膨脹土錨索止漿塞和應用其的錨索結構及施工方法
【專利摘要】一種膨脹土錨索止漿塞和應用其的錨索結構及施工方法，所述膨脹土錨索止漿塞包括對中支架、鋼絞線、高壓注漿管和膨脹土，所述膨脹土經過柔性材料包裝后纏繞在各個所述鋼絞線之間，所述高壓注漿管穿過所述膨脹土，所述對中支架設置在所述膨脹土錨索止漿塞的兩端。本發明在進行注漿甚或高壓注漿時，可以徹底分開錨桿的自由段和錨固段，一方面可以防止注漿時出現漏漿、返漿，另一方面，可以使得漿體在注漿壓力作用下，可以很好地得到擴散和壓密，該使用新型結構構造簡單，所用材料在中國西南地區比較豐富，且價格低廉。
【專利說明】膨脹土錨索止漿塞和應用其的錨索結構及施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及橋梁等工程施工【技術領域】，尤其是涉及一種膨脹土錨索止漿塞和應用其的錨索結構及施工方法。
【背景技術】
[0002]目前，錨索止漿塞的種類較多，包括一定彈性的圓錐形狀的塞體和兩個金屬定位板和膨脹橡膠體組成等。但是上述兩種錨桿止漿塞多安放在孔口附近，若將其應用于具有較長自由段的錨桿則施工比較困難，且應用領域有限。因此，對于基坑工程、護坡工程中具有較長自由段的錨桿而言，發明一種新型實用的用于錨索錨固段的止漿塞是十分迫切的。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于設計一種膨脹土錨索止漿塞，解決上述問題。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0005]一種膨脹土錨索止漿塞，包括對中支架、鋼絞線、高壓注漿管和膨脹土，所述膨脹土經過柔性材料包裝后纏繞在各個所述鋼絞線之間，所述高壓注漿管穿過所述膨脹土，所述對中支架設置在所述膨脹土錨索止漿塞的兩端。
[0006]所述鋼絞線包括兩兩對稱設置的四個，相互之間成90°夾角，四個所述鋼絞線圍成的中心與所述對中支架的中心重合。
[0007]所述柔性材料包括土工布和無紡布，所述膨脹土經過所述柔性材料包裝后交錯纏繞在各個所述鋼絞線之間。
[0008]所述膨脹土錨索止漿塞包括應用于軟土地區的膨脹土錨索止漿塞和普通膨脹土錨索止漿塞，前者長度為75cm-100cm，后者長度為30cm-50cm。
[0009]一種應用所述膨脹土錨索止漿塞的錨索結構，包括錨孔、錨索錨固段和錨索自由段，所述膨脹土錨索止漿塞的起始端設置在所述錨索錨固段和所述錨索自由段的分界處。
[0010]一種所述錨索結構的施工方法，包括步驟如下:
[0011]第一步，將膨脹土烘干，然后將其進行碾碎；
[0012]第二步，分別經過不同規格的篩子進行顆粒級配統計，然后依照一定的體積比進行混合，將其裝入縫制好的柔性材料袋中，然后加工形成所述膨脹土錨索止漿塞；
[0013]第三步，將所述膨脹土錨索止漿塞和錨索進行裝配，裝配位置是所述膨脹土錨索止漿塞的起始端要位于錨索錨固段和自由段分界處，形成所述應用所述膨脹土錨索止漿塞的錨索結構；
[0014]第四步，在施工現場確定好錨孔，待所述錨孔成孔完畢之后，將綁扎有所述膨脹土錨索止漿塞的錨索放入所述錨孔內，進行一次注漿；
[0015]第五步，待所述膨脹土膨脹穩定后，進行二次甚至三次高壓注漿。
[0016]第一步中，利用烘箱將膨脹土烘干，然后利用碾子或磙子將其進行碾碎；
[0017]第二步中,所述不同規格的篩子包括0.5mm、1.0mm、2.0mm和5.0mm的篩子；所述柔性材料袋包括土工布袋或無紡布袋；
[0018]第五步中，時隔3-4個小時之后，待所述膨脹土膨脹穩定，進行二次高壓注漿；以此類推，進行第三次甚至更多次的所述高壓注漿。
[0019]所述一定的體積比是指(0.5mm: 1.0mm: 2.0mm: 5.0mm)的不同粒徑顆粒所占的總量的體積之比為((1-3): (1-3): (5-10): (25-50))。
[0020]第五步中，在超軟土中，第二次及之后的高壓注漿時間間隔調整至8-10個小時之后。
[0021]本發明所謂的軟土地區的軟土包括:淤泥土、淤泥質土、泥炭質土和軟粘土。
[0022]本發明所謂的超軟土，是指較一般的軟土液限更大的軟土，這種土多存在于圍海造陸過程中形成的吹填土。
[0023]本發明所謂的依照一定的體積比進行混合，是指為了達到設計要求的膨脹力和膨脹率，一般情況下，通常的體積比為(0.5mm: 1.0mm: 2.0mm: 5.0mm)的不同粒徑顆粒所占的總量的體積之比為((1-3): (1-3): (5-10): (25-50));上述不同粒徑顆粒所占的總量的體積之比，這是由于不較大的顆粒之間易出現較大的空隙，通過配以較小粒徑的土顆粒，可以很好地對空隙進行填充，從而保證膨脹土止漿塞的結構整體性。
[0024]本發明的有益效果可以總結如下:
[0025]1，本發明在進行注漿甚或高壓注漿時，可以徹底分開錨桿的自由段和錨固段，一方面可以防止注漿時出現漏漿、返漿，另一方面，可以使得漿體在注漿壓力作用下，可以很好地得到擴散和壓密，該使用新型結構構造簡單，所用材料在中國西南地區比較豐富，且價格低廉。
[0026]2，為了克服現有的止漿塞不能很好地將錨桿自由段和錨固段分開，以及保證錨桿錨固段的注漿質量、承載力和節省水泥材料，本發明提供的止漿塞可以很好地區分開錨桿的自由段和錨固段，提高錨固段承載力，且施工比較方面，應用領域較廣。
[0027]3，本發明克服了現有止漿塞的不足，利用較高膨脹率的特殊土膨脹土作為止漿塞的原材料，利用鋼絞線錨桿的基本構造，將膨脹土利用一種特殊的無紡布進行包裝，將其包裝成一個特殊的形狀，然后將其“纏繞”于各個鋼絞線之間，這種空間關系一方面要有利于膨脹土膨脹特性的發揮，另一方面可以保證止漿塞在高壓注漿過程不至于脫落漏水。由于膨脹土的膨脹率很高，在遇水或水泥漿之后會產生較大的膨脹力，這種膨脹力和孔壁相互緊密作用，從而保證了止漿塞的密實性和穩定性。尤其是當錨桿的設計承載力較大時，對于錨固段注漿體的注漿質量要求便高，所需注漿壓力變很大，這時膨脹土止漿塞可以通過改變自身的直徑和長度來滿足高壓注漿的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028]圖1是本發明膨脹土錨索止漿塞的構造原理圖。
[0029]圖2是本發明膨脹土錨索止漿塞的止漿作用原理圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0031]如圖1和圖2所示的一種膨脹土錨索止漿塞，包括對中支架1、鋼絞線2、高壓注漿管3和膨脹土(圖1中所示包括初始膨脹土的干土 4和膨脹后的所述膨脹土 5)，所述膨脹土經過柔性材料包裝后纏繞在各個所述鋼絞線2之間，所述高壓注漿管3穿過所述膨脹土，所述對中支架I設置在所述膨脹土錨索止漿塞的兩端。
[0032]在優選的實施例中，所述鋼絞線2包括兩兩對稱設置的四個，相互之間成90°夾角，四個所述鋼絞線2圍成的中心與所述對中支架I的中心重合。所述柔性材料包括土工布和無紡布，所述膨脹土經過所述柔性材料包裝后交錯纏繞在各個所述鋼絞線2之間。所述膨脹土錨索止漿塞包括應用于軟土地區的膨脹土錨索止漿塞和普通膨脹土錨索止漿塞，前者長度為75cm-100cm,后者長度為30cm_50cm。
[0033]一種應用所述膨脹土錨索止漿塞的錨索結構，包括錨孔、錨索錨固段和錨索自由段，所述膨脹土錨索止漿塞的起始端設置在所述錨索錨固段和所述錨索自由段的分界處。
[0034]一種所述錨索結構的施工方法，包括步驟如下:
[0035]第一步，將膨脹土烘干，然后將其進行碾碎；
[0036]第二步，分別經過不同規格的篩子進行顆粒級配統計，然后依照一定的體積比進行混合，將其裝入縫制好的柔性材料袋中，然后加工形成所述膨脹土錨索止漿塞；
[0037]第三步，將所述膨脹土錨索止漿塞和錨索進行裝配，裝配位置是所述膨脹土錨索止漿塞的起始端要位于錨索錨固段和自由段分界處，形成所述應用所述膨脹土錨索止漿塞的錨索結構；
[0038]第四步，在施工現場確定好錨孔，待所述錨孔成孔完畢之后，將綁扎有所述膨脹土錨索止漿塞的錨索放入所述錨孔內，進行一次注漿；
[0039]第五步，待所述膨脹土膨脹穩定后，進行二次甚至三次高壓注漿。
[0040]在優選的實施例中，
[0041]第一步中，利用烘箱將膨脹土烘干，然后利用碾子或磙子將其進行碾碎；
[0042]第二步中，所述不同規格的篩子包括0.5mm、1.0mm、2.0mm和5.0mm的篩子；所述柔性材料袋包括土工布袋或無紡布袋；所述一定的體積比是指(0.5mm: 1.0mm: 2.0mm: 5.0mm)的不同粒徑顆粒所占的總量的體積之比為((1-3): (1-3): (5-10): (25-50))；
[0043]第五步中，時隔3-4個小時之后，待所述膨脹土膨脹穩定，進行二次高壓注漿；以此類推，進行第三次甚至更多次的所述高壓注漿；第五步中，在超軟土中，第二次及之后的高壓注漿時間間隔調整至8-10個小時之后。
[0044]本發明作用原理及施工過程包括:(I)作用原理:利用具有較強膨脹特性的膨脹土作為原材料，在原材料的外圍圍裹一層土工布或無紡布，該膨脹土錨索止漿塞遇水膨脹之后，會和孔壁發生較強的軸向力，使得膨脹土錨索止漿塞和孔壁的接觸更加緊密，這樣在軸向注漿壓力的作用下，不會發生較大的移動，穩定性能夠保證，密封性也能夠得到保證，這樣漿體就不會通過膨脹土錨索止漿塞而從孔口流出，提升了注漿壓力，保證了錨索的注漿質量。(2)施工過程:將加工好的膨脹土錨索止漿塞“纏繞”裝配在錨索錨固段和自由段之間，然后將該復合止漿錨索一起下入孔內進行注漿，待3-4個小時(土性較好)或8-10個小時(超軟土)后再進行高壓注漿，可有效地避免高壓注漿過程中孔口返漿/漏漿，提高錨索錨固段的注漿質量和擴散半徑，提高了錨索錨固段的承載力，一方面在能夠達到施工質量要求和承載力要求下，可以節省錨索自由段的注漿水泥用量，另一方面可以縮短工程的施工工期。
[0045]場地地層分布及土質特征:在錨索設計長度17米范圍內，共穿過1.5米厚素填土、2米厚雜填土、3米厚粉質粘土、2.5米厚軟粘土、5米厚粉土、6米厚粉砂、4米厚粉質粘土，再下面是粘土。
[0046]工程概況:在該基坑支護工程項目中，采用單樁支護樁+預應力錨索的支護方案，錨索的設計長度共17米，其中自由段長度為7米。
[0047]根據上述地質情況和工程要求進行膨脹土錨索止漿塞施工的具體過程如下:首先利用烘箱將膨脹土烘干，然后利用碾子或磙子將其進行碾碎，然后分別經過0.5_、1_、
2.0mm和5.0mm的篩子進行顆粒級配統計，然后依照一定的體積比，將其裝入縫制好的土工布(或無紡布)袋中，然后進行再次的加工，形成附圖2所示的工程用膨脹土錨索止漿塞，然后根據錨索的構造，按照圖1所示的構造將其和錨索進行裝配，裝配位置是膨脹土錨索止漿塞的起始端要位于錨索錨固段和自由段分界處，待錨孔成孔完畢之后，將綁扎有膨脹土錨索止漿塞的錨索放入錨孔內，進行一次注漿，時隔3-4個小時之后，膨脹土膨脹穩定之后，進行二次甚至三次高壓注漿，在高達3.0MPa的高壓注漿壓力作用下，膨脹土錨索止漿塞可以防止孔口不發生返漿/漏漿。運用上述發明膨脹土錨索止漿塞后，可有效地避免高壓注漿過程中孔口返漿/漏漿，提高錨索錨固段的注漿質量和擴散半徑，提高了錨索錨固段的承載力，一方面在能夠達到施工質量要求和承載力要求下，可以節省錨索自由段的注漿水泥用量，另一方面可以縮短工程的施工工期。
[0048]以上通過具體的和優選的實施例詳細的描述了本發明，但本領域技術人員應該明白，本發明并不局限于以上所述實施例，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種膨脹土錨索止漿塞，其特征在于，包括對中支架、鋼絞線、高壓注漿管和膨脹土，所述膨脹土經過柔性材料包裝后纏繞在各個所述鋼絞線之間，所述高壓注漿管穿過所述膨脹土，所述對中支架設置在所述膨脹土錨索止漿塞的兩端。
2.根據權利要求1所述的膨脹土錨索止漿塞，其特征在于，所述鋼絞線包括兩兩對稱設置的四個，相互之間成90°夾角，四個所述鋼絞線圍成的中心與所述對中支架的中心重八口 ο
3.根據權利要求1所述的膨脹土錨索止漿塞，其特征在于，所述柔性材料包括土工布和無紡布，所述膨脹土經過所述柔性材料包裝后交錯纏繞在各個所述鋼絞線之間。
4.根據權利要求1所述的膨脹土錨索止漿塞，其特征在于，所述膨脹土錨索止漿塞包括應用于軟土地區的膨脹土錨索止漿塞和普通膨脹土錨索止漿塞，前者長度為75cm-100cm,后者長度為 30cm_50cm。
5.一種應用所述膨脹土錨索止漿塞的錨索結構，其特征在于，包括錨孔、錨索錨固段和錨索自由段，所述膨脹土錨索止漿塞的起始端設置在所述錨索錨固段和所述錨索自由段的分界處。
6.一種所述錨索結構的施工方法，其特征在于，包括步驟如下: 第一步，將膨脹土烘干，然后將其進行碾碎； 第二步，分別經過不同規格的篩子進行顆粒級配統計，然后依照一定的體積比進行混合，將其裝入縫制好的柔性材料袋中，然后加工形成所述膨脹土錨索止漿塞； 第三步，將所述膨脹土錨索止漿塞和錨索進行裝配，裝配位置是所述膨脹土錨索止漿塞的起始端要位于錨索錨固段和自由段分界處，形成所述應用所述膨脹土錨索止漿塞的錨索結構； 第四步，在施工現場確定好錨孔，待所述錨孔成孔完畢之后，將綁扎有所述膨脹土錨索止漿塞的錨索放入所述錨孔內，進行一次注漿； 第五步，待所述膨脹土膨脹穩定后，進行二次甚至三次高壓注漿。
7.根據權利要求6所述的施工方法，其特征在于: 第一步中，利用烘箱將膨脹土烘干，然后利用碾子或磙子將其進行碾碎； 第二步中，所述不同規格的篩子包括0.5mm、l.0mm、2.0mm和5.0mm的篩子；所述柔性材料袋包括土工布袋或無紡布袋； 第五步中，時隔3-4個小時之后，待所述膨脹土膨脹穩定，進行二次高壓注漿；以此類推，進行第三次甚至更多次的所述高壓注漿。
8.根據權利要求6所述的施工方法，其特征在于:所述一定的體積比是指(0.5mm: 1.0mm: 2.0mm: 5.0mm)的不同粒徑顆粒所占的總量的體積之比為((1-3): (1-3): (5-10): (25-50))。
9.根據權利要求6所述的施工方法，其特征在于: 第五步中，在超軟土中，第二次及之后的高壓注漿時間間隔調整至8-10個小時之后。
【文檔編號】E02D5/74GK104164874SQ201310180963
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年5月16日 優先權日:2013年5月16日
【發明者】王武剛, 王明山, 左懷西, 鄭文煒, 郭鵬, 劉丹 申請人:建研地基云南有限公司