[發(fā)明專利]一種內(nèi)置非金屬筋材的抗浮樁

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310256290.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103276724A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張明義;白曉宇;閆楠;叢宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D5/38
• 分類號(hào): E02D5/38;E02D5/50;E02D5/60;E02D5/62
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域:

本發(fā)明屬于建筑施工用抗拔樁技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種微型的抗浮樁，特別是一種內(nèi)置非金屬筋材的抗浮樁。

背景技術(shù):

隨著城市地下空間的開(kāi)發(fā)利用，建（構(gòu)）筑物的基礎(chǔ)埋深不斷增加，抗浮問(wèn)題變得越來(lái)越突出，目前的抗浮技術(shù)主要有降排地下水、壓重法、大直徑抗浮樁等抗浮技術(shù)措施；其中抗浮樁應(yīng)用較為廣泛，但現(xiàn)實(shí)中抗浮樁存在許多問(wèn)題，例如抗浮樁的防腐保護(hù)，目前常用的抗浮樁防腐措施主要有：采用阻銹劑、環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋、加大保護(hù)層厚度、鋼筋表面防腐處理以及陰極保護(hù)等；但筋材表面防腐蝕處理及陰極保護(hù)均采用隔離及絕緣的保護(hù)措施，所采用材料或?qū)︿摻顝?qiáng)度及粘結(jié)力影響較大，或成本較高，防腐技術(shù)還沒(méi)有取得根本性的突破，在地鐵等城市交通建設(shè)中，由直流供電系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流，對(duì)金屬材料產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕更不能從根本上解決；相對(duì)于普通抗浮樁，微型抗浮樁具有地層適應(yīng)性強(qiáng)，布置形式靈活、成孔快、施工占用場(chǎng)地小、施工機(jī)械小型化以及經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，特別是在硬質(zhì)巖土層中承載力大，其更具優(yōu)勢(shì)，以逐漸成為優(yōu)先采用的抗浮措施；其工作原理為在地層中埋設(shè)微型抗浮樁，利用微型抗浮樁拉力以及微型抗浮樁一體化的砂漿（細(xì)石混凝土）錨固體而將地層加固，以使地層形成整體性結(jié)構(gòu)，使微型抗浮樁的摩擦力大于水壓浮力，起到抗浮的作用，從而達(dá)到控制其變形的目的；但目前使用的微型抗浮樁的樁體筋材大多采用金屬材料，待其埋入巖體土層后，隨著時(shí)間的延續(xù)，地下水中常含有Na⁺、Ga²⁺、Mg²⁺、Clˉ、SO₄^2-等離子使樁體材料容易遭受化學(xué)腐蝕，影響微型抗浮樁體強(qiáng)度，進(jìn)而對(duì)其錨固效果造成破壞，這種現(xiàn)象在沿海地區(qū)建（構(gòu)）筑物基礎(chǔ)的抗浮方面尤為突出，在地鐵等城市軌道交通建設(shè)中，由直流供電系統(tǒng)產(chǎn)生的雜散電流，對(duì)金屬材料產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕在微型抗浮樁中也同樣存在，微型抗浮樁在地層中的防腐蝕問(wèn)題也是目前亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容:

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，尋求設(shè)計(jì)一種可以有效解決微型抗浮樁遭受腐蝕問(wèn)題的措施，在不提高成本的前提下，提供一種抗腐蝕性能好，抗拔承載力高、能夠提高使用壽命的內(nèi)置非金屬筋材的抗浮樁。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的主體結(jié)構(gòu)包括內(nèi)錨固段、外錨固段、微型樁體、筋體分隔器、鋼套管、剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤、筋體和混凝土底板；其中微型樁體內(nèi)置有全螺紋實(shí)心結(jié)構(gòu)的筋材或筋體，筋體的材料均為玻璃纖維增強(qiáng)聚合物（GFRP），筋體的分隔器呈圓環(huán)四角狀，其圓環(huán)上均勻分布與筋體相通的圓孔，鋼套管的內(nèi)徑大于筋體的直徑，剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤呈正方形，剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤上均勻分布與鋼套管相通的圓孔；整個(gè)抗浮樁由內(nèi)錨固段及外錨固段兩部分組成，微型抗浮樁的內(nèi)錨固段（即微型樁體）外側(cè)與微型樁體連接，起到微型抗浮樁安裝時(shí)的對(duì)中作用；微型樁體內(nèi)置有若干根非金屬筋體，筋體分隔器等間距地套裝在筋體上并與微型樁體的內(nèi)壁以及筋材相連接，起到固定筋體對(duì)中的作用；鋼套管套裝在外錨固段的筋體上，鋼套管與微型樁體的頂端留有一定的間距，鋼套管內(nèi)側(cè)與筋體之間充填環(huán)氧樹(shù)脂使其緊密連接在一起；剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤通過(guò)通孔套入鋼套管上，通過(guò)焊接的方式使剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤與鋼套管連接。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)安裝時(shí)，根據(jù)微型樁體的尺寸和位置在巖土地基上進(jìn)行鉆孔，以形成微型抗浮樁孔，樁孔與地面相垂直；將安裝有筋體分隔器的微型樁體插入樁孔內(nèi)，人工送入，直至微型樁體底端到達(dá)樁孔底部，安裝過(guò)程中保持微型樁體的垂直；微型樁孔的外端連接好注漿管，將注漿管伸至樁孔底端，用注漿泵將漿液沿著注漿管注入，待注漿液到達(dá)注漿孔頂端時(shí)將注漿管拔出并關(guān)閉注漿泵，至此完成整個(gè)注漿過(guò)程，注漿完成后將注漿孔頂端人工抹平；在微型樁體的外錨固段的筋體上安裝鋼套管，鋼套管通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂與筋體緊密粘結(jié)，鋼套管的長(zhǎng)度根據(jù)設(shè)計(jì)錨固力決定；在鋼套管外側(cè)以焊接方式安裝剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤，剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤的安裝位置以混凝土基礎(chǔ)底板的厚度為控制標(biāo)準(zhǔn)，剛性應(yīng)力擴(kuò)散盤底面積大小及空洞的數(shù)量根據(jù)設(shè)計(jì)錨固力決定；根據(jù)混凝土底板的厚度及抗浮要求確定微型樁體的外錨固段長(zhǎng)度，至此完成整個(gè)微型抗浮樁的安裝過(guò)程。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，微型抗浮樁的筋體和筋材采用了玻璃纖維增強(qiáng)聚合物（GFRP），可以有效避免抗浮樁遭受腐蝕，延長(zhǎng)抗浮樁的使用壽命，同時(shí)外錨固段安裝有鋼套管和應(yīng)力擴(kuò)散盤，提高抗浮樁的錨固力，其工藝簡(jiǎn)單，安裝施工方便，成本低，可靠性高，經(jīng)濟(jì)效益好，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。

附圖說(shuō)明:

圖1為本發(fā)明主體結(jié)構(gòu)原理示意圖。