031]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種端承載抗浮錨桿組件，其特征在于，包括通過裝配連接的錨桿體(I)和錨頭(2)，所述錨桿體(I)錨固在建筑物內(nèi)，所述錨頭(2)位于錨桿體(I)下部的錨頭孔(3)內(nèi)以與錨頭孔(3)內(nèi)的巖土之間產(chǎn)生端阻力和摩擦力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的端承載抗浮錨桿組件，其特征在于，所述錨頭(2)包括錨頭底板(201)、錨頭抗彎鋼筋(202)、錨頭上滑桿(203)及錨頭下滑桿(204)，所述錨頭下滑桿(204)連接于錨頭底板(201)上，所述錨頭上滑桿(203)的下端與錨頭下滑桿(204)之間形成滑動(dòng)配合，所述錨頭上滑桿(203)的上端與錨桿體(I)之間通過裝配連接；所述錨頭抗彎鋼筋(202)連接于錨頭上滑桿(203)的四周并可隨錨頭上滑桿(203)的滑動(dòng)呈展開狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端承載抗浮錨桿組件，其特征在于，所述錨頭上滑桿(203)的上端與錨桿體(I)之間采用螺紋部件的形式連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端承載抗浮錨桿組件，其特征在于，所述錨頭抗彎鋼筋(202)的下端與錨頭底板(201)之間設(shè)置錨頭彎筋撐桿(205)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的端承載抗浮錨桿組件，其特征在于，所述錨頭上滑桿(203)上設(shè)置用來隨著滑動(dòng)頂緊錨頭抗彎鋼筋(202)并使其展開的頂緊部件(206)。
6.一種基于上述權(quán)利要求1?5中任意一項(xiàng)端承載抗浮錨桿組件的抗浮施工方法，其特征在于，步驟為: (1)對(duì)抗浮錨桿組件的布置進(jìn)行設(shè)計(jì)； (2)鉆孔:按步驟(I)完成的設(shè)計(jì)，在抗浮錨桿組件的布置位置進(jìn)行鉆孔； (3)擴(kuò)孔:在已鉆孔下部的適當(dāng)部位進(jìn)行擴(kuò)孔，使之成為抗浮用的錨頭孔(3)； (4)放入錨頭(2):將抗浮用的錨頭(2)放入錨頭孔(3)中，并使錨頭抗彎鋼筋(202)展開并靠近錨頭孔(3)的上部形成鋼筋骨架； (5 )連接錨頭(2 )和錨桿體(I); (6)向錨頭孔(3)內(nèi)壓力灌注加膨脹劑的砂漿，形成帶膨脹錨頭(2)的端承載抗浮錨桿組件； (7)將錨桿體(I)錨固在建筑物內(nèi)形成抗浮體系。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的抗浮施工方法，其特征在于，預(yù)先批量生產(chǎn)的錨頭(2)，然后再按現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要加工所需的錨桿體(I )，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)裝配。
【文檔編號(hào)】E02D5/74GK104213556SQ201410488934
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月23日
【發(fā)明者】張百全 申請(qǐng)人:張百全