專利名稱：全可回收擴體錨桿的制作方法
技術領域：
全可回收擴體錨桿技術領域[0001]本實用新型涉及一種應用于土木工程領域的巖土臨時錨固工程使用的錨桿。
背景技術：
[0002]在巖土工程領域內，各類臨時邊坡、深基坑開挖支護的臨時錨固工程中，都需要采用預應力錨固技術使邊坡和基坑側壁保持穩定。目前大量采用傳統全長等直徑的錨固工藝來施工基坑支護工程，此類傳統錨固法存在以下兩點問題[0003]I.在工程地質條件較為復雜的地層內，如設置于軟弱松散地層內的錨桿(索)，受錨固段摩擦力較低等因素制約，造成單位錨固承載力偏低，變形量較大，傳統錨固工藝中通常采用增加單元錨桿(索)的長度或跟管鉆進的方案來解決此類問題，從而導致成孔費用的急劇上升和錨筋材料的浪費，不利于節約鋼材、水泥和節能減排。[0004]2.臨時支護體系中的錨桿在服役期結束后已無任何作用，樁錨體系在作為一種臨時性支護結構，在城市建設與市政基坑工程中廣泛應用，這些用于支護的錨桿在服務期結束后留存在未來的建設場地地下，不可回收，造成嚴重的地下污染和資源浪費，據不完全統計，僅北京地區一年就有超千噸的無粘結鋼絞線留存于地下；而用于基坑支護的錨桿，常出現伸出紅線范圍，侵犯了鄰近建筑的地下空間，為鄰近空間開發時增加了地下障礙和建設費用。隨著節能、環保要求的提高，特別是項目甲方法律意識的增強，錨桿施工超越紅線建設逐漸被立法限制，臨時錨固工程的無粘結鋼絞線回收和重復使用技術已成為世界上很多國家及地區的研發方向，是實現地下建筑垃圾減量、綠色環保施工的重要發展方向。[0005]因此，對可拆除、可重復利用且能夠實施擴體的錨固技術體系開展研究，進行可拆除、可重復利用擴體錨桿的結構裝配設計和可拆除工藝的開發，研制出可拆除、可重復利用的大噸位綠色環保錨固體系配套施工技術就是對整個錨固行業技術水平和產業化發展的一次提升和引領。目前，我國已開發出的一些擴體錨固施工工藝都是用增大錨孔直徑的單一方式來提升錨固力，無法實施錨筋可回收，在配套的錨束體結構形式和錨桿結構件的創新方面無相應提升，這就限制了擴體錨固這種技術在諸如地鐵隧道穿越處的基坑工程中或鄰近建筑基坑相距較近的情況中的應用，影響了技術的進一步發展應用。例如，申請號為 94108778. 6的中國實用新型專利申請提出的“大頭錨桿施工方法及其使用的專用鉆機”，中國實用新型專利ZL01103578. I提出的“一種用于錨桿施工的高壓噴射擴孔法”，中國實用新型專利ZL01144443. 6提出的“土體錨桿的施工方法及其所采用的錨桿組合件”，中國實用新型專利ZL200510021318. 9提出的“高壓噴射擴大頭錨桿的施工方法和裝置”等都存在上述錨筋回收的技術問題。可見，除擴孔工藝的改進外，基坑工程中擴體錨桿(索)的錨束體結構組成、及其對應擴體可回收裝置的形式都應該適應于錨孔細長、錨根短粗的“端承式擴大頭”形態，以實現將擴體錨固技術和可移除式錨固技術這兩種國際先進錨固技術在同一根錨桿(索)的技術體系內融合應用，并方便快捷的同時實施，達到即縮短了錨固段長度、提高了單錨極限承載力，又使服役結束后的擴體錨桿的注漿管和錨束體筋材能夠回收利用， 從而同時顯著提高臨時錨固工程的環保性和經濟性。實用新型內容[0006]本實用新型的目的是提供一種全可回收擴體錨桿，其可以在錨桿使用期結束后將錨桿的錨束體筋材及注漿管回收，減少資源浪費和對地下環境造成的污染，并且顯著改善單元錨桿的承載和變形性能。[0007]為了實現上述目的，本實用新型的技術解決方案為一種全可回收擴體錨桿，包括主機架、密封包覆囊、至少一根無粘結鋼絞線，其中，所述主機架包括注漿芯管、分別設置于注漿芯管上部、下部的上、下組件及旋繞在注漿芯管上并且上、下兩端分別固定于上、下組件上的螺旋箍筋，所述上組件可相對注漿芯管沿軸向移動，所述注漿芯管頂部通過快速接頭連接有注漿回收管，所述注漿芯管底部設有單向閥，所述密封包覆囊為兩端開口的柔性袋狀，套在所述主機架的注漿芯管和螺旋箍筋外，所述密封包覆囊兩端分別固定于所述上、 下組件上，并且與上、下組件之間相互密封，所述無粘結鋼絞線繞在所述密封包覆囊外，所述無粘結鋼絞線中部彎折處貼合于所述下組件底部，并且所述無粘結鋼絞線兩端沿所述注漿芯管軸向向上伸出，所述無粘結鋼絞線靠近所述上組件的位置處可滑動連接于所述上組件外壁兩側。[0008]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述上組件包括上蓋板和上套筒，所述上套筒固定于上蓋板下方，所述上蓋板通過中心孔螺接于所述注漿芯管上，所述上蓋板外壁兩側分別設有至少一個固定夾爪，所述無粘結鋼絞線兩端靠近所述彎折的位置處分別夾持于所述上蓋板外壁兩側的固定夾爪內。[0009]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述上套筒外壁設有至少一個周向環狀卡槽，該周向環狀卡槽內設有環狀彈性密封件，所述密封包覆囊上端套在所述上套筒上，并通過環狀上卡箍卡入所述上套筒的周向環狀卡槽內，所述螺旋箍筋上端固定于所述上套筒底部。[0010]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述下組件包括下套筒和固定于該下套筒下方的承載墩頭，所述下套筒套在所述注漿芯管下端，所述下套筒外壁設有至少一個周向環狀卡槽，該周向環狀卡槽內設有環狀彈性密封件，所述密封包覆囊下端套在所述下套筒上，并通過環狀下卡箍卡入所述下套筒的周向環狀卡槽內，所述螺旋箍筋下端固定于所述下套筒頂部。[0011]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述承載墩頭截面為U形，所述承載墩頭外壁設有至少一個U形回轉滑槽，所述無粘結鋼絞線中部設置于所述U形回轉滑槽內，并且所述U形回轉滑槽的數量與所述無粘結鋼絞線的數量及分別設置于上蓋板外壁兩側的固定夾爪的數量均相等。[0012]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述承載墩頭中心處設有軸向延伸的螺紋連接孔，所述承載墩頭底部外側套有導向蓋板，所述導向蓋板通過設置于所述螺紋連接孔內的預應力螺釘緊密貼合于所述承載墩頭上，所述導向蓋板為U形薄板狀。[0013]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述無粘結鋼絞線為兩根，所述承載墩頭外壁的U形回轉滑槽為兩個且相互平行的，所述上蓋板外壁兩側所設的固定夾爪分別為兩個，所述兩根無粘結鋼絞線中部彎折處分別設置于所述兩個U形回轉滑槽內，所述兩根無粘結鋼絞線分別夾持于所述上蓋板兩側的固定夾爪內，并且所述兩根無粘結鋼絞線所在平面相互平行。[0014]本實用新型全可回收擴體錨桿，其中，所述無粘結鋼絞線與所述密封包覆囊外套有彈性綁扎器。[0015]采用上述方案后，本實用新型全可回收擴體錨桿由于主機架的注漿芯管通過快速接頭連接有注漿回收管，并且無粘結鋼絞線兩端分別可滑動連接于主機架的上組件外壁兩側，因此能同時實現注漿回收管和錨束體無粘結鋼絞線的全回收再利用，減少土地的地下污染，有利于節能減排，并且密封包覆囊為承壓型可膨脹的囊，無粘結鋼絞線繞在密封包覆囊外，因此可以在松散軟弱地層和地下水位較高的場地內的錨固工程中使用，并且單錨承載力提高，減少了錨桿的使用量和打孔數量，降低施工成本。[0016]另外，本實用新型全可回收擴體錨桿采用現場模塊化組裝技術完成編錨，與國外完全工廠化生產的拆芯錨固技術相比，本實用新型的技術能夠節約大量運輸成本，更適合于我國錨固工程的市場環境。
[0017]圖[0018]圖[0019]圖[0020]圖[0021]圖[0022]圖[0023]圖[0024]圖[0025]圖[0026]圖[0027]圖過程示意圖[0028]圖[0029]下I是本實用新型全可回收擴體錨桿的主視半剖視圖；2是圖I的A-A向剖視圖；3是圖I的B-B向剖視圖；4是本實用新型全可回收擴體錨桿的主機架的主視剖視圖 5是本實用新型全可回收擴體錨桿的上組件的主視圖 6是本實用新型全可回收擴體錨桿的上組件的俯視圖 7是本實用新型全可回收擴體錨桿的下組件的主視圖 8是本實用新型全可回收擴體錨桿的下組件的俯視圖 9是本實用新型全可回收擴體錨桿的導向蓋板的主視圖；10是本實用新型全可回收擴體錨桿的導向蓋板的俯視圖；Ila-圖lie是采用本實用新型全可回收擴體錨桿對巖土進行錨固的施工方法 12是本實用新型全可回收擴體錨桿在密封包覆囊膨脹后的主視剖視圖。
以下結合附圖具體說明本實用新型全可回收擴體錨桿。
具體實施方式
[0030]如圖I所示，本實用新型全可回收擴體錨桿包括主機架I、密封包覆囊2、無粘結鋼絞線3、導向蓋板4，如圖4所示，主機架I包括注漿芯管11、設置于注漿芯管11上部的上組件12、設置于注漿芯管11下部的下組件13、旋繞在注漿芯管11上并且上、下兩端分別固定于上、下組件12、13上的螺旋箍筋14，如圖5、6所示，上組件12包括一體成型的上蓋板 121及上套筒122，上套筒122設于上蓋板121下方，上蓋板121底面設有中心孔120，中心孔內設有螺紋，上蓋板121外壁兩側分別設有兩個固定夾爪123，上套筒122外壁沿軸向分布有上、下周向環狀卡槽124、125，上、下周向環狀卡槽124、125內分別設有環狀彈性密封件126，上組件12通過中心孔120螺接于主機架I的注漿芯管11上，如圖7、8所示，下組件 13包括一體成型的下套筒131和承載墩頭132，承載墩頭132設于下套筒131下方，下套筒131外壁沿軸向分布有上、下周向環狀卡槽133、134，上、下周向環狀卡槽133、134內分別設有環狀彈性密封件135，承載墩頭132截面為U形，在承載墩頭132中心處設有軸向延伸的連接孔136，連接孔136內設有螺紋，承載墩頭132外壁設有兩個相互平行的U形回轉滑槽 137，下組件13的下套筒131套在主機架I的注漿芯管11下端，螺旋箍筋14上端固定于上套筒122底部、下端固定于下套筒131頂部，將上、下組件12、13柔性連接，注漿芯管11頂部通過快速接頭15連接注漿回收管16，底部設有單向閥17。[0031]密封包覆囊2為兩端開口的柔性袋狀，由土工材料或薄鋼板制成，在膨脹前折疊卷繞成袋狀，套在注漿芯管11和螺旋箍筋14外，密封包覆囊2上端套在上套筒122上，通過兩道環狀上卡箍21卡入上套筒122的上、下周向環狀卡槽124、125內，與上套筒122相密封固定連接，密封包覆囊2下端套在下套筒131上，通過兩道環狀下卡箍22卡入下套筒 131的兩周向環狀卡槽133、134內，與下套筒131相密封固定連接，兩根無粘結鋼絞線3長度43m、單根直徑12. 7mm、強度級別1860Mpa，外層為塑料套管、內層為鋼絞線，兩根無粘結鋼絞線3分別對稱彎折后繞在密封包覆囊2外，并且通過彈性綁扎器23固定在密封包覆囊 2上，兩根無粘結鋼絞線3中部彎折處分別壓入承載墩頭132外壁的兩個U形回轉滑槽137 內，兩根無粘結鋼絞線3兩端沿注漿芯管11軸向伸出注漿芯管11外，兩根無粘結鋼絞線3 靠近上組件21的位置處分別卡固于上蓋板121外壁兩側的固定爪123上，可相對固定爪 123滑動，并且兩根無粘結鋼絞線3所在平面相互平行，如圖9、10所示，導向蓋板4為U形薄板狀，并且導向蓋板4的里側壁與承載墩頭132的外壁形狀、大小相適應，導向蓋板4通過設置于連接孔136內的預應力螺釘緊密貼合在承載墩頭132底部外側。[0032]如圖IlaUlb所示，施工過程中，先在基坑5側壁打一個直徑150mm、長度20m左右的錨孔，然后將帶有定向攪拌鉆具7的鉆桿伸入錨孔內，并將中壓注漿泵6與帶有定向攪拌鉆具7的鉆桿連接，向鉆桿內以I-SMPa的壓力注入水泥基漿液，通過注漿壓力使定向攪拌鉆具7上的擴孔翼緣71張開至500mm，同時轉動和提升定向攪拌鉆具7，使錨孔底部經切削攪拌形成直徑為500mm、長度2000mm的擴孔段51，然后關閉注漿泵6，降壓使定向攪拌鉆具 7上的擴孔翼緣71回彈收緊，并將鉆桿提出擴底錨孔；然后如圖llc、lld、圖12所示，將本實用新型全可回收擴體錨桿置入擴底錨孔51內，通過注漿回收管16向密封包覆囊2內部以2-4Mpa的壓力注入水泥漿8，使密封包覆囊2膨脹至預設形狀，通過密封包覆囊2的膨脹過程將無粘結鋼絞線3擠壓擴張開至擴底錨孔51的圓柱形擴底段孔壁內側并自動保持居中，再通過快速接頭15扭轉并抽出注漿回收管16，待密封包覆囊2內的水泥漿8凝固并養護至設計強度后，對本實用新型全可回收擴體錨桿進行張拉鎖定，則一個全可回收擴體錨桿施工完成，再按照上述順序施工其他全可回收擴體錨桿，然后進行地下工程建設，建設完成后，實用新型全可回收擴體錨桿服役期結束，將鎖定錨固拆除，通過卷揚機施加機械力將外露的兩根Φ 12. 7的無粘結鋼絞線3中的鋼絲從直錨孔及擴底孔中逐一抽出，從而實現注漿管和無粘結鋼絞線的全回收。[0033]以上所述實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求1.一種全可回收擴體錨桿，包括主機架(I)、密封包覆囊(2)、至少一根無粘結鋼絞線(3)，其特征在于所述主機架(I)包括注漿芯管(11)、分別設置于注漿芯管(11)上部、下部的上、下組件(12、13)及旋繞在注漿芯管(11)上并且上、下兩端分別固定于上、下組件(12、 13)上的螺旋箍筋(14)，所述上組件(12)可相對注漿芯管(11)沿軸向移動，所述注漿芯管(11)頂部通過快速接頭(15)連接有注漿回收管(16)，所述注漿芯管(11)底部設有單向閥(17),所述密封包覆囊(2)為兩端開口的柔性袋狀，套在所述主機架(I)的注漿芯管(11)和螺旋箍筋(14)外，所述密封包覆囊(2)兩端分別固定于所述上、下組件(12、13)上，并且與上、下組件(12、13)之間相互密封，所述無粘結鋼絞線(3)繞在所述密封包覆囊(2)外，并且所述無粘結鋼絞線(3)中部彎折處貼合于所述下組件(13)底部，所述無粘結鋼絞線(3)兩端沿所述注漿芯管(11)軸向向上伸出，所述無粘結鋼絞線(3 )靠近所述上組件(12 )的位置處可滑動連接于所述上組件(12)外壁兩側。
2.如權利要求I所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述上組件(12)包括上蓋板 (121)和上套筒(122)，所述上套筒(122)固定于上蓋板(121)下方，所述上蓋板(121)通過中心孔(120)螺接于所述注漿芯管(11)上，所述上蓋板(121)外壁兩側分別設有至少一個固定夾爪(123)，所述無粘結鋼絞線(3)兩端靠近所述彎折的位置處分別夾持于所述上蓋板(121)外壁兩側的固定夾爪(123)內。
3.如權利要求2所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述上套筒(122)外壁設有至少一個周向環狀卡槽，該周向環狀卡槽內設有環狀彈性密封件(126),所述密封包覆囊(2) 上端套在所述上套筒(122)上，并通過環狀上卡箍(21)卡入所述上套筒(122)的周向環狀卡槽內，所述螺旋箍筋(14 )上端固定于所述上套筒(122 )底部。
4.如權利要求3所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述下組件(13)包括下套筒(131)和固定于該下套筒(131)下方的承載墩頭(132)，所述下套筒(131)套在所述注漿芯管(11)下端，所述下套筒(131)外壁設有至少一個周向環狀卡槽，該周向環狀卡槽內設有環狀彈性密封件(135)，所述密封包覆囊(2)下端套在所述下套筒(131)上，并通過環狀下卡箍(22)卡入所述下套筒(131)的周向環狀卡槽內，所述螺旋箍筋(14)下端固定于所述下套筒(131)頂部。
5.如權利要求4所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述承載墩頭(132)截面為U 形，所述承載墩頭(132)外壁設有至少一個U形回轉滑槽(137)，所述無粘結鋼絞線(3)中部設置于所述U形回轉滑槽(137)內，并且所述U形回轉滑槽(137)的數量與所述無粘結鋼絞線(3)的數量及分別設置于上蓋板(121)外壁兩側的固定夾爪(123)的數量均相等。
6.如權利要求5所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述承載墩頭(132)中心處設有軸向延伸的螺紋連接孔(136)，所述承載墩頭(132)底部外側套有導向蓋板(4)，所述導向蓋板(4)通過設置于所述螺紋連接孔(136)內的預應力螺釘緊密貼合于所述承載墩頭(132)上,所述導向蓋板(4)為U形薄板狀。
7.如權利要求1-6任一所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述無粘結鋼絞線(3) 為兩根，所述承載墩頭(132)外壁的U形回轉滑槽(137)為兩個且相互平行的，所述上蓋板 (121)外壁兩側所設的固定夾爪(123)分別為兩個，所述兩根無粘結鋼絞線(3)中部彎折處分別設置于所述兩個U形回轉滑槽(137)內，所述兩根無粘結鋼絞線(3)分別夾持于所述上蓋板(121)兩側的固定夾爪(123)內，并且所述兩根無粘結鋼絞線(3)所在平面相互平行。
8.如權利要求1-6任一所述的全可回收擴體錨桿，其特征在于所述無粘結鋼絞線(3) 與所述密封包覆囊(2)外套有彈性綁扎器(23)。
專利摘要一種全可回收擴體錨桿，包括主機架、密封包覆囊、無粘結鋼絞線，主機架包括注漿芯管、上、下組件及螺旋箍筋，注漿芯管頂部連接有注漿回收管、底部設有單向閥，所述密封包覆囊套在所述主機架的注漿芯管和螺旋箍筋外，所述密封包覆囊兩端分別固定于所述上、下組件上，所述無粘結鋼絞線繞在所述密封包覆囊外，并且所述無粘結鋼絞線兩端伸出所述注漿芯管外，所述無粘結鋼絞線中部貼合于下組件底部，所述無粘結鋼絞線靠近上組件的位置處可滑動連接于所述上組件外壁兩側。本實用新型全能同時實現注漿回收管和錨束體無粘結無粘結鋼絞線中的鋼絲的全回收再利用，降低施工成本，并且減少土地的地下污染，有利于節能減排。
文檔編號E02D5/74GK202745052SQ20122020852
公開日2013年2月20日 申請日期2012年5月9日 優先權日2012年5月9日
發明者張義, 劉鐘, 楊松, 馬利軍, 盧璟春 申請人:中國京冶工程技術有限公司, 中冶建筑研究總院有限公司