一种预应力抗浮锚杆加强结构及预应力抗浮锚杆的制作方法

1.本实用新型涉及建筑地基基础技术领域，特别是涉及一种在筏板基础和独立柱基加抗水板中设置的预应力抗浮锚杆加强结构及预应力抗浮锚杆。


背景技术：

2.在《建筑工程抗浮技术标准》jgj476-2019颁布之前，业内广泛应用非预应力抗浮锚杆埋入地下室底板砼中以抵抗水浮力，其在地下室底板砼中的锚固构造是锚杆中的钢筋或钢筋笼伸入底板中la倍锚固长度。但非预应力抗浮锚杆属于带裂缝工作的钢筋砼构件，当工程抗浮等级按《建筑工程抗浮技术标准》jgj476-2019要求为甲级时，原来广泛应用在工程中的非预应力抗浮锚杆将不能满足规范要求。
3.然而目前，根据《建筑工程抗浮技术标准》jgj476-2019中7.5.8条的规定：抗浮设计等级为甲级的工程，抗浮锚杆锚固体按不出现裂缝设计，即在荷载效应标准组合下锚固浆体中不应产生拉应力。因此，抗浮设计等级为甲级的工程必须采用预应力抗浮锚杆。但预应力抗浮锚杆不可避免地遇到张拉端的锚具长度尺寸较小、表面光滑不易在地下室底板砼中锚固的问题。其抗拉和抗冲切承载力不足时，将导致预应力抗浮锚杆从地下室底板中拉脱，进而起不到增强地下室接地底板的抗浮能力的作用。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对现有的预应力抗浮锚杆在地下室底板砼中锚固不稳定的问题，提供一种预应力抗浮锚杆加强结构及预应力抗浮锚杆。
5.一种预应力抗浮锚杆加强结构，设置于预应力抗浮锚杆的杆本体，且包括锚固组件，所述锚固组件包括连接件与锚固件，所述连接件固定于所述杆本体轴向的第一端，且沿所述杆本体的纵长方向朝向背离所述杆本体的一侧延伸设置；所述锚固件设于所述连接件上，且与所述连接件的纵长方向呈角度设置；
6.其中，所述连接件与所述锚固件锚固于地下室底板的后现浇混凝土层内。
7.在其中一个实施例中，所述预应力抗浮锚杆加强结构包括垫板，所述垫板沿水平方向固定于所述杆本体的所述第一端上，所述连接件竖直固定于所述垫板上；
8.其中，所述锚固件为设置于所述连接件上的栓钉。
9.在其中一个实施例中，所述连接件通过焊接与所述垫板固定连接。
10.在其中一个实施例中，所述连接件被构造为方钢管，所述栓钉设于所述方钢管的侧面。
11.在其中一个实施例中，所述方钢管包括相互连接的四个侧面，所述栓钉包括十二根，每一所述侧面上均匀布置有三根栓钉，且所述三根栓钉沿所述方钢管的纵长方向间隔设置。
12.在其中一个实施例中，所述锚固件包括多个，且沿所述连接件的周向均匀布置。
13.在其中一个实施例中，所述锚固件沿垂直于所述连接件的纵长方向延伸设置。
14.在其中一个实施例中，所述锚固件通过焊接与所述连接件固定连接。
15.本实用新型还提供一种预应力抗浮锚杆，包括如上所述的预应力抗浮锚杆加强结构。
16.在其中一个实施例中，所述预应力抗浮锚杆还包括锚具组，所述锚具组设于所述第一端，且朝向背离所述第一端的方向抵紧于所述预应力抗浮锚杆加强结构上，以提供将所述预应力抗浮锚杆锚固于所述地下室底板内的预应力。
17.上述的预应力抗浮锚杆加强结构及预应力抗浮锚杆，通过增加锚固组件，使得预应力抗浮锚杆与地下室底板之间的接触面积更大，从而增加地下室底板混凝土对预应力抗浮锚杆埋入底板之部分的握裹力，增强其锚固能力。
附图说明
18.图1为本技术一实施例中预应力抗浮锚杆的整体结构示意图；
19.图2为图1所示预应力抗浮锚杆中预应力抗浮锚杆加强结构的结构示意图；
20.图3为图2所示预应力抗浮锚杆加强结构中锚固组件的结构示意图；
21.图4为图2所示预应力抗浮锚杆加强结构的俯视图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特
征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
28.图1示出了本实用新型一实施例中的预应力抗浮锚杆的整体结构示意图，图2示出了本实用新型一实施例中的预应力抗浮锚杆加强结构的结构示意图，图3示出了本实用新型一实施例中的锚固组件的结构示意图，图4示出了本实用新型一实施例中的预应力抗浮锚杆加强结构的俯视图。为便于描述，附图仅示出了与本实用新型实施例相关的结构。
29.请参看图1，在实际建筑施工过程中，需要使用预应力抗浮锚杆100对地下室底板200进行抗浮承载力增强。其中，预应力抗浮锚杆100包括杆本体10及设置于杆本体10上的预应力抗浮锚杆加强结构20。
30.具体地，杆本体10轴向的第一端浇筑于地下室底板200的现浇层内，杆本体10轴向的第二端在地下室底板200浇筑前先进行浇筑施工，并与第一端一起施加预应力使杆本体10成为一个具备内压力的刚体杆件，埋置于地下室底板200及其下方地基中。通过杆本体10分别与地下室底板200现浇层及地基之间的摩擦力，将地下室底板200与地基稳定连接，以防止地下室底板200在受到向上的浮力时而脱离地基。
31.请参看图2、图3以及图4，在一些实施例中，预应力抗浮锚杆加强结构20包括锚固组件21。其中，锚固组件21包括连接件211与锚固件212，连接件211固定于杆本体10轴向的第一端，且沿杆本体10的纵长方向朝向背离杆本体10的一侧延伸设置。锚固件212设于连接件211上，且与连接件211的纵长方向呈角度设置。此外，连接件211与锚固件212锚固于地下室底板200的现浇层内。具体地，通过设置锚固件212，可以增加预应力抗浮锚杆100与地下室底板200中混凝土的接触面积。并且，由于锚固件212与连接件211的纵长方向呈角度设置，即锚固件212与杆本体10的纵长方向呈角度设置。由此，可以进一步地避免杆本体10受到沿其纵长方向产生的向上的拉力而导致预应力抗浮锚杆100从地下室底板200中被拉脱，确保预应力抗浮锚杆100的锚固强度。
32.进一步地，杆本体10的第一端用于与地下室底板200进行锚固，而第二端用于连接地基，从而将地下室底板200与地基稳固连接。通过锚固组件21增强预应力抗浮锚杆100与地下室底板200之间的摩擦力，从而使得预应力抗浮锚杆100对于地下室底板200的抓力更大。当地下室底板200受到向上的浮力作用时，由于预应力抗浮锚杆100与地下室底板200之间的连接更加牢固，能够防止地下室底板200与预应力抗浮锚杆100分离，从而避免预应力抗浮锚杆100从地下室底板200中被拉脱。由此，可使得地下室底板200与地基之间的连接更加稳固。
33.具体地，将杆本体10的第一端设于地下室底板200中，而第二端预埋于地下室底板200下方的地基中，向地下室底板200中浇筑混凝土。当地下室底板200受到浮力作用时，锚固组件21跟随地下室底板200上浮，然而由于杆本体10预埋于地基中，杆本体10与地基之间
的摩擦力将克服锚固组件21与地下室底板200受到的地下水对其影响而产生的向上的浮力。然而，若锚固组件21与地下室底板200之间的握裹力不足时，地下室底板200将在浮力作用下与预应力抗浮锚杆100分离，从而使得预应力抗浮锚杆100无法起到对地下室底板200的抗浮能力增强作用。由此，通过设置锚固组件21，增强了预应力抗浮锚杆100与地下室底板200之间的握裹力，使得两者的连接更加牢固，通过杆本体10增强了地下室底板200的抗浮能力。
34.在一些实施例中，预应力抗浮锚杆加强结构20包括垫板22，垫板22沿水平方向固定于杆本体10的第一端上，连接件211竖直固定于垫板22上。其中，锚固件212为设置于连接件211上的栓钉。垫板22能够为锚固组件21提供安装基础，使得锚固组件21与杆本体10的连接更加稳固。
35.进一步地，连接件211通过焊接与垫板22固定连接，从而能够使连接件211与垫板22之间的连接更加牢固。
36.具体到本实施例中，连接件211被构造为方钢管，栓钉设于方钢管的侧面。将方钢管的一端固定于垫板22上，并且使方钢管沿杆本体10的纵长方向朝向背离杆本体10的一侧延伸设置。将栓钉与方钢管的侧面呈一定角度设置于其上，由于方钢管的侧面为一平面，因此，栓钉与方钢管的连接能够更加稳定。可以理解地，在其他的一些实施例中，连接件211也可以采用其他结构的钢管，在此不作赘述。
37.在一些实施例中，锚固件212包括多个，且沿连接件211的周向均匀布置。具体到本实施例中，栓钉包括多个，且沿连接件211的轴向均匀布置。将栓钉均匀布置于连接件211的周向上，能够使得连接件211的受力更加均匀，从而使得其在地下室底板200中的设置更加稳定。
38.具体到本实施例中，连接件211为方钢管，因此，栓钉均匀布置于方钢管周向的侧面上。进一步地，方钢管包括相互连接的四个侧面，栓钉包括十二根，每一侧面上均匀布置有三根栓钉，且三根栓钉沿方钢管的纵长方向间隔设置。在实际使用时，栓钉的直径为16mm，且单根栓钉的抗剪承载力设计值可采用公式fv
×as
计算得到，即单根栓钉的抗剪承载力设计值＝305x4770＝1450kn。而每一预应力抗浮锚杆100的拉力设计值为400kn，因此，设置十二根栓钉能够有效抵抗预应力抗浮锚杆100的拉力作用，保证预应力抗浮锚杆100的锚固强度。此外，方钢管的每一侧面均匀布置三根栓钉，从而使得方钢管每一侧面的受力均匀，使得预应力抗浮锚杆100在地下室底板200中更加稳定。
39.更进一步地，锚固件212沿垂直于连接件211的纵长方向延伸设置。具体地，栓钉沿垂直于方钢管的纵长方向延伸设置于其侧面上，从而能够使得预应力抗浮锚杆100在拉力方向上获得更大的摩擦力，使得预应力抗浮锚杆100在地下室底板200中的设置更加稳固。
40.具体到本实施例中，锚固件212通过焊接与连接件211固定连接。即栓钉与方钢管之间采用焊接相连。采用焊接的连接方式，能够使栓钉与方钢管之间的连接更加牢固。
41.基于与上述预应力抗浮锚杆加强结构20相同的构思，本实用新型还提供一种预应力抗浮锚杆100，该预应力抗浮锚杆100包括如上所述的预应力抗浮锚杆加强结构20。
42.在一些实施例中，预应力抗浮锚杆100还包括锚具组30，锚具组30设于第一端，且朝向背离第一端的方向抵靠于预应力抗浮锚杆加强结构20上，以提供将预应力抗浮锚杆100锚固于地下室底板200内的预应力。具体到本实施例中，模具组30设置为夹片式模具组，
且朝向背离第一端的方向抵靠于垫板22上。对夹片式模具组进行张拉，张拉之后，夹片式模具组在夹片的回缩作用下抵靠于垫板22上。当预应力抗浮锚杆100预埋于地基及地下室底板200中，由于夹片式模具组对垫板22施加压力，使得预应力抗浮锚杆100形成内压力，当地下室底板200受水浮力作用上浮形成对杆本体10的拉力时，杆本体10不会开裂，从而满足相应规范的要求。
43.此外，对于预应力抗浮锚杆100而言，模具组30经过张拉顶紧后，对于预应力抗浮锚杆100的预压力与顶紧锚环下传力零件压缩量有关，压缩值越大则有效预压力就越小，当预压力不足时杆本体10受地下室底板200传递来的水浮力产生的拉力超过预压力时将开裂，即不满足前述规范要求，进而使得地下室底板200的抗浮失效。然而，在本具体实施例中，仅通过在垫板22上固定锚固组件21，在模具组30的锚环顶紧时并未增加锚具组30的压缩值。由此，模具组30对垫板22施加压力时其压缩量较小，完全符合成品锚具压缩限值的要求，从而使得预应力抗浮锚杆100受地下室底板200传递来的水浮力作用时预压力能有效避免开裂即满足前述规范要求，从而增强地下室底板200的抗浮能力。
44.本实用新型具体使用时，首先应使用成孔机械在地基中钻孔，然后将预应力抗浮锚杆及预应力钢筋通过设置支架等措施安放在钻成孔中，然后按预应力抗浮锚杆的常规施工方法进行施工。
45.当预应力抗浮锚杆100达到设计强度后，在第一端张拉设置于杆本体10中的预应力钢筋，同时使模具组30顶紧垫板22，即完成埋置于地基中并带内压力的预应力抗浮锚杆100的制作。此后在地下室底板200中铺设钢筋，并连同预应力抗浮锚杆加强结构20及模具组30埋置在地下室底板200厚度范围中。地下室底板200中的混凝土浇筑完毕后，锚杆体10、预应力抗浮锚杆加强结构20以及模具组30即与地下室底板200形成一个抗浮结构整体。
46.当地下室底板200受到向上的浮力作用时，预应力抗浮锚杆100通过预应力抗浮锚杆加强结构20与地下室底板200的牢固握裹粘结即可向地基传递拉力。栓钉及方钢管与200混凝土之间产生握裹力，使得地下室底板200与预应力抗浮锚杆100紧密连接，避免地下室底板200在浮力作用下与预应力抗浮锚杆100分离。进一步地，杆本体10与地基之间产生摩擦力，使得预应力抗浮锚杆100稳定在地基内。由此，在预应力抗浮锚杆100的连接下，使得地下室底板200与地基之间密切贴合，提高地下室底板200的抗浮能力。
47.上述实施例中的预应力抗浮锚杆加强结构20及预应力抗浮锚杆100，至少具有以下优点：
48.1)栓钉与方钢管能够增加预应力抗浮锚杆100与混凝土之间的接触面积，增大预应力抗浮锚杆100与混凝土之间的握裹力，使得地下室底板200与预应力抗浮锚杆100之间的连接更加稳固，防止地下室底板200在浮力作用下与预应力抗浮锚杆100分离；
49.2)栓钉沿方钢管的周向均匀分布在其侧面上，使得方钢管受力更加均匀，从而使得预应力抗浮锚杆100在地下室底板200中更加稳固。
50.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
51.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技
术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。