一种锚索变径笼及制备的锚杆的制作方法

本技术涉及一种锚索变径笼及利用锚索变径笼制备的锚杆。

背景技术：

1、锚杆是指杆体等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,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对边坡等进行主动加固抗浮等。

2、本技术人获得实用新型专利的cnzl2017100994519，一种变径钢筋笼及其扩体锚杆或桩基，已经得到广泛应用，锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端(底端或远端)深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。锚杆另一端(底端或远端)深入地层中的锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。需要有如cn201811394388.2变径钢筋笼构成的扩大头会大大增加锚杆的锚固力。

3、cnzl2017100994519提出的变径钢筋笼采用的是主钢筋作用主杆，并采用动力弹簧的弹性结构，将动力弹簧张开(伸长)或压缩弹性用闭锁绳约束，打开闭锁绳，约束解开则弹簧的弹性释放能够推动至少一个花键(圈状固定器套在中心杆(套杆)能够滑动)。还需要有更加合理的变径笼打开的结构，以及释放扩大头的结构更合理。

4、锚杆是指杆体等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,他将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身。锚杆不仅用于矿山，也用于工程技术中，对地下室、边坡，隧道，坝体等进行主动加固抗浮等。

5、但采用可变直径笼及锚索作为主筋的变径笼在应用中有特殊的作用，锚索为软质可盘弯，锚索的根数可以变化用于调节应力。尤其是用于公路、铁路或山体新型护坡结构的锚索型锚杆，锚索框架梁施工更具有优势，扩大头结构的锚索型锚杆的意义更大。

6、cn2516635y公开了预应力锚具，1)钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束，不得紊乱。钢绞线固定端的挤压型锚具或压花型锚具，应事先与承压板和螺旋筋进行组装；2)预应力筋张拉前，应提供混凝土强度试压报告。当混凝土的抗压强度满足设计要求，且不低于设计强度等级的75％后，方可施加预应力；3)预应力筋张拉前，应清理承压板面，并检查承压板后面的混凝土质量；4)预应力锚具安装时，锚板应对正，夹片应打紧，且夹片位要均匀。5)对于大吨位预应力筋正式张拉前，应确认张拉工艺合理，张拉伸长值正常，并无有害裂缝出现后，方可成批张拉。必要时测定实际的孔道磨擦损失。对曲线预应力束采用千斤顶单根张拉6)预应力筋在张拉时，应先从零加载至量测伸长值起点的初拉力，然后分级加载至所需的张拉力；7)孔道灌浆要求密实，水泥浆强度等级不应低于c30。

7、cn99202435.8钢绞线拉索固定端锚具：(1)圆柱体常规锚具。规格型号表示为：m15-n或m13-n；此锚具具有良好得锚固性能和放张自锚性能。张拉一般采用穿心式千斤顶。

技术实现思路

1、本实用新型目的是，提供一种锚索变径笼及带变径钢筋或纤维笼或钢筋笼(尤其是变径纤维笼或钢筋笼，扩大头骨架)的锚杆或桩基，使建筑、公路、铁路或山体新型护坡结构的锚索型锚杆得到广泛的应用。

2、本实用新型的技术方案是，一种锚索变径笼，包括起码二个圈状固定器、轴向套管1、锚索、释放机构，连接筋条、中心杆(套杆)，轴向套管1内设有若干锚索，锚索的下端为锚固装置固定在承压板上，第一圈状固定器套在中央的轴向套管上且能够滑动，限止装置、释放机构的一端固定住第一圈状固定器并能使此圈状固定器释放机构的作用下滑动，若干竖筋环绕中心杆，第一组若干活动连接筋条分别活络连接若干竖筋的上端与第一圈状固定器圆周的若干关节，第二组若干活动连接筋条分别连接若干竖筋的下端与第二圈状固定器圆周的若干关节；限止装置指约束绳或约束销限止变径笼的释放。释放后能够使圈状固定器滑动；约束绳的断裂或与约束销的解脱间接作用力装置的启动方式且十分有用，约束销可以直接限制间接作用力装置的运动方向与趋势，而直接作用力装置并不需要约束绳的断裂或与约束销的解脱。

3、释放机构为弹性装置，弹性装置两端分别固定在一能活动的圈状固定器和另一固定与主筋锚索固定的位置；弹性装置指套在中心杆的施加弹性力的动力弹簧，或第一圈状固定器滑动的弹簧片、弹力环、弹力球、弹力棒、压缩囊、弹性绳或外箍的弹簧，弹性力装置能够施加弹性力使第一圈状固定器滑动。

4、锚杆桩的上端设有锚头，包括钢绞线锁线器11、套在多根钢铰线的钢垫板12，钢绞线锁线器11置于钢垫板12的上方。

5、所述锚头包括钢筋网片、预应力高强螺纹筋锚具、螺旋筋和钢套管，所述钢筋网片间隔设置在预应力钢绞线上方；所述螺旋筋设置在预应力螺纹钢筋与框架格构梁的交界处，螺旋筋下方的预应力钢绞线的外套管为钢套管。

6、锚索的下端锚固装置轴向套管1、钢铰线2、变径笼承压板攻丝3、锚具4、限位板限位螺杆5、挤压锚头6、限位板7、承压板8。

7、采用一块承压板兼顾限位，此承压板同时为锚具固定钢铰线2底部端头(外露端头)由外表面有锥度的钢套紧固是挤压锚头结构，承压板上设有若干孔，孔径大于使钢套一端，小于锥度钢套的最大外径，从而将钢绞线的一端固定住。钢铰线2底部端头(外露端头)由外表面有锥度的钢套紧固，端板上设有若干孔，孔径大于使钢套一端，小于锥度钢套的最大外径，从而将钢索的一端固定住。

8、限止装置可以是约束绳；约束绳端部为约束销，约束销也可以作为约束绳的解脱方法之一；但不限于此，约束绳一般可圈住主筋锚索，约束绳的断裂与约束销的解脱同样有效，释放装置及整个变径笼被约束套和与约束套连接的保险销约束或细绳约束绳，约束套或约束绳圈住连动杆或竖筋；设有约束套和与使约束套打开，打开约束套或细绳或连接的限制第一圈状固定器活动的保险销；保险销是一个受控动作杆，当保险销打开后约束释放；约束绳的断裂或与约束销的解脱间接作用力装置的断裂启动；约束绳的断裂启动是外力切割、燃爆、通电加热方式减低绳的物理张力，以及绳采用溶于水的材料或腐蚀反应材料，遇水能起反应或遇到腐蚀品时减低绳的物理张力。

9、轴向套管为金属或高分子材料制备。轴向套管的上端设有限位器，在动力弹簧上端给动力弹簧限位，动力弹簧压缩时提供动力。配重块固定信能活动的圈状固定器也是一种释放装置，约束绳或销释放后结构。

10、所述锚头还可以包括钢筋网片、预应力高强螺纹筋锚具、螺旋筋和钢套管，所述钢筋网片间隔设置在预应力螺纹钢筋上方；所述螺旋筋设置在预应力螺纹钢筋与框架格构梁的交界处，螺旋筋下方的预应力螺纹钢筋外套设钢套管。

11、钢绞线锁线器11、钢垫板12、外部套管1-1、挡土板13、自由段架线环14、对中支架15、混凝土16、限位器17、竖筋18、圈状固定器19、动力弹簧20、活络机构21、箍筋22、囊袋23。限位销24、约束绳25、承压板26。注浆管27、锚杆孔28、外部套管1-1内部设有均匀分布的自由段架线环14隔开一束钢铰线。

12、本实用新型主要由圈状固定器、连接筋条、竖筋等构成变径笼，结构紧凑。中心杆(套杆)可以焊接或螺纹连接承压板的中央孔(螺孔)内。变径笼有多种结构：如若干竖筋构成变径笼的经线，而连接筋条构成中间纬线，而可以设有外周的箍筋或网构成外周纬线，网笼、网片也是纬线的加强(附图中均有画出)；还可以再设有囊袋的结构增加扩大头的整体坚固度。

13、构成变径笼的竖筋部件、活络筋条为钢筋或纤维筋(玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维均是可用纤维)，是可用的纤维笼或钢筋笼。

14、释放装置及整个变径笼被约束套和与约束套连接的保险销约束更好，其它方式如细绳亦可，约束套圈住连动杆或竖筋。约束套或细绳圈竖筋即可。设有约束套和与使约束套打开(打开后约束套或细绳)或连接的限制第一圈状固定器活动的保险销。

15、变径笼打开的方式采用动力弹簧压缩(伸长)时提供动力是一种典型的应用；本实用新型工作过程如下述，本实用新型保险销(绳)未释放时，约束套圈住竖筋等部件。

16、释放装置使用动力弹簧时(其它弹性元件类同)，动力弹簧保持在提供弹性动力状态(典型的是压缩，也可以是伸展；动力弹簧在压缩后再用约束套圈住竖筋等)，保险销是一个受控杆(包括电控等装置)，当保险销打开后约束套释放，约束套就不能圈住连动杆或下连动杆。在动力弹簧的弹性力作用下，第一圈状固定器往下运动，打开变径笼，最好到连接筋条到水平状态，连接筋条到任何角度亦同时起着扩大头混凝土骨架的作用。

17、本实用新型的变径笼制备成锚杆，在地基中有广泛的应用。包括所述锚索变径笼、锚杆杆件和锚杆杆件上端的固定结构，钢筋连接器；锚杆杆件采用有粘结或无粘结精轧螺纹钢筋、钢绞线、预应力拉杆、纤维筋，钢筋连接器用于锚杆杆件的长度连接；锚杆杆件顶部与建筑物底板锚固、锚杆杆件底部与有释放装置的变径笼锁定锚固；有释放装置的变径笼、锚杆杆件、锚固件与浇筑的纤维混凝土、超流态混凝土、混凝土等或水泥砂浆、纤维水泥砂浆、水泥浆、纤维水泥浆固化材料结晶体进行结合，从而形成有释放装置的变径笼的锚固结构扩大头锚杆系统；以底板作为施加预应力的支点或以锚杆桩顶作为施加预应力的支点，张拉并锁定，形成有释放装置的变径笼的锚固结构预应力扩大头锚杆系统；有释放装置的锚索变径笼能套有囊袋或护罩。

18、所述的带有释放装置的笼的变径笼，变径笼为纤维笼或钢筋笼或钢筋笼及各式变直径笼。释放装置为各式释放机构。所述的变径笼释放装置及其笼、锚杆或桩基、各部件材质包括但不限于：碳纤维、玄武岩纤维、玻璃纤维、芳纶纤维玻、璃纤维增强树脂、树脂、土工布、帆布、超高分子量聚乙烯纤维、硼烯、聚四氟乙烯、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料、高分子、高分子聚合物材料、纳米材料、钢质、其他金属、复合金属、金属材料和非金属材料等,可以弹性、柔性亦可刚性。

19、所述变径笼释放装置及其笼、锚杆或桩基、各部件其特征是，形状包括/但不限于圆柱体、多边形(圆内切线)柱体、圆台体、锥体(含圆锥体和多边形锥体)、梯形柱体、球形、竹节形柱体；截面平面图形可以是圆(椭圆)、扇形、弓形、圆环等。多边形(包括三角形、梯形、平行四边形、菱形、矩形、正方形、鹞形、五边形、六边形)等；立体形状也可加以变化：立方体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥、蜂窝状、瓜络状、晶格体结构等。规格、型号、形状、数量、尺寸、材料，各项参数可以随不同项目地质条件进行调整。

20、所述锚索变径笼锚杆，还包括锚杆杆件和锚杆杆件上端的固定结构，包括外部套管1-1、自由段架线环14、对中支架15，锚杆杆件采用多根锚索(钢绞线)；锚杆杆件顶部锚索与建筑物底板通过锚头锚固、锚杆底部与有释放装置的变径笼锁定锚固；外部套管1-1内部为自由段架线环14支承多根锚索，对中支架15中央有孔套在外部套管上，有释放装置的变径笼、锚杆杆件、锚固件与浇筑的纤维混凝土、超流态混凝土、混凝土等或水泥砂浆、纤维水泥砂浆、水泥浆、纤维水泥浆或其他能固化材料结晶体进行结合，从而形成有释放装置的变径笼的锚固结构扩大头锚杆系统；以底板作为施加预应力的支点或以锚杆桩顶作为施加预应力的支点，张拉并锁定，形成有释放装置的变径笼的锚固结构预应力扩大头锚杆系统。有释放装置的变径笼可以套有囊袋。有释放装置的变径笼亦可以设有护套或护罩。

21、有益效果：本实用新型提供了一种锚杆用变径笼释放装置，使用本装置使各种变径笼成为变径笼锚杆的必要骨架，大大增强锚杆或桩基应用的功能，本实用新型的释放或打开扩大头的方式极为周全和可靠，本实用新型的释放装置使扩大头变径笼骨架的结构简单，变径笼采用钢筋笼也可采用其它纤维笼或钢筋笼半刚性材料，成本低，使用效果小，施工方便易操作，释放结构有直接式和间接式以及采用保险销装置容易控制销住与释放。