[发明专利]一种预应力扩大头抗浮锚杆及施工方法

权利要求书

1.一种预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，包括锚杆钻孔、紧固螺母、应力扩散锚盘、建筑基础底板、锚坑、基础防水层、锚杆防渗层、锚杆对中器、防腐套环、可变直径钢筋笼、锚杆杆体、注浆管和第二钢套筒；锚杆钻孔为上窄下宽结构，锚杆杆体置于锚杆钻孔中，锚杆杆体的锚固段安装有可变直径钢筋笼，可变直径钢筋笼由连接钢杆、应力扩散托盘、钢筋笼固定器、环向箍筋、第一钢套筒、倒锥形扩大头和钢套管固定器连接而成，连接钢杆的底部通过螺栓与应力扩散托盘以栓锚形式相连，端部与环向箍筋以锚栓形式相连，锚栓处连接后进行润滑处理，应力扩散托盘穿过第一钢套筒并焊接在第一钢套筒上，第一钢套筒套装在锚杆杆体的锚固段，倒锥扩大头形状与锚杆杆体端部连接，倒锥扩大头上方设有钢套管固定器，用于固定整个可变直径钢筋笼；锚杆杆体的自由段外侧套有防腐套环，锚杆对中器沿竖直方向均匀布设在锚杆杆体的自由段，锚杆杆体的上部套有第二钢套筒，第二钢套筒的底部与防腐套环的顶部连接，顶部与建筑基础底板预留的锚坑底面平行对齐并与应力扩散锚盘连接，应力扩散锚盘通过紧固螺母固定；锚杆防渗层沿第二钢套筒周围设置，并设置在建筑基础底板与基础防水层之间，注浆管设置在锚杆杆体的一侧。

2.根据权利要求1所述预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述锚杆钻孔为上窄下宽结构，锚杆钻孔上部孔径为180～250mm，下部孔径不小于600mm；所述应力扩散托盘为锥台结构，其上下表面分别为直径60mm、300mm的圆，锥台高度为40mm，上下表面之间连接形状为弧形，应力扩散托盘下表面边缘处厚度为10mm；建筑基础底板为现浇式混凝土底板，其厚度不小于400mm；所述锚坑为倒置锥台型，底面为350mm×350mm的正方形，侧面倾角不大于45°，深度不小于200mm，锚坑表面预留有注浆管孔道。

3.根据权利要求1所述预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述基础防水层以砂浆防水剂、水泥、砂子、细石骨料为基本材料与水配制而成，其中水：水泥：砂子：细石骨料的质量比为0.5：1.0：2.0：3.0，砂浆防水剂使用量由产品说明的配比决定，基础防水层的厚度不小于200mm；锚杆防渗层采用遇水膨胀止水泥，厚度不小于50mm。

4.根据权利要求1所述预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述锚杆对中器为十字形金属薄片；所述防腐套管采用橡胶圆环，其厚度不小于5mm，长度包裹锚杆自由段，内径比锚杆杆体直径大10mm，防腐套管与锚杆杆体的空隙之间充填环氧树脂；所述锚杆杆体直径不小于32mm，长度贯穿锚杆钻孔。

5.根据权利要求1所述预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述连接钢杆由精钢特制而成，形状类似“叉”形，连接钢杆的横截面面积变化处采用弧线过度的方式；可变直径钢筋笼处于收起状态时，连接钢杆的倾斜角度不小于60°。

6.根据权利要求1所述预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述应力扩散托盘呈圆环形，相邻两应力扩散托盘的间距不大于800mm，数量由锚杆杆体锚固段长度确定；应力扩散托盘采用变截面设计，侧面呈现弧形，上表面为直径小于锚杆钻孔直径的圆，下表面为直径60mm的圆，高度为40mm，应力扩散托盘上预留注浆管通过所需的孔洞。

7.根据权利要求1所述预应力扩大头抗浮锚杆，其特征在于，所述钢筋笼固定器为钢制圆环薄片，圆环外径大于可变直径钢筋笼收起状态时的直径，内径大于第一钢套筒的直径，圆环边缘处设有钢帽，钢帽直径大于环向箍筋的直径，可变直径钢筋笼收起时将钢帽与相对应的所有环向箍筋扣接，注浆过程中，注浆压力冲开钢筋笼固定器，打开可变直径钢筋笼。