CN209243718U - 一种弹簧状变径钢筋笼 - Google Patents

Abstract

弹簧状变径钢筋笼，包括轴向杆、端板、弹簧式钢筋，轴向杆端部设有端板与轴向杆固定，将弹簧式钢筋的第一端圈状固定器固定在端板或端板处轴向杆，弹簧式钢筋的第二端可滑动的套在轴向杆上；弹簧式钢筋受到张紧应力时，呈第一直径状态，弹簧式钢筋的张紧应力释放后呈第二直径状态，第二直径大于第一直径。

Description

一种弹簧状变径钢筋笼

技术领域

本实用新型涉及一种锚杆或桩基用变直径(以下称变径)钢筋笼及应用，尤其是锚杆或桩基中的骨架——弹簧状变径钢筋笼及其扩体锚杆或桩基，主要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

锚杆是岩土体加固的杆件体系结构。通过锚杆杆体的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。从力学观点上是主要是提高了围岩体的粘聚力C和内摩擦角φ。其实质上锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的关键。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。

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，变径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。

本申请人的实用新型专利申请CN2017103161244一种锚杆或桩基用变直径钢筋笼提出了两种变径钢筋笼。最先提出了抗拔力/抗压力较大，性能稳定可靠混凝土或砂浆浇铸地锚杆或桩基中的变径钢筋笼骨架。需要采用螺旋弹簧环状箍筋的端部设有释放装置；用柔性钢线时在圈状固定器设有撑开筋条竖筋的释放装置。但从结构和成本上考虑，仍有改进的可能和余地。

实用新型内容

本实用新型目的是，提出一种锚杆或桩基用变直径钢筋笼，应用于所有抗拉抗拔的扩体锚杆和抗压桩基，尤其是提出一种简化结构和成本更低的锚杆或桩基用弹簧状变直径钢筋笼，应用于构成具有标准钢筋骨架的扩体锚杆或桩基，用于性能价格比最优的锚杆或桩基。

本实用新型的技术方案是：弹簧状变径钢筋笼，包括轴向杆、端板、弹簧式钢筋，轴向杆端部设有端板与轴向杆固定，将弹簧式钢筋的第一端圈状固定器固定在端板或端板处轴向杆，弹簧式钢筋的第二端可滑动的套在轴向杆上；弹簧式钢筋受到张紧(拉紧)应力时，呈第一直径状态，张紧(拉紧)应力的施加可以是在轴向杆上设有对弹簧头的拉紧固定装置，弹簧式钢筋的张紧(拉紧)应力释放时呈第二直径状态，第二直径大于第一直径。

本实用新型的承压变径钢筋笼扩体锚杆或桩基，变径钢筋笼在置于扩体段时可以通过钻孔加力等方式展开释放，在变径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，变径钢筋笼成为锚杆或桩基的骨架。

可以另设有囊袋，所述弹簧状变径钢筋笼置于囊袋内。

囊袋16上设有与变径钢筋笼单元的固定装置16-1。

设有二至四个套在轴向杆上的弹簧式钢筋，释放后二至四个弹簧式钢筋的直径由小至大，形成双层、三层至四可变直径钢筋笼。

典型的成品中：钢筋笼压缩后直径一般≤200mm(与实际形成的钻孔有关的参数，不同钻孔可以有不同规格的直径钢筋笼(钢筋))，置于锚杆扩体段后，打开钢筋笼中的约束机构，纬线直径达到400mm左右的直径(也可以箍后≤150mm，扩后纬线直径达到200-350mm)，一般长度为1200-1600mm；根据需求，也不排除纬线直径可以达到500-2000mm左右或更大的直径，钢筋笼要先用大规格的轴向杆、竖筋，箍后纬线(外圆周)的直径一般≤300-800mm，长度根据需求增减。

端板(端板可为锚垫板、环板)将锚杆的轴向杆体与扩大头机械连接。

承压型变径钢筋笼扩大头锚杆技术参照《JGT/T282-2012高压喷射扩大头锚杆技术规程》设计、施工、验收。本实用新型运用都属于扩大头锚杆或大头桩基技术的应用。

1)同长度的变径基础桩和非变径基础桩相比,强度一般可提高1.1倍～1.5倍,变形可缩小0.7倍～0.9倍。

2)在第一特点条件下,满足建筑物的强度和变形要求,明显可以缩短桩长。

3)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变径基础桩来提高桩的承载力,在技术上显然是合理可行的。

变径基础桩的强度变形计算和非变径基础桩的计算方法一样。基础桩分端承桩和摩擦桩,二者的强度变形计算不同,以摩擦桩为对象进行计算比较。摩擦桩的强度一般由桩的侧摩阻力和桩端持力层的强度组成,对于摩擦桩来说,桩周摩阻力是主要的,但对于大部分基础桩特别是大直径桩,桩端支承于基岩,桩端的支承力大增。

有益效果：本实用新型方案能形成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箍骨架骨架。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。提供的抗拔抗压力更大，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。本实用新型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。本实用新型与本申请人的在先申请比较，成本更有优势；且可以灌注混凝土。

附图说明

图1是本实用新型变径钢筋笼，为弹簧式钢筋，是未展开的结构；

图2是本实用新型变径钢筋笼，为弹簧式钢筋，是图1中变直径展开的钢筋笼结构。

图3是本实用新型图1弹簧式钢筋变径钢筋笼套在囊袋内，是未展开的结构；

图4是图3中变直径展开的钢筋笼结构。

具体实施方式

图1-2所示，弹簧状变径钢筋笼，包括轴向杆12、端板11、弹簧式钢筋13，轴向杆端部设有端板与轴向杆固定，将弹簧式钢筋的第一端圈状固定器固定在端板或端板处轴向杆，弹簧式钢筋的第二端可滑动的套在轴向杆上；弹簧式钢筋受到张紧(拉紧时长度伸长)应力时，呈第一直径状态，张紧(拉紧)应力的施加可以是在轴向杆上设有对弹簧头的拉紧固定装置，弹簧式钢筋的张紧(拉紧)应力释放时呈第二直径状态，弹簧式钢筋无应力的自然状态，比第一状态缩短，第二状态的直径大于第一状态拉紧时的直径。弹簧式钢筋变径钢筋笼单元的外周设有弹簧式钢筋。在轴向杆上固定一止档或凸起14对第二端可滑动的套进行限制，而当止档释放时弹簧的弹性力带动可滑动的套收缩滑动。凸起14用于固定拉紧时弹簧式钢筋的第二端可滑动的套，在轴向杆上打开方式是：可滑动的套只要下凹，包括设有套在轴向杆的弹簧(图中未画出)，弹簧在有应力(压缩或伸长)的状态圈状固定器被凸起14锁定或被止档，当锁定或止档放开后，弹簧应力驱动圈状固定器在轴向杆(桩基杆)上滑动。带动筋条伸开，是一个撑伞的动作，拉簧展开释放压缩簧展开释放结构均可。凸起限制或定位装置是单向定位装置，可以是一个弹性棘片焊接在轴向杆或弹性止档凸起。也可以是一个弹性的三角形。

为了使弹簧状变径钢筋笼的稳定，尤其是使轴向杆位置处于弹簧状变径钢筋笼的中央，采用若干均匀分布(分布在弹簧状变径钢筋笼的圆周不同部位和轴向杆的不同长度部位，图中只画出了示意的一根)的钢线8连接轴向杆与钢筋笼的钢筋，连接的钢线8两端设有圈孔8-1，用于穿过筋条的设有的圈孔8-1，最好是在轴向杆上均匀设有钢线8连接轴向杆与钢筋笼的钢筋，弹簧状变径钢筋笼的释放后，所有钢线是作为弹簧状变径钢筋笼的半径；且钢线在弹簧状变径钢筋笼横截面的圆上均匀分布最好。连接的钢线8两端圈孔8-1分别略大于轴向杆的直径和钢筋笼的钢筋直径，轴向杆和钢筋笼在圈孔8-1内有余地又受钢线长度限制的进行位置伸缩。

图3-4中，囊袋16在置于桩基孔前也是收缩的，图中表示此，当囊袋及一个或若干包裹的弹簧状变径钢筋笼单元注浆孔置于桩基孔后，通过注浆孔注浆，注浆前弹簧状变径钢筋笼单元先行释放扩径，亦撑开囊袋。囊袋与前变径钢筋笼单元形成更好的整体。囊袋16上设有与变径钢筋笼单元的固定装置16-1，可以是系绳或铆钉，使囊袋与变径钢筋笼单元服帖的套入成型。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均以包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.弹簧状变径钢筋笼，其特征是，包括轴向杆、端板、弹簧式钢筋，轴向杆端部设有端板与轴向杆固定，将弹簧式钢筋的第一端圈状固定器固定在端板或端板处轴向杆，弹簧式钢筋的第二端可滑动的套在轴向杆上；弹簧式钢筋受到张紧应力时，呈第一直径状态，弹簧式钢筋的张紧应力释放后呈第二直径状态，第二直径大于第一直径。

2.根据权利要求1所述的弹簧状变径钢筋笼，其特征是，在轴向杆上固定一止档或凸起对第二端可滑动的套进行限制。

3.根据权利要求1所述的弹簧状变径钢筋笼，其特征是，凸起为弹性棘片焊接在轴向杆或弹性止档凸起。

4.根据权利要求1所述的弹簧状变径钢筋笼，其特征是，采用若干钢线连接轴向杆与钢筋笼的钢筋，连接的钢线两端设有圈孔，连接的钢线两端圈孔分别略大于轴向杆的直径和钢筋笼的钢筋直径，所有钢线是作为弹簧状变径钢筋笼的半径，轴向杆和钢筋笼在圈孔内受钢线长度限制的进行位置伸缩。

5.根据权利要求1所述的弹簧状变径钢筋笼，其特征是，另设有囊袋，所述弹簧状变径钢筋笼置于囊袋内。

6.根据权利要求5所述的弹簧状变径钢筋笼，其特征是，囊袋上设有与变径钢筋笼单元的固定装置。

7.根据权利要求1-6之一所述的弹簧状变径钢筋笼，其特征是，设有二至四个套在轴向杆上的弹簧式钢筋，释放后二至四个弹簧式钢筋的直径由小至大，形成双层、三层至四可变直径钢筋笼。