CN110273420A - 一种锚杆用笼芯囊袋及囊袋锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种囊袋锚杆及笼芯囊袋,笼芯囊袋包括笼芯和套设在所述笼芯上的囊袋,囊袋至少设有一个上口;所述笼芯为透浆的中空的筒状结构,笼芯设有上端口用于锚杆杆体穿入;所述囊袋的上口的周边与所述笼芯的上端口的周边密封连接。所述杆体穿入或者穿过所述笼芯的中空;所述笼芯的中空的上端口处设有上封堵将所述笼芯的上端口封闭,上封堵将笼芯囊袋固定在所述杆体上;所述上封堵设有注浆孔用于连接注浆管或插入注浆管向所述笼芯囊袋内注浆。笼芯内的水泥浆固化后受压力较大,固化后更质密,可以大大改善水泥浆的受力状态,使其强度大幅度提高;另外,杆体与水泥浆直接接触粘结,摩阻力大幅度提高,有效提高抵抗地下水侵蚀的性能。
Description
技术领域
本发明涉及锚杆技术领域,尤其涉及一种锚杆用笼芯囊袋及囊袋锚杆。
背景技术
现有技术中囊袋锚杆主要有二种形式,其中一种如图1所示,所述囊袋2 的上口21下口22通过喉箍4直接绑定在杆体3上,此种形式的优点是杆体3 与囊袋2内的水泥浆注浆体7有粘结,杆体3与腐蚀性地下水相隔离,防腐效果好,缺点是现场安装比较麻烦,囊袋2的长度因喉箍4可能沿锚杆杆体3滑动而改变,杆体3与水泥浆注浆体7之间摩阻力不够大,所需要囊袋2长度较大;囊袋2有时会贴附缠裹在杆体3上,如图2所示,有时杆体还会偏离锚孔20的中心而与囊袋2贴合影响与水泥浆注浆体7的粘结,如图3所示,所以不够可靠。另外一种如图4所示,在杆体3和囊袋2之间增加了一根钢管8,囊袋 2的上口21和下口22通过喉箍4绑定在钢管8上,杆体3底端设有螺母9,为杆体3与钢管8之间传递拉力,此种形式优点是现场组装比较方便,缺点是水泥浆注浆体7与杆体3没有粘结,杆体3的拉力主要集中在底端螺母9处,应力集中,提供的最大拉力较小,而且杆体3与钢管8之间存在相对变形,腐蚀性的地下水可以进入钢管8内,与杆体3相接触,防腐效果差,有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种现场容易组装、防腐效果好、强度高、可靠性高的锚杆用笼芯囊袋及囊袋锚杆。
本发明是这样实现的:一种锚杆用笼芯囊袋,包括笼芯和套设在所述笼芯上的囊袋,所述囊袋为由不透浆或弱透浆的柔性片状材料合围而成的封闭的袋子,但至少设有一个上口;所述笼芯为透浆的中空的筒状结构,所述笼芯的中空部分至少设有一个用于锚杆杆体穿入的上端口;所述囊袋的上口的周边与所述笼芯的上端口的周边密封连接。
其中,所述笼芯的中空部分还设有一个用于锚杆杆体穿出的下端口。
其中,所述囊袋还设有一个下口,所述下口的周边与所述笼芯的下端口的周边密封连接。
其中,所述笼芯侧壁部分或全部为钢丝网;或者所述笼芯侧壁为密布透浆孔的板且透浆孔面积占板面积一半以上;又或者所述笼芯侧壁为纵向钢筋和环向钢筋围成的钢筋笼。
其中,所述笼芯的中空部分的上端口为一段金属筒、金属圈、或者带孔的板。
其中,所述笼芯的中空部分的内径大于锚杆杆体直径的2倍但小于锚杆杆体直径的7倍。
其中,所述囊袋的上口的周边密封连接在所述笼芯的中空部分的上端口的周边的方式为:采用粘结剂粘结、采用喉箍箍紧、采用套筒套压或者将囊袋上口边沿折回套住笼芯上端口边沿后缝合或粘合。
本发明还提供了一种囊袋锚杆,包括杆体和上面所述的笼芯囊袋,所述杆体穿入或者穿过所述笼芯的中空部分;所述笼芯的中空部分的上端口处设有上封堵将所述笼芯的上端口封闭,所述上封堵将笼芯囊袋固定在所述杆体上;所述上封堵设有用于连接注浆管或插入注浆管向所述笼芯囊袋内注浆的注浆孔。
其中,所述笼芯的中空部分还设有一个下端口用于锚杆杆体穿出,所述囊袋还设有一个下口,所述下口的周边与所述笼芯的下端口的周边密封连接,所述笼芯的下端口处设有下封堵,所述杆体为螺纹钢筋,所述上封堵和所述下封堵为分别含有内螺纹孔且大于所述笼芯的中空部分的上端口和下端口的封板,所述内螺纹孔通过螺纹连接在所述杆体上,所述上封堵和下封堵分别向下和向上旋转压紧所述笼芯的上端口和下端口,将所述上端口和所述下端口封闭,并将所述笼芯囊袋固定在所述杆体上。
其中,所述笼芯的中空部分还设有一个用于锚杆杆体穿出的下端口,所述囊袋还设有一个下口,所述下口的周边与所述笼芯的下端口的周边密封连接,所述笼芯的下端口处设有下封堵,所述杆体为钢筋、钢绞线或玻璃钢纤维杆,在所述笼芯的上端口和下端口堵塞干麻丝、海绵或固化剂,以形成所述的上封堵和下封堵。
本发明的有益效果为:本发明所述囊袋锚杆在施工时通过注浆管向笼芯和囊袋内注浆,囊袋用于防止水泥浆四处扩散,无法固结成一体,笼芯的侧壁设有透浆结构或透浆材料,使囊袋和笼芯内的水泥浆实现双向流动,上封堵用于防止笼芯上端漏浆,笼芯位于杆体和囊袋之间,完全避免了囊袋贴附缠裹杆体的情况发生,笼芯和囊袋内的水泥浆成为一体,笼芯内的水泥浆固化后由于笼芯的存在,可以大大改善水泥浆的受力状态,使其强度大幅度提高;杆体受到笼芯及其内部的水泥浆的保护,有效提高抵抗地下水侵蚀的性能。笼芯和囊袋可以先组装好,再运送至施工现场,可以减少现场施工的工作量。
附图说明
图1是现有技术中囊袋锚杆一种形式的结构示意图;
图2是图1中囊袋锚杆产生缠裹不良的截面示意图;
图3是图1中囊袋锚杆未居中产生偏离不良的截面示意图;
图4是现有技术中囊袋锚杆另一种形式的结构示意图;
图5是本发明所述囊袋锚杆实施例一的结构示意图;
图6是本发明所述囊袋锚杆实施例一中笼芯囊袋的结构示意图;
图7是本发明所述囊袋锚杆实施例一中笼芯的结构示意图;
图8是本发明所述囊袋锚杆实施例一中上封堵的结构示意图;
图9是本发明所述囊袋锚杆实施例二的结构示意图;
图10是本发明所述笼芯囊袋实施例二的结构示意图;
图11是本发明所述笼芯囊袋实施例三的结构示意图;
图12是本发明所述囊袋锚杆实施例三的结构示意图;
图13是本发明所述囊袋锚杆实施例四的结构示意图;
图14是本发明所述囊袋锚杆实施例五的结构示意图;
图15是本发明所述囊袋锚杆实施例六的结构示意图。
其中,
1、笼芯;11、上端口;12、下端口;13、金属筒;14、钢丝网;15、透浆孔;
2,囊袋;21、上口;22、下口;
3、杆体;
4、喉箍;
5、上封堵;51、杆体穿孔;52、注浆孔;53、定位槽;
6、下封堵;61、杆体穿孔;62、定位槽;
7、水泥浆;8、钢管;9,螺母;10、注浆管;
20、锚孔;22、上螺纹卡扣;23、下螺纹卡扣;24、排气管。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
需要说明的是,当构件被称为“固定于”或“设置于”另一个构件,它可以直接在另一个构件上或者可能同时存在居中构件。当一个构件被称为是“连接于”另一个构件,它可以是直接连接到另一个构件或者可能同时存在居中构件。
还需要说明的是,本发明实施例中的“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“上端”、“下端”或“底端”等方位用语,仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的,或者是基于附图展示的位置而参考的,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不应该认为是具有限制性的。
作为本发明所述笼芯囊袋和囊袋锚杆的实施例一,如图5至图8所示,所述囊袋锚杆包括杆体3和笼芯囊袋,所述笼芯囊袋包括笼芯1和套设在所述笼芯1上的囊袋2,所述囊袋2为由不透浆或弱透浆的柔性片状材料合围而成的封闭的袋子,但至少设有一个上口21;所述笼芯1为侧壁透浆的具有中空部分的筒状结构,所述笼芯1的中空部分至少设有一个上端口11用于锚杆杆体3 穿入;所述囊袋2的上口21的周边与所述笼芯1的上端口11的周边密封连接。所述杆体3穿入或者穿过所述笼芯1的中空部分;所述笼芯1的中空部分的上端口H处设有上封堵5将所述笼芯1的上端口11封闭,上封堵5同时将笼芯囊袋固定在所述杆体3上;所述上封堵5设有注浆孔52用于连接注浆管10或插入注浆管10向所述笼芯囊袋内注浆。
实际上,所述注浆管10可以从笼芯1的上端口11插入,或者所述注浆管直接插入囊袋,又或者包括二条注浆管,一条注浆管从笼芯的上端口插入,另一条注浆管直接插入囊袋,之所以设置二条注浆管,主要原因是防止堵管,提高可靠性。注浆管固定在笼芯囊袋上的方法有多种,比如在所述上封堵上设有注浆螺纹孔,所述注浆管尾部设有外螺纹,通过螺纹连接固定在所述注浆螺纹孔内;或者所述上封堵上设有注浆通孔,所述注浆管通过该通孔插入笼芯囊袋内并用粘合剂固定在所述注浆通孔处。
在本实施例中,所述囊袋的上口的周边密封连接在所述笼芯的中空部分的上端口的周边的方式为:采用粘结剂粘结、采用喉箍4箍紧、采用套筒套压或者将囊袋上口边沿折回套住笼芯上端口边沿后缝合或粘合。
在本实施例中,所述笼芯1的中空部分的内径大于锚杆杆体3直径的2倍但小于锚杆杆体3直径的7倍。笼芯1内的水泥浆厚度不能太薄,笼芯1的中空部分的内径要大于杆体3直径的2倍;太大会增加施工难度,不容易放入锚孔内,也会增加材料成本,并且笼芯对其内水泥浆注浆体的围压效果不会因为直径增大而线性增大,所以笼芯1的中空部分的内径优选小于锚杆杆体3直径的7倍,超过7倍之后,技术经济效果较低。
在本实施例中,所述笼芯1的中空部分还设有一个下端口12用于锚杆杆体3穿出。所述囊袋2还设有一个下口22,所述下口22的周边与所述笼芯1的下端口12的周边密封连接,具体采用方式可以和囊袋的上口一致,此处不再赘述。所述笼芯1的下端口12处设有下封堵6,所述杆体3为螺纹钢筋,所述上封堵5 和下封堵6为分别含有内螺纹孔且比所述笼芯1的中空部分的上端口11和下端口12大的封板,所述内螺纹孔通过螺纹连接在所述杆体3上,所述上封堵5 和下封堵6分别向下和向上旋转压紧所述笼芯1的上端口11和下端口12,将所述上端口11和下端口12封闭,并将所述笼芯囊袋固定在所述杆体3上。现场安装非常方便,螺纹连接位置调整也非常容易。
在本实施例中,所述笼芯1为金属筒,笼芯1侧壁开设有多个透浆孔15,透浆孔15的大小和数量要保证实现笼芯1和囊袋2之间水泥浆7的双向自由流动以及水泥浆凝固后保证笼芯内外能形成一个整体,不同的浆液,比如水泥浆、水泥砂浆、混凝土浆,都需要对透浆孔15进行针对性设计。理论上,透浆孔应密布均匀,透浆孔面积应占笼芯侧面积的一半以上。
作为所述笼芯的另一实施例,如图7所示,所述笼芯1侧壁部分或全部为钢丝网14,钢丝网14为一种透浆材料,不同数目的网眼孔的净空尺寸大于水泥浆最大骨料尺寸的2倍即可。
在所述笼芯的另一实施例中,所述笼芯侧壁由纵向钢筋和环向钢筋围成的钢筋笼,也能够实现基本相同的发明目的和有益效果。
为了更好地固定上封堵和下封堵,以及固定囊袋的上口和下口,所述笼芯的上端口和下端口优选为一段金属筒13、金属圈、塑料筒或者带孔的钢板。
本发明所述囊袋锚杆在施工时通过注浆管10向笼芯1和囊袋2内注浆,囊袋2用于防止水泥浆7向外扩散,将水泥浆7集中在囊袋2之内,笼芯1的侧壁设有透浆结构或透浆材料,使囊袋2和笼芯1内的水泥浆7实现双向流动,凝固后形成一个整体,上封堵5用于防止笼芯1上端漏浆,笼芯1位于杆体3 和囊袋2之间,完全避免了囊袋2贴附缠裹杆体3的情况发生,笼芯1和囊袋 2内的水泥浆7成为一体,一个以杆体3为中心以笼芯1为筋骨的有筋水泥浆注浆体,其力学强度比素水泥浆注浆体大幅度提高,其与杆体3粘结力和摩阻力大幅度提高。杆体3受到笼芯1及其内部的水泥浆7的保护,有效提高抵抗地下水侵蚀的性能。笼芯1和囊袋2可以先组装好,作为一个整体再运送至施工现场使用,由于工厂加工组装的生产条件比施工工地好,成本低,质量好,可靠性高,因此,与现有一些囊袋需要在施工工地组装相比,本申请不需要在施工工地组装,具有成本低,质量好,可靠性高的优点。
所述囊袋与笼芯结合成一个整体成为笼芯囊袋用于锚杆,克服了囊袋和笼芯单独使用时的缺点,具有两者结合后产生的新优势。笼芯单独使用时,笼芯套设安装在锚杆杆体上向锚孔内放入的过程中,由于锚孔内有钻孔产生的泥浆,有孔壁隆起和掉落的泥土块等,这些泥浆、泥土、泥块等都有可能进入到笼芯之内接触锚杆杆体,影响杆体与水泥浆的凝固粘结,影响水泥浆注浆体的力学强度。进入到笼芯之内的泥浆、泥土、泥块,由于笼芯的围护作用反而不容易被清除掉和被清洗干净,因此,笼芯单独使用的副作用很大,反而还不如不用的好。本申请笼芯和囊袋结合起来,囊袋完全阻挡了泥浆、泥土、泥块等对水泥浆凝固有害的物质进入笼芯内,完全克服了笼芯单独使用的副作用,可以充分发挥笼芯的有益作用和效果。囊袋单独使用时,囊袋易在局部或一侧贴附或缠绕在杆体上(如图2所示),由于囊袋内的水泥浆与囊袋外的泥浆处压力大致平衡,囊袋内的水泥浆有时往往并不能将囊袋布扩展离开杆体。另外,如图3 所示,杆体贴靠锚孔20孔壁时,囊袋将始终贴附杆体。因此,囊袋单独使用,囊袋容易贴附或缠绕在锚杆杆体上,使杆体与水泥浆注浆体失去或局部失去粘结,影响锚杆的力学性质,有很大的副作用。为了克服这种副作用,工程中往往是使用厚度较大并不十分柔软的土工布和塑料布,但较厚的布又占用较大的锚孔空间,只能用于锚孔直径较大的锚杆。本申请将笼芯与囊袋结合,完全克服了囊袋单独使用的缺点和副作用,完全避开了囊袋布贴附或缠绕杆体的可能,可以确保杆体与水泥浆完全充分地粘结,充分可靠的发挥囊袋的有益作用和效果,并且本申请笼芯和囊袋结合,可以采用较薄的布料制作囊袋,占用空间小可以用于锚孔直径较小的锚杆,扩展了囊袋锚杆的使用范围并且造价低。
笼芯与囊袋结合,笼芯有效防止了囊袋布贴附和缠绕杆体,囊袋有效防止泥土泥浆进入笼芯内,防止水泥浆被地下水稀释,进入笼芯的水泥浆为纯净的水灰比可控的浆液而避免了受锚孔内水、土和泥浆混入和被稀释,从而可以确保形成一个以杆体为中心以笼芯为外围骨架的由纯净的水灰比可控的水泥浆凝固形成的有筋水泥浆注浆体。众所周知,就像钢筋混凝土比素混凝土力学强度一般高出数倍一样,有筋水泥浆注浆体比素水泥浆注浆体力学强度同样高出数倍,杆体与水泥浆注浆体的粘结强度也会高出数倍,因此,笼芯与囊袋结合使用可使锚杆的力学强度大幅提高,可靠性大幅提高。
作为本发明所述笼芯囊袋的实施例二,如图10所示,与实施例一不同之处在于所述笼芯1只有上端口11,下端口本身就是封闭的,所以不必再额外增设下封堵了。
作为本发明所述笼芯囊袋的实施例三,如图11所示,与实施例一不同之处在于所述笼芯有上端口11和下端口12,但囊袋2也只有上口,囊袋2下端包住笼芯下端口12并通过喉箍4固定在笼芯1的下端。
作为本发明所述囊袋锚杆的实施例二,如图9所示,与实施例一不同之处在于下封堵6的结构不同,所述下封堵6呈杯形罩状,所述笼芯1下端口设有外螺纹,下封堵6通过螺纹连接在笼芯1的下端口上,同样能够起到封堵的作用。
作为本发明所述囊袋锚杆的实施例三,如图12所示,笼芯1的上端口11 和下端口12为钢筒,与实施例一不同之处在于上封堵5和下封堵6并非一个预制成型具有固定形状的配件,而是在所述笼芯1的上端口11和下端口12内填塞干麻丝、海绵或固化剂,以形成上封堵5和下封堵6而将上端口11和下端口 12封闭,所述杆体3可以为钢筋、钢绞线或玻璃钢纤维杆等各种形式。
作为本发明所述囊袋锚杆的实施例四,如图13所示,与实施例一不同之处在于所述上封堵5和下封堵6中心位置设有与所述杆体3外螺纹匹配的内螺纹孔,所述上封堵5和下封堵6上还设有定位槽53,62,所述笼芯1的上端口11 和下端口12卡入所述定位槽53,62,使杆体3和笼芯1相对居中定位,保证杆体3周围的水泥浆厚度均匀,受力均衡,更稳定可靠。
作为本发明所述囊袋锚杆的实施例五,如图14所示,与实施例一不同之处在于笼芯1设有上端口11和下端口12,也设有上封堵5和下封堵6,但囊袋2 只有上口21,囊袋2下端处于悬空状态。
作为本发明所述囊袋锚杆的实施例六,如图15所示,与实施例一不同之处在于笼芯1设有上端口11,下端为封闭结构,设有通孔,杆体旋接在所述通孔内,但囊袋2只有上口21,囊袋2下端通过喉箍4固定在杆体3上。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种锚杆用笼芯囊袋,其特征在于,包括笼芯和套设在所述笼芯上的囊袋,所述囊袋为由不透浆或弱透浆的柔性片状材料合围而成的封闭的袋子,但至少设有一个上口;所述笼芯为透浆的中空的筒状结构,所述笼芯的中空部分至少设有一个用于锚杆杆体穿入的上端口;所述囊袋的上口的周边与所述笼芯的上端口的周边密封连接。
2.根据权利要求1所述的笼芯囊袋,其特征在于,所述笼芯的中空部分还设有一个用于锚杆杆体穿出的下端口。
3.根据权利要求2所述的笼芯囊袋,其特征在于,所述囊袋还设有一个下口,所述下口的周边与所述笼芯的下端口的周边密封连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的锚杆用笼芯囊袋,其特征在于,所述笼芯侧壁部分或全部为钢丝网;或者所述笼芯侧壁为密布透浆孔的板且透浆孔面积占板面积一半以上;又或者所述笼芯侧壁为纵向钢筋和环向钢筋围成的钢筋笼。
5.根据权利要求1-3任一项所述的锚杆用笼芯囊袋,其特征在于,所述笼芯的中空部分的上端口为一段金属筒、金属圈、或者带孔的板。
6.根据权利要求1-3任一项所述的锚杆用笼芯囊袋,其特征在于,所述笼芯的中空部分的内径大于锚杆杆体直径的2倍但小于锚杆杆体直径的7倍。
7.根据权利要求1-3任一项所述的锚杆用笼芯囊袋,其特征在于,所述囊袋的上口的周边密封连接在所述笼芯的中空部分的上端口的周边的方式为:采用粘结剂粘结、采用喉箍箍紧、采用套筒套压或者将囊袋上口边沿折回套住笼芯上端口边沿后缝合或粘合。
8.一种囊袋锚杆,其特征在于,包括杆体和权利要求1至7任一项所述的笼芯囊袋,所述杆体穿入或者穿过所述笼芯的中空部分;所述笼芯的中空部分的上端口处设有上封堵将所述笼芯的上端口封闭,所述上封堵将笼芯囊袋固定在所述杆体上;所述上封堵设有用于连接注浆管或插入注浆管向所述笼芯囊袋内注浆的注浆孔。
9.根据权利要求8所述的囊袋锚杆,其特征在于,所述笼芯的中空部分还设有一个下端口用于锚杆杆体穿出,所述囊袋还设有一个下口,所述下口的周边与所述笼芯的下端口的周边密封连接,所述笼芯的下端口处设有下封堵,所述杆体为螺纹钢筋,所述上封堵和所述下封堵为分别含有内螺纹孔且大于所述笼芯的中空部分的上端口和下端口的封板,所述内螺纹孔通过螺纹连接在所述杆体上,所述上封堵和下封堵分别向下和向上旋转压紧所述笼芯的上端口和下端口,将所述上端口和所述下端口封闭,并将所述笼芯囊袋固定在所述杆体上。
10.根据权利要求8所述的囊袋锚杆,其特征在于,所述笼芯的中空部分还设有一个用于锚杆杆体穿出的下端口,所述囊袋还设有一个下口,所述下口的周边与所述笼芯的下端口的周边密封连接,所述笼芯的下端口处设有下封堵,所述杆体为钢筋、钢绞线或玻璃钢纤维杆,在所述笼芯的上端口和下端口堵塞干麻丝、海绵或固化剂,以形成所述的上封堵和下封堵。
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