一种变径FRP抗浮锚杆的制作方法

本实用新型涉及一种锚杆。

背景技术：

随着我国城市建设规模的不断扩大，地下空间的开发与利用工程量不断增加，开发深度不断加深，随之而来的地下结构底板抗浮要求不断提高，尤其是在东南沿海地区，地下水位高，地下空间底板所受浮力大，抗浮要求十分突出。

目前地下结构底板抗浮主要分两大类，一类是通过设置抗浮桩来抵御地下水上浮力；另一类是设置抗浮锚杆来实现底板抗浮。抗浮桩抗浮效果好，但成本高，施工复杂；抗浮锚杆成本相对较低，近些年应用范围不断扩大，但常用的金属锚杆长期耐久性仍值得检验，由于地下空间深度的加大，锚杆需承受的拉力加大，且在锚杆与混凝土结构底板间的相互作用关系较复杂，导致部分锚杆在连接处产生破坏。

技术实现要素：

为了克服已有锚杆的耐久性较差、局部容易被破坏的不足，本实用新型提供了一种耐久性较好、局部不容易被破坏的变径frp抗浮锚杆。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种变径frp抗浮锚杆，包括锚杆杆体和锚固端头，所述锚杆杆体和锚固端头均采用frp纤维材料，所述锚杆杆体包括等径段和变径段，所述等径段与变径段相接，所述等径段与变径段的最小外径处相接，所述变径段的最大外径处与所述锚固端头相接。

进一步，所述锚杆杆体外表面具有缠绕而成的矩形螺纹。

所述锚杆杆体截面有两部分构成，锚杆中心区域的纤维拉直状态锚杆外表面的纤维为单向缠绕状态，缠绕层形成外表面的矩形螺纹状。

本实用新型的基本原理是利用纤维增强复合材料(frp)加环氧树脂加工制作而成的一种抗浮锚杆，来替代目前常用的金属锚杆，提高锚杆的耐久性。将锚杆的杆体制成变直径的，在与地下空间底板相连接区域加大锚杆的直径，来提高锚杆在连接处抵御复杂受力的能力。

本实用新型的有益效果主要表现在：耐久性较好、局部不容易被破坏。

附图说明

图1是变径frp抗浮锚杆的示意图，d为与混凝土结构底板锚固端直径；d为锚杆杆体直径；a为与混凝土结构底板锚固端长度；j为变径段长度；l为锚杆主杆体长度。

图2是变径frp抗浮锚杆的a-a截面构成示意图，m为中间拉直纤维区域；n为外部缠绕螺纹区域。

图3是变径frp抗浮锚杆的安装示意图，1.锚杆；2.锚杆孔；3锚固螺母；4.混凝土结构底板；5.锚杆穿越地层。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图1～图3，一种变径frp抗浮锚杆，包括锚杆杆体和锚固端头，所述锚杆杆体和锚固端头均采用frp纤维材料，所述锚杆杆体包括等径段和变径段，所述等径段与变径段相接，所述等径段与变径段的最小外径处相接，所述变径段的最大外径处与所述锚固端头相接。

进一步，所述锚杆杆体外表面具有缠绕而成的矩形螺纹。

优选的，所述锚杆杆体截面有两部分构成，锚杆中心区域的纤维拉直状态锚杆外表面的纤维为单向缠绕状态，缠绕层形成外表面的矩形螺纹状。

本实施例中，frp纤维可包括玻璃纤维、碳纤维、芳伦纤维、玄武岩纤维等，纤维的长度方向为锚杆的杆体长度方向，也是锚杆受拉方向。

变径frp抗浮锚杆由锚杆杆体和锚固端头组成，锚杆杆体外表面具有缠绕而成的矩形螺纹，以便与地下土层有良好的结合力，与地下室底板连接部分锚固端为变径段j，主要起到锚固端的增强作用，锚杆中的纤维是锚杆受拉作用的主要提供者。如图1所示。

锚杆杆体截面有两部分构成，锚杆中心区域的纤维拉直状态，锚杆的抗拉能力主要由这部分纤维提供，锚杆外表面的纤维为单向缠绕状态，缠绕层形成外表面的矩形螺纹状，如附图2所示。

锚杆变径段位于锚杆采用两次加工而成，按锚杆体直径加工完全后，第二次用纤维在端部缠绕一次形成锚固段a和变径段j。

本实施例的变径frp抗浮锚杆的施工工艺包括以下步骤：

1)作为抗浮锚杆主要承受抗拔力，根据结构设计可确定出具体每根锚杆所需提供的抗拔力，此力就是锚杆选型的主要依据，且锚杆中部拉直纤维的抗拉能力要大于或等于此抗拔力要求，从而确定锚杆杆径d。

2)根据锚杆工作区域地层特性，由结构设计确定锚杆长度，当工厂制作的锚杆长度不足时，可采用逐根接长的方式。

3)施工地下空间混凝土结构底板至锚固厚度位置。

4)现场按结构设计要求施工锚杆钻孔达设计深度，且用泥浆护壁。

5)下放锚杆杆体直至钻孔孔底，将锚杆锚固长度暴露于混凝土结构底板上。

6)向孔内灌注高强度水泥砂浆，且将孔内泥浆全部排出。

7)待孔内水泥砂浆凝固有足够的强度，用锚固螺母将锚杆锚固于混凝土结构底板上。

8)施工混凝土结构底板的其余部分，将锚杆锚固端与混凝土结构底板组成一个完整的整体。

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