可回收錨筋的應力分散型加勁樁制造技術

本實用新型專利技術提供一種可回收錨筋的應力分散型加勁樁，包含：錨固體，預應力錨筋、牽引錨筋和承載體。錨固體是一個大直徑的旋噴攪拌水泥土體或水泥砂漿體；承載體由鉆桿推送到錨固體中；錨固體養護達設計強度后，對預應力錨筋施工預應力鎖定；當錨固使命完成后，張拉牽引錨筋將卡具拉入到承載體的空腔內，預應力錨筋與承載體脫離連接；使用牽引機將錨筋全部從錨固的地層中回收出來。本實用新型專利技術施工可操作性強、應力分散，在軟土中產生錨固力較大，錨固可靠度高，錨筋的回收率高、施工高效。錨筋和錨具回收再利用、降低了工程造，清除了地下障礙物，實現了錨固施工技術的綠色化。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及土木工程
，特別涉及深基坑支護工程中使用的支護樁。
技術介紹
目前常用的邊坡和深基坑支護工程中，預應力錨索具有較高的錨固力，形成的樁錨支護結構得到了廣泛應用。但軟土地層錨固是錨固技術的瓶頸，因為軟土地層的摩阻力低，易產生流變，這些都限制了錨固技術的應用。此外預應力錨筋采用的是鋼絞線，在邊坡和基坑圍護結構完成使命之后，常留于地下形成障礙物，這也限制了該種支護形式的應用。為此，在軟土地層中形成較高的錨固力，控制其軟土的變形量，并在支護結構使命完成之后，能從土體中將錨筋回收出來，是工程界迫切需要解決的難題。對于軟土地層，由于軟土的含水量大，水位普遍較高，錨筋均處地下水位以下。當施加預應力時，傳統的錨固體直徑只有100～150mm，與軟土的粘接面積較小，加之軟土的摩阻力較低，得到的錨固力應較低。此外，軟土地層的流變性能，當施加的預應力較高時，地層的流變變形特性就表現得明顯，導到變形控制效果較低。由于施工工期要求緊，一般的錨桿錨固體能給予的養護期也較短，在錨固體的強度較低狀態時，就需要對其中的錨筋進行張拉，常常使得錨固體被拉壓損傷。當施加較小預應力時，變形的控制效果就差。因此，需要研發具有較高的錨固力的錨桿(索)技術以滿足軟土支護的要求。從目前的錨桿(索)支護的技術標準和錨桿(索)的回收技術水平來看，這些回收式錨桿支護技術，均在一定的條件下適用，如在巖石和硬土層中，在地下水位以上的土層中才能應用。從目前的應用情況來看，錨桿(索)的回收率普遍不高，一般只能達到50％，并不同程度地存在一些問題，如：施工工藝繁雜、工人勞動強度大、回收所需的設備復雜笨重、回收率較低等。對于一種以擴大頭錨桿為代表的可回收錨索，擴大頭處產生應力集中，在軟土地層中，擴大頭處變形和流變是較大的，對錨固變形的控制是困難的。該錨索是將無粘接的鋼絞線繞跨在承載體上，當錨索的長度大于20m時，回收錨索時克服的阻力等于2倍錨索長度*其單位長度的摩阻力，需在U形承載體上拐彎抽出，產生的總回收阻力可能大于了單根錨索的極限張拉力，出現拉斷現象，導致錨索無法全部回收。目前采用的電熱熔解鎖回收的方法，由于錨索埋設于地下時間較長，錨索張拉變形較大，可能會使通電的導線被拉斷，無法通電加熱，產生無法解鎖的現象。可拆卸錨索及其施工工藝，技術專利號201210485262.2，采用解鎖的方法實現拆卸錨索，從其說明書的圖2中看出，卡片鎖定的錨索前部位于一個大球形空腔室內，其卡片和錨索沒有約束，在安裝過程中，當受軸向壓力作用時，錨索帶動卡片很容易從鎖孔中脫開，使工作錨索失效。該種錨索在深圳前海一個基坑支護中出現了工作錨索失效案例，發生了基坑全部垮塌的重大工程安全事故，該事故視頻在全國范圍流傳，導致深圳市建委發文禁用該種錨索，證明了該種錨索工作的不可靠。另外，由于錨頭是包裹在錨固體中，錨固體為水泥土或水泥砂漿體，從該專利圖2可發現，解鎖卡塊后面是承壓板，解鎖拉出的卡塊是沒有位置移動的，要將卡塊移動，必須將承壓板一起移動，并在錨固體中擠出空間才能解鎖，這種解鎖的拉力很大，可能將拉索拉斷，無法拆卸錨索。其外，該專利中的回收索與解鎖卡塊之間的連接是硬連接(焊接)，或粘接，拉出解鎖卡塊后，回收索與卡塊之間難以解脫，回收錨索的可靠性較差。在軟土中，多根無粘結的錨索位于一個錨頭上，施加預應力后，將會使錨固體(水泥土或水泥砂漿體)破損，導致錨固失效。該專利的錨頭還存在一個問題，即當錨索穿過承壓板時，錨索與錨頭腔體之間的密封措施是沒有顯示出來，在這樣高壓流體環境中，水泥漿、泥漿將沿錨索邊緣進入到錨頭內，會使拆卸錨頭操作失效。為了提高在軟土地層中，獲得較大的錨固力，有效控制變形，提高回收率和保證錨固安全，迫切需要研制一種可回收錨筋的預應力錨固結構，以實現錨固安全和錨筋的全部回收。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于，克服現有錨桿(索)錨固力較低、錨固變形大和錨筋回收存在的技術問題和結構缺陷，提供一種既提供較高錨固力，有效控制變形，又能方便回收錨索的可回收錨筋的應力分散型加勁樁。在支護作用完成之后，能將錨筋從土體中回收出來，使錨固體與錨筋脫離，實現錨筋的重復利用，清除留在地層中障礙物，達到降低工程造價的目的。為了解決上述問題本技術的技術方案是這樣的：可回收錨筋的應力分散型加勁樁，包含：錨固體，錨固體內設有預應力錨筋、牽引錨筋和承載體，承載體為圓柱形，外緣對稱分布一對突出的耳環；承載體上蓋為頂緊預應力錨筋和鎖片的圓板，鎖緊卡塊和頂緊卡塊互成楔形，預應力錨筋通過鎖片對稱錨固在承載座與鎖緊卡塊上，牽引錨筋通過鎖片錨固在中間的頂緊卡塊中，下部為一個空腔體；預應力錨筋和牽引錨筋為無粘結的鋼絞線。錨固體是一個大直徑的旋噴攪拌水泥土體或水泥砂漿體，其直徑大于150mm，長度大于3m。大直徑的錨固體增加了錨固體與軟土地層的接觸面積，雖然軟土的摩阻力不高，但較大的接觸面積可以得到較高的錨固力，為獲得較大錨固力提供了條件。承載體是由高強塑料或鋼材制成，多個承載體之間使用一根牽引錨筋串聯在一體，前一個承載體中的預應力錨筋從后一個承載體外部的耳環孔中穿過。承載體內是一個通過密封件密封的腔體，預應力錨筋和牽引錨筋從承載體進出位置設有一個突出的圓臺密封裝置。承載體后連接一個分散體，將承載體傳遞來的作用力通過較長的分散體給予分散到錨固體中；分散體呈圓柱籠形結構，由高強塑料制成。所述的分散體是針對軟土地層中錨固體強度較低而采取的分散措施，分散體安裝于承載體的后面，由高強塑料制成，呈圓柱形籠子，將承載體傳遞來的作用力，通過自身與錨固體之間較大的接觸面，將其分散到錨固體中，以免錨固體受力集中導致被損壞；預應力錨筋在冠梁或腰梁上鎖定的錨具中間布置一個引出牽引錨索的孔。可回收錨筋的應力分散型加勁樁的施工方法如下：(1)用旋噴攪拌鉆機或錨桿機，在錨固的地層中形成一個斜向的、大直徑的水泥土或水泥砂漿加勁樁錨固體；(2)在承載體安裝好預應力錨筋和牽引錨筋，并做好區別標記。(3)將U型噴漿頭與鉆桿相連接，使U型噴漿頭的二個噴漿嘴穿入承載體的二個耳環園孔中；(4)利用鉆桿的推力，將承載體推送到將形成的錨固體中，推送過程噴漿減阻，抽出鉆桿過程并噴漿加固，以提高錨固體的強度和密實度；(5)當大直徑的水泥土錨固體養護達到設計要求的強度時，采用組合千斤頂對不同長度的錨筋施加預應力，用錨具鎖定在支護結構的冠梁或腰梁上；(6)當支護結構使命完成后，先用穿心千斤頂張拉牽引錨筋，將頂緊卡塊拉入到承載體的空腔內，預應力錨筋的鎖片和鎖緊卡塊脫開，使預應力錨筋與承載體脫離連接；(7)解除鎖定在冠梁或腰梁上的錨具，使用牽引機將預應力錨筋和牽引錨筋一起從錨固的地層中回收出來。所述的預應力錨筋為無粘結的鋼絞線，平衡地布置在承載體中；鋼絞線連續無結點；對預應力錨筋施加的預應力傳遞到承載體上，通過承載體外包裹的錨固體向外部地層分散。有益效果：由于其解鎖的拉力遠小于每根鋼絞線的拉斷力,容易實現機械式安全解鎖。回收拉出錨索的長度等于錨固的長度，回收的阻力沒有疊加。使得回收的時間大大縮短，回收率達到99％以上。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本技術；圖1為本技術所述的可回收錨筋的應力分散型加勁樁結構示意圖。圖本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可回收錨筋的應力分散型加勁樁，包含：錨固體，錨固體內設有預應力錨筋、牽引錨筋和承載體，其特征在于，承載體為圓柱形，外緣對稱分布一對突出的耳環；承載體上蓋為頂緊預應力錨筋和鎖片的圓板，鎖緊卡塊和頂緊卡塊互成楔形，預應力錨筋通過鎖片對稱錨固在承載座與鎖緊卡塊上，牽引錨筋通過鎖片錨固在中間的頂緊卡塊中，下部為一個空腔體；預應力錨筋和牽引錨筋為無粘結的鋼絞線。

【技術特征摘要】
1.可回收錨筋的應力分散型加勁樁，包含：錨固體，錨固體內設有預應力錨筋、牽引錨筋和承載體，其特征在于，承載體為圓柱形，外緣對稱分布一對突出的耳環；承載體上蓋為頂緊預應力錨筋和鎖片的圓板，鎖緊卡塊和頂緊卡塊互成楔形，預應力錨筋通過鎖片對稱錨固在承載座與鎖緊卡塊上，牽引錨筋通過鎖片錨固在中間的頂緊卡塊中，下部為一個空腔體；預應力錨筋和牽引錨筋為無粘結的鋼絞線。2.根據權利要求1所述的可回收錨筋的應力分散型加勁樁，其特征在于，錨固體是一個大直徑的旋噴攪拌水泥土體或水泥砂漿體，其直徑大于150mm，長度大于3m。3.根據權利要求1所述的可回收錨筋的應力分散型加勁樁，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉全林，張揚，張衡，劉斐然，葉由德，
申請(專利權)人：上海強勁地基工程股份有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31