一种锚杆装置及利用锚杆装置锚固来加固截面的方法
【专利摘要】本发明公开了一种锚杆装置，包括：锚杆、套设在锚杆上的定位螺母和紧固螺母、以及用于容置锚杆的压板；锚杆内设有内螺纹孔，锚杆的插入端设置与螺纹孔连通的分隔槽，分隔槽用于将杆体分为若干受挤压向外扩的变形部；紧固螺母用于固定压板。该锚杆装置，可以有效控制锚杆的植入深度，一方面避免待加固件出现混凝土保护层剥离破坏现象，另一方面可避免加固层与待加固构件间出现界面剥离的破坏现象。本发明还公开利用该锚杆装置锚固来加固截面的方法。
【专利说明】
一种锚杆装置及利用锚杆装置锚固来加固截面的方法
技术领域
[0001]本发明涉及机械装置领域，具体涉及一种锚杆装置及利用锚杆装置锚固来加固截面的方法。【背景技术】
[0002]增大截面加固法即常所说的加大截面加固法。它是通过采用与原构件相同或更好的材料，在原构件外侧浇筑混凝土并配以足够的钢筋用以增大构件的截面尺寸来达到提高构件承载力、刚度、及稳定性的目的。目前增大截面加固法同其他加固法一样面临着新老界面剥离及混凝土保护层剥离的问题。
[0003]通过设置一定数量的锚杆锚固可以有效地防止界面剥离的产生，并且当锚杆植入深度较大时还能有效地防止混凝土保护层剥离的产生。利用锚杆锚固具有简单高效、材料利用率高的特点。然而通常的锚杆装置设置不能有效地调节植入深度，导致锚杆植入高度高低，通常并不能限制混凝土保护层剥离的发生。普通锚杆锚固装置通过对锚杆施加预紧力来达到提高界面剥离强度的目的，然而受限锚杆植入高度预紧力并不能有效施加。因此锚杆锚固装置对提高界面剥离强度的效果也并非理想。
[0004]需要加固的构件混凝土通常都已遭到部分损伤，因此存在较大的混凝土裂缝。采用增大截面加固法明，裂缝底部与加固层之前通常都存在较大空隙。这种空隙的存在降低了界面粘结强度，因此有必要对混凝土裂缝进行填补。目前填补混凝土裂缝主要是利用高压将环氧树脂通过植入孔注入到混凝土中，但是这种方法用到增大截面加固法中施工程序过于繁琐，并且注入树脂浆体后再喷射混凝土易引起加固筋位置混凝土不饱满存在一定的缝隙从而降低了新老界面的粘结强度。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种锚杆装置，可以有效控制锚杆的植入深度，一方面可避免待加固构件出现混凝土保护层剥离破坏现象，另一方面可避免加固层与待加固构件间出现界面剥离的破坏现象。
[0006]本发明公开了一种锚杆装置，包括:
[0007]锚杆、套设在锚杆上的定位螺母和紧固螺母、以及用于容置锚杆的压板；
[0008]所述锚杆内设有内螺纹孔，锚杆的插入端设置与螺纹孔连通的分隔槽，所述分隔槽用于将杆体分为若干受挤压向外扩的变形部；
[0009]所述紧固螺母用于固定所述的压板。
[0010]作为优选，所述锚杆沿轴向分为中空段、过渡段和带所述分隔槽的开槽段，外径dw 为10?12mm〇
[0011]进一步优选，所述中空段长度12为55?60mm，内径dn为6?8mm;
[0012]进一步优选，所述过渡段的内径沿轴向逐渐收敛以适应所述的锥面，长度18为8? 10mm〇[0〇13]进一步优选，所述开槽段为轴向延伸的十字槽，十字槽长度lk为15?20mm，宽度dk 为2?4mm〇[〇〇14]作为优选，所述定位螺母与紧固螺母的尺寸完全相同，为正六边形，边长dlm为20? 22mm，厚度ti为5?8mm，内部螺纹孔的直径din = dw。[0〇15] 作为优选，所述压板的中间开孔，开孔间距Skg为400?500mm，长度118为1500? 180〇111111，宽度]^ = 3(11111，厚度]^为5?8111111，孔直径(11^为12?14111111，。
[0016]本发明还公开了利用上述的锚杆装置锚固来加固截面的方法，具体为:
[0017]a.在待加固构件上钻孔，并清洗孔内灰尘；[〇〇18] b.将定位螺母套在锚杆上，将锚杆打入所钻孔内，拧紧定位螺母以固定位于待加固构件表面的加固钢筋；
[0019]c.在待加固构件的表面浇筑覆盖加固钢筋的加固层；
[0020]d.向锚杆中注入加固树脂，并养护；
[0021]e.将压板套设在锚杆上使其紧贴加固层，并利用紧固螺母固定所述的压板，对待加固构件施加预紧力。
[0022]本发明通过在锚杆上安装定位螺母，能有效地控制锚杆的植入深度，从而能有效避免待加固构件出现混凝土保护层剥离破坏现象。实际上锚杆相当于一种注入器具，通过此器具能有效的向待加固构件中注入环氧树脂使其充满待加固构件混凝土裂缝中，并使加固钢筋周围浸透树脂从而使其与待加固构件连接紧密而不出现缝隙，进一步提高了新老界面的粘结强度。
[0023]通过紧固螺母和压板对加固层施加预紧力，使加固层与待加固构件连接非常紧密从而能有效地避免出现加固层与待加固构件出现界面剥离的破坏现象。
[0024]与现有技术相比，本发明具有如下优点:[〇〇25]1、本发明通过锚杆有效填补待加固构件出现的混凝土损伤裂缝，使新老界面粘结更为紧密，从而能更有效地提高新老界面的粘结强度；[〇〇26]2、本发明通过设置定位螺母控制锚杆的植入深度，从而有效地限制混凝土保护层剥离的产生，且锚杆的高度可控因而具有一般通用性；
[0027]3、本发明通过紧固螺母和压板对加固层施加更高的预紧力，因而能更有效地提高加固层与待加固构件之间的界面粘结强度，进一步阻止了界面剥离破坏发生的可能。
[0028]本发明的装置简易，制作简单高效、利用率高，因而具有很好的经济性和适用性。【附图说明】
[0029]图1为本发明的锚杆的左视图(a)、右视图(c)及剖面图(b);
[0030]图2为本发明的定位螺母与紧固螺母的主视图(a)和侧视图(b);
[0031]图3为本发明的压板的主视图(a)和侧视图(b);
[0032]图4为本发明的锚杆装置的组合图；
[0033]图5为单根锚杆锚固的加固施工图，图中(a)为在待加固构件上钻孔的施工图，(b) 为将锚杆打入所钻孔内的施工图，(c)为浇注加固层的施工图，(d)为向锚杆中注入环氧树脂的施工图，(e)为加固结束后的施工图；[0〇34]图6为多组锚杆锚固的侧视图；[0〇35]图7为多组锚杆锚固的仰视图；
[0036]图中，1-锚杆，2-定位螺母，3-紧固螺母，4-压板，5-待加固构件，6-加固层，7-加固钢筋，8-高压气囊；[〇〇37]11-中空段，12-过渡段，13-开槽段。【具体实施方式】
[0038]如附图所示，本发明的锚杆装置包括锚杆1、定位螺母2、紧固螺母3以及压板4;
[0039]锚杆1为螺纹管，外径dwSlOmm，锚杆1的插入端设置与螺纹孔连通的分隔槽。锚杆 1沿轴向分为中空段11、过渡段12和带有分隔槽的开槽段13。中空段11的长度lz为55mm，孔径dnS6mm。过渡段12的长度lgS8mm，过渡段12的内径沿轴向逐渐收敛。开槽段13带有分隔槽，为轴向延伸的十字槽，用于将锚杆1的杆体分为若干受挤压向外扩的变形部，该十字槽的长度lk为17mm，宽度dk为2mm〇
[0040]定位螺母2套设在锚杆1上，用于调节锚杆1的植入深度。定位螺母2为正六边形，边长dim为20mm，厚度ti为5mm，内部螺纹孔的直径din = dw，为10mm。
[0041]紧固螺母3的尺寸与定位螺母2的完全相同，紧固螺母3套设在锚杆1上，用于固定压板4，使压板4紧贴加固层6，对加固层6施加预紧力，使加固层6与待加固构件5紧密连接。 [〇〇42]图5中给出了锚杆锚固的加固施工图，具体为:
[0043]a.在待加固构件5上利用钻头钻孔，并通过高压气流或高压水柱清洗孔内的灰尘， 如图5中(a)所示。
[0044]b.将定位螺母2套在锚杆1上，将锚杆1打入所钻孔内，拧紧定位螺母2以固定位于待加固构件5表面的加固钢筋7，如图5中(b)所示。
[0045]c.依据待加固构件5的底部几何尺寸安装多行位置平行的锚杆群。
[0046]d.在待加固构件5的表面浇筑覆盖加固钢筋7的加固层6，如图5中(c)所示；
[0047]e.利用高压气囊8向锚杆1中注入环氧树脂，并养护，如图5中(d)所示；[〇〇48] f.将压板4套设在锚杆1上使其紧贴加固层6,并利用紧固螺母3固定所述的压板4， 对待加固构件5施加预紧力，如图5中(e)所示。
[0049]为保证锚杆锚固的质量，本实施例中设置了四组平行设置的锚杆群，每组锚杆群包含四个锚杆，每组锚杆群套设在一个压板中，如图6和7所示。
[0050]压板4为带有四个开孔的钢板条带，其长度lig为150〇1111]1，宽度1宽度11^ = 3(11111，为 60mm，厚度ltg为5mm，孔直径dkg为12mm，开孔间距skg为400mm，相邻压板间的间距为400mm。
【主权项】
1.一种锚杆装置，其特征在于，包括:锚杆、套设在锚杆上的定位螺母和紧固螺母、以及用于容置锚杆的压板；所述锚杆内设有内螺纹孔，锚杆的插入端设置与螺纹孔连通的分隔槽，所述分隔槽用 于将杆体分为若干受挤压向外扩的变形部；所述紧固螺母用于固定所述的压板。2.根据权利要求1所述的锚杆装置，其特征在于，所述锚杆沿轴向分为中空段、过渡段和带所述分隔槽的开槽段，外径dw为10?12mm。3.根据权利要求2所述的锚杆装置，其特征在于，所述中空段长度lz为55?60mm，内径dn 为6?8mm;所述过渡段的内径沿轴向逐渐收敛以适应所述的锥面，长度18为8?10_。4.根据权利要求2所述的锚杆装置，其特征在于，所述开槽段为轴向延伸的十字槽，十 字槽长度lk为15?20mm，宽度dk为2?4mm〇5.根据权利要求1所述的锚杆装置，其特征在于，所述定位螺母与紧固螺母的尺寸完全 相同，为正六边形，边长dim为20?22mm，厚度ti为5?8mm，内部螺纹孔的直径din = dw。6.—种利用根据权利要求1所述的锚杆装置锚固来加固截面的方法，其特征在于，具体 为:a.在待加固构件上钻孔，并清洗孔内灰尘；b.将定位螺母套在锚杆上，将锚杆打入所钻孔内，拧紧定位螺母以固定位于待加固构 件表面的加固钢筋；c.在待加固构件的表面浇筑覆盖加固钢筋的加固层；d.向锚杆中注入加固树脂，并养护；e.将压板套设在锚杆上使其紧贴加固层，并利用紧固螺母固定所述的压板，对待加固 构件施加预紧力。
【文档编号】E04G23/02GK106013833SQ201610374399
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】张大伟, 陈驹, 金伟良, 施海锋, 李忠, 练其安
【申请人】浙江大学