CN105714822A - 组装式扩底注浆锚固结构装置及装配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组装式扩底注浆锚固结构装置，包括至少一根中空管和可折叠展开囊套。本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，提供了一种能够承受拉压双向荷载的组装式扩底注浆锚固结构装置及其装配工艺与施工方法，利用扩孔技术在小直径桩孔或锚孔中进行底部扩径，生成具有扩底结构的锚杆桩或锚杆，这种扩底锚杆桩或扩底锚杆不但承载能力可以成倍增加，还适用于承受压力与拉力双向荷载。本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，其受力杆体采用高性能纤维增强复合材料或钢材，采用中空管应用技术，受力杆体兼有注浆与承载功能，在缩短工期、节省材料、降低造价的同时，使施工更为便捷。

Description

组装式扩底注浆锚固结构装置及装配施工方法

技术领域

本发明涉及土木建筑工程的桩基技术与岩土锚固技术领域，具体的说，是涉及一种组装式扩底注浆锚固结构装置及装配施工方法。

背景技术

在现代岩土工程领域中，小直径锚杆桩及锚杆因其施工方便、快捷，价低，广泛适用于各类复杂岩土地层，并越来越多地应用于桩基工程与岩土锚固工程领域。已成为实施新建工程的深基础、既有建构筑物基础的补强加固，高耸建构筑物的抗倾覆，建构筑物的结构抗浮，以及承受拉压交变荷载的建构筑物的重要技术手段。由于传统锚杆桩及锚杆直径较小，通常为Φ150～Φ250，在复杂地质条件下或高渗流压力作用下，其承载能力受到了极大限制。工程施工中水泥基浆液压灌后极易流失，其渗透扩散路径与范围无法控制，锚杆桩与锚杆的工程质量难以保证。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种能够提高锚杆桩与锚杆的承载力与耐久性、降低施工难度与工程造价的组装式扩底注浆锚固结构装置。

本发明所采取的技术方案是：

一种组装式扩底注浆锚固结构装置，包括至少一根中空管和可折叠展开囊套。

组装式扩底注浆锚固结构装置，还包括上密封筒组件和下密封承载筒组件，所述囊套通过上密封筒组件和下密封承载筒组件固定在中空管上。

所述中空管位于所述囊套内的部分设有逆止阀。

一种组装式扩底注浆锚固结构装置，包括至少一根具有承载与注浆功能的CFRP、BFRP、AFRP、GFRP或高强钢中空螺纹管，自上至下同轴设置有所述中空螺纹管、上密封筒组件、具有可折叠展开囊套的扩底封闭仓室和下密封承载筒组件，设有一根贯通所述上密封筒组件的排气管，至少一根承载的所述中空螺纹管从上至下逐一穿过所述上密封筒组件，所述扩底封闭仓室和所述下密封承载筒组件，承载的所述中空螺纹管分别与所述上密封筒组件的顶盖板和下密封承载筒组件的承载盘密封连接锁定。

所述囊套由具有不渗透或弱渗透性和弹性的复合材料构成，所述扩底封闭仓室的可折叠展开的柔性复合材料所述囊套的上下两端利用束紧钢带分别密封固定在所述上密封筒组件的筒体外周和所述下密封承载筒组件的筒体外周，所述扩底封闭仓室可通过压力注浆逐渐膨胀成为预设的空间形态与体积。

所述上密封筒组件和所述下密封承载筒组件由CFRP、BFRP、GFRP短切纤维注塑成型，或由钢板焊接成型。

具有承载与注浆功能的所述中空螺纹管为1-9根，其上端贯穿所述上密封筒组件的所述顶盖板的具有内螺纹的过孔，中部贯穿所述扩底封闭仓室，底端可贯穿所述下密封承载筒组件的所述承载盘的具有内螺纹的过孔，至少一根承载的所述中空螺纹管分别与所述上密封筒组件的所述顶盖板通过上端锁定器连接锁定，与所述下密封承载筒组件的所述承载盘通过所述底端连接锁定器连接锁定。

至少有一根具有注浆与承载功能的所述中空螺纹管贯穿所述上密封筒组件的顶盖板的所述过孔，所述中空螺纹管底端与设有多个出浆孔的所述底端连接锁定器旋转固定连接，再将所述底端连接锁定器与所述下密封承载筒组件的所述承载盘旋转连接并锁定，所述出浆孔由单向液动阀套包裹。

所述排气管上部出露于所述上密封筒组件的所述顶盖板之上，所述排气管顶端设有一个以上排气孔，所述排气孔由单向气动阀套包裹，所述排气管下端与所述扩底封闭仓室内部连通。

承载的所述中空螺纹管的外锚端安装有锚定板，所述锚定板由上下2个螺母锁定在承载的所述中空螺纹管上。

承载的所述中空螺纹管自所述上密封筒组件的所述顶盖板以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管。

组装式扩底注浆锚固结构装置的装配工艺，其工艺特征包括以下工艺步骤：

1)通过所述上端锁定器的内螺纹与CFRP/BFRP/AFRP/GFRP所述中空螺纹管或中空高强螺纹钢管旋转连接；

2)将所述CFRP/BFRP/AFRP/GFRP中空螺纹管或中空高强螺纹钢管穿过所述上密封筒组件的所述顶盖板的所述过孔、所述扩底封闭仓室和所述下密封承载筒组件的所述承载盘的所述过孔；并与带有单向液动阀套与注浆孔的所述底端连接锁定器的内螺纹通过旋转连接，旋转所述底端连接锁定器，通过其外螺纹与所述承载盘的内螺纹旋转连接并锁定；

3)将已位于所述CFRP/BFRP/AFRP/GFRP中空螺纹管或中空高强螺纹钢管上部的所述上端锁定器下旋，并通过所述上端锁定器的外螺纹与所述顶盖板的内螺纹旋转连接并锁定。

具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆桩或锚杆的施工方法，包括以下施工步骤：

1)根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔；

2)根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口；

3)利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起；

4)可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口；

5)将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度；

6)根据设计要求，通过所述中空螺纹管对所述扩底封闭仓室的囊套进行定量压力注浆，形成扩底锚固段；

7)根据设计要求，可以在所述中空螺纹管的中空孔内插入加强钢筋。

本发明相对现有技术的有益效果：

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，提供了一种能够承受拉压双向荷载的组装式扩底注浆锚固结构装置及其装配工艺与施工方法，利用扩孔技术在小直径桩孔或锚孔中进行底部扩径，生成具有扩底结构的锚杆桩或锚杆，这种扩底锚杆桩或扩底锚杆不但承载力可以成倍增加，还适用于承受压力与拉力双向荷载，并在提高锚杆桩与锚杆的承载力与耐久性的同时，降低施工难度与工程造价。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，其受力杆体采用高性能纤维增强复合材料，包括CFRP、BFRP、AFRP和GFRP，提高了桩基础与锚固结构的防腐耐久性，适用于复杂岩土地层；采用中空管应用技术，受力杆体兼有注浆功能与承载功能，在缩短工期、节省材料、降低造价的同时，使施工更为便捷。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，引入高性能纤维增强复合材料和高强钢中空管，将特种注浆、承载扩底锚固结构装置及其装配工艺与施工方法应用于建构筑物竖向承载、结构抗浮与抗倾覆的扩底锚杆桩与扩底锚杆，以及应用于拉压交变荷载条件下的具有防腐耐久性的扩底锚固承载结构，适用于承受拉压双向荷载的组合式扩底锚杆桩或扩底锚杆工程领域。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置的装配及施工方法，提供了一种能够承受拉压双向荷载的组装式扩底注浆锚固结构装置的装配工艺与施工方法，利用扩孔技术在小直径桩孔或锚孔中进行底部扩径，生成具有扩底结构的锚杆桩或锚杆，这种扩底锚杆桩或扩底锚杆不但承载力可以成倍增加，还适用于承受压力与拉力双向荷载，并在提高锚杆桩与锚杆的承载力与耐久性的同时，降低施工难度与工程造价；本发明的受力杆体采用高性能纤维增强复合材料，包括CFRP、BFRP、AFRP和GFRP，提高了桩基础与锚固结构的防腐耐久性，适用于复杂岩土地层；采用中空管应用技术，受力杆体兼有注浆功能与承载功能，在缩短工期、节省材料、降低造价的同时，使施工更为便捷。

附图说明

图1为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的一种实施方式的结构示意图的主视剖面图:

图2为图1的A的局部放大结构示意图；

图3为图2的分解结构示意图；

图4为图3的1-1剖视结构示意图；

图5为图3的2-2剖视结构示意图；

图6为图3的3-3剖视结构示意图；

图7为图1的B的局部放大结构示意图；

图8为图7的分解结构示意图；

图9为图8的4-4剖视结构示意图；

图10为图8的5-5剖视结构示意图；

图11为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第一步示意图；

图12为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第二步示意图；

图13为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第三步示意图；

图14为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第四步示意图；

图15为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装完毕示意图；

图16为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置注浆后结构示意图；

图17为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置连接锚定板后的结构示意图；

图18为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的另一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；

图19为图18的6-6剖视结构示意图；

图20为图18的7-7剖视结构示意图；

图21为图18的8-8剖视结构示意图；

图22为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的另一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；

图23为图22的9-9剖视结构示意图；

图24为图22的10-10剖视结构示意图；

图25为图22的11-11剖视结构示意图；

图26为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的又一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；

图27为图26的12-12剖视结构示意图；

图28为图26的13-13剖视结构示意图；

图29为图26的14-14剖视结构示意图；

图30为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的再一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；

图31为图30的15-15剖视结构示意图；

图32为图30的16-16剖视结构示意图；

图33为图30的17-17剖视结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明：

如图1-10所示，本发明实施例一，一种组装式扩底注浆锚固结构装置，具有承载与注浆功能的CFRP、BFRP、AFRP、GFRP或高强钢中空螺纹管100，自上至下同轴设置有所述中空螺纹管100、上密封筒组件200、具有可折叠展开囊套401的扩底封闭仓室400和下密封承载筒组件300，设有1根贯通所述上密封筒组件200的排气管600，中空螺纹管100从上至下逐一穿过所述上密封筒组件200，所述扩底封闭仓室400和所述下密封承载筒组件300，承载的所述中空螺纹管100分别与所述上密封筒组件200的顶盖板201和下密封承载筒组件300的承载盘301密封连接锁定。所述囊套401由具有弱渗透性和弹性的复合材料构成，所述扩底封闭仓室400的可折叠展开的柔性复合材料所述囊套401的上下两端利用束紧钢带402分别密封固定在所述上密封筒组件200的筒体202外周和所述下密封承载筒组件300的筒体302外周，所述扩底封闭仓室400可通过压力注浆逐渐膨胀成为预设的空间形态与体积。所述上密封筒组件200和所述下密封承载筒组件300由CFRP、BFRP、GFRP短切纤维注塑成型，或由钢板焊接成型。具有承载与注浆功能的所述中空螺纹管100上端贯穿所述上密封筒组件200的所述顶盖板201的具有内螺纹的过孔203，中部贯穿所述扩底封闭仓室400，底端可贯穿所述下密封承载筒组件300的所述承载盘301的具有内螺纹的过孔303，所述中空螺纹管100分别与所述上密封筒组件200的所述顶盖板201通过上端锁定器800连接锁定，与所述下密封承载筒组件300的所述承载盘301通过所述底端连接锁定器900连接锁定。具有注浆功能的所述中空螺纹管100贯穿所述上密封筒组件200的顶盖板201的所述过孔203，所述中空螺纹管100底端与设有多个出浆孔502的所述底端连接锁定器900旋转固定连接，再将所述底端连接锁定器900与所述下密封承载筒组件300的所述承载盘301旋转连接并锁定，所述出浆孔502外包逆止阀503。所述排气管600上部出露于所述上密封筒组件200的所述顶盖板201之上，所述排气管600顶端设有1个以上排气孔601，所述排气孔601由单向气动阀套602包裹，所述排气管600下端与所述扩底封闭仓室400内部连通。承力的所述中空螺纹管100的外锚端安装有锚定板701，所述锚定板701由上下2个螺母锁定在承力的所述中空螺纹管100上。承载的所述中空螺纹管100自所述上密封筒组件200的所述顶盖板201以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管500。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置组装过程如下：

1、将囊套401的上下两端利用束紧钢带402分别密封固定在所述上密封筒组件200的顶盖板201的筒体202外周和所述下密封承载筒组件300的承载盘301的筒体302外周上，如附图11所示。

2、将上端锁定器800从中空螺纹管100下端旋入，上端锁定器800与中空螺纹管100旋转连接；中空螺纹管100下端插入顶盖板201螺纹孔，中空螺纹管100贯穿顶盖板201插入囊套401内；锁定器900的出浆孔502上套装上逆止阀503；锁定器900上端旋入承载盘301的螺纹孔；锁定器900上端插入囊套401内；如附图12-13所示。

3、中空螺纹管100下端旋入锁定器900上端的螺纹孔内，中空螺纹管100与锁定器900旋转连接；锁定器900与下密封承载筒组件300的所述承载盘301旋转连接并锁定，如附图14所示。

4、将位于中空螺纹管100上的上端锁定器800下旋，上端锁定器800与顶盖板201螺纹孔旋转连接并锁定，如附图15所示。

如附图15-17所示，本发明具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆桩或锚杆的施工过程如下：

1、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔。

2、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口。

3、利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起。

4、可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口。

5、将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度。

6、根据设计要求，通过所述中空螺纹管100对所述扩底封闭仓室的囊套401进行定量压力注浆，形成扩底锚固段。

7、根据设计要求，可以在所述中空螺纹管100的中空孔内插入加强钢筋；中空螺纹管100自所述上密封筒组件200的所述顶盖板201以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管500。

8、中空螺纹管100上端设置有固定锚定板701，螺母在锚定板701上方与下方旋紧固定于对应的高强钢中空螺纹管100。

9、通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

如图18-21所示，本发明实施例二，在实施例一基础上进一步改进为：本发明用于承受拉压交变荷载的建筑桩基础时，可采用1根外径为40mm的高强钢中空螺纹管100和4根直径为32mm的预应力混凝土用螺纹钢筋101分别穿过带有扩底封闭仓室400的上密封筒组件200，其中高强钢中空螺纹管100通过底端连接锁定器900旋紧固定于下密封承载筒组件300上，并通过顶端上端锁定器800旋紧固定于上密封筒组件200上，随后分别在上密封筒组件200上方和下密封承载筒组件300下方采用螺母将4根预应力混凝土用螺纹钢筋101固定于本发明的上密封筒组件200、扩底封闭仓室400和下密封同组件300上。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置组装过程如下：

1、将囊套401的上下两端利用束紧钢带402分别密封固定在所述上密封筒组件200的顶盖板201的筒体202外周和所述下密封承载筒组件300的承载盘301的筒体302外周上。

2、将上端锁定器800从中空螺纹管100下端旋入，上端锁定器800与中空螺纹管100旋转连接；中空螺纹管100下端插入顶盖板201螺纹孔，中空螺纹管100贯穿顶盖板201插入囊套401内；锁定器900的出浆孔502上套装上逆止阀503；锁定器900上端旋入承载盘301的螺纹孔；锁定器900上端插入囊套401内。

3、中空螺纹管100下端旋入锁定器900上端的螺纹孔内，中空螺纹管100与锁定器900旋转连接；锁定器900与下密封承载筒组件300的所述承载盘301旋转连接并锁定。

4、将位于中空螺纹管100上的上端锁定器800下旋，上端锁定器800与顶盖板201螺纹孔旋转连接并锁定。

5、将4根直径为32mm的预应力混凝土用螺纹钢筋101分别穿过带有扩底封闭仓室400的上密封筒组件200和下密封同组件300。采用螺母102将4根预应力混凝土用螺纹钢筋101固定于本发明的上密封筒组件200、扩底封闭仓室400和下密封同组件300上。

本发明具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆桩或锚杆的施工过程如下：

1、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔。

2、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口。

3、利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起。

4、可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口。

5、将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度。

6、根据设计要求，通过所述中空螺纹管100对所述扩底封闭仓室的囊套401进行定量压力注浆，形成扩底锚固段。

7、根据设计要求，可以在所述中空螺纹管100的中空孔内插入加强钢筋；中空螺纹管100自所述上密封筒组件200的所述顶盖板201以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管500。

8、采用1个M40高强钢螺母和4个M32的高强钢螺母分别旋紧于高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋，用锚定板701分别穿过高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋101，最后再用相应尺寸的螺母在锚定板上方与下方旋紧固定于对应的高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋101，并通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

9、通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

如图22-25所示，本发明实施例三，在实施例二基础上进一步改进为：在4根直径为32mm的预应力混凝土用螺纹钢筋101外表面套装有封闭套管104。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置组装过程如下：

1、将囊套401的上下两端利用束紧钢带402分别密封固定在所述上密封筒组件200的顶盖板201的筒体202外周和所述下密封承载筒组件300的承载盘301的筒体302外周上。

2、将上端锁定器800从中空螺纹管100下端旋入，上端锁定器800与中空螺纹管100旋转连接；中空螺纹管100下端插入顶盖板201螺纹孔，中空螺纹管100贯穿顶盖板201插入囊套401内；锁定器900的出浆孔502上套装上逆止阀503；锁定器900上端旋入承载盘301的螺纹孔；锁定器900上端插入囊套401内。

3、中空螺纹管100下端旋入锁定器900上端的螺纹孔内，中空螺纹管100与锁定器900旋转连接；锁定器900与下密封承载筒组件300的所述承载盘301旋转连接并锁定。

4、将位于中空螺纹管100上的上端锁定器800下旋，上端锁定器800与顶盖板201螺纹孔旋转连接并锁定。

5、将4根直径为32mm的预应力混凝土用螺纹钢筋101分别穿过带有扩底封闭仓室400的上密封筒组件200和下密封同组件300。采用螺母102将4根预应力混凝土用螺纹钢筋101固定于本发明的上密封筒组件200、扩底封闭仓室400和下密封同组件300上。

本发明具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆桩或锚杆的施工过程如下：

1、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔。

2、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口。

3、利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起。

4、可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口。

5、将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度。

6、根据设计要求，通过所述中空螺纹管100对所述扩底封闭仓室的囊套401进行定量压力注浆，形成扩底锚固段。

7、根据设计要求，可以在所述中空螺纹管100的中空孔内插入加强钢筋；中空螺纹管100自所述上密封筒组件200的所述顶盖板201以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管500。

8、采用1个M40高强钢螺母和4个M32的高强钢螺母分别旋紧于高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋，用锚定板701分别穿过高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋101，最后再用相应尺寸的螺母在锚定板上方与下方旋紧固定于对应的高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋101，并通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

9、通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

如图26-29所示，本发明实施例四，在实施例一基础上进一步改进为：上密封筒组件和下密封承载筒组件为一体密封筒组件230。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置组装过程如下：

1、将一体密封筒组件230从囊套401的下端插入，一体密封筒组件230贯穿囊套401；将囊套401的上下两端利用束紧钢带402分别密封固定在一体密封筒组件230外周上。

2、中空螺纹管100下端旋入一体密封筒组件230的螺纹孔内。

本发明具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆桩或锚杆的施工过程如下：

1、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔。

2、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口。

3、利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起。

4、可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口。

5、将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度。

6、根据设计要求，通过所述中空螺纹管100对所述扩底封闭仓室的囊套401进行定量压力注浆，形成扩底锚固段。

7、根据设计要求，可以在所述中空螺纹管100的中空孔内插入加强钢筋；中空螺纹管100自所述上密封筒组件200的所述顶盖板201以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管500。

8、中空螺纹管100上端设置有固定锚定板701，螺母在锚定板701上方与下方旋紧固定于对应的高强钢中空螺纹管100。

9、通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

如图30-33所示，本发明实施例五，在实施例一基础上进一步改进为：中空螺纹管100由四根构成。

本发明组装式扩底注浆锚固结构装置组装过程如下：

1、将囊套401的上下两端利用束紧钢带402分别密封固定在所述上密封筒组件200的顶盖板201的筒体202外周和所述下密封承载筒组件300的承载盘301的筒体302外周上。

2、将上端锁定器800从中空螺纹管100下端旋入，上端锁定器800与中空螺纹管100旋转连接；中空螺纹管100下端插入顶盖板201螺纹孔，中空螺纹管100贯穿顶盖板201插入囊套401内；锁定器900的出浆孔502上套装上逆止阀503；锁定器900上端旋入承载盘301的螺纹孔；锁定器900上端插入囊套401内。

3、中空螺纹管100下端旋入锁定器900上端的螺纹孔内，中空螺纹管100与锁定器900旋转连接；锁定器900与下密封承载筒组件300的所述承载盘301旋转连接并锁定。

4、将位于中空螺纹管100上的上端锁定器800下旋，上端锁定器800与顶盖板201螺纹孔旋转连接并锁定。

本发明具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆桩或锚杆的施工过程如下：

1、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔。

2、根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口。

3、利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起。

4、可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口。

5、将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度。

6、根据设计要求，通过所述中空螺纹管100对所述扩底封闭仓室的囊套401进行定量压力注浆，形成扩底锚固段。

7、根据设计要求，可以在所述中空螺纹管100的中空孔内插入加强钢筋；中空螺纹管100自所述上密封筒组件200的所述顶盖板201以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管500。

8、中空螺纹管100上端设置有固定锚定板701，螺母在锚定板701上方与下方旋紧固定于对应的高强钢中空螺纹管100。

9、通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

图18中包含四根螺纹钢筋101；附图22中螺纹钢筋101外侧套装有封闭套管104；图26中上密封筒组件和下密封承载筒组件为一体密封筒组件230；图30中的中空螺纹管100由四根构成。

附图1-33可知，本发明扩底锚杆桩或扩体锚杆主体结构由上部小直径Φ150～Φ300桩段与下部扩径桩段其最大桩径为Φ300～Φ1000构成，主体结构的主承力杆件下端与可扩展折叠的封闭式仓室贯通连接，上端与锚定板固定相连，所述封闭仓室由可以折叠与展开的柔性复合材料制成，封闭仓室的上端与下端分别设有上端与下端封闭固定组件，所述上密封组件设有圆孔，其与置于封闭仓室的中空螺纹管密封固定，通过中空螺纹管向封闭仓室灌注2MPa、4MPa、6MPa或8MPa压力以下的水泥基浆液时，扩体封闭仓室能够按设计空间形态与体积逐渐展开。

本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的用途包括将上述组装式扩底注浆锚固结构装置应用于岩土工程领域的基坑及边坡支护工程、结构抗浮工程、桩基工程、输电线塔锚固工程和桥隧工程等。

将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置应用于承受拉压交变荷载的建筑桩基础时，可采用1根外径为40mm的高强钢中空螺纹管100和4根直径为32mm的预应力混凝土用螺纹钢筋101分别穿过带有扩底封闭仓室400的上密封筒组件200，其中高强钢中空螺纹管100通过底端连接锁定器900旋紧固定于下密封承载筒组件300上，并通过顶端上端锁定器800旋紧固定于上密封筒组件200上，随后分别在上密封筒组件200上方和下密封承载筒组件300下方采用螺母将4根预应力混凝土用螺纹钢筋101固定于本发明的上密封筒组件200、扩底封闭仓室400和下密封同组件300上。在工程场地按照设计要求完成上部直径为300mm、扩底直径为800mm的桩孔，并在桩孔内注浆后，将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置从下密封承载筒组件300一端安放于桩孔中。在所述高强钢中空螺纹管100的地面露出端向其内部进行压力注浆，待所注浆液404充满扩底封闭仓室400后停止注浆，随后分别采用1个M40高强钢螺母和4个M32的高强钢螺母102分别旋紧于高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋，用锚定板701分别穿过高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋101，最后再用相应尺寸的螺母在锚定板上方与下方旋紧固定于对应的高强钢中空螺纹管100和4根预应力混凝土用螺纹钢筋101，并通过锚定板701将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置固定于承受拉压交变荷载的建筑物基础中。

本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置可在建筑物地基发生冻胀时承受拉拔力，并将建筑物稳定地固定在建筑场地上，在地基冻土出现融化时又能够提供支撑力，使建筑物保持稳定。

将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置应用于结构抗浮工程时，可采用1根外径为80mm的CFRP中空螺纹管100穿过带有扩底封闭仓室400的上密封筒组件200，并紧固于下密封承载筒组件300。在工程场地按照设计要求完成直径为150mm、孔底扩孔直径为600mm的钻孔，并进行孔内注浆后，将本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置从下密封承载筒组件300一端安放于钻孔中。在所述CFRP中空螺纹管100的地面露出端向其内部进行压力注浆，待所注浆液404充满扩底封闭仓室400后停止注浆，通过锚定板701及其上下两个锁定螺母将CFRP中空螺纹管顶端固定于建筑结构底板中。

以上所述的实施案例仅仅是对本发明众多适用领域中的个别案例进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明的设计精神的前提下，本领域一般工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组装式扩底注浆锚固结构装置，包括至少一根中空管(100)和可折叠展开囊套(401)。

2.根据权利要求1所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于，还包括上密封筒组件(200)和下密封承载筒组件(300)，所述囊套(401)通过上密封筒组件(200)和下密封承载筒组件(300)固定在中空管(100)上。

3.根据权利要求2所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于，所述中空管(100)位于所述囊套(401)内的部分设有逆止阀(503)。

4.根据权1至3其中任意一项所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于，所述的中空管(100)为具有承载与注浆功能的CFRP、BFRP、AFRP、GFRP或高强钢中空螺纹管(100)，自上至下同轴设置有所述中空螺纹管(100)、上密封筒组件(200)、具有可折叠展开囊套(401)的扩底封闭仓室(400)和下密封承载筒组件(300)，贯通所述上密封筒组件(200)的排气管(600)，所述中空螺纹管(100)从上至下逐一穿过所述上密封筒组件(200)，所述扩底封闭仓室(400)和所述下密封承载筒组件(300)，承载的所述中空螺纹管(100)分别与所述上密封筒组件(200)的顶盖板(201)和下密封承载筒组件(300)的承载盘(301)密封连接锁定，所述排气管(600)上部出露于所述上密封筒组件(200)的所述顶盖板(201)之上，所述排气管(600)顶端设有排气孔(601)，所述排气孔(601)由单向气动阀套(602)包裹，所述排气管(600)下端与所述扩底封闭仓室(400)内部连通。

5.根据权利要求1至4所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于：所述囊套(401)由具有弱渗透性和弹性的复合材料构成，所述扩底封闭仓室(400)的可折叠展开的柔性复合材料所述囊套(401)的上下两端利用束紧钢带(402)分别密封固定在所述上密封筒组件(200)的筒体(202)外周和所述下密封承载筒组件(300)的筒体(302)外周，所述扩底封闭仓室(400)可通过压力注浆逐渐膨胀成为预设的空间形态与体积。

6.根据权利要求1至5所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于：所述上密封筒组件(200)和所述下密封承载筒组件(300)由CFRP、BFRP、GFRP短切纤维注塑成型，或由钢板焊接成型。

7.根据权利要求1至6其中任意一项所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于：具有承载与注浆功能的所述中空螺纹管(100)为1-9根，其上端贯穿所述上密封筒组件(200)的所述顶盖板(201)的具有内螺纹的过孔(203)，中部贯穿所述扩底封闭仓室(400)，底端可贯穿所述下密封承载筒组件(300)的所述承载盘(301)的具有内螺纹的过孔(303)，至少1根承载的所述中空螺纹管(100)分别与所述上密封筒组件(200)的所述顶盖板(201)通过上端锁定器(800)连接锁定，与所述下密封承载筒组件(300)的所述承载盘(301)通过所述底端连接锁定器(900)连接锁定。

8.根据权利要求1至7其中任意一项所述的组装式扩底注浆锚固结构装置，其特征在于：有1根具有注浆功能的所述中空螺纹管(100)贯穿所述上密封筒组件(200)的顶盖板(201)的所述过孔(203)，所述中空螺纹管(100)底端与设有多个出浆孔(502)的所述底端连接锁定器(900)旋转固定连接，再将所述底端连接锁定器(900)与所述下密封承载筒组件(300)的所述承载盘(301)旋转连接并锁定，所述出浆孔(502)外包逆止阀(503)；承力的所述中空螺纹管(100)的外锚端安装有锚定板(701)，所述锚定板(701)由上下2个螺母锁定在承力的所述中空螺纹管(100)上，承载的所述中空螺纹管(100)自所述上密封筒组件(200)的所述顶盖板(201)以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管(500)。

9.根据权利要求1至8所述的组装式扩底注浆锚固结构装置的装配方法，其工艺特征包括以下工艺步骤：

1)通过所述上端锁定器(800)的内螺纹与CFRP/BFRP/AFRP/GFRP所述中空螺纹管或中空高强螺纹钢管(100)旋转连接；

2)将所述CFRP/BFRP/AFRP/GFRP中空螺纹管或中空高强螺纹钢管(100)穿过所述上密封筒组件(200)的所述顶盖板(201)的所述过孔(203)、所述扩底封闭仓室(400)和所述下密封承载筒组件(300)的所述承载盘(301)的所述过孔(303)；并与带有逆止阀(503)与出浆孔(502)的所述底端连接锁定器(900)的内螺纹通过旋转连接，旋转所述底端连接锁定器(900)，通过其外螺纹与所述承载盘(301)的内螺纹旋转连接并锁定；

3)将已位于所述CFRP/BFRP/AFRP/GFRP中空螺纹管或中空高强螺纹钢管(100)上部的所述上端锁定器(800)下旋，并通过所述上端锁定器(800)的外螺纹与所述顶盖板(201)的内螺纹旋转连接并锁定。

10.根据权利要求1至8其中任意一项所述组装式扩底注浆锚固结构装置构成的扩底锚杆桩或扩底锚杆的施工方法，其特征包括以下施工步骤：

1)根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔；

2)根据扩底锚杆桩或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔并注浆至孔口；

3)利用所述装配工艺将所述中空螺纹管(100)与扩底注浆锚固结构装置装配在一起；

4)可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口；

5)将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度；

6)根据设计要求，通过所述中空螺纹管(100)对所述扩底封闭仓室(400)的囊套(401)进行定量压力注浆，形成扩底锚固段；

7)根据设计要求，可以在所述中空螺纹管(100)的中空孔内插入加强钢筋。