反竹节型抗浮锚杆的施工装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土木工程领域中的抗浮锚杆的施工技术，具体讲是一种反竹节型抗浮锚杆的施工装置。
【背景技术】
[0002]随着城市地下空间的不断开发利用，地下车库、地下商业街等地下结构的规模越来越大。在地下水位较高地区的地下结构，当其自重、上部覆土及粧基等因素的综合作用产生的抗浮承载力不足时，或者原有地下结构因为暴雨而产生上浮破坏时，一般可采用施工抗浮锚杆的方法来提高抗浮承载力。
[0003]传统施工抗浮锚杆的方法是，在土层中采用机械成孔，再在所成的锚杆孔中插入锚杆筋和注浆管，压力注入水泥砂浆即首次压力注浆，然后再次压力注入水泥浆，在注浆体达到一定强度后张拉预应力并锁紧，从而形成抗浮锚杆。
[0004]传统的抗浮锚杆存在以下缺陷:一是注入的浆液会顺着土体的孔隙渗入到土体中，很难有效地控制在锚杆孔内不扩散，从而造成水泥浆的浪费；二是注浆后形成的锚杆体是直径与锚杆孔相同的直上直下的结构，与土体的摩擦阻力不足，进而限制了整个锚杆的抗浮承载力的进一步提尚。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能避免浆液扩散到孔外土体内造成浪费、且能大幅度提高抗浮承载力的反竹节型抗浮锚杆的施工装置。
[0006]本实用新型的技术解决方案是，提供一种反竹节型抗浮锚杆的施工装置，它包括第一注浆管、第二注浆管和锚杆筋，第一注浆管的出浆口位于其底端，第二注浆管的管壁上每隔一定高度设有一个出浆口，它还包括一个顶端开口的浆囊袋，第一注浆管、第二注浆管和锚杆筋均经浆囊袋顶端开口插入浆囊袋中，第一注浆管、第二注浆管和锚杆筋顶端伸出浆囊袋顶开口且三者的底端位于浆囊袋底部，浆囊袋顶端和底端分别由绳索捆扎在锚杆筋上，浆囊袋上每隔一定高度设有一条将浆囊袋捆扎在锚杆筋上的束腰带，束腰带的外径等于锚杆孔的孔径，多条束腰带将整个浆囊袋分成了多个浆囊分段，每条束腰带内设有连通上、下两个浆囊分段的通浆短管。
[0007]利用本实用新型的反竹节型抗浮锚杆的施工装置的施工方法，其步骤包括:
[0008]a、用绳索、束腰带将浆囊袋与第一注浆管、第二注浆管、通浆短管和锚杆筋捆扎成组合体；
[0009]b、在测定的孔位上打锚杆孔；
[0010]C、将组合体放入锚杆孔中；
[0011]d、经第一注浆管首次压力注入水泥砂浆，水泥砂浆从浆囊袋底部经各段通浆短管从下往上注满整个浆囊袋；
[0012]e、经第二注浆管再次压力注入水泥浆，经过两次注浆后，各个浆囊分段会膨胀挤入土体而各个束腰带保持原有外径，从而形成反竹节型的注浆体；
[0013]f、用千斤顶对锚杆筋顶端进行张拉，张拉结束后锁定锚杆筋。
[0014]本实用新型反竹节型抗浮锚杆的施工装置与现有技术相比，具有以下优点和效果:
[0015]由于浆囊袋会将两次注入的水泥浆包裹其中，故能有效避免浆液沿土体的缝隙渗入孔外土体，杜绝浆液扩散到土体造成的浪费；而且，更关键的是，两次压力注浆后，浆囊袋的束腰带位置尺寸不变而浆囊分段的外径远大于锚杆孔的孔径，其体积大幅度膨胀，进而向孔侧壁的土体挤进，形成了反竹节型的结构，与土体的摩擦阻力显著增强，进而整个锚杆的抗浮承载力得到大幅度提高。一般的竹节型是指竹节大而竹杆段小，而所述的反竹节型与竹节型正好相反，节头即束腰带的外径小而普通段即浆囊分段的外径大。
[0016]作为改进，每个定位架由四根相互垂直的且等长的支撑杆和一根圆环筋组成，每根支撑杆内端均与锚杆筋固定，每根支撑杆外端均与圆环筋固定；圆环筋的外径等于锚杆孔的孔径，这样，能保证锚杆筋保持竖直且锚杆筋位于锚杆孔的中轴线上。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型反竹节型抗浮锚杆的施工装置施工出的抗浮锚杆的正视剖视结构示意图。
[0018]图2是图1中沿A-A方向的剖视结构示意图。
[0019]图3是图1中沿B-B方向的剖视结构示意图。
[0020]图4是本实用新型反竹节型抗浮锚杆的施工装置施工出的抗浮锚杆的俯视结构示意图。
[0021]图中所示1、第一注浆管，2、第二注浆管，3、锚杆筋，4、浆囊袋，4.1、浆囊分段，5、束腰带，6、通浆短管，7、定位架，7.1、支撑杆，7.2、圆环筋，8、束顶带，9、束底带，10、楔形凹坑，11、承压板，12、螺帽。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图1、图2、图3、图4所示，本实用新型反竹节型抗浮锚杆的施工装置，它包括一根第一注浆管1、一根第二注浆管2、一根锚杆筋3和一个顶端开口的由土工布制作的浆囊袋4。第一注浆管I仅一个出浆口且该出浆口位于第一注浆管I的底端。第二注浆管2设有多个出浆口且多个出浆口沿着第二注浆管2的管壁从下往上均匀分布，每个注浆口的高度差为500_。第一注浆管1、第二注浆管2和锚杆筋3均经浆囊袋4顶端开口插入浆囊袋4中。第一注浆管1、第二注浆管2和锚杆筋3顶端均伸出浆囊袋4顶开口且第一注浆管1、第二注浆管2和锚杆筋3的底端均位于浆囊袋4底部。浆囊袋4顶端和底端分别由绳索捆扎在锚杆筋3上，捆扎在浆囊袋4顶端的绳索将浆囊袋4的上开口捆扎紧形成束顶带8，第一注浆管1、第二注浆管2和锚杆筋3顶端均高出束顶带8，捆扎在浆囊袋4底端的绳索形成束底带9。浆囊袋4上每隔一定高度设有一条将浆囊袋4捆扎在锚杆筋3上的束腰带5，束腰带5也是绳索缠绕而成的。束腰带5、束顶带8和束底带9的外径均等于锚杆孔的孔径。多条束腰带5将整个浆囊袋4分成了多个浆囊分段4.1，每条束腰带5内设有连通上、下两个浆囊分段4.1的通浆短管6，即通浆短管6也被束腰带5缠绕且通浆短管6位于浆囊袋4内，通浆短管6上端与上一个浆囊分段4.1连通，通浆短管6下端与下一个浆囊分段4.1连通。
[0024]锚杆筋3上每隔一定高度设有一个定位架7，定位架7位于浆囊袋4内，每个定位架7由四根相互垂直的且等长的支撑杆7.1和一根圆环筋7.2组成，每根支撑杆7.1内端均与锚杆筋3焊接固定，每根支撑杆7.1外端均与圆环筋7.2焊接固定。
[0025]利用本实用新型反竹节型抗浮锚杆的施工装置的施工方法，其步骤如下。
[0026]a、用绳索、束腰带5将浆囊袋4与第一注浆管1、第二注浆管2、通浆短管6和锚杆筋3捆扎成组合体。
[0027]b、在测定的孔位上打锚杆孔。该步骤具体分两种情况，第一种是还没施工地下结构底板时，直接对土层钻孔，第二种是对原有地下结构进行抗浮加固时，地下结构的底板已经存在，则需要用工具如风镐凿穿底板混凝土，再对土层钻孔。钻孔时，如果是易坍塌的粉土、砂土则采用泥浆护壁，如果是不易坍塌的土体则清水护壁即可。
[0028]C、将组合体放入锚杆孔中；此时，未注浆的摺缩式的浆囊袋的外径要小于或等于锚杆孔，且浆囊袋由土工布制成，具备弹性，其注浆胀大后的外径等于锚杆孔孔径的2?3倍，且能防止水泥浆渗漏。而锚杆筋3上每隔一定高度设制的定位架7能保证锚杆筋3竖直且位于锚杆孔的中心。
[0029]d、经第一注浆管I首次压力注入水泥砂浆，水泥砂浆从浆囊袋4底部经各段通浆短管6从下往上注满整个浆囊袋4 ;水泥砂浆的水泥采用P42.5普通硅酸盐水泥，灰砂比为1:0.5?1:0.8，水灰比为0.4?0.5，注浆压力为0.5?0.8MPa。
[0030]e、待首次注浆的注浆体的强度达到5MPa后进行再次注浆，即经第二注浆管2再次压力注入水泥楽，该水泥楽为纯水泥楽，水灰比为0.45?0.5，注楽压力为1.0?1.5MPa。经过两次注浆后，各个浆囊分段4.1会膨胀数倍并挤入土体而各个束腰带5保持原有外径，从而形成反竹节型的注浆体。
[0031]f、待完成二次注浆后的注浆体的的强度达到15MPa后，用千斤顶对锚杆筋3顶端进行预应力张拉，张拉结束后锁定锚杆筋3。
[0032]该步骤同样是分为两种情况进行，如果是直接在土体中施工的抗浮锚杆而地下结构的底板还未浇筑，则在张拉前先整体浇筑地下结构的底板混凝土，并在底板顶面预留一个楔形凹坑10。如地下结构的底板已经存在，则先用混凝土将步骤b中由风镐凿出的孔补上，且同样在底板顶面预留一个楔形凹坑10。
[0033]锚杆筋3的顶端高于楔形凹坑10的坑底，将一块承压板11固定在楔形凹坑10的坑底且锚杆筋3顶端穿过承压板11的中心孔，将一个螺帽12旋在锚杆筋3顶端的外螺纹上但螺帽12先不旋紧，用千斤顶以I倍轴向拉力设计值张拉锚杆筋3并持续荷载10?15分钟，最后卸荷至0.3倍轴向拉力设计值并将螺帽12旋紧，并将螺帽12焊接在承压板11上，最后拆掉千斤顶，将锚杆筋3顶端多余部分切割或弯折到楔形凹坑10内，最后用混凝土将楔形凹坑10填平。
[0034]当然，也可以利用内螺纹套筒在锚杆筋3顶端连接一段接驳钢筋，千斤顶对接驳钢筋进行张拉，张拉结束后直接旋松掉接驳钢筋和内螺纹套筒，便于循环利用，避免锚杆筋3顶端过长浪费。
【主权项】
1.一种反竹节型抗浮锚杆的施工装置，它包括第一注浆管(I)、第二注浆管(2)和锚杆筋(3)，第一注浆管(I)的出浆口位于其底端，第二注浆管(2)的管壁上每隔一定高度设有一个出浆口，其特征在于:它还包括一个顶端开口的浆囊袋(4)，第一注浆管(I)、第二注浆管(2)和锚杆筋(3)均经浆囊袋⑷顶端开口插入浆囊袋⑷中，第一注浆管(1)、第二注浆管(2)和锚杆筋(3)顶端伸出浆囊袋(4)顶开口且三者的底端位于浆囊袋(4)底部，浆囊袋(4)顶端和底端分别由绳索捆扎在锚杆筋(3)上，浆囊袋(4)上每隔一定高度设有一条将浆囊袋⑷捆扎在锚杆筋⑶上的束腰带(5)，束腰带(5)的外径等于锚杆孔的孔径，多条束腰带(5)将整个浆囊袋(4)分成了多个浆囊分段(4.1)，每条束腰带(5)内设有连通上、下两个浆囊分段(4.1)的通浆短管(6)。
2.根据权利要求1所述的反竹节型抗浮锚杆的施工装置，其特征在于:锚杆筋(3)上每隔一定高度设有一个定位架(7)，定位架(7)位于浆囊袋(4)内，每个定位架(7)由四根相互垂直的且等长的支撑杆(7.1)和一根圆环筋(7.2)组成，每根支撑杆(7.1)内端均与锚杆筋(3)固定，每根支撑杆(7.1)外端均与圆环筋(7.2)固定。
【专利摘要】本实用新型公开了一种反竹节型抗浮锚杆的施工装置，它包括第一注浆管(1)、第二注浆管(2)、锚杆筋(3)和浆囊袋(4)，第一注浆管(1)、第二注浆管(2)和锚杆筋(3)均插入浆囊袋(4)，浆囊袋(4)两端分别由绳索捆扎在锚杆筋(3)上，浆囊袋(4)上设有多条将浆囊袋(4)捆扎在锚杆筋(3)上的束腰带(5)，每条束腰带(5)内设有通浆短管(6)。该装置能避免浆液扩散到孔外土体内造成浪费、且能大幅度提高抗浮承载力。
【IPC分类】E02D15-04, E02D5-74
【公开号】CN204475326
【申请号】CN201520119891
【发明人】李福连, 陶灵聪, 陈勇, 李 杰, 吴才德
【申请人】宁波鸿晨建设有限公司, 华丰建设股份有限公司, 浙江华展工程研究设计院有限公司
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月1日