一种内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆的制作方法

1.本实用新型涉及地下室抗浮技术领域，具体涉及一种内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆。


背景技术：

2.随着城市地下空间的开发，地下室抗浮问题愈发普遍。锚杆作为地下结构抗浮的一种有效措施，得到了广泛应用。普通混凝土锚杆在服役期间处于受拉状态，由于混凝土抗拉承载力相对较低的特点，普通混凝土锚杆易产生裂缝。当场地土、水具有腐蚀性时，普通混凝土锚杆中产生裂缝会引起钢筋锈蚀导致其承载力降低，严重时会造成结构安全性问题。
3.为了解决上述问题，目前一般采用对混凝土锚杆内的钢筋施加预应力的技术来实现对其裂缝控制。《建筑工程抗浮技术标准》中也有规定，抗浮设计为甲级和乙级的工程，必须使用预应力锚杆；但目前的预应力锚杆的张拉工序一般在地下室底板浇筑完成后进行，这使得目前的地下室抗浮结构的锚杆需要采用现场浇筑形成，地下室底板浇筑完成，并在锚杆和地下室底板浇的混凝土固化后，对锚杆内的钢筋进行张拉工序施加预应力，从而导致目前的地下室抗浮结构的施工工期较长，并且地下室底板内预留的孔道也极易造成地下室渗水。
4.另一方面，目前的混凝土锚杆为了提高抗拔能力，一般采用扩底成孔工艺，即在桩孔成型后，采用扩孔设备对桩孔底部进行扩孔，如此在锚杆浇铸成型后形成扩底锚杆，以提高抗拔能力；但扩底成孔工艺的工艺复杂，施工成本较高，且多数场地地质并不适宜扩底成孔，因而扩底锚杆应用较少。而普通混凝土锚杆的承载力主要由杆侧与周围岩土体的摩阻力决定，因而普通混凝土锚杆的抗拔能力不高。另一方面，利用后注浆技术理论上可提高锚杆抗拔承载力，但采用该技术时无法控制浆液的流向，存在材料利用率低的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了提供一种不仅能够有效缩短施工周期；而且能够在省去扩底成孔工艺的情况下，有效的提高锚杆的抗拔能力的内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆。
6.本实用新型的技术方案是：
7.一种内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆，包括囊袋注浆扩展装置、预制混凝土杆芯及埋设在预制混凝土杆芯内的预应力竖筋，所述预应力竖筋沿预制混凝土杆芯的轴向上下延伸，预应力竖筋的上端伸出到预制混凝土杆芯的上方并在预制混凝土杆芯的上方形成预留杆芯段；所述囊袋注浆扩展装置包括套设在预制混凝土杆芯外的囊袋及埋设在预制混凝土杆芯内的囊袋注浆管道，所述囊袋与预制混凝土杆芯外壁之间形成挤扩腔，囊袋注浆管道的入口位于预制混凝土杆芯的上端，囊袋注浆管道的出口与挤扩腔相连通。
8.本方案的内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆具体使用如下，在基坑底部
钻孔，形成桩孔；接着，将预制混凝土杆芯下放到桩孔内；再接着，在桩孔内灌注锚固浆体，填充桩孔内壁与预制混凝土杆芯之间的间隙；然后通过囊袋注浆管道和注浆连接管道向挤扩腔内注入设定压力的水泥浆，使囊袋膨胀并在桩孔内形成锚杆扩大头；最后，地下室底板施工，在基坑底部浇筑混凝土形成地下室底板，并将预制混凝土杆芯上方的预留杆芯段埋设在地下室底板内。由于内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆内具有预应力竖筋（采用了预应力技术），可有效解决普通锚杆的混凝土易出现裂缝问题。同时，预制混凝土杆芯为工厂预制，且预制混凝土杆芯上方的预留杆芯段埋设在地下室底板内，如此，在现场施工中，无需在地下室浇筑完成后再进行预应力张拉这一工序，大大缩短了施工周期，并且可以有效解决了使用现有技术中的预应力竖筋的地下室存在漏水隐患的问题。更重要的是，可以通过囊袋注浆管道和注浆连接管道向挤扩腔内注入设定压力的水泥浆，使囊袋膨胀并在桩孔内形成锚杆扩大头，从而在省去扩底成孔工艺的情况下，有效的增强锚杆与桩孔周围岩土体之间的相互挤压作用，进而有效的提升锚杆的抗拔性能；并且其施工工艺简单，施工成本低。
9.作为优选，囊袋的上下两端与预制混凝土杆芯的外壁密封连接。
10.作为优选，囊袋的上下两端分别通过钢箍抱紧在预制混凝土杆芯的外壁上，以使囊袋的上下两端与预制混凝土杆芯的外壁密封连接。如此，便于实际加工制作。
11.作为优选，囊袋为多个，多个囊袋自上而下依次分布，挤扩腔与囊袋一一对应，囊袋注浆管道包括主注浆管道及与挤扩腔一一对应的注浆连接管道，主注浆管道的上端与预制混凝土杆芯的上端面连通，主注浆管道的上端口形成所述囊袋注浆管道的入口，所述注浆连接管道连接主注浆管道与对应的挤扩腔，注浆连接管道上与对应的挤扩腔连通的一端口形成所述囊袋注浆管道的出口。如此，能够形成多个锚杆扩大头，进一步的增强锚杆与桩孔周围岩土体之间的相互挤压作用，以提升锚杆的抗拔性能。
12.作为优选，预制式预应力锚杆还包括设置在预制混凝土杆芯上的孔内注浆竖管，孔内注浆竖管下端靠近预制混凝土杆芯下端，且孔内注浆竖管下端所在位置高于预制混凝土杆芯下端所在位置。如此可以通过孔内注浆竖管向桩孔内灌注锚固浆体，便于实际施工。
13.作为优选，孔内注浆竖管绑扎固定在预制混凝土杆芯外壁上。
14.作为另一种优选，孔内注浆竖管设置在预制混凝土杆芯内，孔内注浆竖管的下端与预制混凝土杆芯侧壁底部相连通。
15.作为优选，预留杆芯段呈倒l形。如此，有利于提高预留杆芯段与地下室底板的结合稳固性。
16.作为优选，预制混凝土杆芯侧壁上还设有若干锚桩凸起。如此，可以通过锚桩凸起增强预制混凝土杆芯与锚固浆体之间的粘结性能。
17.作为优选，预应力竖筋为预应力钢筋或预应力钢绞丝。
18.本实用新型的有益效果是：不仅能够有效缩短施工周期；而且能够在省去扩底成孔工艺的情况下，有效的提高锚杆的抗拔能力。
附图说明
19.图1是利用本实用新型的内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆的地下室抗浮结构在囊袋注浆前的一种局部结构示意图。
20.图2是图1中a-a处的一种剖面结构示意图。
21.图3是利用本实用新型的内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆的地下室抗浮结构在囊袋注浆过程中的一种局部结构示意图。
22.图中：
23.预制混凝土杆芯1.1，预应力竖筋1.2，预留杆芯段1.3，囊袋1.4，钢箍1.5，囊袋注浆管道1.6，主注浆管道1.61，注浆连接管道1.62，锚桩凸起1.7，孔内注浆竖管1.8，挤扩腔1.9；
24.桩孔2；
25.锚固浆体3；
26.地下室底板4。
具体实施方式
27.为使本实用新型技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
28.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本实用新型方案的限制。
29.参照下面的描述和附图，将清楚本实用新型的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本实用新型的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本实用新型的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本实用新型的实施例的范围不受此限制。相反，本实用新型的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
30.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。
31.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
32.具体实施例一：如图1 、图2、图3所示，一种内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆，包括囊袋注浆扩展装置、预制混凝土杆芯1.1及埋设在预制混凝土杆芯内的预应力竖筋1.2。预应力竖筋沿预制混凝土杆芯的轴向上下延伸。预应力竖筋的上端伸出到预制混
凝土杆芯的上方并在预制混凝土杆芯的上方形成预留杆芯段1.3。囊袋注浆扩展装置包括套设在预制混凝土杆芯外的囊袋1.4及埋设在预制混凝土杆芯内的囊袋注浆管道1.6。囊袋与预制混凝土杆芯外壁之间形成挤扩腔1.9。囊袋注浆管道的入口位于预制混凝土杆芯的上端，囊袋注浆管道的出口与挤扩腔相连通。
33.本实施例中，预应力竖筋为一个或多根，预应力竖筋为预应力钢筋或预应力钢绞丝。预制混凝土杆芯为工厂预制件，其中囊袋可以在工厂中完成组装；囊袋也可以在基坑施工现场进行组装，具体的，在基坑施工现场将囊袋套在预制混凝土杆芯上，并将囊袋的上下两端分别通过钢箍抱紧在预制混凝土杆芯的外壁上，以使囊袋的上下两端与预制混凝土杆芯的外壁密封连接。
34.本实施例的内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆具体使用如下，在基坑底部钻孔，形成桩孔2；接着，将预制混凝土杆芯下放到桩孔内；再接着，在桩孔内灌注锚固浆体3，填充桩孔内壁与预制混凝土杆芯之间的间隙，锚固浆体为混凝土浆体；然后进行囊袋注浆，即通过囊袋注浆管道和注浆连接管道向挤扩腔内注入设定压力的水泥浆，使囊袋膨胀并在桩孔内形成锚杆扩大头；最后，地下室底板4施工，在基坑底部浇筑混凝土形成地下室底板，并将预制混凝土杆芯上方的预留杆芯段埋设在地下室底板内。由于内置预应力杆芯的囊袋注浆挤扩组合式锚杆内具有预应力竖筋（采用了预应力技术），可有效解决普通锚杆的混凝土易出现裂缝问题。同时，预制混凝土杆芯为工厂预制，且预制混凝土杆芯上方的预留杆芯段埋设在地下室底板内，如此，在现场施工中，无需在地下室浇筑完成后再进行预应力张拉这一工序，大大缩短了施工周期，并且可以有效解决了使用现有技术中的预应力竖筋的地下室存在漏水隐患的问题。更重要的是，可以通过囊袋注浆管道和注浆连接管道向挤扩腔内注入设定压力的水泥浆，使囊袋膨胀并在桩孔内形成锚杆扩大头，从而在省去扩底成孔工艺的情况下，有效的增强锚杆与桩孔周围岩土体之间的相互挤压作用，进而有效的提升锚杆的抗拔性能；并且其施工工艺简单，施工成本低。
35.进一步的，如图1所示，囊袋的上下两端与预制混凝土杆芯的外壁密封连接。囊袋的上下两端分别通过钢箍1.5抱紧在预制混凝土杆芯的外壁上，以使囊袋的上下两端与预制混凝土杆芯的外壁密封连接。如此，便于实际加工制作。
36.进一步的，如图1、图3所示，囊袋为多个，多个囊袋自上而下依次分布。挤扩腔与囊袋一一对应。囊袋注浆管道包括主注浆管道1.61及与挤扩腔一一对应的注浆连接管道1.62。主注浆管道的上端与预制混凝土杆芯的上端面连通。主注浆管道的上端口形成所述囊袋注浆管道的入口。注浆连接管道连接主注浆管道与对应的挤扩腔，注浆连接管道上与对应的挤扩腔连通的一端口形成所述囊袋注浆管道的出口。如此，能够形成多个锚杆扩大头，进一步的增强锚杆与桩孔周围岩土体之间的相互挤压作用，以提升锚杆的抗拔性能。
37.进一步的，如图2所示，预制式预应力锚杆还包括设置在预制混凝土杆芯上的孔内注浆竖管1.8，孔内注浆竖管下端靠近预制混凝土杆芯下端，且孔内注浆竖管下端所在位置高于预制混凝土杆芯下端所在位置。如此可以通过孔内注浆竖管向桩孔内灌注锚固浆体，便于实际施工。
38.本实施例的一种实施方式中，孔内注浆竖管绑扎固定在预制混凝土杆芯外壁上。
39.本实施例的另一种实施方式中，孔内注浆竖管埋设在预制混凝土杆芯内，孔内注浆竖管的下端与预制混凝土杆芯侧壁底部相连通。
40.进一步的，如图1所示，预留杆芯段1.3呈倒l形。如此，有利于提高预留杆芯段与地下室底板的结合稳固性。
41.进一步的，如图1、图2所示，预制混凝土杆芯的侧壁上设有锚桩凸起1.7。如此，可以通过锚桩凸起增强预制混凝土杆芯与锚固浆体之间的粘结性能。
42.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。