一種復合式錨桿裝置及利用錨桿裝置錨固來加固截面的方法
【專利摘要】本發明涉及一種復合式錨桿裝置及利用錨桿裝置錨固來加固截面的方法，包括：錨桿、定位螺母、固定錐、固定套管、壓板以及緊固螺母；錨桿內設有內螺紋孔，錨桿的插入端設置與螺紋孔連通的分隔槽，分隔槽用于將桿體分為若干受擠壓向外擴的變形部；定位螺母套設在錨桿上，用于調節錨桿的植入深度；固定錐插設在錨桿內，且尖部具有擠壓所述變形部的錐面，后部固定有外螺紋；固定套管的一端套接固定錐，另一端套設有壓板以及固定壓板的緊固螺母。該錨桿裝置，可以有效控制錨桿的植入深度，一方面避免待加固件出現混凝土保護層剝離破壞現象，另一方面可避免加固層與待加固構件間出現界面剝離的破壞現象。本發明還公開利用該錨桿裝置錨固來加固截面的方法。
【專利說明】
一種復合式錨桿裝置及利用錨桿裝置錨固來加固截面的方法
技術領域
[0001]本發明涉及機械裝置領域，具體涉及一種復合式錨桿裝置及利用錨桿裝置錨固來加固截面的方法。
【背景技術】
[0002]增大截面加固法即常所說的加大截面加固法。它是通過采用與原構件相同或更好的材料，在原構件外側澆筑混凝土并配以足夠的鋼筋用以增大構件的截面尺寸來達到提高構件承載力、剛度、及穩定性的目的。目前增大截面加固法同其他加固法一樣面臨著新老界面剝離及混凝土保護層剝離的問題。
[0003]通過設置一定數量的錨桿錨固可以有效地防止界面剝離的產生，并且當錨桿植入深度較大時還能有效地防止混凝土保護層剝離的產生。利用錨桿錨固具有簡單高效、材料利用率高的特點。然而通常的錨桿裝置設置不能有效地調節植入深度，導致錨桿植入高度高低，通常并不能限制混凝土保護層剝離的發生。普通錨桿錨固裝置通過對錨桿施加預緊力來達到提高界面剝離強度的目的，然而受限錨桿植入高度預緊力并不能有效施加。因此錨桿錨固裝置對提高界面剝離強度的效果也并非理想。
[0004]需要加固的構件混凝土通常都已遭到部分損傷，因此存在較大的混凝土裂縫。采用增大截面加固法明，裂縫底部與加固層之前通常都存在較大空隙。這種空隙的存在降低了界面粘結強度，因此有必要對混凝土裂縫進行填補。目前填補混凝土裂縫主要是利用高壓將環氧樹脂通過植入孔注入到混凝土中，但是這種方法用到增大截面加固法中施工程序過于繁瑣，并且注入樹脂漿體后再噴射混凝土易引起加固筋位置混凝土不飽滿存在一定的縫隙從而降低了新老界面的粘結強度。
【發明內容】
[0005]本發明提供了一種復合式錨桿裝置，可以有效控制錨桿的植入深度，一方面可避免待加固構件出現混凝土保護層剝離破壞現象，另一方面可避免加固層與待加固構件間出現界面剝離的破壞現象。
[0006]本發明公開了一種復合式錨桿裝置，包括:
[0007]錨桿、定位螺母、固定錐、固定套管、壓板以及緊固螺母；
[0008]所述錨桿內設有內螺紋孔，錨桿的插入端設置與螺紋孔連通的分隔槽，所述分隔槽用于將桿體分為若干受擠壓向外擴的變形部；
[0009]所述定位螺母套設在錨桿上，用于調節錨桿的植入深度；
[0010]所述固定錐插設在所述的錨桿內，且尖部具有擠壓所述變形部的錐面，后部固定有外螺紋；
[0011]所述固定套管的一端套接所述的固定錐或錨桿，另一端套設有所述的壓板以及固定所述壓板的緊固螺母。
[0012]作為優選，所述錨桿沿軸向分為中空段、過渡段和帶所述分隔槽的開槽段，外徑dw為10?12mm。
[0013]進一步優選，所述中空段長度12為30?35mm，內徑dn為6?8mm;
[0014]進一步優選，所述過渡段的內徑沿軸向逐漸收斂以適應所述的錐面，長度18為4?6mm ο
[00?5]進一步優選，所述開槽段為軸向延伸的十字槽，十字槽長度Ik為10?12mm，寬度dk為2?4mm。
[0016]作為優選，所述定位螺母與緊固螺母的尺寸完全相同，為正六邊形，邊長dlm為20?22mm，厚度ti為5?8mm，內部螺紋孔的直徑din = dw。
[0017]作為優選，所述固定錐包括尖部帶有錐面的錐體，固定有外螺紋的螺紋端以及連接所述錐體與螺紋端的連接墊。
[0018]進一步優選，所述錐體沿軸向分為圓柱段和帶所述錐面的尖錐段；
[0019]圓柱段的長度1為30?35mm，直徑dii為5.5?7.5mm。尖錐段的長度Ijz為5?8mm，維口直徑dz為I?2mm。
[°02°]作為優選，所述的固定有外螺紋的螺紋端的長度I Iw為1?12mm，直徑diw為6?8mm ο
[0021 ] 進一步優選，所述連接墊為圓柱體，厚度tij為2?4mm，底面直徑dij為10?12mm。
[0022]作為優選，所述固定套管套接固定錐的一端帶有內螺紋，套設有壓板以及固定所述壓板的緊固螺母的另一端帶有外螺紋。
[0023]進一步優選，內螺紋端的長度InI為10?15mm，內徑dnin = diw，外徑dniw=dw;
[0024]外螺紋端的長度lwi為20?25mm，直徑dwi = dw。
[0025]作為優選，所述壓板的中間開孔，開孔間距Skg為400?500mm，長度118為1500?1800mm，寬度Iwg = 3dim，厚度Itg為5?8mm，孔直徑dkg為12?14mm，開孔間距和壓板間距由銷桿群位置決定。
[0026]本發明還公開了利用上述的復合式錨桿裝置錨固來加固截面的方法，具體為:
[0027]a.在待加固構件上鉆孔，并清洗孔內灰塵；
[0028]b.將定位螺母套在錨桿上，將錨桿打入所鉆孔內，擰緊定位螺母以固定位于待加固構件表面的加固鋼筋；
[0029]c.將固定錐插設在錨桿內，利用固定錐尖錐段的錐面擠壓錨桿，使錨桿內的各變形部外擴，將錨桿牢牢嵌固于待加固構件之中；
[0030]d.將固定套管套接在固定錐上，并擰緊；
[0031]e.在待加固構件的表面澆筑覆蓋加固鋼筋的加固層，并養護；
[0032]f.將壓板套設在固定套管上使其緊貼加固層，并利用緊固螺母固定所述的壓板，對待加固構件施加預緊力。
[0033]與現有技術相比，本發明具有如下優點:
[0034]1、本發明通過在錨桿上安裝定位螺母，能有效地控制錨桿的植入深度，從而能有效避免待加固構件出現混凝土保護層剝離破壞現象。
[0035]2、將固定錐插設在錨桿內，利用固定錐尖錐段的錐面擠壓錨桿，使得錨桿插入端的變形部外擴，保證錨桿牢固嵌固于待加固構件中，這種機械粘結方式比膠粘方式強度更尚O
[0036]3、通過將壓板緊貼加固層并套設在固定套管上，利用緊固螺母和壓板對加固層施加預緊力，使加固層與待加固構件連接非常緊密從而能有效地避免出現加固層與待加固構件出現界面剝離的破壞現象。
[0037]本發明的裝置簡易，制作簡單高效、利用率高，因而具有很好的經濟性和適用性。
【附圖說明】
[0038]圖1為本發明的錨桿的左視圖(a)、右視圖(C)及剖面圖(b);
[0039]圖2為本發明的定位螺母與緊固螺母的主視圖(a)和側視圖(b);
[0040]圖3為本發明的固定錐的剖面圖；
[0041]圖4為本發明的固定套管的剖面圖；
[0042]圖5為本發明的壓板的主視圖(a)和側視圖(b)；
[0043]圖6為本發明的復合式錨桿裝置的組合圖；
[0044]圖7為單根錨桿錨固的加固施工圖，圖中(a)為在待加固構件上鉆孔
[0045]的施工圖，(b)為將錨桿打入所鉆孔內的施工圖，(C)為將固定錐插入錨桿的施工圖，(d)為加固結束后的施工圖；
[0046]
[0047]圖8為多組銷桿銷固的側視圖；
[0048]圖9為多組銷桿銷固的仰視圖；
[0049]圖中，1-錨桿，2-定位螺母，3-固定錐，4-固定套管，5-壓板，6_
[0050]緊固螺母，7-待加固構件，8-加固層，9-加固鋼筋；
[0051 ] 11-中空段，12-過渡段，13-開槽段；
[0052]31-錐體，32-連接墊，33-螺紋端，311-圓柱段，312-尖錐段；
[0053]41-外螺紋端，42-內螺紋端。
【具體實施方式】
[0054]如附圖所示，本發明的復合式錨桿裝置包括錨桿1、定位螺母2、固定錐3、固定套管
4、壓板5以及緊固螺母6;
[0055]錨桿I為螺紋管，外徑dwSl0mm，錨桿I的插入端設置與螺紋孔連通的分隔槽。錨桿I沿軸向分為中空段11、過渡段12和帶有分隔槽的開槽段13。中空段11的長度Iz為30mm，孔徑dnS6mm。過渡段12的長度lgS4mm，過渡段12的內徑沿軸向逐漸收斂。開槽段13帶有分隔槽，為軸向延伸的十字槽，用于將錨桿I的桿體分為若干受擠壓向外擴的變形部，該十字槽的長度Ik為10mm，寬度dk為2mm。
[0056]定位螺母2套設在錨桿I上，用于調節錨桿I的植入深度。定位螺母2為正六邊形，邊長dim為20mm，厚度ti為5mm，內部螺紋孔的直徑din = dw，為10mm。
[0057]固定錐3包括尖部帶有錐面的錐體31，固定有外螺紋的螺紋端33以及連接所述錐體31與螺紋端33的連接墊32。錐體31沿軸向又分為圓柱段311和帶所述錐面的尖錐段312。圓柱段311的長度Iyz為30mm，底面直徑為5.5mm。尖錐段312的長度Ijz為5mm，錐口直徑dz為1mm。螺紋端33的長度I iw為10_，直徑diw為6mm。連接墊32為圓柱體，厚度tij為2mm，底面直徑dij為10mm。固定錐3插設在錨桿I內，其尖錐段312帶有錐面，用于擠壓錨桿I內的變形部，錨桿I的過渡段12的內徑沿軸向逐漸收斂，即為適應該錐面。
[0058]固定套管4的一端為內螺紋端42，用于套設在固定錐3上；另一端為外螺紋端41，套設有壓板5以及固定該壓板的緊固螺母6。內螺紋端42的長度Ini為1mm，內徑dninn = diw，為6mm，外徑dniw=dw，為10mm。外螺紋端41的長度Iwi可變，可隨加固層的厚度進行加工，本實施例中為20mm，直徑dwi = dw，為10mm。
[0059]緊固螺母6的尺寸與定位螺母2的完全相同，緊固螺母6套設在固定套管4上，用于固定壓板5，使壓板5緊貼加固層8，對加固層8施加預緊力，使加固層8與待加固構件7緊密連接。
[0060]圖7中給出了錨桿錨固的加固施工圖，具體為:
[0061]a.在待加固構件7上利用鉆頭鉆孔，并通過高壓氣流或高壓水柱清洗孔內的灰塵，如圖7中(a)所示。
[0062]b.將定位螺母2套在錨桿I上，將錨桿I打入所鉆孔內，擰緊定位螺母2以固定位于待加固構件7表面的加固鋼筋9，如圖7中(b)所示。
[0063]c.將固定錐3插設在錨桿I內，利用固定錐尖錐段312的錐面擠壓錨桿I，使錨桿I內的各變形部外擴，將錨桿I牢牢嵌固于待加固構件7之中，如圖7中(c)所示。
[0064]d.通過內螺紋端42將固定套管4套接在固定錐3上，并擰緊。
[0065]e.依據待加固構件7的底部幾何尺寸安裝多行位置平行的錨桿群。
[0066]f.在待加固構件7的表面澆筑覆蓋加固鋼筋9的加固層8，并養護；
[0067]g.將壓板5套設在固定套管4的外螺紋端41，使壓板5緊貼加固層8，并利用緊固螺母6固定壓板5，對待加固構件7施加預緊力，如圖7中(d)所示。
[0068]為保證錨桿錨固的質量，本實施例中設置了四組平行設置的錨桿群，每組錨桿群包含四個錨桿，每組錨桿群套設在一個壓板中，如圖6和7所示。
[0069]壓板5為帶有四個開孔的鋼板條帶，其長度1ιΑ1500πιπι，寬度lwg= 3dim，為60mm，厚度I tg為5mm，孔直徑dkg為12mm，開孔間距Skg為400mm，相鄰壓板間的間距為200mm，開孔間距和壓板間距由錨桿群位置決定。
【主權項】
1.一種復合式錨桿裝置，其特征在于，包括: 錨桿、定位螺母、固定錐、固定套管、壓板以及緊固螺母； 所述錨桿內設有內螺紋孔，錨桿的插入端設置與螺紋孔連通的分隔槽，所述分隔槽用于將桿體分為若干受擠壓向外擴的變形部； 所述定位螺母套設在錨桿上，用于調節錨桿的植入深度； 所述固定錐插設在所述的錨桿內，且尖部具有擠壓所述變形部的錐面，后部固定有外螺紋； 所述固定套管的一端套接所述的固定錐，另一端套設有所述的壓板以及固定所述壓板的緊固螺母。2.根據權利要求1所述的復合式錨桿裝置，其特征在于， 所述錨桿沿軸向分為中空段、過渡段和帶所述分隔槽的開槽段，外徑dw為10?12mm。3.根據權利要求2所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，所述中空段長度Iz為30?35mm，內徑dn為6?8_ ； 所述過渡段的內徑沿軸向逐漸收斂以適應所述的錐面，長度18為4?6_。4.根據權利要求2所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，所述開槽段為軸向延伸的十字槽，十字槽長度Ik為10?12mm，寬度dk為2?4mm。5.根據權利要求1所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，所述定位螺母與緊固螺母的尺寸完全相同，為正六邊形，邊長dim為20?22mm，厚度ti為5?8mm，內部螺紋孔的直徑din = dw。6.根據權利要求1所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，所述固定錐包括尖部帶有錐面的錐體，固定有外螺紋的螺紋端以及連接所述錐體與螺紋端的連接墊。7.根據權利要求6所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，所述錐體沿軸向分為圓柱段和帶所述錐面的尖錐段； 圓柱段的長度Iyz為30?35mm，直徑dii為5.5?7.5mm。尖錐段的長度Ijz為5?8mm，錐口直徑dz為I?2mm。8.根據權利要求1所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，所述固定套管套接固定錐的一端帶有內螺紋，套設有壓板以及固定所述壓板的緊固螺母的另一端帶有外螺紋。9.根據權利要求8所述的復合式錨桿裝置，其特征在于，內螺紋端的長度1η1*5?8mm，內 ^Sdnln — dlw，外{Sdnlw — dw; 外螺紋端的長度Iwi為20?25mm，直徑dwi = dw。10.—種利用根據權利要求1所述的復合式錨桿裝置錨固來加固截面的方法，其特征在于，具體為: a.在待加固構件上鉆孔，并清洗孔內灰塵； b.將定位螺母套在錨桿上，將錨桿打入所鉆孔內，擰緊定位螺母以固定位于待加固構件表面的加固鋼筋； c.將固定錐插設在錨桿內，利用固定錐尖錐段的錐面擠壓錨桿，使錨桿內的各變形部外擴，將錨桿牢牢嵌固于待加固構件之中； d.將固定套管套接在固定錐上，并擰緊； e.在待加固構件的表面澆筑覆蓋加固鋼筋的加固層，并養護； f.將壓板套設在固定套管上使其緊貼加固層，并利用緊固螺母固定所述的壓板，對待加固構件施加預緊力。
【文檔編號】E04G23/02GK105863294SQ201610379146
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發明人】張大偉, 金偉良, 許晨, 施海鋒, 李忠, 練其安
【申請人】浙江大學