一种新型预应力囊式锚杆系统的制作方法

1.本发明涉及土建施工技术领域，尤其涉及一种新型预应力囊式锚杆系统。


背景技术：

2.当前国内对建筑物基础抗浮大多采用：抗浮钢筋混凝土灌注桩和抗浮锚杆两种技术方案。其中抗浮桩属于常规做法，工艺成熟，有经验可循，但由于材料采用钢筋笼+混凝土，投资较大，且混凝土抗拉性能比较差。而传统的抗浮锚杆通常提供的抗拔力较小，对于抗浮设计承载力较高的工程，传统的锚杆已不能有效地满足工程建设需要，且固定端的灌浆体易出现张拉裂缝，同时防腐性能差，而且现有的锚杆在使用的过程中会有一部分暴露在土壤中，土壤中的水分会对锚杆造成腐蚀，进而缩短锚杆的使用寿命。


技术实现要素：

3.为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种新型预应力囊式锚杆系统，通过预应力锚杆、笼芯和囊袋的施工方式使抗浮锚杆的抗拔力大大提高，防腐性能好，既提高了零部件的使用寿命，又提高了施工质量。
4.本发明是采取以下技术方案来实现的：
5.一种新型预应力囊式锚杆系统，包括预应力锚杆、注浆管、笼芯和囊袋；所述预应力锚杆上套设有套管，且预应力锚杆通过锁扣连接装置接入到囊袋中；所述笼芯的上端连接到锁扣连接装置位于囊袋中的部分的底部，下端固定在囊袋的内底部；所述注浆管垂直伸入到笼芯的底部，从上向下注浆使囊袋内充满囊袋内水泥浆体；所述囊袋外设置有囊袋外水泥浆体，并在囊袋外水泥浆体顶部设置有底板垫层；所述预应力锚杆位于底板垫层上方的部分套设有螺旋箍筋，预应力锚杆顶部设置有螺母垫板，并通过端头螺母旋入预应力锚杆的上端将螺母垫板、螺旋箍筋压紧在底板垫层上，然后对预应力锚杆上方进行地下室结构底板浇筑施工，形成预应力囊式锚杆系统。
6.进一步的，所述锁扣连接装置包括上锁扣、密封套、轴向螺栓组件、横向螺栓组件、箍筒和排气管；所述密封套外设置有上锁扣，下面设置有箍筒；所述上锁扣通过横向螺栓组件将密封套锁紧，并通过轴向螺栓组件将上锁扣与箍筒固定连接；所述囊袋的上表面一部分设置在箍筒的内腔中，并通过设置在箍筒上并插入囊袋内腔的排气管使囊袋内外连通。
7.进一步的，所述笼芯包括箍筋和纵筋，箍筋与纵筋在每一个交叉点进行焊接固定；所述笼芯的上端与箍筒的下端进行焊接固定。
8.进一步的，所述套管位于锁扣连接装置的部分均匀设置有定位器；所述定位器包括定位芯、加强肋板和定位环；所述定位芯底部设置有定位环，定位芯和定位环之间设置有加强肋板；所述定位环上沿圆周方向设置有开口的定位槽；所述注浆管设置在各个定位器同一垂直中心线方向的定位槽中进行定位。
9.进一步的，所述笼芯下面焊接固定在底锥筒上；所述底锥筒与螺纹承载体固定连接，并通过螺纹承载体和预应力锚杆将囊袋下表面压在卡扣承载体中。
10.进一步的，所述卡扣承载体包括卡扣主体和锁紧螺栓组；所述预应力锚杆穿过螺纹承载体的中心孔后将囊袋下表面压在两个半圆形的卡扣主体中心，并通过锁紧螺栓组进行锁紧，使螺纹承载体和卡扣承载体对囊袋进行固定。
11.进一步的，所述螺旋箍筋和底板垫层之间设置有止水环；所述止水环采用钢板材质，与预应力锚杆周圈焊接密实，用于封闭预应力锚杆与底板垫层之间缝隙。
12.进一步的，所述预应力锚杆采用混凝土用螺纹钢筋，且外表面涂装有防腐层；所述套管采用镀锌钢管，全程套装在预应力锚杆上。
13.进一步的，所述注浆管的管路上设置有注浆监控仪。
14.进一步的，所述囊袋采用延展性良好的橡胶材料制成，在内壁上进行高压喷射注浆形成扩大头体。
15.综上所述，本发明具有以下有益效果：
16.1.采用笼芯和囊袋来形成扩大头体，有效提高抗浮锚杆的抗拔力，适用范围更为广泛。
17.2.预应力锚杆通过锁扣连接装置接入到囊袋中，连接更为稳固，既能有利于注浆，而且克服了注浆过程中，囊袋内气压上升，难以注浆完全的技术问题。
18.3.螺旋箍筋用于有效消减应力，提高了现场施工的安全性。
19.4.注浆管通过各个定位器进行定位，又能作为注浆管的支撑结构，保证结构的稳定性。
附图说明
20.图1为本发明部件连接结构示意图。
21.图2为本发明安装施工时结构示意图。
22.图3为止水环、预应力锚杆和防腐套管安装结构示意图。
23.图4为定位器主视和俯视结构示意图。
24.图5为图1的h处放大结构示意图。
25.图6为h处剖视结构示意图。
26.图7为图1的g处的放大结构示意图。
27.图8为图1的n处结构示意图。
28.图9为螺纹承载体主视和俯视结构示意图。
29.图10为卡扣承载体主视和俯视结构示意图。
30.其中：端头螺母1；螺母垫板2；螺旋箍筋3；止水环4；预应力锚杆5；套管6；定位器7；注浆管8；锁扣连接装置9；笼芯10；囊袋11；底锥筒12；螺纹承载体13；卡扣承载体14；囊袋外水泥浆体15；囊袋内水泥浆体16；底板垫层17；地下室结构底板18；定位芯71；加强肋板72；定位环73；定位槽74；上锁扣91；密封套92；轴向螺栓组件93；横向螺栓组件94；箍筒95；排气管96；卡扣主体141；锁紧螺栓组142。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
32.如图1至图10所示，一种新型预应力囊式锚杆系统，包括预应力锚杆5、注浆管8、笼芯10和囊袋11；所述预应力锚杆5上套设有套管6，且预应力锚杆5通过锁扣连接装置9接入到囊袋11中，预应力锚杆5采用psb1080级预应力混凝土用螺纹钢筋，钢筋直径根据设计受力计算后确定，确保安全；所述笼芯10的上端连接到锁扣连接装置9位于囊袋11中的部分的底部，下端固定在囊袋11的内底部；所述注浆管8垂直伸入到笼芯10的底部，从上向下注浆使囊袋11内充满囊袋内水泥浆体16；所述囊袋11外设置有囊袋外水泥浆体15，并在囊袋外水泥浆体15顶部设置有底板垫层17；所述预应力锚杆5位于底板垫层17上方的部分套设有螺旋箍筋3，预应力锚杆5顶部设置有螺母垫板2，并通过端头螺母1旋入预应力锚杆5的上端将螺母垫板2、螺旋箍筋3压紧在底板垫层17上，然后对预应力锚杆5上方进行地下室结构底板18浇筑施工，形成预应力囊式锚杆系统。端头螺母1搭配螺母垫板2组合使用，与预应力锚杆5端头通过螺纹连接进行锚固，所述螺旋箍筋3为ф10@50螺旋箍筋用于有效消减应力，提高安全性；采用笼芯10和囊袋11来形成扩大头体，有效提高抗浮锚杆的抗拔力，适用范围更为广泛，预应力锚杆5除涂装防腐涂层外，全程套装防腐镀锌的套管6，使杆体与地下水土介质完全隔离，有效提高锚杆质量和寿命，提高了施工的质量。
33.作为优选实施例，如图1、图5和图6所示，所述锁扣连接装置9包括上锁扣91、密封套92、轴向螺栓组件93、横向螺栓组件94、箍筒95和排气管96；所述密封套92外设置有上锁扣91，下面设置有箍筒95；所述上锁扣91通过横向螺栓组件94将密封套92锁紧，并通过轴向螺栓组件93将上锁扣91与箍筒95固定连接；所述囊袋11的上表面一部分设置在箍筒95的内腔中，并通过设置在箍筒95上并插入囊袋11内腔的排气管96使囊袋11内外连通。该锁扣连接装置9既能达到很好的锁紧和固定作用，又能有利于注浆，克服了注浆过程中，囊袋11内气压上升，难以注浆完全的技术问题。
34.作为优选实施例，如图5、图6和图7所示，所述笼芯10包括箍筋和纵筋，箍筋与纵筋在每一个交叉点进行焊接固定；所述笼芯10的上端与箍筒95的下端进行焊接固定；箍筋和纵筋的抗拉强度不小于400mpa，保证施工的安全。
35.作为优选实施例，如图1、图2和图4所示，所述套管6位于锁扣连接装置9的部分均匀设置有定位器7；所述定位器7包括定位芯71、加强肋板72和定位环73；所述定位芯71底部设置有定位环73，定位芯71和定位环73之间设置有加强肋板72；所述定位环73上沿圆周方向设置有开口的定位槽74；所述注浆管8设置在各个定位器7同一垂直中心线方向的定位槽74中进行定位，即作为定位作用，又能作为注浆管8的支撑结构，保证结构的稳定性。
36.作为优选实施例，如图1、图2和图8所示，所述笼芯10下面焊接固定在底锥筒12上；所述底锥筒12与螺纹承载体13固定连接，并通过螺纹承载体13和预应力锚杆5将囊袋11下表面压在卡扣承载体14中。
37.作为优选实施例，如图9和图10所示；所述卡扣承载体14包括卡扣主体141和锁紧螺栓组142；所述预应力锚杆5穿过螺纹承载体13的中心孔后将囊袋11下表面压在两个半圆形的卡扣主体141中心，并通过锁紧螺栓组142进行锁紧，使螺纹承载体13和卡扣承载体14对囊袋11进行固定。
38.作为优选实施例，如图4所示，所述螺旋箍筋3和底板垫层17之间设置有止水环4；所述止水环4采用钢板材质，与预应力锚杆5周圈焊接密实，用于封闭预应力锚杆5与底板垫层17之间缝隙，进行防水，止水环4可采用塑料卡环，每隔2m设置1个，从而降低成本，同时有
效的进行防水。
39.作为优选实施例，所述预应力锚杆5采用混凝土用螺纹钢筋，且外表面涂装有防腐层；所述套管6采用镀锌钢管，全程套装在预应力锚杆5上，使预应力锚杆5与地下水土介质完全隔离。
40.作为优选实施例，所述注浆管8的管路上设置有注浆监控仪，确保注浆过程可控，避免安全风险。
41.作为优选实施例，所述囊袋11采用延展性良好的橡胶材料制成，在内壁上进行高压喷射注浆形成扩大头体。
42.尽管上文对本发明的具体实施方式给予了详细描述和说明，但是应该指明的是：我们可以依据本发明的构想对上述实施方式进行各种等效改变和修改，其所产生的功能作用仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种新型预应力囊式锚杆系统，包括预应力锚杆、注浆管、笼芯和囊袋；其特征在于：所述预应力锚杆上套设有套管，且预应力锚杆通过锁扣连接装置接入到囊袋中；所述笼芯的上端连接到锁扣连接装置位于囊袋中的部分的底部，下端固定在囊袋的内底部；所述注浆管垂直伸入到笼芯的底部，从上向下注浆使囊袋内充满囊袋内水泥浆体；所述囊袋外设置有囊袋外水泥浆体，并在囊袋外水泥浆体顶部设置有底板垫层；所述预应力锚杆位于底板垫层上方的部分套设有螺旋箍筋，预应力锚杆顶部设置有螺母垫板，并通过端头螺母旋入预应力锚杆的上端将螺母垫板、螺旋箍筋压紧在底板垫层上，然后对预应力锚杆上方进行地下室结构底板浇筑施工，形成预应力囊式锚杆系统。2.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述锁扣连接装置包括上锁扣、密封套、轴向螺栓组件、横向螺栓组件、箍筒和排气管；所述密封套外设置有上锁扣，下面设置有箍筒；所述上锁扣通过横向螺栓组件将密封套锁紧，并通过轴向螺栓组件将上锁扣与箍筒固定连接；所述囊袋的上表面一部分设置在箍筒的内腔中，并通过设置在箍筒上并插入囊袋内腔的排气管使囊袋内外连通。3.根据权利要求2所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述笼芯包括箍筋和纵筋，箍筋与纵筋在每一个交叉点进行焊接固定；所述笼芯的上端与箍筒的下端进行焊接固定。4.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述套管位于锁扣连接装置的部分均匀设置有定位器；所述定位器包括定位芯、加强肋板和定位环；所述定位芯底部设置有定位环，定位芯和定位环之间设置有加强肋板；所述定位环上沿圆周方向设置有开口的定位槽；所述注浆管设置在各个定位器同一垂直中心线方向的定位槽中进行定位。5.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述笼芯下面焊接固定在底锥筒上；所述底锥筒与螺纹承载体固定连接，并通过螺纹承载体和预应力锚杆将囊袋下表面压在卡扣承载体中。6.根据权利要求5所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述卡扣承载体包括卡扣主体和锁紧螺栓组；所述预应力锚杆穿过螺纹承载体的中心孔后将囊袋下表面压在两个半圆形的卡扣主体中心，并通过锁紧螺栓组进行锁紧，使螺纹承载体和卡扣承载体对囊袋进行固定。7.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述螺旋箍筋和底板垫层之间设置有止水环；所述止水环采用钢板材质，与预应力锚杆周圈焊接密实，用于封闭预应力锚杆与底板垫层之间缝隙。8.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述预应力锚杆采用混凝土用螺纹钢筋，且外表面涂装有防腐层；所述套管采用镀锌钢管，全程套装在预应力锚杆上。9.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述注浆管的管路上设置有注浆监控仪。10.根据权利要求1所述的一种新型预应力囊式锚杆系统，其特征在于：所述囊袋采用延展性良好的橡胶材料制成，在内壁上进行高压喷射注浆形成扩大头体。

技术总结
本发明涉及一种新型预应力囊式锚杆系统，包括预应力锚杆和注浆管；预应力锚杆上套设有套管，且预应力锚杆通过锁扣连接装置接入到囊袋中；笼芯的上端连接到锁扣连接装置的底部，下端固定在囊袋的内底部；注浆管伸入到笼芯的底部，注浆使囊袋内充满水泥浆体；囊袋外设置有水泥浆体，并在囊袋外水泥浆体顶部设置底板垫层；预应力锚杆套设有螺旋箍筋，预应力锚杆顶部设置有螺母垫板，并通过端头螺母旋入预应力锚杆的上端将螺母垫板、螺旋箍筋压紧在底板垫层上，对预应力锚杆上方进行地下室结构底板浇筑施工，形成预应力囊式锚杆系统。本发明能有效提高抗浮锚杆的抗拔力，防腐性能好，既提高了零部件的使用寿命，又提高了工程施工的质量。量。量。


技术研发人员：林慧敏 成浩浩 吴传星 董梦宇 孙思培 路磊 丁文轩 周文武 谢立辉 蒋家林 孙新亚 丁玉龙 向威 葛道俊 宋世勤 朱华耀
受保护的技术使用者：中建三局第二建设工程有限责任公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/9/6