一种纬线接续式变直径钢筋笼及其扩体锚杆桩的制作方法
本实用新型涉及一种变径钢筋笼及用于锚杆或桩的结构,尤其是纬线接续式用于变径钢筋笼扩体锚杆及承压桩,用于建筑地下室抗浮基坑支护,边坡支护,以及加固、抗压等桩的技术范畴。
背景技术:
本申请人的cn2017103161244一种锚杆或桩基用变直径钢筋笼及应用专利,指锚杆或桩基用变直径钢筋笼,包括主筋、若干竖筋、至少两个圈状固定器和与圈状固定器相对应的若干组筋条,所述圈状固定器均套在主筋或桩基杆上,所述每个圈状固定器环绕着圈各活络固定一组与若干竖筋数相同的筋条,每组筋条中,筋条的一端活络接竖筋的相同高度的位置,筋条的另一端活络接到圈状固定器,即每根竖筋的不同高度分别与至少两个圈状固定器的每组筋条活络连接,若干竖筋环绕主筋;竖筋外周设有环状箍筋作为外周的纬线,环状箍筋与竖筋设有固定点,环状箍筋为钢筋、弹性材质的环状螺旋弹簧箍筋或柔性钢线;环状箍筋收紧是未使用状态,螺旋弹簧环状箍筋的端部设有环状箍筋约束和释放装置;用柔性钢线时设有撑开竖筋和筋条的约束和释放装置。
锚杆或桩基用变直径钢筋笼应用的桩基,根据具体工程的使用要求,依据变直径原理,形成多种立体形状特征的可变直径钢筋笼,包括圆柱体、多边形柱体、圆台体、锥体、梯形柱体、球形、竹节形柱体;根据具体工程的使用性能要求,对超大直径的桩基变直径钢筋笼,形成双层笼中套笼为特征的可变直径钢筋笼。
cn2017208194362用变直径的钢筋笼用作锚杆或桩基的骨架,是用于岩土体支撑与加固的杆件体系结构。之于锚杆:通过锚杆杆体的纵向拉力作用,克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。从力学观点上是主要是提高了围岩体的粘聚力c和内摩擦角φ。其实质上锚杆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。现在锚杆不仅用于矿山,也用于建筑工程技术中,对地下室、边坡,隧道,坝体等进行主动加固。
本申请人和发明人率先提出的扩大头锚杆技术是一种新型的地下工程应用技术,符合国家倡导的“节能减排、绿色发展”精神。在解决地下室抗浮、基坑支护等方面,与一般传统工艺相比,更加的经济、环保;同时在成本、工期与耐久性等方面,也有较大的优势。随着扩体锚杆技术的推广,越来越多的工程采用扩体锚杆技术进行地下室抗浮、基坑支护等。与此同时,大量的工程实践表明,锚杆的承拉力远大于普通锚杆,普通锚杆变形位移的较大,因而在位移控制方面比传统的桩基础要求更高,因此如何更好的控制锚杆的变形,是对扩体锚杆技术改进的一个重要方向。业界公知的是,锚杆变形包括杆体自由段弹性变形和扩大头锚固段的土体蠕变变形两种,需要有相对应的产品和工法,也涉及承压型直通或变直径钢筋笼扩体锚杆工法。
现阶段扩大头抗浮锚杆解决变形方法存在的问题,大量的工程实践表明,直通或扩大头锚杆变形比传统的桩基础大,因此如何更好的控制锚杆的变形,是对扩体锚杆技术改进的一个重要方向。
锚杆扩体段的受压土体塑性变形及残余变形,与扩体段承受的端压力有关以及所在土层性质相关,与杆体采用的钢筋根数无关。
锚杆自由段杆体的弹性变形控制,杆体的弹性变形即钢筋的弹性变形主要由杆体钢筋的截面积、钢筋的弹性模量以及杆体的长度控制。经过试锚试验,其在极限抗拔力作用下,锚杆的最大变形81.6mm,残余变形约31.3mm,则其发生的实际弹性变形为50.3mm。由此可见,锚杆的弹性变形占扩大头锚杆最大变形量的50%以上。
对于扩大头抗浮锚杆变形的控制,现阶段主要方法是通过后张法施加来解决锚杆自由段的弹性变形,具体实施步骤是,在主体结构底板浇筑完成以后,在底板上开槽,通过底板作为施加的支点,然后施加完成后,再后浇开槽处混凝土完成锚杆锁定。这种变形控制的方法主要缺陷在于,需要在底板施工完成并达到设计强度后才能施加,这样会大大延误工期,同时施加时需要在主体结构底板上开槽,对主体结构产生不同程度的破坏,对地下室防水产生不利影响,同时对基坑降水要求更长,相对成本增加更多。未解决承压型直通或变直径钢筋笼扩体锚杆自由段变形的控制的方法。
锚杆必须具备几个要素:抗拉强度高于岩土体的杆体,杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力;锚杆杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力;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;锚固段是指水泥浆体将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,增加锚固体的承压或抗浮作用,将自由段的拉力传至土体深处。
锚杆的基本型是:钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂浆作为锚杆与围岩的粘结剂。还包括倒楔式金属锚杆。管缝式锚杆。树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂,成本较高。西安科技大学惠兴田发明了一种新型的螺旋式锚杆→自旋锚杆。自旋锚杆包括以下种类:自攻挤压旋进锚杆→在土层中无需钻孔直接挤压旋进安装锚固力20kn/m;自旋注浆锚杆→在钻孔中安装结束后利用自旋锚杆注浆就成为具有初锚力的自旋注浆锚杆;自旋树脂锚杆→在钻孔中安装的同时自旋锚杆将树脂药卷搅拌成为具有初锚力的自旋树脂锚杆;自钻自锚固锚杆→在自旋锚杆中空内放入钻杆使钻眼安装一次完成是具有初锚力的自钻锚杆;自旋喷浆锚杆→在土层中边喷浆边钻进安装锚注一次完成锚固力35kn/m;目前市场上常用的扩体锚杆技术有素浆体,囊式扩体锚杆技术等。本发明人已经就变径钢筋笼的结构作了限定,但对于如何释放钢筋笼扩大变径还需要专门结构,且要求稳定可靠的释放,因为变径在地下钻孔内。
但本发明人的以上结构仍有简化和改进的余地,因此简明结构的纬线接续式变直径钢筋笼及由此制备的扩大头锚杆桩值得提出。
技术实现要素:
本实用新型目的是,提出一种纬线接续式变直径钢筋笼及由此制备的扩大头锚杆及桩,包括锚杆杆件主体,利用直通或尤其是扩大头变直径钢筋笼构成的锚头或桩头一起组合形成纬线接续式变直径钢筋笼扩大头(骨架)的锚杆桩,克服抗浮变形、杆体自由段弹性变形,桩则增加搞压能力。采用纬线接续式变直径钢筋笼扩大头锚杆桩的钢筋笼及扩大变径的释放结构,使变径钢筋笼工作,可应用于所有扩体锚杆桩技术,克服素浆体扩大头的锚固承载能力和整体性差的不足。
本实用新型的技术方案是,纬线接续式变直径钢筋笼,包括轴向杆即主筋5、若干竖筋1、与竖筋数相同数目的二组相同的若干活动连接筋条3、第一圈状固定器2和第二圈状固定器,变直径钢筋笼的释放机构;若干竖筋环绕主筋,第一组若干活动连接筋条6分别连接若干竖筋1的上端与第一圈状固定器圆周的若干固定关节,第二组若干活动连接筋条6分别连接若干竖筋1的下端与第二圈状固定器圆周的若干固定关节,若干竖筋为经线,竖筋上均匀固定短纬线,变直径钢筋笼收缩时相邻竖筋上的同纬度的短纬线具有重叠区(硬纬线指交叉或交错),释放机构使变直径钢筋笼释放时短纬线的重叠区减小或消失。
承压底板7在主筋下端与主筋固定,至少一圈状固定器与主筋(或设定的外套管)固定;
短纬线重叠区减小或消失即意味着大直径钢筋笼的纬线网成型,所述同纬度的短纬线也可以指相邻纬线有上下交错短纬线重叠区的结构。
相邻竖筋上的同纬度的连接的短纬线具有固定机构。
轴向杆的外周设有外套管4或不设置,外套管4套在轴向杆上,亦可以上线分开设置。
同纬度的相邻短纬线相邻端具有凸端与圈套相互锁止,或相邻短纬线的相互的匹配的轨道滑动的结构,轨道端部亦设有锁止。
短纬线为钢筋,钢筋成一圆弧状,圆弧钢筋中间焊接在竖筋上。相邻纬线钢筋有上下交错,相邻纬线钢筋的一连接端固定为圈套,另一连接端为凸头,凸头的直径大于圈套的直径,纬线钢筋的圈套能够在相邻的凸头纬线钢筋上滑动,释放钢筋笼时圈套能被凸头档住甚至锁止,钢筋短纬线可以是断续的、独立的、亦可以不设置锁止。
设有承压底板7在主筋下端与主筋固定,至少第一圈状固定器与外套管4固定;设有注浆管或辅助杆与第一圈状固定器或与某根竖筋固定;注浆管或辅助杆受力使外套管下沉,注浆管或辅助杆受外力或用高压注浆冲击使外套管下沉,则打开钢筋笼竖筋。变直径钢筋笼外周可以设置或不设置约束护套或/与包裹囊袋,注浆管可以在钢筋笼内部或外部设置一个至四个。
纬线接续式变直径钢筋、锚杆杆件、锚固件与混凝土、水泥砂浆或水泥浆结晶体进行结合,从而形成纬线接续式变直径钢筋笼扩大头锚杆桩骨架系统;纬线接续式变直径钢筋笼打开后用混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结成扩体锚杆桩。
有益效果,本实用新型提出的纬线接续式变直径钢筋笼及由此制备的扩大头锚杆桩,可以较简明的结构进行变直径钢筋笼的扩张,变直径钢筋笼骨架及钢筋笼(经线固定闭合较好),采用短纬线钢筋笼结构比本申请人在先申请的连续箍筋的纬线结构更简单,成本低,可采用简明的释放结构,现有技术(本申请人商业化产品)一般是整体箍筋;纬线接续式变直径钢筋笼通过注浆管或外部刚性杆与外套管4或再与筋条及第二组活动连接筋条的固定,操作应用于各种抗浮抗拉的场合,尤其是通过注浆管与包括锚杆杆件主体,利用直通或尤其是扩大头变直径钢筋笼构成的锚头或桩头一起组合形成纬线接续式变直径钢筋笼扩大头锚杆桩,克服抗浮变形、杆体自由段弹性变形。本方案施工更加简单,对基础的施工基本无影响。对于提高工程质量和技术的安全性,有着积极的作用。
承压型变径钢筋笼扩大头锚杆技术参照《jgt/t282-2012高压喷射扩大头锚杆技术规程》设计、施工、验收。本实用新型运用都属于扩大头锚杆或大头桩基技术的应用。
本实用新型方案能形成有足够摩擦力的拉力或抗力传递的锚杆,锚固力明显增大且整个锚杆的一体性好,同样也用于大头桩基的混凝土钢筋笼骨架。主要用于建筑地下室抗浮基坑支护,边坡支护,以及加固等技术范畴。本实用新型技术可提供的抗拔力较大,性能稳定可靠,对减少环境污染,加快工程进度方面都有良好的作用。
附图说明
图1为不含纬线但有外套管的钢筋笼骨架结构示意图;
图2为本实用新型图3未打开的结构示意图;
图3为图2本实用新型纬线接续式变直径钢筋笼打开的结构示意图(图2-3中设有外套管,但不设外套管完全可行);
图4为本实用新型纬线接续式变直径钢筋笼钢绳纬线的结构示意图,图4-1为图4打开的结构示意图;
图5为本实用新型另一种独立的、断续的短纬线钢筋笼结构示意图,图5-1为图5打开的结构示意图.
具体实施方式
如图所示,图1与图2是相同的结构,如图1所示,钢筋笼释放后,用包括但不限于混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹,混凝土、水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料凝固后,形成锚杆杆件或桩基。锚杆或桩基杆件内的配筋通常可选择包括但不限于/或者不选择配置钢筋笼、箍筋、钢套筒、钢丝网笼、承压板、承压法兰螺母或其他筋骨配筋材料。
图1-3中,纬线接续式变直径钢筋笼包括轴向杆5、若干竖筋1、外套管4、注浆管9、与竖筋数相同的二组相同的若干活动连接筋条3、第一圈状固定器2和第二圈状固定器,外套管4套在主筋上,若干竖筋环绕主筋,第一组若干活动连接筋条6分别连接若干竖筋1的上端与一圈状固定器圆周的若干固定关节,第二组若干活动连接筋条6分别连接若干竖筋1的下端与第二圈状固定器圆周的若干固定关节,承压底板7在主筋下端与主筋固定,至少一圈状固定器与外套管4固定;注浆管9与第一圈状固定器或与某根竖筋固定;注浆管9受力使外套管下沉,则打开钢筋笼竖筋。
每组若干活动连接筋条的每根竖筋的一端均连接一根筋条的相同高度位置,此活动连接筋条的另一端接到圈状固定器的一个固定关节,圈状固定器在主筋杆上固定或滑动。
相邻竖筋上的同纬度的连接的短纬线10具有固定机构;同纬度的相邻短纬线相邻端具有凸端与圈套10-1相互锁止,也不排除相邻短纬线10的相互的匹配的轨道滑动的结构,轨道端部亦设有锁止。
不采用固定机构时只是钢筋笼骨架结构,并不能构成一个完整的钢筋笼。
相邻短纬线连接的重叠区减小或消失时相邻短纬线相邻端一为凸端一为圈套,凸端为圈套固定,形成闭合的纬线圈或基本闭合的纬线圈,凸端为圈套固定可以具的相互锁止的机构。
采用短纬线钢筋笼结构比本申请人在先申请的箍筋(一般是整体箍筋,实用时多采用较细的钢筋或钢绳)的结构上更简单。
若干竖筋为经线,竖筋上均匀焊接短纬线,变直径钢筋笼收缩时相邻竖筋上的同纬度的短纬线具有重叠区(硬纬线指交叉或交错),释放机构使变直径钢筋笼释放时短纬线的重叠区减小或消失。单层可变径钢筋笼时,若干竖筋一般为4-8根,如6根竖筋,均匀分布,钢筋笼收缩时直径15厘米左右,释放时可以在25-50厘米,短纬线为刚性线材或柔性线材,包括钢筋、钢绳或钢筋、钢绳连接的结构。不排除采用其它材料制备短纬线。短纬线一般为钢筋,钢筋可以成一圆弧状,长度为13-30厘米(圆弧中间焊接在主筋上),六段圆弧向主筋方向内凹,收缩时成一较小直径的圆,释放张开时成一圆圈。视钢筋笼的高度,纬线能够采用5根以上均匀间隔分布。
采用钢筋时,所述同纬度的短纬线钢筋也可以指相邻纬线钢筋有上下交错,相邻纬线钢筋的第一连接端固定为圈套,另一连接端为凸头,凸头的直径(或尺寸)大于圈套的直径(或尺寸),纬线钢筋的圈套能够在相邻的凸头纬线钢筋上滑动,释放钢筋笼时圈套能被凸头档住甚至锁止。
采用钢绳时结构同上,但钢绳平时柔性可下垂,释放时钢绳纬线圈张紧。
释放装置时可以采用cn2017103161244一种锚杆或桩基用变直径钢筋笼提到的弹簧等结构,但可以采用更为简单的结构:如与注浆管9相结合:注浆管9与第一圈状固定器或与某根竖筋固定;注浆管9是刚性杆或者另设一刚性杆使外套管滑动打开钢筋笼。即两组活动连接筋条6因分别连接若干竖筋1的第一第二圈状固定器被撑开。
注浆管9(或辅助杆)与圈状固定器外圈连接筋或与某根竖筋固定;注浆管9(或辅助杆)直接受力使外套管下沉,则打开钢筋笼竖筋。
本申请的改进是,设有承压底板在最下方的圈状固定器的下部,注浆管出口在承压底板的下方,注浆反冲承压板,承压板带动主筋上冲,使圈状固定器打开,即释放钢筋笼;导向帽8在承压底板的下端固定;导向帽8在承压底板的下端固定的方式是,设有起码三根导向帽固定螺杆11,导向帽固定螺杆11为长螺杆,平行于主筋5,长螺杆在导向帽8底部开孔位置穿过导向帽与导向帽上部位置的承压底板7螺接。注浆管9是刚性杆或者另设一刚性杆使外套管滑动打开钢筋笼。
进一步,扩大头钢筋笼若干竖筋外周设有活络连接的箍筋(可为钢绳或弹性钢筋);弹性钢筋时也可采用释放弹性箍筋的方式释放变直径钢筋笼,主筋即钢筋主筋与配置钢筋配筋材料一并由混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结。
本实用新型的变直径钢筋笼外周也可以包裹囊袋。2-1为竖筋上的铰链固定件。
上述扩大头钢筋笼即变径钢筋笼。
所述的纬线接续式变直径钢筋笼制备的扩体锚杆桩,纬线接续式变直径钢筋、锚杆杆件、锚固件与混凝土、水泥砂浆或水泥浆结晶体进行结合,从而形成纬线接续式变直径钢筋笼扩大头锚杆桩骨架系统;纬线接续式变直径钢筋笼打开后用混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结成扩体锚杆桩。
释放方式还包括:主筋上设有轴向弹簧,并受到限位器或限位板条的限制;箍筋收紧时是未使用状态,箍筋的端部设有释放装置;箍筋也可以是螺旋弹簧状。旋箍筋的材质:玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料等。约束释放的活络机构、箍筋、主筋套、承压板是本申请人变径钢筋笼的基本构件。主筋(轴向杆)可为精轧螺纹钢筋,并配置变径钢筋笼为配筋材料,钢筋主筋与配置钢筋配筋材料一并凝结固化。混凝土或水泥砂浆、水泥浆或其他能固化材料包裹并凝结固化主筋(一般采用精轧螺纹钢筋)和扩大头钢筋笼形成锚杆杆件系统;扩大头钢筋笼结合的混凝土或砂浆体(砼体)。在锚杆杆件的适当位置设置适当数量的吊装扣、吊装环、安装吊点。
所述锚杆杆件的前端,设有与变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头进行连接或复合的装置,形成锚杆应用体系。
钢筋笼的直径可变,通过对钢筋笼若干部分配筋的弹性化、柔性化、简约化,设置活络机构、约束与释放机制,使钢筋笼的直径可约束和伸展变化。变直径钢筋笼设有,圈状固定器或圆环花件在主筋杆上固定或滑动,形成钢筋笼的活络机制;选择采用包括但不限于约束绳、约束锁、约束销、约束罩、电子锁等约束方式使钢筋笼直径处于缩小约束状态,选择采用包括但不限于释放弹簧、弹簧片、弹性球、气囊、配重、旋转、主筋件伸缩、主筋件外加套管伸缩、施加外力、电动、电子遥控等方式展开释放;亦可以通过简化、选配、替代优化活络机构、约束和释放装置,或调整活络机构、约束和释放装置的结构组合方式,使钢筋笼直径可变;根据工程需要可选择设置变直径钢筋笼配筋的形状、数量、尺寸的大小,且变直径钢筋笼可形成多种不同特征的立体几何形状,包括但不限于,如圆柱体、圆锥体、正方体、长方体、竹节体、多面体、多节体等等。
所述的锚杆杆件,适用领域包括但不限于抗浮抗拉,道路、矿山开采、隧道桥梁、基坑和山体护坡、地质灾害处理;也用于抗压工程等领域。
所述的锚杆体系统,其应用工法的步骤是:用于克服抗浮固定直径锚头或扩大头锚杆变形的工法,钻孔至设计深度,开展高压旋喷施工或机械扩孔施工,成孔后,放置锚杆杆件与变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头进行嫁接的锚杆体,带变径钢筋笼的扩大头到位后,释放约束机构使变径钢筋笼扩大至设计尺寸,然后高压注浆或灌注混凝土在扩体段和整个锚杆杆件与孔的空隙处成桩,完成锚杆桩。
钢筋笼的直径可变,通过对钢筋笼若干部分配筋的弹性化、柔性化、简约化,设置约束与释放机制,使钢筋笼的直径可约束和伸展变化。
锚杆杆件的主筋和变径钢筋笼使用的材料,包括但不限于:钢、玻璃纤维、树脂、玻璃纤维增强树脂、芳纶纤维、碳纤维、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、金属材料和非金属材料等。
所述的变径钢筋笼立体几何形态包括但不限于:立方体、多面体、正多面体、四面体、长方体、圆柱、圆台、棱柱、棱台、圆锥、棱锥、竹节状、串状、凸凹状,其可以是实心的,亦可以是空心的;平面横截面的形状包括但不限于:正方形、长方形、三角形、四边形、菱形、梯形、多边形、圆、椭圆、圆环、扇形、弓形;锚杆杆件可以是实心的,亦可以是空心的截面。
主筋与变直径钢筋笼连接、变直径钢筋笼为锚头或桩基头。囊袋或其他锚头进行连接时,采取在锚杆杆件的下端,预留与变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头的长度相适应钢筋,在锚头底部分与锚垫板进行连接,也可以留有适当的钢筋长度,和成品锚头顶部用衔接螺母连接;或通过改进杆件和锚头,使锚杆杆件与变直径钢筋笼、固定直径钢筋笼、囊袋或其他锚头成为一个有机整体能够传递应力。
锚杆杆件的钢筋主筋和钢筋笼使用的材料,包括但不限于钢材、钢绞线、玻璃纤维、芳纶或其它高分子材料纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料。碳纤维等高分子材料也能用于锚杆。
本实用新型所述利用先张法锚杆杆件的应用,适用领域包括但不限于抗浮抗拉,道路、矿山开采、隧道桥梁、基坑和山体护坡、地质灾害处理;也用于抗压工程等领域。可以根据工程设计用途的的需要,可以作为抗压桩使用。
使用本实用新型克服抗浮直通或扩大头锚杆
①开挖桩杆上端即锚杆顶部的周围基底并清理浮浆;并在锚杆顶部周围铺施遇水膨胀止水胶条;
②锚杆顶部的周围基底上浇筑混凝土垫层;
③螺纹钢筋上至底板上层钢筋底部用法兰螺母固定(而不需要螺母),不需要再施加;并在基底上浇筑带钢筋的基础底板。
④若预制构件为多根钢筋,则用相应数量开孔钢板做锚板,拧上螺母固定,再浇筑底板混凝土。
参照本申请人的在先申请:变径钢筋笼,包括主筋、圆环或环板和若干竖筋、若干筋条、圈状固定器,圆环或环板与主筋垂直,若干竖筋的一端在圆环或环板在均匀固定,每根竖筋的另一端或中部均连接一根筋条的一端,若干竖筋环绕主筋,筋条的另一端接到圈状固定器,圈状固定器在主筋杆上固定或滑动。竖筋外周设有箍筋,箍筋且与竖筋或主筋设有固定点,箍筋为绳状;主筋上设有轴向弹簧,并受到限位器、限位板条或约束绳、约束销的限制;箍筋约束收紧时是未使用状态,箍筋的端部设有释放装置;箍筋也可以是螺旋弹簧状。旋箍筋的材质:玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维、石墨烯、碳元素相关的材料及其复合材料等。
第二种变径钢筋笼,包括主筋、若干竖筋、两组若干筋条、第一和第二两个圈状固定器,第一与第二两个圈状固定器滑动在主筋杆上,第一和第二两个圈状固定器各固定一组与竖筋数相同的筋条,每根竖筋的上下两处分别有第一组和第二组的一根筋条与这根竖筋活络连接,若干竖筋环绕主筋,至少有一个圈状固定器在主筋杆上设有定位装置;竖筋外周设有箍筋,箍筋且与竖筋或主筋设有固定点,箍筋为绳状;主筋上设有轴向弹簧,并受到限位器、限位板条或约束绳、约束销的限制;环状箍筋约束收紧时是未使用状态,箍筋的端部设有释放装置。
箍筋为环状箍筋或多道绕制在竖筋外围的紧箍绳索。
竖筋、螺旋箍筋的立体几何形态包括:立方体长方体圆柱圆台棱柱棱台圆锥棱锥等;平面横截面的形状是:正方形长方形三角形四边形平行四边形菱形梯形圆扇形弓形圆环等;竖筋、螺旋箍筋的规格、型号、形状、尺寸、材料,各项参数随不同项目地质条件进行调整。
筋条与竖筋活络连接的方式:圈状固定器的关节分别通过销轴、销轴支架(u型固定支架)将筋条连接到竖筋。竖筋筋条的根数不必多,一般5-12根即可。圈状固定器均可以环形圈为基本结构,随外套管在主筋上进行滑动。
本实用新型的承压变径钢筋笼扩体锚杆,变径钢筋笼在置于扩体段时展开释放,在变径钢筋笼上注浆或注入混凝土成为锚杆,变径钢筋笼成为锚杆的骨架。
本实用新型的工法应用:旋喷桩机钻进至设计深度→高压旋喷施工或机械扩孔施工→下锚头→打开锚头中扩大机构,将钢筋笼打开至设计尺寸→高压注浆或灌注混凝土。
典型的成品中:钢筋笼箍筋直径≤200mm(与实际形成的钻孔有关的参数,不同钻孔可以有不同规格的直径钢筋笼(箍筋)),置于锚杆扩体段后,打开钢筋笼中的约束机构,箍筋直径达到400mm左右的直径;变直径钢筋笼约束时的尺寸和展开后的尺寸以及钢筋笼的高度可依据工程的需要进行确定。
竖筋或筋条在机构作用下展开紧贴箍筋至不能展开止;在扩体段底部即锚杆的底部用锚垫板(锚垫板为环板)将锚杆的杆体与扩大头机械连接。
变径钢筋笼的竖筋外周设有环状箍筋,且为弹性材质的环状箍筋。环状箍筋可以是螺旋弹簧状。环状箍筋收紧是未使用状态(用于放入钻孔),箍筋的端部设有释放装置。收紧且弹性约束的未使用状态,环状箍筋释放后变直径,直径扩大成环状箍筋原先松弛状态,即直径较小环状箍筋释放到锚杆的扩体端后,环状箍筋直径放大至设计要求(如典型的一款是从直径不到200mm扩大到-400mm)
以上所述仅为本实用新型的实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则和原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均已经包含在本实用新型的保护范围之内。
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