专利名称：锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓。
背景技术：
在桥台顶面之上并排铺设着简支T型梁，其相邻两片的间距为1700-2000mm。在相 邻两片简支T型梁之间都设有一块横隔板相连接，该横隔板厚300-400mm、底边距桥台顶面 50-100mm。在这些横隔板之后，与之保持200_250mm净距的，是横贯于整个桥台宽度的、厚 度为300-320mm的桥台雉墙。在每一块横隔板与桥台雉墙之间，都穿有一根水平抗震锚杆。该水平抗震锚杆距 左右两片简支τ型梁的距离相等，并位于桥台顶面以上的300-350mm处。该水平抗震锚杆 用20Cr合金钢制作，其直径为30-32mm，其两端分别伸出横隔板及桥台雉墙150mm。在该水 平抗震锚杆前后的端部，分别套上钢垫板和拧上螺母，位于桥台雉墙之后的钢垫板和螺母 已被桥台填土所掩埋。在桥体正常使用的过程中，这些水平抗震锚杆几乎没有什么作用。在发生地震时， 地震力使桥体构件产生水平晃动和竖向颠簸，该水平抗震锚杆约束着简支T型梁，使之无 法向上掀起或向墩台外侧塌落。地震力是瞬间作用力，水平抗震锚杆通常采用20Cr合金钢 制作，其强度低，韧性好，延展性强，是抵抗地震力较为理想的钢材。沿着纵桥向，简支T型梁具有热胀冷缩的现象。在冬季气温最低时，其横隔板与桥 台雉墙的距离最大；在夏季气温最高时，其横隔板与桥台雉墙的距离最小。大多数公路桥都 是在气温最高的8月安装水平抗震锚杆，由于农民工不懂桥梁结构，故将水平抗震锚杆拧 得很紧。随着气温的降低，简支T型梁的横隔板与桥台雉墙的距离逐渐变大，致使水平抗震 锚杆被崩断。在以往，由于桥台雉墙之后的路面与路基的阻挡，残留的原水平抗震锚杆无法 被取出，新的水平抗震锚杆无法被安装，故整个桥体的抗震能力明显减弱。本实用新型就是针对这一问题，由本发明人精心研制的一种锚固于公路桥桥台的 水平抗震锚栓，以替换桥台上被崩断的原水平抗震锚杆。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题就是提供一种操作方法简便，在取出桥台上被崩断的 原水平抗震锚杆以后，能准确而牢固地锚固在原部位的一种新型水平抗震锚杆。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于它包括有一个锚孔，一根钢 锚杆，一块钢垫板，两个螺母，一个弹性垫圈，一个套管和所灌注的锚固包浆液；所述的锚孔 沿纵桥向的水平方向打入，它穿过横隔板和桥台雉墙，进入桥台填土中，其轴线至该横隔板 左右两侧的距离相等，并位于桥台顶面以上的300-350mm处；所述的钢锚杆通过所灌注的 锚固包浆液固定于该锚孔的桥台雉墙段和桥台填土段中，其尾端伸出所述的横隔板的外侧 面200-220mm ；所述的套管套在所述的钢锚杆的外侧，它位于该锚孔横隔板段的正中部位，并与所述的横隔板相固定；在这根钢锚杆的尾部，所套入的钢垫板与所述的横隔板相贴，所 拧入的一前一后两个螺母紧紧挤压着一个弹性垫圈。所述的锚孔由横隔板段、桥台雉墙段和桥台填土段三部分构成，其中桥台雉墙段 与桥台填土段相连接，而横隔板段与桥台雉墙段之间的净距则等于所述的横隔板与桥台雉 墙之间的净距。所述的锚孔的横隔板段和桥台雉墙段的长度分别等于所述的横隔板和桥台雉墙 的厚度，其口径为55-60mm ；根据所述的桥台填土的土质和所设计的钢锚杆的设计抗拔力， 所述的锚孔的桥台填土段的长度为500-1500mm，其口径为50_55mm。所述的钢锚杆用直径为30-32mm的光圆钢筋制作，其材质为20Cr合金钢或低碳 钢；在该钢锚杆的顶部，车成一个高为30-50mm的圆锥体；在其尾部200-220mm长的范围 内，车成梯形螺纹；在其锚固部位，每隔70-100mm都车一道宽20_50mm，深2_3mm的沟槽。所述的钢锚杆位于所述的锚孔的正中部位，其顶端与该锚孔的孔底相接触，其尾 端伸出所述的横隔板的外侧面200-220mm ；在该锚孔的桥台雉墙段和桥台填土段中，在孔 壁与所述的钢锚杆之间，充满了的所灌注的锚固包浆液。所述的套管为一节钢管，其长度等于所述的横隔板的厚度，其内径大于所述的钢 锚杆的直径2. 0-5. Omm ；该套管位于所述的锚孔的横隔板段内的正中部位，其外端与所述 的横隔板外侧表层的构造钢筋相焊接，在该套管与孔壁之间充满了密实的膨胀水泥砂浆。所述的钢垫板用IOmm厚的钢板制作，其平面为150X 150mm ；所述的螺母为六角 形，其厚度为50mm，其侧面边长等于所述的钢锚杆的直径；所述的弹性垫圈为机械工程的 标准构件。在所述的钢锚杆的尾部，所套入的钢垫板与所述的横隔板相贴；所拧入的一前一 后两个螺母紧紧挤压着一个所述的弹性垫圈；在该钢垫板与先拧入的螺母之间，为简支T 型梁预留出热胀冷缩的活动间距；这个活动间距根据一年中的最大温差、安装该钢锚杆时 的温度、桥体整个一联简支T型梁的长度、以及钢筋混凝土的热胀冷缩系数计算得出；在冬 季气温最低时，该活动间距的长度在0-5mm之间。本实用新型的优点是操作方法简单，使用工具简单，其钢锚杆所安装的位置准 确。随着一年四季气温的变化，简支T型梁都能正常伸缩，并不会对该钢锚杆产生拉应力。 在发生地震时，该钢锚杆能够有效地阻止简支T型梁向上掀起或向墩台两侧塌落。
图1是本实用新型中锚孔在横隔板外侧的正面图。图2是本实用新型中锚孔在桥台中的侧剖面图。图3是本实用新型中在锚孔中所灌注的锚固包浆液的侧剖面图。图4是本实用新型中钢锚杆的侧面图。图5是本实用新型中钢锚杆在锚孔内就位后的侧剖面图。图6是本实用新型中钢锚杆在锚孔内就位后在横隔板外侧的正面图。附图标记1横隔板，2桥台雉墙，3桥台填土，4锚孔，5钢锚杆，6钢垫板，7螺母，8弹性垫圈， 9所灌注的锚固包浆液，10套管，4-1横隔板段，4-2桥台雉墙段，4-3桥台填土段，5-1圆锥体，5-2梯形螺纹，5-3沟槽。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
具体实施方式
参见图1-6所示本实用新型是由一个锚孔4，一根钢锚杆5，一块钢垫板6，两个 螺母7，一个弹性垫圈8，一个套管10和所灌注的锚固包浆液9所构成。在桥台顶面，架设空心旋转钻，沿着纵桥的水平方向钻制锚孔4。该空心旋转钻的 钻头呈圆环状，其钻杆为一节无缝钢筒。钻杆的外径比钻头的外径小0. 5mm，其内径比钻头 的内径大0. 5mm，其长度不小于所制锚孔4的长度。在钻制锚孔4的横隔板段4_1和桥台雉 墙段4-2时，钻头的外径为55-60mm，壁厚为3. 0-3. 5mm。在钻制锚孔4的桥台填土段4-3 时，钻头的外径为50-55mm，壁厚为2. 5-3. 0mm。在钻制锚孔4的同时，取出已被崩断的原水 平抗震锚杆。所钻制的锚孔4由横隔板段4-1、桥台雉墙段4-2和桥台填土段4_3组成。横隔 板段4-1和桥台雉墙段4-2的长度分别等于横隔板1和桥台雉墙2的厚度，根据桥台填土 3的土质和钢锚杆5的设计抗拔力，桥台填土段4-3的长度在500-1500mm之间。锚孔4的 桥台雉墙段4-2与桥台填土段4-3相连接，锚孔4的横隔板段4-1与桥台雉墙段4-2之间 的净距等于横隔板1与桥台雉墙2之间的净距。钢锚杆5用直径为30-32mm的光圆钢筋制做，其材质为20Cr合金钢或低碳钢。在 钢锚杆5的顶部，车成一个高为30-50mm的圆锥体5_1，以利穿透所灌注的锚固包浆液9 ； 在其尾部200-220mm长的范围内，车成梯形螺纹5_2，以拧入双螺母7 ；在其锚固部位，每隔 70-100mm都车一道宽20_50mm，深2_3mm的沟槽5-3，以增大该钢锚杆与所灌注的锚固包浆 液9的凝固体之间的握裹力。当锚孔4被钻成之后，在其桥台雉墙段4-2和桥台填土段4-3内充满所灌注的锚 固包浆液9。为了使钢锚杆5在打入锚孔4后其轴线与锚孔4的轴线相重合，将一个定位 器预先插入该锚孔4的横隔板段4-1内，然后再将钢锚杆5插入该定位器中，其顶部圆锥体 5-1的顶尖插入锚孔4内所灌注的锚固包浆液9中。用风钻顶住该钢锚杆5的尾端，开动风 钻推进这根钢锚杆5，使其顶端抵达锚孔4的孔底。当锚孔4中所灌注的锚固包浆液9凝固 后，拔出定位器。拔出定位器以后，在钢锚杆5与锚孔4横隔板段4-1的孔壁之间出现了一个 ll-15mm宽的环状空间。在这个环状空间内加设一个套管10，该套管10为一节钢管，它的 长度等于横隔板1的厚度，其内径大于钢锚杆5的直径2. 0-5. 0mm。将该套管10安放于锚 孔4的横隔板段4-1内的正中部位，其外端与横隔板1外侧表层的构造钢筋相焊接，在该套 管10与锚孔的孔壁之间充满了密实的膨胀水泥砂浆。钢垫板6用IOmm厚的钢板制作，其平面为150X 150mm。螺母7为六角形，其侧面 边长等于钢锚杆5的直径，其厚度为50mm。弹性垫圈8为机械工程的标准构件。当钢锚杆 5在锚孔4中就位以后，在其尾部首先套入一块钢垫板6，然后顺次拧入一个螺母7、套入一 个弹性垫圈8，最后再拧入一个螺母7。在钢锚杆5的尾部，钢垫板6与横隔板1相贴，前后两个螺母7紧紧挤压着一个弹 性垫圈8。在该钢垫板6与先拧入的螺母7之间，为简支T型梁预留出热胀冷缩的活动间距。这个活动间距根据一年中的最大温差、安装该钢锚杆5时的温度、整个一联简支T型梁 的长度、以及钢筋混凝土的热胀冷缩系数计算得出。在冬季气温最低时，该活动间距的长度 在0-5mm之间。
权利要求1.一种锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于它包括有一个锚孔〔4〕，一根 钢锚杆〔5〕，一块钢垫板〔6〕，两个螺母〔7〕，一个弹性垫圈〔8〕，一个套管〔10〕和所灌注的 锚固包浆液〔9〕；所述的锚孔〔4〕沿纵桥向的水平方向打入，它穿过横隔板〔1〕和桥台雉墙 〔2〕，进入桥台填土〔3〕中，其轴线至该横隔板〔1〕左右两侧的距离相等，并位于桥台顶面以 上的300-350mm处；所述的钢锚杆〔5〕通过所灌注的锚固包浆液〔9〕固定于该锚孔〔4〕的桥 台雉墙段〔4-2〕和桥台填土段〔4-3〕中，其尾端伸出所述的横隔板〔1〕的外侧面200-220mm ； 所述的套管〔10〕套在所述的钢锚杆〔5〕的外侧，它位于该锚孔〔4〕横隔板段〔4-1〕的正中 部位，并与所述的横隔板〔1〕相固定；在这根钢锚杆〔5〕的尾部，所套入的钢垫板〔6〕与所 述的横隔板〔1〕相贴，所拧入的一前一后两个螺母〔7〕紧紧挤压着一个弹性垫圈〔8〕。
2.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于所述的锚 孔〔4〕由横隔板段〔4-1〕、桥台雉墙段〔4-2〕和桥台填土段〔4-3〕三部分构成，其中桥台雉 墙段〔4-2〕与桥台填土段〔4-3〕相连接，而横隔板段〔4-1〕与桥台雉墙段〔4-2〕之间的净 距则等于所述的横隔板〔1〕与桥台雉墙〔2〕之间的净距。
3.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于所述的锚 孔〔4〕的横隔板段〔4-1〕和桥台雉墙段〔4-2〕的长度分别等于所述的横隔板〔1〕和桥台雉墙 〔2〕的厚度，其口径为55-60mm ；所述的锚孔〔4〕的桥台填土段〔4_3〕的长度为500-1500mm， 其口径为50-55mm。
4.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于所述的钢 锚杆〔5〕用直径为30-32mm的光圆钢筋制作，其材质为20Cr合金钢或低碳钢；在该钢锚杆 〔5〕的顶部，车成一个高为30-50mm的圆锥体〔5-1〕；在其尾部200_220mm长的范围内，车 成梯形螺纹〔5-2〕；在其锚固部位，每隔70-100mm都车一道宽20_50mm，深2_3mm的沟槽〔 5-3〕。
5.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于所述的钢 锚杆〔5〕位于所述的锚孔〔4〕的正中部位，其顶端与该锚孔〔4〕的孔底相接触，其尾端伸出 所述的横隔板〔1〕的外侧面200-220mm;在该锚孔〔4〕的桥台雉墙段〔4_2〕和桥台填土段〔 4-3〕中，在孔壁与所述的钢锚杆〔5〕之间，充满了的所灌注的锚固包浆液〔9〕。
6.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于所述的套 管〔10〕为一节钢管，其长度等于所述的横隔板〔1〕的厚度，其内径大于所述的钢锚杆〔5〕 的直径2. 0-5. Omm;该套管〔10〕位于所述的锚孔〔4〕的横隔板段〔4_1〕内的正中部位，其 外端与所述的横隔板〔1〕外侧表层的构造钢筋相焊接，在该套管〔10〕与孔壁之间充满了膨 胀水泥砂浆。
7.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于所述的钢 垫板〔6〕用IOmm厚的钢板制作，其平面为150X 150mm ；所述的螺母〔7〕为六角形，其厚度 为50mm，其侧面边长等于所述的钢锚杆〔5〕的直径。
8.根据权利要求1所述的锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓，其特征在于在所述的 钢锚杆〔5〕的尾部，所套入的钢垫板〔6〕与所述的横隔板〔1〕相贴；所拧入的一前一后两个 螺母〔7〕紧紧挤压着一个所述的弹性垫圈〔8〕；在该钢垫板〔6〕与先拧入的螺母〔7〕之间， 为简支T型梁预留出热胀冷缩的活动间距。
专利摘要本实用新型涉及一种锚固于公路桥桥台的水平抗震锚栓。它包括有一个锚孔，一根钢锚杆，一块钢垫板，两个螺母，一个弹性垫圈，一个套管和所灌注的锚固包浆液。锚孔穿过简横隔板和桥台雉墙，进入桥台填土中。钢锚杆在锚孔内准确就位，并与桥台雉墙和桥台填土相锚固。在钢锚杆的尾部，所套入的钢垫板与横隔板相贴，在前后两个螺母之间紧紧挤压着一个弹性垫圈，使这两个螺母被牢牢地锁在所设定的位置上。在钢垫板与先拧入的螺母之间，为简支T型梁预留出热胀冷缩的活动间距。随着一年四季气温的变化，简支T型梁都能正常伸缩，并不会对该锚杆产生拉应力。在发生地震时，该新水平抗震锚栓能够有效地阻止简支T型梁向上掀起或向墩台两侧塌落。
文档编号E02D5/74GK201843138SQ20102051444
公开日2011年5月25日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者杨宏量, 赵彦学 申请人:北京金孚佳润公路特种工程有限公司