CN104074189A - 可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，包括端头承载器、一端与端头承载器相连接的PVC管、与PVC管另一端相连接的注浆管、两端紧固绑扎在PVC管上可膨胀的橡胶膜、穿绕过端头承载器且捆束在橡胶膜周边用于承担锚索拉力的钢绞线、安装于钢绞线端头施加预应力的锚具；PVC管上每间隔一定距离设置有四个环向均匀布置的进浆小孔，每四个环向均匀布置的进浆小孔的位置外套设有弹性膜管；钢绞线通过弹性橡胶带捆束于橡胶膜的周边。本发明结构简单，操作方便，具有很高的经济实用性，可显著提高软弱土层中锚索的抗拔力，并且在施工完毕不需锚索受力时，可回收钢绞线，不对地下环境造成影响，特别适用于软弱土层中的基坑支护工程中。
Description
技术领域
本发明涉及一种可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，用于软土层中的基坑、边坡等岩土工程支护施工技术领域。
背景技术
我国软土地层分布广泛，且多为经济发达地区，基坑工程朝深、大、周边环境复杂方向发展。软土地区基坑支护中，普通注浆锚索浆液流向不确定，注浆体形状难以保证，常常不能达到预想的锚固效果，并且近年来城市里对地下空间的环境要求日益提高，不允许作为基坑支护的临时锚索成为地下永久的障碍。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术存在的问题，提供一种承载力较高、可靠，且可以回收钢绞线，对环境无影响或影响较小的新式压力型扩大头预应力锚索。
可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特殊之处在于：包括端头承载器、一端与端头承载器相连接的PVC管、与PVC管另一端相连接的注浆管、两端紧固绑扎在PVC管上可膨胀的橡胶膜、穿绕过端头承载器且捆束在橡胶膜周边用于承担锚索拉力的钢绞线，以及安装于钢绞线端头施加预应力的锚具；所述PVC管上每间隔一定距离设置有四个环向均匀布置的进浆小孔，每四个环向均匀布置的进浆小孔的位置外套设有弹性膜管；钢绞线通过弹性橡胶带捆束于橡胶膜的周边。
进一步，所述橡胶膜由高弹性分子材料制成，橡胶膜的膜厚为4～8mm。
进一步，所述橡胶膜为圆柱状橡胶膜管。
进一步，所述PVC管的两端设置环扣，橡胶膜两端通过环扣与PVC管固连成一体，PVC管的一端同时通过设置的环扣与注浆管紧扣相连。
进一步，所述PVC管的直径约50mm，PVC管的管体上每间隔0.25m设置有四个环向均匀布置的进浆小孔，进浆小孔的直径为5mm。
进一步，所述端头承载器由合金材料所制，PVC管的底端封闭，所述端头承载器通过丝扣与PVC管底端相连。
进一步，所述钢绞线由单根或多根无粘结钢绞线组成。
本发明提供的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，结构简单，操作方便，具有很高的经济实用性，可显著提高软弱土层中锚索的抗拔力，并且在施工完毕不需锚索受力时，可以回收钢绞线，不对地下环境造成影响，特别适用于软弱土层中的基坑支护工程中。
附图说明
图1为本发明可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索结构示意图；
图2为图1中两种A-A剖面示意图，用于说明使用钢绞线2捆束在橡胶膜3周边的两种方式；
图3为注浆时和注浆完成后弹性膜管的具体工作示意图；
图4为图1中注浆管8与PVC管5的连接示意图；
图5为图1中端头承载器1与PVC管5的连接示意图；
其中，1-端头承载器；2-钢绞线；3-橡胶膜；4-环扣；5-PVC管；6-进浆小孔；7-弹性膜管；8-注浆管；9-腔体；10-弹性橡胶带；11-锚具。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索的结构。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，包括端头承载器1、一端与端头承载器1相连接的PVC管5、与PVC管5另一端相连接的注浆管8、两端紧固绑扎在PVC管5上可膨胀的橡胶膜3、穿绕过端头承载器1且捆束在橡胶膜3周边用于承担锚索拉力的钢绞线2、安装于钢绞线2端头施加预应力的锚具11；PVC管5上每间隔一定距离设置有四个环向均匀布置的进浆小孔6，每四个环向均匀布置的进浆小孔6的位置外套设有弹性膜管7；钢绞线2通过弹性橡胶带10捆束于橡胶膜3的周边。
作为本发明实施例的一优化方案，橡胶膜3由高弹性分子材料制成，橡胶膜3的膜厚为4～8mm。
作为本发明实施例的一优化方案，橡胶膜3为圆柱状橡胶膜管。
作为本发明实施例的一优化方案，PVC管5的两端设置环扣4，橡胶膜3两端通过环扣4与PVC管5固连成一体，PVC管5的一端同时通过设置的环扣与注浆管8紧扣相连。
作为本发明实施例的一优化方案，PVC管5的直径约50mm，PVC管5的管体上每间隔0.25m设置有四个环向均匀布置的进浆小孔6，进浆小孔6的直径为5mm。
作为本发明实施例的一优化方案，端头承载器1由合金材料所制，PVC管5的底端封闭，端头承载器1通过丝扣与PVC管5底端相连。
作为本发明实施例的一优化方案，钢绞线2由单根或多根无粘结钢绞线组成。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1-图5所示，本发明实施例的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，包括端头承载器1、一端与端头承载器1相连接的PVC管5、与PVC管5另一端相连接的注浆管8、两端紧固绑扎在PVC管5上可膨胀的橡胶膜3、穿绕过端头承载器1且捆束在橡胶膜3周边用于承担锚索拉力的钢绞线2以及安装于钢绞线2端头施加预应力的锚具11。
橡胶膜3由高弹性分子材料制成，橡胶膜3的膜厚为4～8mm，橡胶膜3为圆柱状橡胶膜管，橡胶膜3的直径约0.15～0.30m，橡胶膜3整体长度约2.0～5.0m，橡胶膜3在充气后成椭圆球状，橡胶膜3内部形成一腔体9。
PVC管5的直径约50mm，PVC管5的管体上每间隔0.25m设置有四个环向均匀布置的进浆小孔6，进浆小孔6的直径为5mm，每四个环向均匀布置的进浆小孔6的位置外套设有弹性膜管7；橡胶膜3外中段位置还设置有捆束钢绞线2的弹性橡胶带10，钢绞线2通过弹性橡胶带10捆束于橡胶膜3的周边。PVC管5的两端设置环扣4，橡胶膜3两端通过环扣4与PVC管5固连成一体，PVC管5的一端同时通过设置的环扣与注浆管8紧扣相连，PVC管5与注浆管8的连接按照图4所示。
端头承载器1由合金材料所制，PVC管5的底端封闭，端头承载器1通过丝扣与PVC管5底端相连，同时端头承载器1还起到固定钢绞线位置、承载压力的作用。如图5所示，端头承载器1与PVC管5连接，端头承载器具有内陷部分，PVC管底部是密封的并形成凸起，PVC管底部插入端头承载器的内陷部分通过丝扣连接。
钢绞线2由单根或多根无粘结钢绞线组成。
本发明的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索工作原理：把锚索放置钻孔预定位置后，采用压力约为2.0～4.0MPa注浆，浆液通过注浆管8进入PVC管5，注浆管8与PVC管5相互嵌合，并用环扣4紧扣相连，如图4所示。浆液进入PVC管5后，在压力的作用下流经进浆小孔6，挤压弹性膜管7使之发生膨胀。如此，浆液便顺利进入橡胶膜3内，浆液充满整个橡胶膜3内的空间，并使之膨胀形成一个直径约0.5～0.8m的注浆体，充满整个橡胶膜3内的腔体9，注浆体凝固后便形成扩大头锚固段，橡胶膜3长约2.0～5.0m。注浆完成后，弹性膜管7回弹，且受到橡胶膜3内浆液的压力作用而堵紧进浆小孔6，保证浆液不外流，注浆时和注浆完成后弹性膜管的具体工作示意图如图3所示。钢绞线2穿过端头承载器1围绕在橡胶膜3外围，两端用锚具11锁紧。钢绞线与端头承载器的连接方式如同用线穿针一样，从端头承载器里面穿过去，最后钢绞线的两端被锚具锁住。为了使橡胶膜3膨胀时钢绞线2能均匀分布在橡胶膜3的两侧，中间用弹性橡胶带10将钢绞线2捆住在橡胶膜3上，图2示出了在1束和2束钢绞线的情况下，使用弹性橡胶膜带将钢绞线捆束在橡胶膜3周边的情况。施加预应力时扩大头承载来自锚索的压力，相当于压力型预应力锚索。当锚索不需承担荷载时，可以通过松开锚具11，拉拔钢绞线2的一端，使之拔出，只留下注浆体在土体中，起到回收与环保的作用。其他的施工步骤与普通锚杆相同，施工方法非常简单方便。
本发明提供的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，结构简单，操作方便，具有很高的经济实用性，通过控制注浆量和注浆压力，能控制扩大头锚固段体积与形状，增强径向挤压力，从而可显著提高软弱土层中锚索的抗拔力，并且在施工完毕不需锚索受力时，可以回收钢绞线，不对地下环境造成影响，本发明特别适用于软弱土层中的基坑支护工程中。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：包括端头承载器(1)、一端与端头承载器(1)相连接的PVC管(5)、与PVC管(5)另一端相连接的注浆管(8)、两端紧固绑扎在PVC管(5)上可膨胀的橡胶膜(3)、穿绕过端头承载器(1)且捆束在橡胶膜(3)周边用于承担锚索拉力的钢绞线(2)以及安装于钢绞线(2)端头施加预应力的锚具(11)；所述PVC管(5)上每间隔一定距离设置有四个环向均匀布置的进浆小孔(6)，每四个环向均匀布置的进浆小孔(6)的位置外套设有弹性膜管(7)；钢绞线(2)通过弹性橡胶带(10)捆束于橡胶膜(3)的周边。
2.根据权利要求1所述的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：所述橡胶膜(3)由高弹性分子材料制成，橡胶膜(3)的膜厚为4～8mm。
3.根据权利要求1或2所述的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：所述橡胶膜(3)为圆柱状橡胶膜管。
4.根据权利要求1所述的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：所述PVC管(5)的两端设置环扣(4)，橡胶膜(3)两端通过环扣(4)与PVC管(5)固连成一体，PVC管(5)的一端同时通过设置的环扣与注浆管(8)紧扣相连。
5.根据权利要求1或4所述的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：所述PVC管(5)的直径约50mm，PVC管(5)的管体上每间隔0.25m设置有四个环向均匀布置的进浆小孔(6)，进浆小孔(6)的直径为5mm。
6.根据权利要求1所述的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：所述端头承载器(1)由合金材料所制，PVC管(5)的底端封闭，所述端头承载器(1)通过丝扣与PVC管(5)底端相连。
7.根据权利要求1所述的可回收注浆膨胀扩大头预应力锚索，其特征在于：所述钢绞线(2)由单根或多根无粘结钢绞线组成。
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