CN114032892B - 一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于边坡支护工程技术领域，尤其为一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其包括锚索组件和两个囊式膨胀体，锚索组件包括锚头、注浆管和四根锚筋，多个滑槽内均滑动安装有滑板，多个滑板远离注浆管的一侧均固定安装有L杆，多个L杆靠近锚头的一侧均固定安装有卡销，锚头的外侧开设有多个半圆销槽多个卡销分别活动卡接在对应的半圆销槽内，所述承载板的一侧固定连接有螺旋箍筋，螺旋箍筋设置在锚筋的外侧。本发明通过卡销与半圆销槽实现连接头上的锚筋与锚头快速组装，使得安装快捷稳固，在承载板位置增加螺旋箍筋提高承载板附近注浆体的抗剪抗压强度抑制注浆体受压开裂，从而提高锚索抗拔承载力和抗腐蚀性能。

Description

一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置

技术领域

本发明涉及边坡支护工程技术领域，尤其涉及一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置。

背景技术

随着中国城镇化建设的快速发展和城市建设用地的日益稀缺，近年来，地下空间建设正在向更深、更大的方向发展。大量的巨型地下交通枢纽、港口船闸、多层地下商城、地下仓库和车库、地下水库和地下人防工程在大中型城市中不断涌现。伴随而来的深大基坑支护工程和地下空间抗浮工程正面临新的挑战，同时也为岩土锚固技术发展带来了新的机遇。传统的锚索技术曾经是解决这些问题的重要措施，其锚固力主要是通过锚固段与土体摩阻力提供，锚固力的发展是从上部向下部逐渐发展的。研究表明，锚固段长度超过一定长度后，其锚固力增加到一定程度，上部锚固段易超过摩阻力极限至剪切破坏或滑脱，从而将剩下的锚固力转移到下一段的锚固段中，但总的锚固力无法增长。这种传统型拉力锚索，容易产生蠕变，变形较大，且水泥结石体容易开裂，使筋材锈蚀。

为了提高土层锚索的承载能力、安全度和耐久性，应对地质条件的复杂性和工程需求的多样性，研究多段式囊式扩体锚索技术非常关键，急需研究出承载力高、变形量小、经济高效的新型锚索。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的缺点，而提出的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，包括锚索组件和两个囊式膨胀体，锚索组件包括锚头、注浆管和四根锚筋，所述囊式膨胀体的一侧设置有止回阀，囊式膨胀体的另一侧设置有承载板，承载板的一侧设置有锚具和导向帽，四根锚筋的一端固定连接有同一个连接头，其中两根锚筋的另一端通过对应的锚具锚固在靠近连接头一侧的承载板上，另外两根锚筋通过对应的锚具锚固在另一个承载板上，所述注浆管插接在止回阀、连接头和锚头内，且连接头与锚头的一侧活动抵接，所述连接头的外侧开设有多个滑槽，多个滑槽内均滑动安装有滑板，多个滑板远离注浆管的一侧均固定安装有L杆，多个L杆靠近锚头的一侧均固定安装有卡销，所述锚头的外侧开设有多个半圆销槽，多个半圆销槽呈环形等间距均匀排布，多个卡销分别活动卡接在对应的半圆销槽内，通过连接头上滑动设置的卡销与锚头外侧开设的半圆销槽的配合实现连接头上的锚筋与锚头快速组装，相较于现有锚索结构具有安装快捷的优点，所述承载板的一侧固定连接有螺旋箍筋，螺旋箍筋设置在锚筋的外侧，且螺旋箍筋采用Φ8的圆钢，螺旋箍筋的螺旋截面与承载板大小相近，略小于承载板的直径，通过设置的锚筋提高承载板附近注浆体的抗压强度，通过螺旋箍筋套于锚筋外侧，螺旋箍筋给混凝土提供侧向约束，从而提高其抗剪强度，防止锚筋受拉时承载板附近混凝土受压过大产生局部破坏。

优选的，所述连接头的外侧开设有环形槽，环形槽内滑动安装有环形板，环形板的一侧固定安装有多个卡杆，多个卡杆呈环形等间距排布，多个滑板的一侧开设有卡槽，多个卡杆分别活动卡接在对应的卡槽内，通过卡杆与卡槽对滑板和卡销进行定位，防止卡销移动，从而提升连接头与锚头的连接稳定性，在使用时，可通过通过推动环形板带动多个卡杆向右运动，使得多个卡杆脱离与对应的卡槽的连接，然后锚头置于连接头的一侧，锚头通过与多个卡销的抵接带动多个L杆向远离注浆管的一侧运动，并对连接弹簧进行压缩，当锚头与连接头接触后，滑板带动L杆和卡销反向移动卡入对应的半圆销槽内，然后松开环形板，使得环形板带动多个卡杆卡入对应的卡槽内，实现对多个滑板的固定，从而对多个卡销进行固定，以提升锚头的固定稳定性。

优选的，所述环形板的另一侧固定连接有复位弹簧，多个复位弹簧远离环形板的一侧均固定连接在环形槽的一侧内壁上。

优选的，所述连接头的一侧固定安装有多个定位杆，所述锚头的一侧开设有多个定位槽，多个定位杆分别活动插接在对应的定位槽内。

优选的，所述滑槽内固定安装有固定板，多个固定板分别滑动套接在对应的L杆的外侧。

优选的，所述固定板靠近注浆管的一侧固定连接有连接弹簧，连接弹簧靠近注浆管的一端固定连接在对应的滑板上。

优选的，所述环形槽的两侧内壁上固定连接有多个导向杆，所述环形板滑动套接在多个导向杆的外侧。

优选的，所述环形板的外侧开设有多个方槽，多个方槽呈等间距均匀排布。

本发明中，所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，通过推动环形板向右运动，并对复位弹簧进行压缩，环形板带动多个卡杆向右运动，使得多个卡杆脱离与对应的卡槽的连接，然后锚头置于连接头的一侧，并将多个定位杆插入对应的定位槽内，锚头通过与多个卡销的抵接带动多个L杆向远离注浆管的一侧运动，并对连接弹簧进行压缩，当锚头与连接头接触后，滑板在连接弹簧的作用下带动L杆和卡销反向移动，使得多个卡销卡入对应的半圆销槽内，然后松开环形板，使得环形板在复位弹簧的作用下带动多个卡杆向左运动，使得多个卡杆卡入对应的卡槽内，实现对多个滑板的固定，从而对多个卡销进行固定，以提升锚头的固定稳定性，相较于普通的锚索结构，具有安装快捷且操作简单的优点；

本发明中，所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，将设备置入钻孔中的预设位置后，通过预设的注浆管，向囊式膨胀体内注入一定配合比的水泥浆液，随着浆体的注入，钻孔内的囊式膨胀体逐渐向预设的形状膨胀，最终可以达到囊体膨胀后直径的两倍范围；注浆管把最远端的囊式膨胀体注满后，注浆管退出至第二个囊体，以此类推逐一注满其余囊体，从而在囊式膨胀体的端承效应下，大大提高单根锚索的抗拔承载力；

本发明中，所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，通过卡杆与卡槽的配合实现对锚头的连接，并通过卡销提升连接稳定性，防止松动，通过设置多个囊式膨胀体提升锚索抗拔承载力；

本发明结构设计合理，通过注浆管向囊式膨胀体内注入水泥浆体，在膨胀体的端承效应下，结合承载体前螺旋箍筋对注浆体抗剪强度的提升，可大大提高单根锚索的抗拔承载力和防腐性能，且便于组装，利于使用，可靠性高。

附图说明

图1为本发明提出的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置的立体结构示意图；

图2为图2中A位置的局部放大图；

图3为本发明提出的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置的剖视结构示意图；

图4为图3中B位置的局部放大图；

图5为图4中C位置的局部放大图；

图6为图3中D位置的局部放大图。

图中：1、囊式膨胀体；2、锚头；3、连接头；4、锚筋；5、导向杆；6、环形板；7、固定板；8、L杆；9、卡销；10、注浆管；11、滑槽；12、环形槽；13、复位弹簧；14、滑板；15、卡杆；16、卡槽；17、定位杆；18、定位槽；19、半圆销槽；20、止回阀；21、导向帽；22、承载板；23、锚具；24、螺旋箍筋。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，包括锚索组件和两个囊式膨胀体1，锚索组件包括锚头2、注浆管10和四根锚筋4，所述囊式膨胀体1的一侧设置有止回阀20，囊式膨胀体1的另一侧设置有承载板22，承载板22的一侧设置有锚具23和导向帽21，四根锚筋4的一端固定连接有同一个连接头3，其中两根锚筋4的另一端通过对应的锚具23锚固在靠近连接头3一侧的承载板22上，另外两根锚筋4通过对应的锚具23锚固在另一个承载板22上，所述注浆管10插接在止回阀20、连接头3和锚头2内，且连接头3与锚头2的一侧活动抵接，所述连接头3的外侧开设有多个滑槽11，多个滑槽11内均滑动安装有滑板14，多个滑板14远离注浆管10的一侧均固定安装有L杆8，多个L杆8靠近锚头2的一侧均固定安装有卡销9，所述锚头2的外侧开设有多个半圆销槽19，多个半圆销槽19呈环形等间距均匀排布，多个卡销9分别活动卡接在对应的半圆销槽19内，承载板22的一侧固定连接有螺旋箍筋24，螺旋箍筋24设置在锚筋4的外侧，且螺旋箍筋采用Φ8的圆钢，螺旋箍筋24的螺旋截面与承载板22大小相近，略小于承载板22的直径，通过设置的螺旋箍筋24提高承载板22附近注浆体的抗压强度，通过螺旋箍筋套于锚筋4外侧，螺旋箍筋24给混凝土提供侧向约束，从而提高其抗剪强度，防止锚筋4受拉时承载板22附近混凝土受压过大产生局部破坏和裂缝，裂缝会影响锚索的抗腐蚀性能，因此，螺旋箍筋的加入既能提升承载板22附近注浆体的抗剪强度，也可以增强锚索的耐久性。

本实施例中，连接头3的外侧开设有环形槽12，环形槽12内滑动安装有环形板6，环形板6的一侧固定安装有多个卡杆15，多个卡杆15呈环形等间距排布，多个滑板14的一侧开设有卡槽16，多个卡杆15分别活动卡接在对应的卡槽16内。

本实施例中，环形板6的另一侧固定连接有复位弹簧13，多个复位弹簧13远离环形板6的一侧均固定连接在环形槽12的一侧内壁上，对环形板6进行复位。

本实施例中，连接头3的一侧固定安装有多个定位杆17，锚头2的一侧开设有多个定位槽18，多个定位杆17分别活动插接在对应的定位槽18内，对锚头2进行安装定位。

本实施例中，滑槽11内固定安装有固定板7，多个固定板7分别滑动套接在对应的L杆8的外侧，对L杆8进行导向。

本实施例中，固定板7靠近注浆管10的一侧固定连接有连接弹簧，连接弹簧靠近注浆管10的一端固定连接在对应的滑板14上，对滑板14进行复位。

本实施例中，环形槽12的两侧内壁上固定连接有多个导向杆5，环形板6滑动套接在多个导向杆5的外侧，对环形板6进行导向。

本实施例中，环形板6的外侧开设有多个方槽，多个方槽呈等间距均匀排布，便于推动环形板6进行移动。

本实施例中，在使用时，通过推动环形板6向右运动，并对复位弹簧13进行压缩，环形板6带动多个卡杆15向右运动，使得多个卡杆15脱离与对应的卡槽16的连接，然后锚头2置于连接头3的一侧，并将多个定位杆17插入对应的定位槽18内，锚头2通过与多个卡销9的抵接带动多个L杆8向远离注浆管10的一侧运动，并对连接弹簧进行压缩，当锚头2与连接头3接触后，滑板14在连接弹簧的作用下带动L杆8和卡销9反向移动，使得多个卡销9卡入对应的半圆销槽19内，然后松开环形板6，使得环形板6在复位弹簧13的作用下带动多个卡杆15向左运动，使得多个卡杆15卡入对应的卡槽16内，实现对多个滑板14的固定，从而对多个卡销9进行固定，以提升锚头2的固定稳定性，相较于普通的锚索结构，具有安装快捷且操作简单的优点，然后将装置置入钻孔中的预设位置后，通过预设的注浆管10，向囊式膨胀体1内注入一定配合比的水泥浆液，随着浆体的注入，钻孔内的囊式膨胀体1逐渐向预设的形状膨胀，最终可以达到囊体膨胀后直径的两倍范围，由于囊体的扩大使得锚固段的锚固力大大提高，注浆管10把最远端的囊式膨胀体1注满后，注浆管退出至第二个囊体，以此类推逐一注满其余囊体，从而在囊式膨胀体1的端承效应和螺旋箍筋的抗剪强度增强作用下，大大提高单根锚索的抗拔承载力和防腐性能。

Claims (7)

1.一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，包括锚索组件和两个囊式膨胀体(1)，其特征在于，锚索组件包括锚头(2)、注浆管(10)和四根锚筋(4)，所述囊式膨胀体(1)的一侧设置有止回阀(20)，囊式膨胀体(1)的另一侧设置有承载板(22)，承载板(22)的一侧设置有锚具(23)和导向帽(21)，四根锚筋(4)的一端固定连接有同一个连接头(3)，其中两根锚筋(4)的另一端通过对应的锚具(23)锚固在靠近连接头(3)一侧的承载板(22)上，另外两根锚筋(4)通过对应的锚具(23)锚固在另一个承载板(22)上，所述注浆管(10)插接在止回阀(20)、连接头(3)和锚头(2)内，且连接头(3)与锚头(2)的一侧活动抵接，所述连接头(3)的外侧开设有多个滑槽(11)，多个滑槽(11)内均滑动安装有滑板(14)，多个滑板(14)远离注浆管(10)的一侧均固定安装有L杆(8)，多个L杆(8)靠近锚头(2)的一侧均固定安装有卡销(9)，所述锚头(2)的外侧开设有多个半圆销槽(19)，多个半圆销槽(19)呈环形等间距均匀排布，多个卡销(9)分别活动卡接在对应的半圆销槽(19)内，所述连接头(3)的外侧开设有环形槽(12)，环形槽(12)内滑动安装有环形板(6)，环形板(6)的一侧固定安装有多个卡杆(15)，多个卡杆(15)呈环形等间距排布，多个滑板(14)的一侧开设有卡槽(16)，多个卡杆(15)分别活动卡接在对应的卡槽(16)内，所述环形板(6)的另一侧固定连接有复位弹簧(13)，多个复位弹簧(13)远离环形板(6)的一侧均固定连接在环形槽(12)的一侧内壁上。

2.根据权利要求1所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其特征在于，所述连接头(3)的一侧固定安装有多个定位杆(17)，所述锚头(2)的一侧开设有多个定位槽(18)，多个定位杆(17)分别活动插接在对应的定位槽(18)内。

3.根据权利要求1所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其特征在于，所述滑槽(11)内固定安装有固定板(7)，多个固定板(7)分别滑动套接在对应的L杆(8)的外侧。

4.根据权利要求3所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其特征在于，所述固定板(7)靠近注浆管(10)的一侧固定连接有连接弹簧，连接弹簧靠近注浆管(10)的一端固定连接在对应的滑板(14)上。

5.根据权利要求1所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其特征在于，所述环形槽(12)的两侧内壁上固定连接有多个导向杆(5)，所述环形板(6)滑动套接在多个导向杆(5)的外侧。

6.根据权利要求1所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其特征在于，所述环形板(6)的外侧开设有多个方槽，多个方槽呈等间距均匀排布。

7.根据权利要求1所述的一种箍筋增强型囊式扩体锚索装置，其特征在于，所述承载板(22)的一侧固定连接有螺旋箍筋(24)，所述螺旋箍筋(24)设置在锚筋(4)的外侧。