一种抗浮锚杆的顶撑式自锁锚头及建筑抗浮方法与流程

本发明涉及一种建筑施工领域，特征涉及一种抗浮锚杆及利用抗浮锚杆的建筑抗浮方法。

背景技术：

随着建筑行业的蓬勃发展，海景房、湖景房等成为市场热捧的对象，市场对建筑物的抗浮要求越发严格。建筑抗浮常用有以下三种方法：一是增加配重法，多用于浮力较小或结构自重与浮力相差较小的情况，通过增加覆土、结构自重或边墙加载等来抵抗浮力；二是释放水浮力法，在基底下方设置压力释放层，使基底下的水汇集在一起并导流排出，从而释放水压力，多用于地基位于不透水且土质较坚硬的土层；三是抗浮锚杆法，利用抗浮锚杆的抗拔力与结构自重，共同抵抗浮力。而抗浮锚杆分两种，一种是是以热轧钢筋为杆体，利用杆体与周围高压浆体的握裹力来抵抗上浮力，这种形式的锚杆称之为普通抗浮锚杆。当普通抗浮锚杆的杆体不能满足抗浮力要求且遇到岩层地基时，多采用第二种做法。即把杆体换成精轧螺纹钢，并在杆体端部安装一个椎体锚头，利用端部椎体锚头与周围浆体的机械咬合力来抵抗上浮力，这种形式的锚杆称之为自锁抗浮锚杆。

如图1所示，为传统抗浮锚杆的结构示意图，其整个杆件1’分为地上部分和地下部分。其中地上部分约420-500mm锚入底板混凝土，杆体的上端部锁一块200*200*24的钢板2’，钢板2’上下各用螺母3’固定；地下部分长度不固定，一般往地下一直深入，直到遇到岩层，并且深入岩层3000-3500mm，在岩层形成扩孔，并在下端部形成锥形锚头4’，灌入结构胶，最后高压注浆。

具体施工工艺如下：用机械钻孔，直到深入岩层3-3.5米，然后按照设计在孔底形成扩孔②根据孔深制作杆体精轧螺纹钢的长度，精轧螺纹钢之间采用套筒连接。③套上扩胀套筒，并将精轧螺纹钢底部加工成锥形。④将整个杆件放入孔底，然后施压扩胀套筒直至扩胀套筒张开。⑤在底部灌入结构胶⑤一次高压注浆。⑦二次注浆。

现有做法中，存在以下缺点：1.需要把精轧螺纹钢端部加工成锥形，操作流程复杂费力；2.需要套上扩胀套筒，并且需要对扩胀套筒进行加压至扩胀套筒胀开成锥形，这样的操作比较困难，特别是在杆体入土比较深的时候；3.在锚固段形成锥形后，还需要注入结构胶，浪费材料；4.整个工艺过程繁杂，工艺工期过长，需要二次高压注浆。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题，在于提供一种抗浮锚杆的顶撑式自锁锚头及建筑抗浮方法，通过活动受力杆的自身重力来控制锚头扩张，方便操作和施工，且抗浮效果更加可靠。

本发明的顶撑式自锁锚头是这样实现的：一种抗浮锚杆的顶撑式自锁锚头，包括杆体连接螺母、翼缘板以及活动受力杆，所述翼缘板固定在所述杆体连接螺母的外侧表面，且所述翼缘板上设有一插槽，所述活动受力杆的连接端嵌于所述插槽内且可转动地连接在所述翼缘板上，且自由端并能在自身重力的作用下转动张开。

进一步的，本发明还包括一底座，所述底座固定连接在所述杆体连接螺母和所述翼缘板的底面，还抵设于所述活动受力杆的连接端的底部。

进一步的，所述活动受力杆为立式板状结构，且所述活动受力杆的连接端是通过销轴连接在所述翼缘板上。

进一步的，所述翼缘板和所述活动受力杆的数量均为三个，均匀分布在所述杆体连接螺母的外侧表面。

本发明方法是这样实现的：一种建筑抗浮方法，利用上述本发明的抗浮锚杆的顶撑式自锁锚头，并进行如下步骤：

s1、先在地上钻孔，直到深入岩层3-3.5米，然后按照设计在孔底形成扩孔；

s2、根据孔深切割精轧螺纹钢，以作为抗浮锚杆的杆体，再将所述顶撑式锚头旋入杆体的一端部，并使该端部露出所述顶撑式锚头一段长度；

s3、在杆体的另一端部引入注浆管，并使注浆管的管口位于所述顶撑式锚头的上方；

s4、等到所述扩孔清空完毕后，将杆体放入孔内，且所述顶撑式锚头朝下，所述顶撑式锚头的活动受力杆到达扩孔内时，在自身重力的作用下向下转动张开；

s5、常压灌入无机灌浆料，待龄期满足设计要求后，再根据规范进行检测。

其中，所述步骤s2中，所述端部露出所述顶撑式锚头100mm。

本发明的优点在于：本发明的顶撑式自锁锚头是利用受力杆与翼缘板之间的铰接关系，在杆体下放至孔底后受力杆因重力的作用会自动张开，与浆体握裹在一起形成锚固端，在锚杆受力时利用锚头强大的机械咬合力抵抗浮力。相对于传统的扩胀套筒，从工艺上讲，免去将精轧螺纹钢加工成锥形，免去对扩胀套筒的扩胀施压，精简了工艺；从材料上讲，免去了结构胶，免去了精轧螺纹钢的锥形锚固端；从技术操作性讲，更具备操作性。总体上节约了人力物力，提高了施工效率，有着良好的经济效益。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是现有传统的抗浮锚杆的结构示意图。

图2a至图2b是本发明顶撑式自锁锚头的结构示意图。

图3是本发明顶撑式自锁锚头的活动受力杆的原理示意图。

图4是本发明顶撑式自锁锚头在使用状态下的结构示意图。

【具体实施方式】

实施例一

请参阅图1至图4所示，该实施例提供本发明的抗浮锚杆的顶撑式自锁锚头100，包括杆体连接螺母1、翼缘板2以及活动受力杆3，所述翼缘板2固定在所述杆体连接螺母1的外侧表面，且所述翼缘板2上设有一插槽22，所述活动受力杆3的连接端31嵌于所述插槽22内且可转动地连接在所述翼缘板2上，且自由端32并能在自身重力的作用下转动张开。

本发明的顶撑式自锁锚头还包括一底座4，所述底座4固定连接在所述杆体连接螺母1和所述翼缘板2的底面，还抵设于所述活动受力杆3的连接端31的底部。一方面通过底座4可以将将杆体连接螺母1、所述翼缘板2更加牢固的固定在一起；另一方面可以对所述活动受力杆3的连接端31进行承托和限位，以将活动受力杆3的自由端32张开在最大的角度上，以增大顶撑式自锁锚头100与浆体的机械咬合力来抵抗浮力。另外，底座4的中心开设有一不小于螺母内径的穿透孔42，以便于杆体300穿过。

在一具体的实施例中，所述活动受力杆3为立式板状结构，且所述活动受力杆3的连接端是通过销轴5连接在所述翼缘板2上。立式板状结构使活动受力杆3的纵向承载力更大，可以大大提升锚头的可靠性能。

所述翼缘板2和所述活动受力杆3的数量均为三个，均匀分布在所述杆体连接螺母1的外侧表面。

本发明的顶撑式自锁锚头在选材时，杆体连接螺母1采用壁厚不小于15mm、长度不小于100mm的内螺旋套筒，杆体连接螺母1的内径根据精轧螺纹钢(即杆体300)的直径要求而定，杆体连接螺母与精轧螺纹钢之间采用螺纹连接；底座4采用厚度为10mm的圆形钢板，圆形钢板中间有个穿透孔，穿透孔42的直径不小于杆体连接螺母1的内径，以保证精轧螺纹钢顺利穿透，底座4直径应满足将杆体连接螺母1和翼缘板2满焊在底座4上面，底座4与杆体连接螺母1和翼缘板2之间采用满焊连接；每个翼缘板2采用两块12mm*20mm*60mm的钢板，垂直满焊在杆体连接螺母1和底座4上，两钢板之间的间隙形成所述插槽22，每个活动受力杆3与插槽一一对应；活动受力杆3采用厚度不小于10mm的四边形，活动受力杆3与翼缘板2之间采用销轴5铰接；销轴5采用直径不小于4mm的钢钉。

实施例二

主要如图4所示，该实施例提供本发明的一种建筑抗浮方法，利用上述本发明的抗浮锚杆的顶撑式自锁锚头，其包括如下步骤：

s1、先在地上钻孔，直到深入岩层3-3.5米，然后按照设计在孔200的底形成扩孔202。

s2、根据孔200的深度切割精轧螺纹钢，以作为抗浮锚杆的杆体300，再将所述顶撑式锚头100旋入杆体的一端部302，并使该端部302露出所述顶撑式锚头100一段长度；该长度以100mm为宜。

s3、在杆体300的另一端部引入注浆管400，将注浆管400与杆体300通过绑带500绑定，并使注浆管400的管口402位于所述顶撑式锚头100的上方。

s4、等到所述扩孔202清空完毕后，将杆体300放入孔内，且所述顶撑式锚头100朝下，所述顶撑式锚头100的活动受力杆3到达扩孔202内时，在自身重力的作用下向下转动张开。

s5、通过注浆管400常压灌入无机灌浆料，待龄期满足设计要求后，再根据规范进行检测。此时活动受力杆3与浆体握裹在一起形成锚固端，在锚杆受力时即可利用顶撑式锚头100强大的机械咬合力抵抗浮力。

综上所述，本发明的顶撑式自锁锚头是利用受力杆与翼缘板之间的铰接关系，在杆体下放至孔底后受力杆因重力的作用会自动张开，与浆体握裹在一起形成锚固端，在锚杆受力时利用锚头强大的机械咬合力抵抗浮力。相对于传统的扩胀套筒，从工艺上讲，免去将精轧螺纹钢加工成锥形，免去对扩胀套筒的扩胀施压，精简了工艺；从材料上讲，免去了结构胶，免去了精轧螺纹钢的锥形锚固端；从技术操作性讲，更具备操作性。总体上节约了人力物力，提高了施工效率，有着良好的经济效益。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。