CN110397031A - 一种锚杆或桩基用钢筋笼及制备的锚杆或桩基 - Google Patents

一种锚杆或桩基用钢筋笼及制备的锚杆或桩基 Download PDF

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Abstract

一种锚杆或桩基用钢筋笼，包括轴杆、钢筋笼，钢筋笼的中央轴线与轴杆固定；所述钢筋笼包括若干竖筋与若干环状筋或绕圈状纬线，钢筋笼的中央轴线与轴杆固定装置为起码两盘状支架或辐条；环状筋纬线与竖筋设有固定点；环状筋或绕圈状纬线为硬线或软线，若干竖筋环绕轴杆相同或相异半径，在轴杆的上下两个位置各固定一盘状支架或一组若干辐条，每个盘状支架或每组若干辐条是以轴杆为圆心，在上下两个位置分别固定若干竖筋的两端。

Description

一种锚杆或桩基用钢筋笼及制备的锚杆或桩基
技术领域
本发明涉及一种扩大头或直通(非扩大头的)锚杆或桩基用钢筋笼，尤其是锚杆或桩基中的骨架，用于锚杆或桩基或扩体锚杆或桩基，工程应用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，地质灾害治理,以及加固等技术范畴，也用于抗压桩基。
背景技术
锚杆包括一个抗拉强度高于岩土体的杆体，杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力；锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体或混凝土锚固体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压或抗拉作用，将自由段的拉力传至土体深处。锚杆是当代地下开采的矿山当中巷道支护的最基本的组成部分，将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身；现在锚杆不仅用于矿山，也用于建筑工程技术中，对地下室、边坡，隧道，坝体等进行主动加固。
锚杆的基本型是：钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂浆作为锚杆与围岩的粘结剂。
还包括倒楔式金属锚杆。管缝式锚杆。树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂，成本较高。
目前市场上常用的扩体锚杆技术有素浆体，囊式扩体锚杆技术等。在成本的施工方面，大小头锚杆或桩基的扩孔技术已经有基础，注浆或混凝土的注入单独形成大小头，但未及相适应的钢筋骨架，不能形成有足够摩擦力的拉力或抗力传递的锚杆或桩基，尤其是锚杆的锚固力受到限制。在用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，以及加固等技术领域时锚固力有所不足。因为它们需要抗拔力较大，且要求稳定可靠。
在保证桩强度和变形的情况下,可缩短桩长,减少工作量,改善施工条件,达到省工省料省时。在一些粘土层、软弱层、卵石层、砂砾层或风化岩层中,由于这些地层的强度往往低于混凝土的强度,不利于混凝土基础桩桩身的承载力发挥。因此,为了充分发挥混凝土的强度特性,已经有建筑工程方面的论文提出采用基础桩来提高桩的承载力，在技术上显然是合理可行的。
发明内容
本发明目的是，提出一种锚杆或桩基用钢筋笼及制备的锚杆或桩基，包括扩大头或直通锚杆或桩基，应用于所有抗拉抗拨的扩体锚杆和抗压桩基，克服素浆体扩大头(囊袋式)的锚固或桩基承载能力和整体性差的不足，应用于构成具有标准钢筋骨架的扩体锚杆，用于性能价格比最优的锚杆或桩基。并可用于囊式扩体锚杆。
本发明的技术方案是：一种锚杆或桩基用钢筋笼，包括轴杆、钢筋笼，钢筋笼的中央轴线与轴杆固定。
所述钢筋笼包括若干竖筋与若干环状筋或绕圈状纬线，钢筋笼的中央轴线与轴杆固定装置为起码两盘状支架或辐条；环状筋纬线与竖筋设有固定点；环状筋或绕圈状纬线为硬线或软线，若干竖筋环绕轴杆相同或相异半径，在轴杆的上下两个位置各固定一盘状支架或一组若干辐条，每个盘状支架或每组若干辐条是以轴杆为圆心，在上下两个位置分别固定若干竖筋的两端。
钢筋笼的中央轴线与轴杆固定装置为圈状的固定器，包括起码两盘状支架或两组辐条。
进一步，每组若干辐条的一端接到对应竖筋的相同高度的位置，每组若干辐条的另一端接到轴杆(在固定圈)，固定圈套在轴杆上固定。且根据工程的要求，轴杆自由段可实现回收。
设有锚板，锚板位于钢筋笼的底部或与钢筋笼底面一体化。是一种锚杆或桩基用固定直径钢筋笼。轴杆也可称为轴向杆等。
并可以将锚杆用囊袋套住，为囊式扩体锚杆。
进一步，是竖筋是直线的或是弯曲的，形成各种外形的桩基或锚杆结构。
所述的钢筋笼，设有3-6个盘状支架或若干3-6组辐条，分别固定在若干竖筋的3-6个高度的位置。
当固定圈固定在轴杆时，固定圈与轴杆为一体化结构，此时将周围开孔的固定圈直接焊在轴杆上。
钢筋笼的直径一般为200-250mm。根据工程条件和需求,直径也可以做到更大，长度可以更长,对大于500mm的超大直径的桩基钢筋笼，设有2-4个若干竖筋组分别环绕轴杆2-4个对应半径，每个若干竖筋组均设有环状筋纬线；构成2-4层的钢筋笼。
纬线为螺旋线或在竖筋上均匀分布的圆环；轴杆的上下两个位置各固定半径不同的盘状支架或一组若干辐条构成锥台形钢筋笼。
在两盘状支架的结构中，位于底部的盘状支架结构是，盘状支架的等半径圆周位置设有均匀分布的通孔或半通孔，用于插入竖筋；上部盘状支架支撑住竖筋的上端。
根据上述一种锚杆或桩基用钢筋笼制备的锚杆或桩基，所述钢筋笼浇注混凝土成为扩大头或直通非扩大头的锚杆或桩基(长度为通长的钢筋笼)。
有益效果：本发明方案能形成坚固的钢筋笼骨架，可有多根轴杆(轴杆或称桩杆)直接固定连接，有足够摩擦力的拉力或抗力传递的锚杆，锚固力明显增大且整个锚杆的整体性好，同样也用于扩大头承压桩基的混凝土钢筋笼骨架。主要用于建筑地下室抗浮,基坑支护，边坡支护，以及加固等技术范畴。本发明技术可提供的抗拔抗或抗压力更大，性能稳定可靠，对减少环境污染，加快工程进度方面都有良好的作用。本发明使用较少的材料和低成本的工艺，能够满足降低较高成本的更大型的桩基或锚杆的施工要求，具有良好的经济性。本发明对传统的高压喷射扩大头锚杆或桩基技术在扩大头部位的一种改进提升与创新，通过在扩大头段加入钢筋笼后，形成了钢筋混凝土扩大头，使其在整体受力、锚固段稳定性以及抗拔承载力性能等方面都有较大的提高。
本发明提供的是抗拔力/抗压力较大，性能稳定可靠锚杆或桩基中的钢筋笼骨架。
附图说明
图1为本发明一种钢筋笼的整体结构示意图；
图2为本发明由若干竖向主筋和螺旋(圆形)箍筋组成的钢筋笼；
图3为盘状支架或辐条固定圈的底部托盘(锚板)、顶部A-A，和中部固定圈B-B断面图；
图4为辐条固定器，位于钢筋笼顶部A-A，和中部固定圈B-B断面图；
图5为盘状支架结构示意图；
图6为中间部位钢筋笼的断面图；
图7为是工艺流程示意图。图7中：钻孔a→扩孔(或不扩孔)b→下钢筋笼锚头c→高压注浆或灌注混凝土d(扩孔时为d-1，不扩孔时为d-2)。
具体实施方式
如图所示，轴杆1、固定螺母2、柱尖导向系统6、钢筋笼4、竖筋4或称主筋左右、环状筋(或连续的盘绕钢筋)5直径左右。注浆口7、盘状支架8.典型的直径为200-250mm。辐条9的一端固定在轴杆上，而另一端固定在环状筋上，可在同一平面或基本上同一平面。
盘状支架8为一中部为一固定圈(闭环可开环均可)，起码有三个半径辐条，固定圈固定在轴杆上，三个半径辐条的一端固定在固定圈上，而另一端固定在环状筋上，可在同一平面或基本上同一平面。
纬线是螺旋线或在竖筋上均匀分布的圆环；轴杆的在轴杆的上下两个位置各固定半径不同的盘状支架或一组若干辐条，亦可以形成多种立体形状特征的固定直径钢筋笼，包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体 (含圆锥体和多边形锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体等等。
当两盘状支架的结构中，底部盘状支架是盘状的等半径圆周位置设有通孔或半通孔，用于插入竖筋，上部盘状支架支撑住竖筋的上端，轮毂或若干辐条。
盘状支架半径辐条的长度不同时，可以是圆盘或三角形、四边形等多边形盘。
盘状支架的半径辐条的另一端可以为盘(平面环)，盘上均匀设有通孔或半通孔插入竖筋，半通孔的结构是可以在金属盘上钻孔一半或由上下两只盘叠合而构成，上盘为通孔，下盘无孔。盘状支架的中心孔为轴杆插入孔，可以用螺母固定轴杆。轴杆的直径可以达到40-60mm,可以具有60T以上的拉拨力。
锚杆或桩基用固定直径钢筋笼，包括轴杆、钢筋笼、锚板导向帽，若干竖筋与螺旋箍筋形成钢筋笼，然后钢筋笼与底部托盘(锚板)和顶部圆状固定器(底部托盘和顶部圆状固定器上均留有竖筋穿孔)组装成形；同时轴杆穿过顶部圆状固定器和底部托盘，在底部托盘底通过螺帽锁定。
钢筋笼竖筋之间或外周设有环状筋作为外周的纬线；环状筋且与竖筋设有固定点。
环状筋为硬线或软线。
锚固段的轴杆可以与自由段的轴杆是一个整体，也可以分开(分开的情况下，锚固段轴杆与自由段轴杆应采用有效机械连接，根据工程的要求，轴杆自由段可实现回收)。
竖筋是直线的或是弯曲的，可形成各种外形的桩基或锚杆结构
所述的锚杆或桩基用钢筋笼，根据具体工程的使用要求，依据本发明的原理，亦可以形成多种立体形状特征的钢筋笼，包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体(含圆锥体和多边形锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体等等；本发明可根据具体工程的使用性能要求，依据本发明的原理，对超大直径的桩基钢筋笼，亦可以形成双层/或多层(笼中套笼)为特征的可钢筋笼。
本发明的承压钢筋笼扩体锚杆或桩基，钢筋笼在置于扩体段时，在钢筋笼上设有注浆或注入混凝土导管机构，以达成注浆或注入混凝土成为锚杆或桩基，钢筋笼成为锚杆或桩基的骨架。
本发明的承压钢筋笼，在与受轴杆包括但不限于各种规格等级的钢筋、钢绞线、钢丝绳、结合形成扩体锚杆整体；进一步,与各种规格的钢柱、型钢或不钢筋笼混凝土结构(柱/或桩)的承压基础，形成扩体桩基整体。
纬线可以是钢绞线或钢丝绳均匀绕在或均匀分布套在竖筋外周，如竖筋为八根时，纬线则成为八边形。
纬线可以是螺旋线或在竖筋上均匀分布的圆周。
在扩体段底部即锚杆的底部用锚垫板(锚垫板为环板)将锚杆的杆体与钢筋笼机械连接。
承压型钢筋笼锚杆技术参照《JGT/T282-2012高压喷射扩大头锚杆技术规程》设计、施工、验收。本发明运用可属于扩大头锚杆或大头桩基技术的应用。
图7施工流程：定位→水泥浆制备→旋喷桩机钻进至设计深度(钻孔a) →高压旋喷施工或机械扩孔施工(扩孔b)→下锚头c→d、高压注浆或灌注混凝土(扩孔时为d-1，不扩孔时为d-2)。
钢筋笼的施工应用工艺：
a.固定直径钢筋笼成品，由轴杆、钢筋笼、底部托盘(锚板)、顶部固定圈、导向帽组成。
b.锚杆或桩基扩体；
c.钢筋笼成品，钢筋笼筋直径如200mm，置锚杆于扩体段(非扩体锚孔的底端)高压注浆或灌注混凝土成桩；
d.高压注浆或灌注混凝土成桩。
本发明的应用包括抗浮桩、抗拉桩(锚杆)、护坡桩(锚杆)、抗压承载工程桩、也用于地质灾害治理的桩基或锚杆。
本发明节能环保，增加工效，降低成本和施工周期，应用的工程面广，安全可靠，且容易进行质量监控检查与审查，容易通过X射线等方式检测到金属的形状和位置。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则和原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均已经包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，包括轴杆、钢筋笼，钢筋笼的中央轴线与轴杆固定；所述钢筋笼包括若干竖筋与若干环状筋或绕圈状纬线，钢筋笼的中央轴线与轴杆固定装置为起码两盘状支架或辐条；环状筋纬线与竖筋设有固定点；环状筋或绕圈状纬线为硬线或软线，若干竖筋环绕轴杆相同或相异半径，在轴杆的上下两个位置各固定一盘状支架或一组若干辐条，每个盘状支架或每组若干辐条是以轴杆为圆心，在上下两个位置分别固定若干竖筋的两端。
2.根据权利要求1所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，每组若干辐条的一端接到对应竖筋的相同高度的位置，每组若干辐条的另一端接到轴杆上或另一端接到固定圈套在轴杆上固定。
3.根据权利要求1所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，设有锚板，锚板位于钢筋笼的底部或与钢筋笼底面一体化。
4.根据权利要求1-3之一所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，设有囊袋，将锚杆或桩基用钢筋笼用囊袋套住，构成囊式扩体锚杆或桩基。
5.根据权利要求1-3之一所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，竖筋是直线的或是弯曲的。
6.根据权利要求1-3之一所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，所述的钢筋笼，设有3-6个盘状支架或若干3-6组辐条，分别固定在若干竖筋的3-6个高度的位置。
7.根据权利要求1-3之一所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，当固定圈固定在轴杆时，固定圈与轴杆为一体化结构。
8.根据权利要求1-3之一所述的锚杆或桩基用钢筋笼，其特征是，设有2-4个若干竖筋组分别环绕轴杆2-4个对应半径，每个若干竖筋组均设有环状筋纬线；构成2-4层的钢筋笼。
9.一种根据权利要求1-9之一所述的锚杆或桩基用钢筋笼制备的锚杆或桩基，所述钢筋笼浇注混凝土成为扩大头或直通非扩大头的锚杆或桩基。
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