CN112813972A - 一种囊式扩大头承压型锚杆系统 - Google Patents

Abstract

一种囊式扩大头承压型锚杆系统，包括扩大头锚杆囊袋，锚杆杆件和锚杆杆件上端的固定结构，钢筋连接器；锚杆杆件采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆，钢筋连接器用于锚杆杆件的长度连接；锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与囊袋锁定锚固；囊袋、锚杆杆件、锚固件与混凝土、水泥砂浆或水泥浆结晶体进行结合，从而形成囊式扩大头承压型锚杆系统；所述扩大头锚杆囊袋包括囊袋袋体和注浆器装置，所述囊袋内设有上承压板、下承压板或上下承压板均用，注浆器装置包括注浆管或再加回浆管，注浆管、回浆管分别置于锚杆杆体中央孔的两侧，注浆管的进口在囊袋上方，并伸入至囊袋。

Description

一种囊式扩大头承压型锚杆系统

技术领域

本发明涉及囊袋锚杆与囊袋锚杆桩系统，包括锚杆囊袋的系统装置、尤其是一种自锁式带囊袋锚杆或锚杆桩系统。

背景技术

中国专利申请202010623655.X带囊袋的荷载装置提供一种带囊袋的荷载装置及注浆方法，包括荷载箱和囊袋；所述囊袋包括囊袋侧壁和囊袋上层盖板；所述囊袋侧壁与荷载箱外周固定连接，囊袋上层盖板盖设在囊袋侧壁顶部，对囊袋上层盖板施加一定大小的向上的力可使囊袋上层盖板与囊袋侧壁分离；所述囊袋上层盖板中间位置设置有通孔，通孔的直径大于混凝土浇筑管的直径，通孔中设置有导向支撑；所述囊袋上层盖板上还设置有翻浆孔。本发明还提供一种带囊袋的荷载装置的注浆方法，混凝土浇筑管从上到下穿过通孔时，环箍可以撑开导向支撑的支架；混凝土浇筑管上提时，环箍与支架的底部抵接，施加一个向上的力，使得囊袋上层盖板与囊袋侧壁分离，在混凝土浇筑管上提过程中确保了浇筑质量。锚杆或锚杆桩结构是基础工程的重要构件与系统，尤其是带囊袋扩大头锚杆或锚杆桩系统，主要用于各种基坑，边坡支护，以及加固等地基技术范畴，也用于抗压桩，已经得到了比较多的应用。注浆方法：混凝土浇筑管从上到下穿过通孔时，环箍可以撑开导向支撑的支架；混凝土浇筑管上提时，环箍与支架的底部抵接，施加一个向上的力，使得囊袋上层盖板与囊袋侧壁分离，在混凝土浇筑管上提过程中确保了浇筑质量。

中国专利申请201910606610.9用于笼芯囊袋锚杆的密封组件、锚杆用笼芯囊袋及锚杆，包括上封堵和布套，所述上封堵具有供锚杆杆体穿越过的杆体穿孔；布套与上封堵密封连接，且用于呈筒状套在锚杆杆体上并被压紧在锚杆杆体上形成密封。一种锚杆用笼芯囊袋及锚杆，包括笼芯、囊袋和上述密封组件，所述笼芯为透浆的中空的筒状结构，笼芯的中空部分至少设有一个上端口用于锚杆杆体穿入；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，至少设有一个上口，所述囊袋的上口的周边与上封堵密封连接。

现有的囊袋在实用上仍需要改进，要注浆的可靠性，方便性、成本、效率和浇筑体的强度均是需要的，能有综合性的优点更好。

锚杆或锚杆桩结构是基础工程的重要构件与系统，尤其是锚杆或锚杆桩系统，主要用于各种基坑，边坡支护，以及加固等地基技术范畴，也用于抗压桩(能综合具有抗浮抗拉与抗压)，已经得到了比较多的应用。

现有技术中囊袋锚杆主要有二种形式，其中一种囊袋的上袋口、下袋口通过喉箍直接绑定在杆体上，此种形式的优点是锚杆杆体与囊袋内的水泥浆注浆体有粘结，锚杆杆体钢筋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，囊袋的长度因喉箍可能沿锚杆杆体滑动而改变，杆体与水泥浆注浆体之间摩阻力不够大，所需要囊袋长度较大；囊袋有时会贴附缠裹在杆体上，有时杆体还会偏离锚孔的中心而与囊袋’贴合影响与水泥浆注浆体的粘结，所以不够可靠。另外一种结构是，在锚杆杆体和囊袋之间增加了一根钢管,囊袋的上袋口和下袋口通过喉箍绑定在钢管上，杆体底端设有螺母，为杆体与钢管之间传递拉力，此种形式优点是现场组装比较方便，缺点是水泥浆注浆体与杆体没有粘结，杆体的拉力主要集中在底端螺母处，应力集中，提供的最大拉力较小，而且杆体与钢管之间存在相对变形，腐蚀性的地下水可以进入钢管内，与杆体相接触，防腐效果差，有待改进。

现有的囊袋锚杆在实用上仍需要改进，如囊袋的上袋口、下袋口通过喉箍直接绑定在杆体上，此种形式的囊袋在注浆的方便可靠性上仍须改进；此外囊袋的结构还需要操作方便，结构简明，注浆的可靠性，方便性、成本、效率和浇筑体的强度均是需要的，能有综合性的优点更好。

发明内容

本发明的目的是，提供一种囊式扩大头承压型锚杆(锚杆桩)系统，提供一种囊袋为承压式囊袋的扩大头锚杆，及其配合的一体化的注浆器装置，便于囊袋锚杆具有更好的注浆性能和效率；及提高囊袋扩大头的质量。主要用于各种基坑，边坡支护，以及加固地基，也用于抗压桩基。本发明可提供的抗压力抗拨力较大，性能稳定可靠锚杆中及骨架，对减少环境污染，节能环保，是提高效率加快工程进度的装置与应用技术。本发明也提供了锚杆杆体的自锁自定位安装结构，包括固定式和简易注浆器结构。

本技术方案是，一种囊式扩大头承压型锚杆系统，包括扩大头锚杆囊袋，锚杆杆件和锚杆杆件上端的固定结构，钢筋连接器；锚杆杆件采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆，钢筋连接器用于锚杆杆件的长度连接；锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与囊袋锁定锚固；囊袋、锚杆杆件、锚固件与混凝土、水泥砂浆或水泥浆结晶体进行结合，从而形成囊式扩大头承压型锚杆(锚杆桩)系统；所述扩大头锚杆囊袋包括囊袋袋体和注浆器装置，所述囊袋内上承压板、下承压板或上下承压板均用，注浆器装置包括注浆管3或再加回浆管3-1，注浆管3、回浆管3-1分别置于锚杆杆体中央孔的两侧，注浆管3的进口在囊袋上方，并伸入至囊袋，注浆管出口位于囊袋的袋底，而回浆管3-1的进口在囊袋的上半部，回浆管3-1的出口伸出囊袋。

设有对中支架12，对中支架12均匀在锚杆杆件上设置。

上述囊袋内固定式注浆器装置与上承压板结合或固定；上承压板上中央孔或螺纹孔的周围设有第一边孔，第一边孔穿过注浆管。上承压板上设有第二边孔113，第二边孔穿过回浆管；下承压板置于囊袋下部；上下承压板均用时设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板；承压板1的主体结构是附有穿过杆体的中央孔或螺纹孔的平板1-1，平板1-1是矩形或圆形；平板1-1可以浇筑凝结材料1-2。所述上承压板固定注浆器装置以扎口、胶接或卡箍、固定环、螺接方式固定于囊袋上口。

锚杆杆件上端的固定结构采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构。法兰螺母加井字形钢筋网组合结构或其他传统锚固方式与底板、围檩、梁等进行锚固。锚杆杆件的上端通过埋入套住锚杆的法兰螺母固定，或通过锚板并用螺母固定，或锚板与固定螺母一体化，并与基础底板的钢筋骨架体系连接；锚杆杆件的数量，采用1根或若干根精轧高强螺纹钢筋或普通螺纹钢或钢绞线；或进一步的囊式扩大头承压型短桩与传统的灌注桩、预制桩、钢桩、竹节桩等结合，形成既可抗拔又可抗压的复合功能的桩。

下承压板时设有(活动式)注浆管3与囊袋的固定装置，固定装置为一个夹子或一个法兰片固定装置，夹子夹住注浆管3与囊袋；所述法兰片固定装置指囊袋上开口后固定一法兰片，注浆管3穿过法兰片的孔，注浆管3外壁上设与凸出与法兰片内孔有止档；注浆管3外壁上也可焊接外螺纹套与法兰片的内螺纹旋接。注浆管3用于与上承压板固定，而只用下承压板时，不采用本发明给出的固定式注浆管(亦可称为锁定式)，只要采用简易型注浆管及工艺，成本会更低，但承压性能不及上承压板和同时使用上下承压板的结构。

上承压板1的固定方式：在囊袋6的袋口6-1扎口、胶接或卡箍、固定环、螺接等方式固定，上下承压板用连接装置连接时，则上下承压板立在囊袋内(图1)。囊袋扎紧即可。

设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体中央孔固定器；连接装置可以是中心管(空心管)114，连接在上下承压板中央，便于锚杆杆体从锚杆杆体中央孔插入。

设有注浆管3、回浆管3-1固定装置13；包括连体夹子与双夹片夹子，双夹片13-1-1、螺栓13-1-2，连体双夹片13-1-3、螺栓13-1-2穿过双夹片13-1-1的上设有的孔；双夹片加螺栓构成的连体夹子。上述固定装置13也可以用以固定锚杆钢筋8与注浆管3。

注浆管3出口伸至囊袋6的底部处可以安装单向阀，回浆管3-1的出口亦可以安装单向阀，回浆管3-1的进口亦可以安装单向阀。

囊袋6应用时需要更可靠工作的注浆设备；囊袋6可以与上承压板1相对固定与结合，还设有注浆管3的固定装置，上承压板1的固定；同时与囊袋6袋口6-1固定。

上承压板1上设有第一边孔112，第一边孔111穿过注浆管3(金属镀锌管或高聚物管等)，承压板上还可设有第二边孔113，第二边孔穿过回浆管3-1，注浆管3在承压板上方是可拆卸的，尤其是第一边孔伸出及相对密封注浆管。中央孔或螺纹孔为111用于穿过锚杆的钢筋主筋。

囊袋注浆器装置可以与上承压板1结合或固定，上承压板在囊袋口密封时注浆管工作(注浆)，上部的上承压板用于固定注浆管3、回浆管；或囊袋下部可设有下承压板，设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体固定器，上承压板1的结构是附有孔或螺纹孔的平板1-1，平板1-1是矩形或圆形；平板1-1可以浇筑凝结材料1-2，且平板上带有孔或带螺纹的孔。

上承压板1，也可以附加下承压板2,上下承压板的结构是中央附有孔111或螺纹孔的平板1-1(平板1-1或带有凸出的平板1-1优先设计)，平板1-1可以是矩形或圆形，平板1-1可以是与浇筑凝结材料1-2固定，板的中央设有螺纹，螺纹尤其是中央凸出的螺母或法兰(螺母内有螺纹的法兰边并可凸出并固定于法兰边的螺母，或不带螺纹的截面为凸形的法兰)。上下承压板主体也可以是钢平板1-1与凝结材料1-2固定成盘状或墩状(主要采用便宜的混凝土或菱镁土等，可以掺合聚合物材料或聚合物材料)。盘状或墩状的下承压板(不带螺纹的法兰或其它平板1-1)下部还可以设有螺母。

盘状或墩状的下承压板(不带螺纹的法兰或其它平板1-1)下部还可以设有螺母。

有益效果：本发明提供的上述装置尤其是囊袋一体化的结构具有多种功能，囊袋锚杆杆体的综合优良功能，且囊袋布套用于密封锚杆杆体并且方便施工，在施工时通过能通过承压板上的边孔安装或其它方式安装的注浆管向笼芯和囊袋内注浆，且囊袋布套用于密封锚杆杆体并且方便施工，囊袋袋口上易安装封堵，用于防止囊袋漏浆，避免了囊袋贴附缠裹杆体的情况发生，注浆体及承压板使囊袋内的水泥浆成为一体且受力更好，如果采用一体化的承压板，当水泥浆固化后由于承压板的存在，能大大改善水泥浆凝结体的受力状态，使其强度大幅度提高；锚杆杆体受到布套和内部的水泥浆的保护，有效提高杆体的力学强度和抵抗性能。安装本发明装置可以使注浆的效率提高，本发明的综合材料的成本低。本发明可适用于各种不同直径的锚杆杆体；囊袋在实用性大大提高，如注浆的可靠性，方便性、成本、效率和浇筑体的强度均能够得到满足。能够配合注浆设备可靠工作；囊袋可以与上下承压板相对固定与结合；锚杆技术参照《JGT/T282-2012高压喷射锚杆技术规程》设计、施工、验收。本方案能形成有锚固力明显增大的锚杆且整个锚杆的囊袋浇筑方便高效，主要用于地下室抗浮、基坑、边坡支护，以及加固等技术领域，能加快工程施工进度。锚杆技术参照《JGT/T282-2012高压喷射锚杆技术规程》设计、施工、验收。本发明方案能形成有锚固力明显增大的锚杆且整个锚杆的N浇筑方便高效。本发明起码采用一块承压板，对于锚杆杆体的自锁安装以及和囊袋为承压式囊袋可以使本发明具有极大的优势。

附图说明

图1为本发明锚杆系统N部分及土体截面纵截面示意图；

图2为锚杆杆体与底板锚固的结构11(装置)示意图

图3为图1未注浆的囊袋(可放置到扩大孔，锚杆杆件可能未置入)的结构示意图(本方案无下承压板)；

图4为本发明锚杆系统的工艺流程图；注浆管3和回浆管3-1卡箍、固定环、螺接或胶接连接囊袋，

图5-24分别是本发明系统配置囊袋的20种配置的结构示意图；

图5无注浆器有中心管，有下承压板；注浆管直接贯通囊袋一体化结构；

图6无注浆器有中心管，有下承压板；注浆管直接贯通囊袋一体化结构(底部凸出)；

图7无注浆器无中心管，上下承压板均无，注浆管与囊袋一体化结构；

图8无注浆器无中心管，有下承压板，注浆管与囊袋一体化结构(底部凸出)；

图8-1无注浆器无中心管，上下承压板，注浆管与囊袋一体化结构(底部凸出)；

图9有注浆器无中心管，上下承压板均无；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上下开口式；

图10有注浆器无中心管，上下承压板均无；注浆管直接贯通囊袋；囊袋(底部凸出)；

图11有注浆器无中心管，上下承压板均无；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上端开口式；

图12有注浆器无中心管，上下承压板均无；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上端敞口式；

图13有注浆器有中心管，上下承压板均有；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上下开口式；

图14有注浆器有中心管，上下承压板均有；注浆管直接贯通囊袋；囊袋(下端开口式)；

图15有注浆器有中心管，上下承压板均有；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上端开口式；

图16有注浆器有中心管，上下承压板均有；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上端敞口式；

图17有注浆器有中心管，下承压板有；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上下开口式；

图18有注浆器有中心管，下承压板有；注浆管直接贯通囊袋；囊袋(下端开口式)；

图19有注浆器有中心管，下承压板有，且在囊袋内；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上端开口式；

图20有注浆器有中心管，下承压板有，且在囊袋底外紧贴近；注浆管直接贯通囊袋；囊袋上端敞口式；

图21～图25为带有钢筋笼体系注浆器组成的囊袋，组合方式不限此5种；

图26、27分别为无钢筋笼有中心杆预留孔洞式及预留孔洞底部突出式；

图28、29分别为有钢筋笼有中心杆预留孔洞式、预留孔洞底部突出式。

图30～41分别为本发明部分囊式扩大头锚杆截面构造示意详图。

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。

锚杆杆体与底板锚固的结构11(装置)示意图中，杆体锚固螺母11-1、混凝土层11-2、(地下室)底板11-3、底板钢筋层11-4、止水胶条11-5；如果是施加预应力的锚杆杆体，刚锚杆杆体具有如下结构：在杆体钢筋8上涂有防腐油涂层和油脂后再用套管套上,8-1为密封圈；后加应力的结构应该没有超出本发明的范围。7为扩大头注浆凝结体，9为土体；密封圈8-1；后加应力的结构应该没有超出本发明的范围。A-A处为对中支架12；

锚杆杆件主筋为精轧螺纹钢筋，钢筋主筋与囊袋的注浆一并凝结固化。注浆可为混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结固化主筋形成锚杆(或锚杆桩)杆件系统。

所述锚杆杆件的前端或按工程需要的任意处(如锚杆中间)安装囊袋或其他锚头进行连接或复合的装置，形成锚杆应用体系。

所述的锚杆杆件，适用领域包括但不限于抗浮抗拉，道路、矿山开采、隧道桥梁、基坑和山体护坡、地质灾害处理；也用于抗压工程等领域。

所述的锚杆体系统，其应用工法的步骤是：用于克服抗浮固定直径锚头或锚杆变形的工法，钻孔至设计深度，开展高压旋喷施工或机械扩孔施工，成囊袋扩孔后，放置锚杆杆件与囊袋及注浆装置到位后，然后高压注浆或灌注混凝土在囊袋扩体段和整个锚杆杆件与孔的空隙处成桩，完成锚杆(桩)。锚杆杆件顶端(即最上端)，锚杆杆件上端的固定层采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构，均采用高强螺母。基本结构是，锚杆中拉杆顶部通过埋入套住钢筋(拉杆)的法兰螺母固定，或可通过锚板并用螺母固定，与基础底板的钢筋骨架体系连接；最后，安装支模浇筑混凝土基础底板固定锚板。

如图所示，锚杆杆体为预应力拉杆一般采用高强精轧螺旋钢筋，或其他诸如预制预应力杆件、若干普通螺纹钢、或与传统预制桩、钢桩结合，钢筋连接器用于精轧螺旋钢筋的端部的长度连接；预应力拉杆上端的锚固方式选择高强螺母三件套锚固、三通高强螺母、特制高强法兰锚固结构或其他传统锚固方式。水泥浆或砂浆体(砼体)浇铸杆体钢筋、钢筋连接器(连接螺母，具有相当的长度保证连接杆体钢筋的强度)用于连接精轧螺纹主钢筋主筋即锚杆杆件至任意长度。

图2中锚杆杆件上端的固定层采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构，均采用高强螺母。锚杆杆件内主筋的数量，是一根或者一根以上，但一般不多于15根(否则成混凝土桩了)，钢筋的规格、性能、强度、直径可根据设计要求具体确定；锚杆杆件的长度、横截面的形状和面积，则根据具体的工程技术要求设定；当工程需要杆件的长度超长时，可以采取用螺母连接器的方式或其他方式，将两根或两根以上的锚杆杆件加以连接，以达成所需的长度。锚杆杆件的主筋包括但不限于：钢、钢材、钢绞线、钢丝绳等。

设有注浆管3与囊袋的固定装置，固定装置为一个夹子或一个法兰片固定装置，夹子夹住注浆管3与囊袋；所述法兰片固定装置指囊袋上开口后固定一法兰片，注浆管3穿过法兰片的孔，注浆管3外壁上设与凸出与法兰片内孔有止档；注浆管3外壁上也可焊接外螺纹套与法兰片的内螺纹旋接。

上承压板1的固定方式：在囊袋6的袋口6-1扎口、胶接或卡箍、固定环、螺接等方式固定，上下承压板用连接装置连接时，则上下承压板立在囊袋内(图1)。囊袋扎紧即可。

设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体中央孔固定器；连接装置可以是中心管(空心管)114，连接在上下承压板中央，便于锚杆杆体从锚杆杆体中央孔插入。

设有注浆管3、回浆管3-1固定装置13；包括连体夹子与双夹片夹子，双夹片13-1-1、螺栓13-1-2，连体双夹片13-1-3、螺栓13-1-2穿过双夹片13-1-1的上设有的孔；双夹片加螺栓构成的连体夹子。上述固定装置13也可以用以固定锚杆钢筋8与注浆管3。

注浆管3出口伸至囊袋6的底部处可以安装单向阀(只出不进)，回浆管3-1的出口亦可以安装单向阀(只出不进)，回浆管3-1的进口亦可以安装单向阀(只进不出)。

囊袋6应用时需要更可靠工作的注浆设备；囊袋6可以与上承压板1相对固定与结合，还设有注浆管3的固定装置，上承压板1的固定；同时与囊袋6袋口6-1固定。

上承压板1上设有第一边孔112，第一边孔111穿过注浆管3(金属镀锌管或高聚物管等)，承压板上还可设有第二边孔113，第二边孔穿过回浆管3-1，注浆管3在承压板上方是可拆卸的，尤其是第一边孔伸出及相对密封注浆管。中央孔或螺纹孔为111用于穿过锚杆的钢筋主筋。

囊袋注浆器装置可以与上承压板1结合或固定，上承压板在囊袋口密封时注浆管工作(注浆)，上部的上承压板用于固定注浆管3、回浆管；或囊袋下部可设有下承压板，设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体固定器，上承压板1的结构是附有孔或螺纹孔的平板1-1，平板1-1是矩形或圆形；平板1-1可以浇筑凝结材料1-2，且平板上带有孔或带螺纹的孔。

上承压板1，也可以附加下承压板2,上下承压板的结构是中央附有孔111或螺纹孔的平板1-1(平板1-1或带有凸出的平板1-1优先设计)，平板1-1可以是矩形或圆形，平板1-1可以是与浇筑凝结材料1-2固定，板的中央设有螺纹，螺纹尤其是中央凸出的螺母或法兰(螺母内有螺纹的法兰边并可凸出并固定于法兰边的螺母，或不带螺纹的截面为凸形的法兰)。上下承压板主体也可以是钢平板1-1与凝结材料1-2固定成盘状或墩状(主要采用便宜的混凝土或菱镁土等，可以掺合聚合物材料或聚合物材料)。盘状或墩状的下承压板(不带螺纹的法兰或其它平板1-1)下部还可以设有螺母。

盘状或墩状的下承压板(不带螺纹的法兰或其它平板1-1)下部还可以设有螺母。

有益效果：本发明提供的上述装置尤其是囊袋一体化的结构具有多种功能，在施工时通过能通过承压板上的边孔安装或其它方式安装的注浆管向笼芯和囊袋内注浆，且囊袋布套用于密封锚杆杆体并且方便施工，囊袋袋口上易安装封堵，用于防止囊袋漏浆，避免了囊袋贴附缠裹杆体的情况发生，注浆体及承压板使囊袋内的水泥浆成为一体且受力更好，如果采用一体化的承压板，当水泥浆固化后由于承压板的存在，能大大改善水泥浆凝结体的受力状态，使其强度大幅度提高；锚杆杆体受到布套和内部的水泥浆的保护，有效提高杆体的力学强度和抵抗性能。安装本发明装置可以使注浆的效率提高，本发明的综合材料的成本低。本发明可适用于各种不同直径的锚杆杆体；囊袋在实用性大大提高，如注浆的可靠性，方便性、成本、效率和浇筑体的强度均能够得到满足。能够配合注浆设备可靠工作；囊袋可以与上下承压板相对固定与结合。

本发明可有效避免了囊袋6贴附缠裹杆体的情况发生，可以适用于各种不同直径的锚杆杆体；现有的囊袋6在实用上仍需要改进，如注浆的可靠性，方便性、成本、效率和浇筑体的强度均是需要的，能有综合性的优点更好。

即使承压板上中央孔两旁设有第一边孔与第二边孔，也可以设有上述注浆管3和回浆管3-1固定装置，第一边孔穿过注浆管3(金属镀锌管或高聚物管等)，注浆管3出口伸至囊袋6的底部，而第二边孔穿过回浆管3-1。

上承压板1的固定方式：在囊袋6的袋口6-1扎口、胶接或卡箍、固定环、螺接等方式固定，尤其是卡箍固定于上承压板或直接将注浆管3等固定于囊袋上口。

囊袋注浆器装置可以与上承压板1结合或固定，上承压板在囊袋口密封时注浆管工作(注浆)，上部的上承压板用于固定注浆管3、回浆管；或囊袋下部可设有下承压板，设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体固定器，囊袋注浆器可以与囊袋固定。不带螺纹的法兰(或其它平板1-1)下部还可以设有螺母1-3固定锚杆杆体。连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体中央孔固定器；连接装置可以是中心管(空心管)114，连接在上下承压板中央，便于锚杆杆体从锚杆杆体中央孔插入。

上承压板1与下承压板2在囊袋6内应用时，两者最好有一个固定连接结构，使上承压板1与下承压板2的高度略小于囊袋6的高度，有利支撑起囊袋6；并膨胀囊袋6；固定连接结构的高度小于囊袋6的高度；固定连接结构有多种：上承压板1下底面与下承压板2上底面之间设有大于等于一根连接杆，空心或实心均可，如粗空心管是一根，可以置于上承压板1下底面与下承压板2上底面的中央，粗空心管的中心可以穿过主钢筋(上文已经述及)；而多根固定连接杆亦在上承压板1下底面与下承压板2上底面之间，且2至6根固定连接杆在上承压板1下底面与下承压板2上底面的对应的中央圆周上，设有均匀分布的与2至6根相同的若干连接点。

上承压板1与下承压板2分别在囊袋6内或囊袋6外的上口与下口；承压板的承压作用使得对注浆体凸体的强度有保护性的增强，双承压板的应用具有增加囊袋6膨大体强度且在工程上具有重要的作用，在应用于各种工程时均能够得到有益效果。

上承压板1与下承压板2的中央附有孔或螺纹孔为主钢筋穿过或穿过并固定的孔；孔本身自带螺丝纹即有螺纹的孔更好。上承压板1的一个重要应用是位于囊袋6的口部，下承压板2的一个重要应用是注浆时位于囊袋6的底部。囊袋6是上开口或贯通(上下均开口)或其它方式的织物(土工布)袋。使用时将主筋的下部或中段或任意一段将囊袋6套住，将囊袋6的上口与下口扎住，囊袋6的长度一般一米左右，囊袋6形成一个膨大头，浇筑(均指包括注浆)固化后能够形成锚杆或桩基的强度、抗拉、抗压等方面的增强效应。

上承压板1的固定：根据连接杆或注浆管3自然伸入囊袋底，同时在囊袋6的袋口6-1扎口、胶接或卡箍、固定环、螺接等方式固定，上下承压板用设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置为连接杆连接时，则上下承压板立在囊袋内(图1)。囊袋扎紧即可。

以下为囊式扩大头锚杆施工工艺，施工参数根据设计要求调整；

1.1.1测量定位

(1)按照现场已复核过的轴线，根据设计要求和地层条件，在基层上弹出孔位基准线。根据基准线确定出具体锚杆位置采用插筋法作好标记，并撒白灰标记，锚杆平面定位偏差不宜大于100mm。通知监理、业主现场人员进行复核验收。

(2)1.1.2非扩大头段钻孔

(3)锚杆钻机成孔：

(4)锚杆非扩大头段杆体直径200mm，孔位偏差≤100mm，孔斜率≤1.0％，孔径≥200mm。

(5)采用旋喷钻头进行低压喷射成孔或采用与设计孔径相匹配的钻头进行钻孔。

(6)1.1.3高压旋喷扩孔，亦可机械扩孔。

(7)高压喷射扩孔可采用水或水泥浆。采用水泥浆液扩孔工艺时，应至少上下往返扩孔两遍；采用扩孔工艺时，最后还应采用水泥浆液扩孔一遍。亦可直接机械扩孔。

(8)(1)扩径段直径700mm,旋喷介质采用素水泥浆(或水)，水泥强度不低于42.5的普通硅酸盐水泥；水泥用量，按照设计图纸执行；水泥浆水灰比0.5，扩孔喷射压力25～30MPa，喷射时喷管匀速旋转，匀速扩孔2遍。

(2)扩孔时将喷射压力增大至25～30MPa，以旋喷提升速度10～25cm/min，旋转速度5～15转/min的转速进行高压喷射扩孔。

(3)采用测量孔外钻杆长度来推算扩孔长度，当扩孔长度达到设计要求后，为了确保扩体段直径满足设计要求，对扩孔段进行复喷，且喷射泥浆采用水泥浆。

1.1.4锚杆制作、运输与安装

(1)锚杆制作：锚杆制作、存储在现场钢筋加工棚内进行。典型的锚杆杆体采用直径36mm PSB1080级钢筋，制作前钢筋刷防腐，防腐采用Ⅱ级防腐，杆体刷环氧树脂防腐处理。锚杆按设计要求或根据入岩孔深要求的长度下料。锚杆杆体采用的高强钢筋的搭接采用高强连接器连接严禁焊接与弯折，严格按设计要求和规范制作。

若采用预应力无粘结筋，主筋钢筋表面设有防腐油脂层，防腐油脂层外设有塑料薄膜套；通过涂防腐油脂层装置涂防腐油脂层，涂防腐油脂层无粘结筋通过塑料挤压机涂刷聚乙烯或聚丙烯塑料薄膜，再经冷却筒模成型塑料套管，套管可以是金属、PP、PE、PVC、塑料等各种材质的套管。

杆体质量要求：a锚杆杆体采用外涂防腐涂层的高强钢筋制作，依据规范要求，涂层与钢筋基层的附着力不宜低于5MPa，涂层与水泥基层的附着力不宜低于1.5MPa，涂层厚度要求大于280μm。b钢筋和对中支架之间绑扎牢固。c严格按设计要求和规范制作。

1.1.5锚杆安装：杆体放入钻孔前，应检查杆体的质量，确保杆体组装满足设计要求。安装杆体时，应防止杆体扭压，弯曲。材料及制作工艺经检验合格后采用钻机吊运或人工抬送沿孔壁将杆体送入孔中进行下锚，注浆管与锚杆同时放入孔内，注浆管端头到孔底距离宜为200mm；锚杆插入孔内长度不应小于设计规定的95％，锚杆安装后，不得随意敲击锚杆，不得随意提拔。锚杆桩安装到设计标高后，控制好垂直度(孔斜率≤1.0％)，然后准备灌注水泥浆(压力灌浆)。

1.1.6注浆

(1)囊袋内注浆采用水灰比为0.5的水泥浆或水泥砂浆。注浆浆体强度的检验用试块的数量按每50根锚杆不应少于一组确定。每组试块不少于6个。水泥浆体强度检测参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T 70-2009)。

(2)扩大头段：采用水泥浆，砂浆体抗压强度≥30MPa。水灰比0.5。水泥宜为42.5级普通硅酸盐水泥。外加剂的品种和掺量应由试验确定。

(3)注浆管与螺纹钢筋绑扎一起放入，注浆管应能承受5.0MPa的压力，能使浆液顺利压灌至囊袋内，待囊袋内充满浆液后浆液从回浆管流出充盈整个扩大头锚固段。扩体锚固段注浆采用高压注浆工艺，水泥净浆灌注，水泥浆液应搅拌均匀，并过筛，随拌随用,水泥浆应在初凝前用完。根据现场试验情况确定灌浆压力，应确保浆体灌注密度。注浆后待孔口溢出浆液或排气管排出的浆液与注入浆液颜色和浓度一致时方可停止注浆。浆液应搅拌均匀，随拌随用，浆液应在初凝前用完。做好注浆记录工作。由于浆体的收缩，在锚杆浆体收缩后，将对孔中顶部补充同标号的水泥浆。

(4)每点注完浆后，必须先关球阀，后卸注浆管，待管内压力消失后才提管。

(5)注浆工程系隐蔽工程，需如实、认真地作好原始记录。

1.1.7预应力张拉

(一)以底板作为施加预应力的支点

①基坑开挖至基底并清理浮浆且找平(亦可在垫层施工完成后操作此步骤)，在找平后的锚杆顶部放置遇水膨胀止水胶条；

②浇筑底板混凝土，在底板开槽或预留孔道端埋入锚垫板(施加预应力用)，埋入锚垫板前再放置一道遇水膨胀止水胶条；

③锚垫板上方螺纹钢筋上设置预应力螺母，与垫板、预应力钢筋机械连接，并及时旋紧预应力螺母，并用配套扭力扳手施加预应力至设计要求的变形位置。或用千斤顶施加预应力至设计要求的荷载，用锚具锁定。

(二)以锚杆桩顶作为施加预应力的支点

①在锚杆的混凝土或注浆体强度达到90％以后，清理锚杆桩顶设计标高以上的浮浆，并用水泥砂浆找平，在锚杆顶部埋入锚垫板；

②在锚垫板上方螺纹钢筋上设置预应力螺母，与垫板、预应力钢筋机械连接，并及时旋紧预应力螺母，并用配套扭力扳手施加预应力至设计要求的变形位置。或用千斤顶等或其他种设备，施加预应力至设计要求的荷载，用锚具锁定。

③锚垫板及锁定预应力用的螺母均刷防腐漆；

④浇筑垫层，再在垫层上端底板下端放置遇水膨胀止水胶条；

⑤预应力螺母上施加保护装置指螺旋箍筋套在预应力螺母上，绑扎螺旋箍筋以及基底上的基础底板钢筋，绑扎过程中避免碰撞预应力钢筋；

⑥安装锚固配件；根据工程设计和规范的要求，在锚杆主筋的顶部所设置锚固结构

⑦最后支模浇筑基础混凝土基础底板，与建筑物底板一并浇筑，形成抗浮抗拉或抗压体系。

锚杆的后张预应力施加装置，施力机械有两种结构，一是使在钢筋夹持器下端向上加力的设备，包括千斤顶；另一种是在钢筋夹持器上端向上加力的设备，包括但不限于千斤顶、手动扳手、吊车、胡芦、龙门吊、轮旋盘等，电动、液压、气压机械和手动设备。

钢筋(主筋)采用有粘结或无粘结的精轧螺纹钢。锚杆钢筋底端具有带有承压件的扩大头锚杆施加应力更好，可对桩头周围土体进行改良加固，增加其承载强度。

1.2.8质检(1)试验锚杆达到28d龄期或浆体材料强度达到设计强度的80％后，应进行基本试验以检测抗拔力。扩大头直径的检测结果具体检测依据按照《高压喷射扩大头锚杆技术规程》JGJ/T 282-2012中相关条文规定执行。

(2)浆体强度检验用的试块数量，不应少于1组；水泥浆体强度检测参照《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T 70-2009)。

Claims (10)

1.一种囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，包括扩大头锚杆囊袋，锚杆杆件和锚杆杆件上端的固定结构，钢筋连接器；锚杆杆件采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆，钢筋连接器用于锚杆杆件的长度连接；锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与囊袋锁定锚固；囊袋、锚杆杆件、锚固件与混凝土、水泥砂浆或水泥浆结晶体进行结合，从而形成囊式扩大头承压型锚杆系统；所述扩大头锚杆囊袋包括囊袋袋体和注浆器装置，所述囊袋内设有上承压板、下承压板或上下承压板均用，注浆器装置包括注浆管或再加回浆管，注浆管、回浆管分别置于锚杆杆体中央孔的两侧，注浆管的进口在囊袋上方，并伸入至囊袋，注浆管出口位于囊袋的袋底，而回浆管的进口在囊袋的上半部，回浆管的出口伸出囊袋。

2.根据权利要求1所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，上述囊袋内注浆器为固定式注浆器装置，且与上承压板固定；上承压板上中央孔或螺纹孔的周围设有第一边孔，第一边孔穿过注浆管；上承压板上设有第二边孔，第二边孔穿过回浆管；下承压板置于囊袋下部；上下承压板均用时设有连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板；上下承压板的主体结构是附有穿过杆体的中央孔或螺纹孔的平板。

3.根据权利要求2所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，所述上承压板装置以扎口、胶接、卡箍、固定环、或螺接方式固定于囊袋上口。

4.根据权利要求1所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，单使用下承压板时设有能够抽出的注浆管与囊袋的固定装置，固定装置为一个夹子或一个法兰片固定装置，夹子夹住注浆管与囊袋，上下螺母并帽的形式将注浆器固定在囊袋上；注浆器囊袋穿入口处卡箍、固定环、螺接、胶接、或法兰固定；所述法兰片固定装置指囊袋上开口后固定一法兰片，注浆管穿过法兰片的孔，注浆管外壁上设与凸出与法兰片内孔有止档；注浆管外壁上也可焊接外螺纹套与法兰片的内螺纹旋接；下承压板设有螺母。

5.根据权利要求1所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，锚杆杆件上端的固定结构采用高强螺母三件套锚固形式、三通高强螺母或法兰锚固结构、法兰螺母加井字形钢筋网组合结构或其他传统锚固方式与底板、围檩、梁进行锚固；锚杆杆件的上端通过埋入套住锚杆的法兰螺母固定，或通过锚板并用螺母固定，或锚板与固定螺母一体化，并与基础底板的钢筋骨架体系连接；锚杆杆件的数量，采用1根或若干根精轧高强螺纹钢筋或普通螺纹钢或钢绞线。

6.根据权利要求1-5之一所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，设有对中支架，对中支架均匀在锚杆杆件上均匀间隔设置。

7.根据权利要求1-5之一所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，设有上下承压板连接装置，连接装置用于连接上承压板与下承压板，连接装置兼作锚杆杆体固定器；连接装置是中心管或在中央孔周围的连接杆，连接在上下承压板中央或周围，便于锚杆杆体从上下承压板中央孔插入。上下承压板用连接装置连接时，则上下承压板立在囊袋内。

8.根据权利要求1-5之一所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，设有锚杆钢筋与注浆管或再与回浆管的固定装置；装置包括连体夹子与双夹片夹子，夹子包括双夹片、螺栓，连体双夹片、螺栓穿过双夹片的上设有的孔，双夹片加螺栓构成的连体夹子。

9.根据权利要求1-5之一所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，注浆管出口伸至囊袋的底部处可以安装单向阀，回浆管的出口亦安装单向阀，回浆管的进口亦安装单向阀。

10.根据权利要求1-5之一所述的囊式扩大头承压型锚杆系统，其特征是，在注浆器上固定钢筋骨架作为扩大头的钢筋骨。

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