【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及用于防止向上水壓力的基礎(chǔ)或基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的保護(hù)裝置或保護(hù)深水區(qū)土層的地基措施領(lǐng)域，具體為一種帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置及其使用方法。
技術(shù)介紹
1、隨著我國高鐵等交通運(yùn)輸網(wǎng)的建立，跨海、跨河橋梁逐漸增多，不可避免地涉及到在深水復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行橋墩承臺施工，特別是在河床傾斜的河流中，坡積河床地質(zhì)條件下圍堰立面圖如圖1，該坡積河床存在水位高、水壓大、封底混凝土厚度相差較大、兩側(cè)浮力不均勻等復(fù)雜地質(zhì)條件造成施工困難。為確保橋墩承臺在深海環(huán)境中的正常施工，一般采用鋼管樁圍堰防水擋土的措施進(jìn)行施工，通過在鋼管樁圍堰內(nèi)施工封底混凝土并抽水給橋墩施工創(chuàng)造無水環(huán)境，施工應(yīng)用場景如圖1所示，圍堰內(nèi)抽水后基坑內(nèi)外形成高達(dá)三十多米的水位差而造成封底混凝土底部承受巨大浮力作用，封底混凝土易向上滑移或斷裂造成鋼管樁圍堰垮塌而發(fā)生安全事故。同時，在河床基巖分界面為斜坡的坡積河床復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行水下圍堰基坑開挖時，超過一定深度進(jìn)行水下開挖時上游側(cè)基巖難以開挖，開挖深度無法達(dá)到封底混凝土設(shè)計標(biāo)高形成斜坡開挖面，在開挖區(qū)域澆筑封底結(jié)構(gòu)時將形成非等厚封底混凝土，封底混凝土較厚側(cè)水位差較大而造成其浮力遠(yuǎn)高于較薄側(cè)浮力，巨大不平衡浮力作用下形成彎矩而造成封底混凝土與圍堰易發(fā)生彎折甚至傾覆。因此，巨大水壓力與不平衡浮力作用等施工條件給抗浮錨桿的設(shè)計提出更高要求。為解決坡積河床地質(zhì)條件下圍堰封地結(jié)構(gòu)的不平衡抗浮問題，需要設(shè)計適用于巨大不平衡浮力的高強(qiáng)度抗浮錨桿保證基坑封底結(jié)構(gòu)的安全。傳統(tǒng)抗浮錨桿與封底混凝土、錨桿漿體之間的作用力為摩擦力，單根抗浮錨桿鋼筋僅靠摩擦力
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易加工、造價低、抗拔效果好的抗浮構(gòu)件，本專利技術(shù)公開了一種帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置及其使用方法。
2、本專利技術(shù)通過如下技術(shù)方案達(dá)到專利技術(shù)目的：
3、一種帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，包括錨桿螺紋鋼筋，其特征是：還包括抗拔鍥形體、可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板、錨固連接板、錨桿底座、注漿管和組合構(gòu)件；
4、基底土層內(nèi)部開設(shè)有錨桿孔，錨桿孔內(nèi)部灌注有錨桿漿體；
5、錨桿螺紋鋼筋設(shè)置有兩組，兩組錨桿螺紋鋼筋并列設(shè)置，兩組錨桿螺紋鋼筋外弧面等距套有至少兩組錨桿連接板，錨桿螺紋鋼筋底端設(shè)置錨桿底座，可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板焊接于錨桿螺紋鋼筋上端，且可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板通過斜拉鋼筋與錨固連接板連接聯(lián)合固定，錨桿螺紋鋼筋整體插入錨桿孔內(nèi)部，基底土層頂端澆筑有非等厚封底混凝土，非等厚封底混凝土與可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板澆筑為一個整體；
6、錨桿螺紋鋼筋兩側(cè)焊接有抗拔鍥形體，錨桿螺紋鋼筋中部設(shè)置有錨桿定位件，且錨桿定位件位于錨桿孔中心位置；錨桿底座焊接于兩組錨桿螺紋鋼筋底端。
7、抗浮錨桿聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)在橫向上由組合構(gòu)件將多根抗浮錨桿有效連接起來形成整體結(jié)構(gòu)而協(xié)同工作，在縱向上每根抗浮錨桿上端安裝在非等厚封底混凝土內(nèi)部并將錨桿下端插入基底土層。
8、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板包括承壓板、滑動槽和錨桿凹槽，承壓板兩側(cè)對稱貫穿開設(shè)有兩組可調(diào)節(jié)滑動槽，承壓板中部對稱貫穿開設(shè)有兩組錨桿凹槽，承壓板一側(cè)貫穿開設(shè)有注漿管定位孔。
9、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：兩組承壓板內(nèi)部分別栓接安裝有一組固定螺栓，每組固定螺栓底端安裝有一組斜拉鋼筋，兩組斜拉鋼筋末端于錨固連接板鉸接安裝，可根據(jù)不平衡浮力大小調(diào)節(jié)斜拉鋼筋與承壓板的栓接位置，最佳栓接位置根據(jù)式(i)力矩平衡方程確定，一般浮力較小側(cè)的固定螺栓距可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板中心為l/4，浮力較大側(cè)的固定螺栓距可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板中心為l/3。
10、fl2sin(arctan)=ρgδhl2+fl1sin(arctan)(i)
11、式(i)中，ρ為水的密度，g為重力加速度，h為圍堰外側(cè)水位線距非等厚封底混凝土較薄側(cè)底部的垂直距離，δh為非等厚封底混凝土兩側(cè)的厚度之差，l為可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板的長度，l1為非等厚封底混凝土較薄側(cè)斜拉鋼筋與可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板栓接位置距可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板中心位置的距離，l2為非等厚封底混凝土較厚側(cè)斜拉鋼筋與可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板栓接位置距可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板中心位置的距離，d為可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板與錨固連接板的垂直距離，f為斜拉鋼筋的容許拉力。
12、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：錨固連接板包括鉸接固定板，鉸接固定板的兩側(cè)對稱開設(shè)有兩組錨桿鋼筋孔，每組錨桿鋼筋孔外側(cè)均開設(shè)有一組鉸接連接孔。
13、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：兩組錨桿螺紋鋼筋從錨桿鋼筋孔內(nèi)部伸出焊接安裝，兩組斜拉鋼筋伸入對應(yīng)側(cè)鉸接連接孔內(nèi)部通過活動鉸連接。
14、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：錨桿底座設(shè)置在兩根錨桿螺紋鋼筋底端，錨桿底座包括錨桿定位錘、導(dǎo)向連接管、錨桿連接板、連接加強(qiáng)件和錨桿連接槽，錨桿定位錘頂端對稱安裝有兩組導(dǎo)向連接管，兩組導(dǎo)向連接管頂端固定安裝有一組錨桿連接板，錨桿連接板頂端安裝有連接加強(qiáng)件，連接加強(qiáng)件上表面中心開設(shè)有注漿管限位孔，注漿管限位孔兩側(cè)對稱開設(shè)有兩組錨桿連接槽，通過錨桿定位錘使錨桿底座位于注漿體內(nèi)部，確保錨桿結(jié)構(gòu)被注漿體包裹而不發(fā)生銹蝕破壞。
15、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：兩組錨桿螺紋鋼筋分別穿過對應(yīng)側(cè)錨桿連接槽與錨桿連接板焊接安裝，連接加強(qiáng)件分別與錨桿螺紋鋼筋和錨桿連接板焊接連接。
16、優(yōu)選的，所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：注漿管末端從注漿管定位孔和注漿管限位孔中心穿過伸至錨桿孔底部。
17、本專利技術(shù)公開了一種帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，可應(yīng)用于橋梁施工，本專利技術(shù)在橫向上采用組合構(gòu)件將多根抗浮錨桿有效連接起來協(xié)同工作達(dá)到共同抗拔效果，在縱向上每根抗浮錨桿由抗拔鍥形體、錨桿底座與可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板有效連接起來聯(lián)合抗拔。
18、本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡單、易加工、造價低、抗拔效果好，可有力推動深海橋梁基礎(chǔ)施工技術(shù)的研究和發(fā)展。具體來說，具有如下有益效果：
19、本專利技術(shù)的一種應(yīng)用于橋梁工程的抗浮錨桿聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)體系構(gòu)造簡單，造價低，能滿足橋梁工程中基坑封底結(jié)構(gòu)的抗浮需求，針對深水坡積河床中非等厚封底混凝土兩側(cè)水壓力相差較大，在較大不平衡浮力作用下抗浮錨桿易與錨桿漿體產(chǎn)生滑移而失效，專利技術(shù)了適用于坡積河床地質(zhì)條件下不平衡浮力的高強(qiáng)度抗浮錨桿。在橫向上采用組合構(gòu)件將多根抗浮錨桿有效連接起來，該組合結(jié)構(gòu)讓各部分抗浮錨桿共同承擔(dān)巨大浮力而有效降低一部分錨桿受力過大而失效的風(fēng)險，每根錨桿協(xié)同工作從而達(dá)到共同抗拔效果。在縱向上每根本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，包括錨桿螺紋鋼筋(1)，其特征是：還包括抗拔鍥形體(2)、可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板(5)、錨固連接板(6)、錨桿底座(14)、注漿管(15)和組合構(gòu)件(16)；
2.如權(quán)利要求1所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板(5)包括承壓板(501)、滑動槽(502)和錨桿凹槽(503)，承壓板(501)兩側(cè)對稱貫穿開設(shè)有兩組可調(diào)節(jié)滑動槽(502)，承壓板(501)中部對稱貫穿開設(shè)有兩組錨桿凹槽(503)，承壓板(501)一側(cè)貫穿開設(shè)有注漿管定位孔(504)；
3.如權(quán)利要求2所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：錨固連接板(6)包括鉸接固定板(601)，鉸接固定板(601)的兩側(cè)對稱開設(shè)有兩組錨桿鋼筋孔(602)，每組錨桿鋼筋孔(602)外側(cè)均開設(shè)有一組鉸接連接孔(603)；
4.如權(quán)利要求3所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：錨桿底座(14)設(shè)置在兩根錨桿螺紋鋼筋(1)底端，錨桿底座(14)包括錨桿定位錘(1401)、導(dǎo)向連接管(1402)、錨桿連接板(1403
5.如權(quán)利要求4所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：注漿管(15)末端從注漿管定位孔(504)和注漿管限位孔(1406)中心穿過伸至錨桿孔(8)底部。
6.如權(quán)利要求5所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置的使用方法，其特征是：按如下步驟依次實施：
7.如權(quán)利要求6所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置的使用方法，其特征是：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，包括錨桿螺紋鋼筋(1)，其特征是：還包括抗拔鍥形體(2)、可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板(5)、錨固連接板(6)、錨桿底座(14)、注漿管(15)和組合構(gòu)件(16)；
2.如權(quán)利要求1所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：可調(diào)節(jié)滑動封底錨定板(5)包括承壓板(501)、滑動槽(502)和錨桿凹槽(503)，承壓板(501)兩側(cè)對稱貫穿開設(shè)有兩組可調(diào)節(jié)滑動槽(502)，承壓板(501)中部對稱貫穿開設(shè)有兩組錨桿凹槽(503)，承壓板(501)一側(cè)貫穿開設(shè)有注漿管定位孔(504)；
3.如權(quán)利要求2所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：錨固連接板(6)包括鉸接固定板(601)，鉸接固定板(601)的兩側(cè)對稱開設(shè)有兩組錨桿鋼筋孔(602)，每組錨桿鋼筋孔(602)外側(cè)均開設(shè)有一組鉸接連接孔(603)；
4.如權(quán)利要求3所述的帶有聯(lián)合抗拔結(jié)構(gòu)的抗浮錨桿裝置，其特征是：錨桿底座(1...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：盧成華，芮勇敢，葉適斌，霍會崗，左松庭，胡先同，劉逸敏，
申請(專利權(quán))人：中鐵二十四局集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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