锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩的制作方法

本实用新型属于房屋建筑工程技术领域，尤其涉及一种锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩。

背景技术：

目前国内抗浮锚杆施工主要是在基础底标高处进行，在土方开挖至设计标高后，开始进行抗浮锚杆的施工，施工顺序为：先钻孔，然后吊入锚杆主筋，将锚杆主筋伸入基础内一个锚固长度，最后进行基础的混凝土浇筑。在实际工程中由于抗浮锚杆数量较多，对于工期紧需要尽快完成地下室底板和外墙施工的工程，以及对于地质条件差，基坑支护形式复杂，需要尽快完成基础施工，增强支护结构整体稳定性的工程，需要投入较大的人力、物力和财力来抢工期，因此，业内急需一种可以先完成基础浇筑，后进行抗浮锚杆施工的装置及方法，以加快施工进度，确保施工安全，降低施工成本。

随着城市高层建筑增多，对应的深基坑工程也增多，抗浮锚杆使用量也极具增加，在建设初期由于上层建筑为施工，基础底板整体浮力较大，所需的抗浮力较大，但在施工到后期时，随着上层建筑施工完毕，基础上部荷载大大增加，抵消了大量浮力，建筑整体稳定性大大增强，所需的抗浮力自然而然减小。而基础施工底板上的的抗浮锚杆、锚索是按建筑初期的所需最大安全荷载设计的，在建筑完成后抗浮锚杆、锚索预留了大量的抗浮力，浪费了材料。

大型城市施工场地狭窄，而且很多城市都规定锚索不得超出用地红线，并应进行回收。然而，传统的锚索技术存在锚固段注浆体抗压强度不足且易夹泥，孔隙分布不均造成施工质量的可控性差；防腐与耐久性不佳；锚索筋体安放无法保证居中且锚固力小；回收再利用率低；锚索数量多且单锚长度长造成耗材多、造价高等问题。

针对抗浮锚索在实际工程中遇到的这些问题，有必要开发一种后锚式、可回收、高承载的基础底板抗浮锚索施工方法，本实用新型正是在这样的背景下开发而成的。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对传统抗浮锚索不可回收，锚固段注浆体抗压强度不足且易夹泥，孔隙分布不均造成施工质量的可控性差；工期紧时难以大量施工抗浮锚杆等问题，提出了一种锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及的一种锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩包括桩身，所述的桩身内部设有若干组U型锚索，桩身中间部位设有与U型锚索一一对应的囊袋扩体；所述囊袋扩体包括钢套筒和囊袋，钢套筒内设有端板，端板上设有若干锚索孔和至少三个注浆管孔，锚索孔的数量为U型锚索数量的两倍，且锚索孔两两为一组，同组锚索孔以端板的直径为轴相互对称，端板的下表面均设有U型板，U型板的两端分别与同组的锚索孔对应，钢套筒外设有囊袋，钢套筒的筒壁上设有与囊袋内部连通的钢套筒注浆口，囊袋内设有囊袋内水泥浆；所述U型锚索的外圈包裹有锚索套管，U型锚索的中间部分沿U型板下边缘布置，并贯穿同组锚索孔，两端顶部延伸至桩身顶部。

优选地，所述端板的周向设有端板护筒，端板的顶面设有加筋板，加筋板与锚索孔以及注浆管孔错开，加筋板的底面与端板焊接，侧面与端板护筒焊接，端板护筒又与钢套筒焊接。

优选地，所述钢套筒的上下端分别设有钢套筒内嵌纹，所述囊袋的上下两端通过箍环固定在两端的钢套筒内嵌纹位置。

优选地，所述钢套筒注浆口处设有橡皮塞，橡皮塞的外侧设有弹性橡胶垫，钢套筒注浆口四周还设置至少两个橡皮塞固定孔，弹性橡胶垫的边缘通过插入橡皮塞固定孔的橡皮塞固定螺栓固定，弹性橡胶垫的内侧面与橡皮塞的外端贴合连接。

优选地，所述U型板底端的弧形结构设有弧形的凹槽，凹槽的直径与锚索套管的直径相同。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)采用后锚式施工方法，解决了工期紧、地质条件差、抗浮锚杆数量较多，需要尽快完成地下室底板和外墙施工的工程，增强支护结构整体稳定性的工程，需要投入较大的人力、物力和财力来抢工期。

(2)采用逐级递减布置U型锚索的方式，遵循锚固段力学原理，减少了锚索的使用量。在上层建筑施工完成后，可全部回收锚索，在保证建筑安全的前提条件下，减少了施工成本。

(3)采用囊袋扩体注浆的方式，增强了锚固力，大大提高了抗浮力，减少了锚索使用量。

附图说明

图1是锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩剖面图；

图2是锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩示意图；

图3是锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩注浆系统示意图；

图4是图2的A-A剖面图；

图5是图2的B-B剖面图；

图6是图2的C-C剖面图；

图7是端板结构图；

图8是图7所示的的D-D剖面图；

图9是图8所示的俯视图；

图10是端板与端板护筒焊接结构示意图；

图11是图10的俯视图；

图12是钢套筒结构示意图；

图13是附图12所示的E-E剖面图；

图14是U型锚索与U型板U型弯曲结构示意图；

图15是安装弹性橡胶垫和橡皮塞的钢套筒截面示意图；

图16是弹性橡胶垫和橡皮塞整体结构示意图；

图17是图17的F-F剖面图；

图18是注浆后弹性橡胶垫和橡皮塞被顶开示意图；

图19是本实用新型步骤一完成后的结构示意图；

图20是本实用新型步骤三完成后的结构示意图；

图21是本实用新型步骤四完成后的结构示意图；

图22是本实用新型步骤五完成后的结构示意图；

图23是本实用新型步骤六完成后的结构示意图；

图24是本实用新型步骤七完成后的结构示意图。

标注说明：1-硬质土，3-止水钢板，4-隔水层，6-基础底板，7-钢套管，8-锚索，9-囊袋注浆主管，10-一次注浆管，11-锚索套管，12-囊袋，13-钢套筒，14-端板，15-锚索孔，16-注浆管孔，17-U型板，18-二次注浆管，19-箍环，20-密封圈，21-端板护筒，22-对中支架，25-钢套筒内嵌纹，26-钢套筒注浆口，27-囊袋注浆支管，28-固定环，29-弹性橡胶垫，30-橡皮塞，31-橡皮塞固定孔，32-橡皮塞固定螺栓，34-钻孔，34-膨胀水泥浆，35-囊袋内水泥浆，36-锚固板，37-锚头，38-后浇筑水泥浆，39-加筋板。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

结合附图1所示，本实用新型涉及的一种锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩，包括桩身，所述的桩身内部设有若干组U型锚索8，桩身中间部位设有与U型锚索8一一对应的囊袋扩体。

结合附图1～6所示，所述囊袋扩体包括钢套筒13和囊袋12，钢套筒13内设有端板14，结合附图7～11所示，端板14的周向设有端板护筒21，端板14的顶面设有加筋板39，加筋板39呈三角形结构，且共设置三块，加筋板39的底面与端板14焊接，侧面与端板护筒21焊接，端板护筒21又与钢套筒13焊接，端板14上设有若干锚索孔15和三个注浆管孔16，加筋板39的与锚索孔15以及注浆管孔16错开，锚索孔15的数量为U型锚索8数量的两倍，以设置三层囊袋扩体为例，则三层囊袋扩体内的端板14上均设置六个锚索孔15，且锚索孔15两两为一组，同组锚索孔15以端板14的直径为轴对称设置，端板14的下表面均设有U型板17，U型板17的顶面水平布置，底面呈弧形结构，且弧形结构部分设有弧形的凹槽，U型板17的顶面与端板14的直径重合并与U型板17焊接，U型板17顶面的两端分别与同组的锚索孔15对应。

结合附图12～13所示，每层的钢套筒13的外圈的上下两端均设有钢套筒内嵌纹25，钢套筒13的外侧设有囊袋12，囊袋12的上下两端通过箍环19固定在两端的钢套筒内嵌纹25位置，结合附图13所示，钢套筒13的筒壁上设有与囊袋12内部连通的钢套筒注浆口26，以及四个橡皮塞固定孔31，结合附图15～18所示，钢套筒注浆口26处设有橡皮塞30，橡皮塞30的外侧设有弹性橡胶垫29，钢套筒注浆口26四周还设置至少两个橡皮塞固定孔31，弹性橡胶垫29的边缘通过插入橡皮塞固定孔31的橡皮塞固定螺栓32固定，弹性橡胶垫29的内侧面与橡皮塞30的外端贴合连接，囊袋12内注入囊袋内水泥浆35，且当注入囊袋内水泥浆35时，弹性橡胶垫29在水泥浆的冲击下扩张，橡皮塞30与钢套筒注浆口26分离，水泥浆可进入囊袋12内，形成囊袋扩体。

结合附图1、附图4～6和附图14所示，所述U型锚索8的外圈包裹有锚索套管11，锚索套管11的直径与端板13凹槽的直径相同，U型锚索8的中间部分沿U型板17下边缘布置，并贯穿同组锚索孔15，两端顶部延伸至桩身顶部。

上述锚索可回收压力分散型囊袋扩体抗浮桩的施工方法包括以下步骤：

步骤一、基础底板6浇筑：在硬质土1上对应位置放置钢套管7，进行基础底板6整体浇筑，形成附图19所示的结构；

步骤二、制作多层钢套筒13和端板14的组合结构，首先将端板14焊接在端板护筒21内，然后在端板14和端板护筒21之间焊接3块呈120°夹角均匀布置的加筋板39，最后将端板护筒21焊接在钢套筒13内。上述各钢套筒13均预留钢套筒注浆口26，每层端板14的底部焊接U型板17，每根带锚索套管11的U型锚索8穿过端板14的其中一个锚索孔15后绕过U型板17，再穿过另一个对应的锚索孔15并返回，形成一个U型状的回路，且下层的U型锚索8依次穿过其上方的各层端板14。用带橡皮塞30的弹性橡胶垫29临时封堵钢套筒注浆口26，钢套筒13的外侧包裹囊袋12，安装一次注浆管10、囊袋注浆主管9和二次注浆管18形成整体注浆体系(如附图2所示)，其中，囊袋注浆主管9配有与钢套筒注浆口26对应的囊袋注浆支管27(如附图3所示)，最后间隔设置了对中支架22。

步骤三、组合结构放入孔内：在钢套管7下方用钻机进行钻孔39，把步骤三中制作形成的组合结构放入至设计标高，并用对中支架22进行对中(如附图20所示)。

步骤四、一次注浆：用一次注浆管10对钻孔39内注入微膨胀水泥浆34(如附图21所示)。

步骤五、囊袋内注浆：用囊袋注浆主管9与囊袋注浆支管27向囊袋12注入囊袋内水泥浆35，注浆的过程如附图18所述，注浆后形成附图22所示的结构。

步骤六、U型锚索固定：往钢套管7内注入隔水层4，U型锚索8形成U型回路返回到基础底板6，并用锚固板36、锚头37固定，形成如附图23的结构，由于上部结构还未施工完成，基础底板6以及下方的硬质土1可能受到地下水的浮力，U型锚索8的作用是将基础底板6拉住，抵消浮力，避免基础底板开裂。

步骤七、二次注浆：待一次注浆达到一定强度后往二次注浆管18注入微膨胀水泥浆34，形成劈裂效果，二次注浆的微膨胀水泥浆渗入劈裂的缝隙中，形成类似与植物根系的结构(附图中未表示)，进而提高桩的抗拔能力。

步骤八、U型锚索回收：待上层建筑施工完成后，上层建筑的重力可以完全抵消地下的浮力，故可回收锚索，回收时松开锚固板36和锚头37，抽出U型锚索8，用后浇筑水泥浆38进行填筑，形成附图24的结构。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。