專利名稱：巖石錨桿的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及巖土工程領(lǐng)域，具體來講是ー種用于巖石地基的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在巖土工程中，在巖石地基上施工建筑物吋，由于巖石地基不同于軟土地基，巖石地基能承受較大的建筑物荷載的壓力，下沉降基甚少，不用設(shè)置專門的抗壓結(jié)構(gòu)；但地下水位上升吋，尤其是在建筑物底板上部的結(jié)構(gòu)正在施工吋，底板上部的荷載較小，無法抵抗地下水上升的浮力，引起底板及底板上部結(jié)構(gòu)向上位移，造成建筑物局部損壞，故在巖石地基上施工建筑物，需要采用足夠的巖石錨桿(也稱巖石抗拔樁)來提供抗拔力，以抵御地下水上浮的浮力。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)為，巖石地基102中設(shè)有多個錨孔104，每個錨孔104內(nèi)安裝有一根錨桿體103，錨桿體103 —般是采用熱軋鋼筋或鋼絞線，錨孔104 孔壁和錨桿體103之間灌注有錨固漿體105，每根錨桿體103的頂端高于錨孔104的頂端， 巖石地基102上方澆筑有建筑物的混凝土底板101，每根錨桿體103的頂端與混凝土底板 101內(nèi)的鋼筋固定且每根錨桿體103的頂端錨固在混凝土底板101的混凝土內(nèi)?，F(xiàn)有技術(shù)的巖石錨桿的施工方法如下a、在巖石地基上根據(jù)設(shè)計要求鉆多個錨孔，然后，將錨孔中的雜物如碎石塊清理干凈，即清孔；b、向每個錨孔內(nèi)放置一根錨桿體，該錨桿體采用定位裝置安裝在錨孔的中心位置，每根錨桿體的頂端上凸于錨孔的頂端，定位裝置一般為三個一組的多組翅片，每組翅片固定在錨桿體上的圓周上，每組的三個翅片沿周向均勻分布，翅片的寬度略小于錨桿體圓周面與錨孔孔壁的距離；C、向錨孔內(nèi)注漿，直至漿液與巖石地基的頂面平齊，灌注的漿液為水泥砂漿或細(xì)石混凝土 ；d、待錨孔內(nèi)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，在巖石地基上方敷設(shè)建筑物混凝土底板的鋼筋網(wǎng)，并將每根錨桿體的上端與底板鋼筋網(wǎng)固定；e、敷設(shè)建筑物底板的側(cè)模板，并澆筑建筑物底板的混凝土。以上現(xiàn)有技術(shù)的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)存在以下缺陷為了保證巖石錨桿的抗拔カ達(dá)到設(shè)計要求，需要鉆多個錨孔并對每個錨孔清孔，由于錨孔的數(shù)目過多，這樣，就需要多次的鉆孔和多次的清孔，其過程復(fù)雜繁瑣，耗費エ時長，施工強(qiáng)度大；而且，在巖石地基上鉆的錨孔數(shù)目過多，可能會對巖石地基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞和損傷，影響整個建筑物的質(zhì)量和安全。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種能減少錨孔的數(shù)量、避免巖石地基被破壞損傷的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)。本實用新型的技術(shù)解決方案是，提供ー種巖石錨桿的結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)于巖石地基內(nèi)的多個錨孔和多根錨桿體，錨桿體包括錨固在錨孔內(nèi)的錨孔段和錨固在位于巖石地基上方的混凝土底板內(nèi)的底板段，每個錨孔內(nèi)錨固有一組三根錨桿體，同組的三根錨桿體的錨孔段相互焊接，同組的三根錨桿體的底板段均彎折，且每根錨桿體的彎折段與豎直向的夾角β相同且夾角β小于或等于45°，而且從俯視形狀看每根錨桿體的彎折段與同組的其它錨桿體的彎折段的夾角均為120°，同組的三根錨桿體的彎折段之間固定有不少于三層的水平向的異型焊接網(wǎng)，每根錨桿體的底板段與混凝土底板的鋼筋網(wǎng)固定。每根錨桿體的彎折段與豎直向的夾角β為45°。每層異型焊接網(wǎng)與相鄰層的異型焊接網(wǎng)的距離為0.加。采用以上結(jié)構(gòu)后，本實用新型巖石錨桿的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下顯著優(yōu)點和有益效果由行業(yè)內(nèi)常識可以，巖石錨桿的抗拔承載カ與錨孔的橫截面積、錨桿體的直徑，錨桿體的有效錨固長度、錨固漿體與錨桿體的粘結(jié)以及錨固漿體與錨孔的粘結(jié)有關(guān)。而本實用新型的巖石錨桿，采用的漿體與現(xiàn)有技術(shù)相同，故可以理解為本實用新型的錨固漿體與錨桿體的粘結(jié)以及錨固漿體與錨孔的粘結(jié)均和現(xiàn)有技術(shù)相同；再由于本實用新型的錨桿體與現(xiàn)有技術(shù)采用的是相同的錨桿體，故錨桿體的直徑與現(xiàn)有技術(shù)相同，又將本實用新型的錨孔的直徑設(shè)為現(xiàn)有技術(shù)錨孔的直徑的
月倍，這樣，本實用新型的錨孔的橫截面就等于現(xiàn)有技術(shù)錨孔橫截面的3倍，同吋，本實用
新型的錨孔深度與現(xiàn)有技術(shù)的錨孔深度一致，即本實用新型的有效錨固長度與現(xiàn)有技術(shù)ー 致，綜上，本實用新型的帶三根錨桿體的一個錨孔的抗拔承載カ不低于現(xiàn)有技術(shù)的三個帶一根錨桿體的錨孔的抗拔承載カ。由于本實用新型一個帶三根錨桿體的錨孔的抗拔承載カ不低于現(xiàn)有技術(shù)的三個帶ー根錨桿體的錨孔，這樣，在整體抗拔承載カ不下降的前提下，極大程度的減少了錨孔的數(shù)目，即錨孔數(shù)目只有原來的三分之一，這樣，只需要更換不同尺寸的鉆頭，就能少打三分之ニ的錨孔，同樣，也少清理三分之ニ的錨孔，故簡化了施工過程，縮短了エ時，降低了施工勞動強(qiáng)度；其次，由于鉆孔的數(shù)目減少，這就避免了過多鉆孔對巖石地基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞和損傷，提高了整個建筑物的質(zhì)量和安全；再次，由于同組的三根錨桿體的錨孔段相互焊接為一體，且同組的三根錨桿體的底板段也被異型焊接網(wǎng)連接為一體，這樣，就形成了層層相互咬合的效應(yīng)，使得錨桿體錨固粘結(jié)牢固可靠，更不易被破壞。為了加深對以上技術(shù)效果的理解，以下結(jié)合具體計算公式和數(shù)據(jù)對以上巖石錨桿的抗拔承載カ做進(jìn)ー步分析。巖石錨桿的抗拔承載カ是指錨桿體自身的軸向拉力設(shè)計值Ntl、錨固漿體與錨孔
之間的粘結(jié)強(qiáng)度W12以及錨固漿體與錨桿體之間的粘結(jié)強(qiáng)度&三個值中的最小值。這三個值的公式如下1、Ν <Λχ/_+ち，其中為是錨桿體的截面積；是錨桿體的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，由《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010中取，現(xiàn)有技術(shù)和本實用新型的錨桿體一般是采用熱軋鋼筋HRB400，其/_的值為400N/mm2 ;式是錨桿體的抗拉安全系數(shù)，從標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》CECS22:2005規(guī)定中取，其值為1. 6。,其中，Ie是錨桿體有效錨固長度，D是錨孔直徑，
/ e是錨固漿體與錨孔之間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，從CECS22:2005規(guī)定中取，其值為1.2 N/
mm2 ； Ψ是錨固長度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響系數(shù)，從CECS22:2005規(guī)定中取，其值為1. 3 ；K為錨固漿體的抗拔安全系數(shù)，從CECS22:2005規(guī)定中取，其值為2. 0。W, N < IaχBX足χdχψ^Κ，其中，Ia、K、Ψ 與公式 2 相同，d 為錨桿
體的直徑；η為錨孔內(nèi)錨桿體的根數(shù)；ζ為采用多根錨桿體時界面粘結(jié)強(qiáng)度降低系數(shù)， 從CECS22:2005規(guī)定中取，其值為0.8;/ 為錨固漿體與錨桿體的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，從 CECS22:2005規(guī)定中取，其值為3. 0 N/mm2。我們將多組錨桿體的直徑d、錨孔的直徑D、有效錨固長度1 帶入計算，如當(dāng)d為 20mm、D為60匪、 β為3m時，計算出Nn為78. 3KN, Ng2為441. 3KN, Na為四4謂；d為25匪、 D 為 75mm、為 3m 時，計算出 Ntl 為 122. 7KN, Nt2 為 551 · 4KN, Nn 為 459. 5KN ；d 為 32mm、D 為96mm、I11為3m時，計算出Ntl為201KN，Ma為705. 7KN, Na為470KN ；通過以上計算結(jié)果能發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律，由于巖石錨桿的抗拔承載カ是Nll、Wf2、&三個值中的最小值，而毎次計算的結(jié)果N 都遠(yuǎn)小于其它兩個值，Ntl就是巖石錨桿的實際抗拔承載力，故巖石錨桿的實際抗拔承載カ是由公式1 NtlS為ズみ—ち來決定和控制的。當(dāng)然，以公式1為巖石錨桿的實際抗拔承載カ控制公式，是要在錨固漿體與錨孔之間的粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ん大于0. 47Mpa以上的巖石即較軟巖、較硬巖、硬巖中實現(xiàn)的。本實用新型采用的錨桿體和現(xiàn)有技術(shù)相同，都是用熱軋鋼筋HRB400，故本實用新型錨桿體的截面積為、錨桿體的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/jt和錨桿體的抗拉安全系數(shù)式均與現(xiàn)
有技術(shù)相同，故本實用新型的錨桿體與現(xiàn)有技術(shù)錨桿體的抗拔承載カ相同。為了保證本實用新型施工方法鉆ー個錨孔的體積與現(xiàn)有技術(shù)鉆三個錨孔的體積相等，本實用新型的錨孔深度與現(xiàn)有技術(shù)的錨孔深度相同，即錨桿體的有效錨固長度相同，
而且本實用新型的錨孔的直徑為現(xiàn)有技術(shù)錨孔直徑的在倍，換句話說，為了達(dá)到鉆孔的體積相同的目的，本實用新型的錨孔直徑為現(xiàn)有技術(shù)錨孔直徑的石倍，即O2 = Sd0。而本實用新型錨孔的直徑疼必須符合構(gòu)造規(guī)定，即必須滿足以下不等式4、dr +50mm <DZ < 3d2 。其中，ち是本實用新型錨桿體的直徑，由于本實用新型是三根并攏的錨桿體，故 rf^就是三根錨桿體的外切圓的直徑，三根錨桿體中每根的直徑も就是現(xiàn)有技術(shù)的ー根錨桿體的直徑ち，而み=2-155ι σ。[0030] 我們將多組錨桿體的直徑も、錨孔的直徑、帶入計算，如も為20mm，％為
60mm 時，ι/ζ+50ιπ ι 的值為 93mm, B,為 104mm, 3rf.為 129mm ；當(dāng)ち為 25mm, D0 為 75mm
時，+50面》的值為104讓，Dz為130mm，Mx為162mm ；當(dāng)為32匪，D0為96mm時，
d2+5Qmm的值為119mm，B2為166mm，M2為207謹(jǐn)；通過以上計算結(jié)果能發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律，
本實用新型的錨孔的直徑取現(xiàn)有技術(shù)錨孔直徑的S倍即D2 = ^0IM,是滿足不等式4 的，也就是符合構(gòu)造規(guī)定的。換句話說，本實用新型的錨孔直徑能取現(xiàn)有技術(shù)錨孔直徑的綜上所述，本實用新型帶三根錨桿體的ー個錨孔的抗拔承載カ與現(xiàn)有技術(shù)的三個帶ー根錨桿體的錨孔的抗拔承載カ相同且鉆孔的體積也相同。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖(已在背景技術(shù)中結(jié)合標(biāo)記說明，故以下具體實施方式
中不再敘述)。圖2是本實用新型巖石錨桿的結(jié)構(gòu)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實用新型巖石錨桿的結(jié)構(gòu)中的異型焊接網(wǎng)安裝在同組的三根錨桿體上時的放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型巖石錨桿的結(jié)構(gòu)的錨桿體的錨孔段的局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4的放大俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中所示現(xiàn)有技術(shù)的部件101、混凝土底板，102、巖石地基，103、錨桿體，104、錨孔，105、錨固漿體。本實用新型的部件1、混凝土底板，2、巖石地基，3、錨桿體，3. 1、錨孔段，3. 2、底板段，3. 2. 1、彎折段， 4、錨孔，5、錨固漿體，6、異型焊接網(wǎng)，7、焊縫。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)ー步說明，但本實用新型不僅局限于以下實施例。如圖2、圖3、圖4、圖5所示，本實用新型巖石錨桿的結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)于巖石地基2 內(nèi)的多個錨孔4和多根錨桿體3。錨桿體3包括錨固在錨孔4內(nèi)的錨孔段3. 1和錨固在位于巖石地基2上方的混凝土底板1內(nèi)的底板段3. 2。每個錨孔4內(nèi)錨固有一組三根錨桿體 3，同組的三根錨桿體3的錨孔段3. 1相互焊接。同組的三根錨桿體3的底板段3. 2均彎折，且每根錨桿體3的彎折段3. 2. 1與豎直向的夾角β相同且夾角β為45°，而且從俯視形狀看，每根錨桿體3的彎折段3. 2. 1與同組的其它錨桿體3的彎折段3. 2. 1的夾角均為 120°。同組的三根錨桿體3的彎折段3. 2.1之間固定有三層的水平向的異型焊接網(wǎng)6，每層異型焊接網(wǎng)6與相鄰層的異型焊接網(wǎng)6的距離為0.加。每根錨桿體3的底板段3. 2與混凝土底板1的鋼筋網(wǎng)固定。實施本實用新型巖石錨桿的結(jié)構(gòu)的施工方法，其步驟如下。a、在巖石地基2上根據(jù)設(shè)計要求鉆多個錨孔4，然后，將每個錨孔4中的雜物如碎石塊清理干凈，即清孔。b、每三根相同的錨桿體3作為一組，將每組的三根錨桿體3頭、尾并齊放置，具體的說，就是三根錨桿體3的頭端也就是上端均平齊，三根錨桿體3的尾端也就是下端均平齊，三根錨桿體3靠攏在一起，其圓周面相互接觸。而從橫截面看，三根錨桿體3呈三角形分布。每根錨桿體3由用于錨固在錨孔4中的錨孔段3. 1和用于錨固在混凝土底板1中的底板段3. 2構(gòu)成。將頭、尾并齊放置好的三根錨桿體3的錨孔段3. 1相互焊接。步驟b中的同組的三根錨桿體3的錨孔段3. 1相互焊接是指，每隔0. 5m將三根錨孔段3. 1焊接到一起，每次焊接的焊縫7的長度為0. 05m,每次焊接，是將ー根錨桿體的圓周面與相鄰的另一根錨桿體的圓周面相互接觸的位置焊接在一起。c、向每個錨孔4內(nèi)放置三根焊接好的錨桿體3，且采用定位裝置使得三根錨桿體3 位于錨孔4的中心附近而不與錨孔4孔壁接觸，每組的三根錨桿體3的錨孔段3. 1位于錨孔4中，每組的三根錨桿體3的底板段3. 2上凸于錨孔4。定位裝置是與現(xiàn)有技術(shù)相同的定位裝置，即三個翅片，每個翅片固定在每根錨桿體3遠(yuǎn)離同組的其它兩個錨桿體3的ー側(cè)， 通過翅片將每根錨桿體3與錨孔4的孔壁分隔開。d、向錨孔4內(nèi)灌注水泥砂漿或細(xì)石混凝土，即注漿，直至漿液與巖石地基2的頂面平齊，使得每組的三根錨桿體3的錨孔段3. 1錨固在錨孔4內(nèi)，而在錨桿體3的錨孔段3. 1 和錨孔4之間的漿液錨固后形成了錨固漿液5。e、待錨孔4內(nèi)的錨固漿體5的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后，在巖石地基2上方敷設(shè)建筑物混凝土底板1的下層鋼筋網(wǎng)，而每組的三根錨桿體3的頂端高于下層鋼筋網(wǎng)，每組的三根錨桿體3與下層鋼筋網(wǎng)接觸的部分與下層鋼筋網(wǎng)綁扎。f、將每組的三根錨桿體3高于混凝土底板1的下層鋼筋籠的部分彎折，使得每組的三根錨桿體3的彎折段3. 2. 1與豎直向的夾角β相同且夾角β小于或等于45°，本實用新型的夾角β為45°，而且從俯視形狀看每根錨桿體3的彎折段3. 2. 1與同組的其它錨桿體3的彎折段3. 2. 1的夾角均為120°。g、用水平向的正三角形的異型焊接網(wǎng)6將同組的三根錨桿體3的彎折段3.2. 1連接，異型焊接網(wǎng)6不少于3層，每層異型焊接網(wǎng)6與相鄰層的異型焊接網(wǎng)6的距離相等，該距離均等于0. 3mοh、在混凝土底板1下層鋼筋網(wǎng)上固定混凝土底板1上層鋼筋網(wǎng)，固定在一起的上層鋼筋網(wǎng)和下層鋼筋網(wǎng)形成了混凝土底板1的整體鋼筋網(wǎng)?；炷恋装?上層鋼筋網(wǎng)的頂面高于每根錨桿體3的頂端，將錨桿體3與上層鋼筋網(wǎng)接觸的部分與上層鋼筋網(wǎng)綁扎。i、敷設(shè)建筑物混凝土底板1的側(cè)模板，再澆筑建筑物的混凝土底板1的混凝土。
權(quán)利要求1.ー種巖石錨桿的結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)于巖石地基(2)內(nèi)的多個錨孔(4)和多根錨桿體 (3)，錨桿體(3)包括錨固在錨孔(4)內(nèi)的錨孔段(3. 1)和錨固在位于巖石地基(2)上方的混凝土底板(1)內(nèi)的底板段(3. 2)，其特征在于每個錨孔(4)內(nèi)錨固有一組三根錨桿體(3)， 同組的三根錨桿體(3)的錨孔段(3. 1)相互焊接，同組的三根錨桿體(3)的底板段(3. 2) 均彎折，且每根錨桿體(3)的彎折段(3. 2. 1)與豎直向的夾角β相同且夾角β小于或等于 45°，而且從俯視形狀看每根錨桿體(3)的彎折段(3. 2. 1)與同組的其它錨桿體(3)的彎折段(3. 2. 1)的夾角均為120°，同組的三根錨桿體(3)的彎折段(3. 2. 1)之間固定有不少于三層的水平向的異型焊接網(wǎng)(6)，每根錨桿體(3)的底板段(3. 2)與混凝土底板(1)的鋼筋網(wǎng)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)，其特征在于每根錨桿體(3)的彎折段 (3.2. 1)與豎直向的夾角β為45°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖石錨桿的結(jié)構(gòu)，其特征在于每層異型焊接網(wǎng)(6)與相鄰層的異型焊接網(wǎng)(6)的距離為0.加。
專利摘要本實用新型公開了一種巖石錨桿的結(jié)構(gòu)，它包括設(shè)于巖石地基(2)內(nèi)的錨孔(4)，每個錨孔(4)內(nèi)錨固有一組三根錨桿體(3)，同組的三根錨桿體(3)的錨孔段(3.1)相互焊接，同組的三根錨桿體(3)的底板段(3.2)均彎折，且每根錨桿體(3)的彎折段(3.2.1)與豎直向的夾角 相同且夾角 小于或等于45°，而且從俯視形狀看每根錨桿體(3)的彎折段(3.2.1)與同組的其它錨桿體(3)的彎折段(3.2.1)的夾角均為120°，同組的三根錨桿體(3)的彎折段(3.2.1)之間固定有不少于三層的水平向的異型焊接網(wǎng)(6)。該巖石錨桿的結(jié)構(gòu)能減少錨孔(4)的數(shù)量、避免巖石地基(2)被破壞損傷。
文檔編號E02D5/76GK202298620SQ20112041892
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者趙挺峰, 陳杰, 陳燕明 申請人:博坤建設(shè)集團(tuán)有限公司