[发明专利]一种大直径预张拉玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加装置及方法

说明书

本发明属于岩土锚固技术领域，涉及一种大直径预张拉玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加装置及方法，通过对锚杆杆体自由段环套钢套管的方式对筋体进行保护，防止玻璃纤维锚杆产生剪切破坏；在基础底板锚杆杆体处增设“十字型”加强筋，增大锚杆杆体与基础底板的锚固力；锚杆杆体与预紧力施加装置通过锚栓连接，连接简单牢固，彻底解决了玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加困难的难题。

技术领域

本发明属于岩土锚固技术领域，涉及一种大直径预张拉玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加装置及方法。

背景技术

随着科学进步、技术发展以及基础设施建设的持续推进，基础埋深越来越大，服役环境越来越严酷，对抗浮的设计要求越来越高。在实际工程中，通常采用降排水法、压重法、抗浮桩以及抗浮锚杆等方法来达到抗浮的目的。而抗浮锚杆作为众多抗浮措施中的一种，因其地层适应性强、可分散应力、便于施工、硬质岩土层中承载力高、施工工期短及造价低等优点而被广泛应用。抗浮锚杆在具有侵蚀性的地下水中极易腐蚀，且常年处于干湿交替的环境，为了获得更高的承载力，同时还有满足耐久性的要求，通常会对锚杆施加预紧力或预应力，锚杆杆体受拉时易产生较大的徐变，且长时间工作后承载力得不到保证。

玻璃纤维筋是由含碱量小于1％的无碱玻璃纤维无捻粗纱或者高强玻璃纤维无捻粗纱和树脂基体(环氧树脂、乙烯基树脂)、固化剂等材料，通过成型固化工艺复合而成的筋材，简称GFRP筋。玻璃纤维筋锚杆目前已经在边坡支护、抗浮锚杆中得到应用。与普通抗浮锚杆相比，玻璃纤维筋锚杆具有更高的承载力、更强的抗腐蚀性能以及更小的徐变特性。但由于玻璃纤维筋的横向抗剪切能力较差，采用现有的预应力加载装置，其夹具产生的横向剪力极容易对玻璃纤维筋造成剪切破坏，从而降低玻璃纤维筋锚杆的承载力，甚至会夹断筋体导致预应力无法施加；并且预应力垫板与基岩的错位也会导致玻璃纤维筋的剪切破坏。

目前，对锚杆施加预紧力的技术不少，例如CN204311448U公开的一种施加锚杆预紧力装置；CN103244159B公开的一种施加锚杆预紧力的方法及装置。但是，专门针对玻璃纤维抗浮锚杆施加预应力的装置及方法较少，例如CN106193615A公开了一种三根玻璃纤维筋锚杆的抗浮锚杆及对三根玻璃纤维筋锚杆同时施加预紧力的加载装置，该装置保护了玻璃纤维筋不受剪切破坏，但是形式过于复杂，并且适用范围受到限制，只能针对三根玻璃纤维筋的锚杆。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种新型大直径预张拉玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加装置及方法，通过对锚杆杆体自由段环套钢套管的方式对筋体进行保护，防止玻璃纤维锚杆产生剪切破坏；在基础底板锚杆杆体处增设“十字型”加强筋，增大锚杆杆体与基础底板的锚固力；锚杆杆体与预紧力施加装置通过锚栓连接，连接简单牢固，彻底解决了玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加困难的难题。

为达到上述目的，本发明所述大直径预张拉玻璃纤维筋抗浮锚杆预紧力施加装置包括锚杆钻孔、基础底板、底板主筋、防水层、预紧力钢垫板、紧锁锚固板、预紧力螺母、特制筋体、连接锚栓、钢套筒、锚杆杆体、锚杆扩大头、锚杆对中器、连接钢管、工字梁、反力梁、穿心千斤顶、紧锁螺母和注浆管；锚杆杆体竖直放置在锚杆钻孔内，锚杆扩大头安装在锚杆杆体底部形成整体，锚杆扩大头位于锚杆钻孔的底部扩孔处，锚杆杆体的上端套有钢套管，锚杆对中器沿竖向均匀环套在钢套管外侧壁上，锚杆钻孔的顶部安装有预紧力钢垫板，预紧力钢垫板与基础底板之间设有防水层，基础底板内均为设有底板主筋，预紧锚固板通过预紧力螺母固定安装在预紧力钢垫板的顶部中间位置，连接钢管或特制筋体通过连接锚栓固定套装在钢套筒上端，两根工字梁对称设置在预紧锚固板两侧，反力梁垂直于两工字梁放置在工字梁中心，连接钢管穿过反力梁的孔洞，反力梁的顶部中心设有穿心千斤顶，连接钢管通过穿心千斤顶顶部的紧固螺母与穿心千斤顶连接，注浆管贯穿整个锚杆钻孔并穿过基础底板。