组装式扩底注浆锚固结构装置及装配施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木建筑工程的粧基技术与岩土锚固技术领域，具体的说，是涉及一种组装式扩底注浆锚固结构装置及装配施工方法。
【背景技术】
[0002]在现代岩土工程领域中，小直径锚杆粧及锚杆因其施工方便、快捷，价低，广泛适用于各类复杂岩土地层，并越来越多地应用于粧基工程与岩土锚固工程领域。已成为实施新建工程的深基础、既有建构筑物基础的补强加固，高耸建构筑物的抗倾覆，建构筑物的结构抗浮，以及承受拉压交变荷载的建构筑物的重要技术手段。由于传统锚杆粧及锚杆直径较小，通常为Φ150?Φ250，在复杂地质条件下或高渗流压力作用下，其承载能力受到了极大限制。工程施工中水泥基浆液压灌后极易流失，其渗透扩散路径与范围无法控制，锚杆粧与销杆的工程质量难以保证。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的不足，本发明提供了一种能够提高锚杆粧与锚杆的承载力与耐久性、降低施工难度与工程造价的组装式扩底注浆锚固结构装置。
[0004]本发明所采取的技术方案是:
[0005]—种组装式扩底注浆锚固结构装置，包括至少一根中空管和可折叠展开囊套。
[0006]组装式扩底注浆锚固结构装置，还包括上密封筒组件和下密封承载筒组件，所述囊套通过上密封筒组件和下密封承载筒组件固定在中空管上。
[0007]所述中空管位于所述囊套内的部分设有逆止阀。
[0008]一种组装式扩底注浆锚固结构装置，包括至少一根具有承载与注浆功能的CFRP、BFRP、AFRP、GFRP或高强钢中空螺纹管，自上至下同轴设置有所述中空螺纹管、上密封筒组件、具有可折叠展开囊套的扩底封闭仓室和下密封承载筒组件，设有一根贯通所述上密封筒组件的排气管，至少一根承载的所述中空螺纹管从上至下逐一穿过所述上密封筒组件，所述扩底封闭仓室和所述下密封承载筒组件，承载的所述中空螺纹管分别与所述上密封筒组件的顶盖板和下密封承载筒组件的承载盘密封连接锁定。
[0009]所述囊套由具有不渗透或弱渗透性和弹性的复合材料构成，所述扩底封闭仓室的可折叠展开的柔性复合材料所述囊套的上下两端利用束紧钢带分别密封固定在所述上密封筒组件的筒体外周和所述下密封承载筒组件的筒体外周，所述扩底封闭仓室可通过压力注浆逐渐膨胀成为预设的空间形态与体积。
[0010]所述上密封筒组件和所述下密封承载筒组件由CFRP、BFRP、GFRP短切纤维注塑成型，或由钢板焊接成型。
[0011]具有承载与注浆功能的所述中空螺纹管为1-9根，其上端贯穿所述上密封筒组件的所述顶盖板的具有内螺纹的过孔，中部贯穿所述扩底封闭仓室，底端可贯穿所述下密封承载筒组件的所述承载盘的具有内螺纹的过孔，至少一根承载的所述中空螺纹管分别与所述上密封筒组件的所述顶盖板通过上端锁定器连接锁定，与所述下密封承载筒组件的所述承载盘通过所述底端连接锁定器连接锁定。
[0012]至少有一根具有注浆与承载功能的所述中空螺纹管贯穿所述上密封筒组件的顶盖板的所述过孔，所述中空螺纹管底端与设有多个出浆孔的所述底端连接锁定器旋转固定连接，再将所述底端连接锁定器与所述下密封承载筒组件的所述承载盘旋转连接并锁定，所述出浆孔由单向液动阀套包裹。
[0013]所述排气管上部出露于所述上密封筒组件的所述顶盖板之上，所述排气管顶端设有一个以上排气孔，所述排气孔由单向气动阀套包裹，所述排气管下端与所述扩底封闭仓室内部连通。
[0014]承载的所述中空螺纹管的外锚端安装有锚定板，所述锚定板由上下2个螺母锁定在承载的所述中空螺纹管上。
[0015]承载的所述中空螺纹管自所述上密封筒组件的所述顶盖板以上可套装有PVC、PE材质或钢质的防腐波纹管。
[0016]组装式扩底注浆锚固结构装置的装配工艺，其工艺特征包括以下工艺步骤:
[0017]I)通过所述上端锁定器的内螺纹与CFRP/BFRP/AFRP/GFRP所述中空螺纹管或中空高强螺纹钢管旋转连接；
[0018]2)将所述CFRP/BFRP/AFRP/GFRP中空螺纹管或中空高强螺纹钢管穿过所述上密封筒组件的所述顶盖板的所述过孔、所述扩底封闭仓室和所述下密封承载筒组件的所述承载盘的所述过孔;并与带有单向液动阀套与注浆孔的所述底端连接锁定器的内螺纹通过旋转连接，旋转所述底端连接锁定器，通过其外螺纹与所述承载盘的内螺纹旋转连接并锁定；
[0019]3)将已位于所述CFRP/BFRP/AFRP/GFRP中空螺纹管或中空高强螺纹钢管上部的所述上端锁定器下旋，并通过所述上端锁定器的外螺纹与所述顶盖板的内螺纹旋转连接并锁定。
[0020]具有组装式扩底注浆锚固结构装置的锚杆粧或锚杆的施工方法，包括以下施工步骤:
[0021]I)根据扩底锚杆粧或扩底锚杆的设计位置和深度施打锚孔；
[0022]2)根据扩底锚杆粧或扩底锚杆的设计扩底锚固段直径和长度进行底部扩孔，并注浆至孔口；
[0023]3)利用所述装配工艺将所述中空螺纹管与扩底注浆锚固结构装置装配在一起；
[0024]4)可对完成施钻的锚孔进行清孔，并可进行二次水泥浆灌注至孔口；
[0025]5)将完成装配的所述组装式扩底注浆锚固结构装置下放至设计深度；
[0026]6)根据设计要求，通过所述中空螺纹管对所述扩底封闭仓室的囊套进行定量压力注浆，形成扩底锚固段；
[0027]7)根据设计要求，可以在所述中空螺纹管的中空孔内插入加强钢筋。
[0028]本发明相对现有技术的有益效果:
[0029]本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，提供了一种能够承受拉压双向荷载的组装式扩底注浆锚固结构装置及其装配工艺与施工方法，利用扩孔技术在小直径粧孔或锚孔中进行底部扩径，生成具有扩底结构的锚杆粧或锚杆，这种扩底锚杆粧或扩底锚杆不但承载力可以成倍增加，还适用于承受压力与拉力双向荷载，并在提高锚杆粧与锚杆的承载力与耐久性的同时，降低施工难度与工程造价。
[0030]本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，其受力杆体采用高性能纤维增强复合材料，包括CFRP、BFRP、AFRP和GFRP，提高了粧基础与锚固结构的防腐耐久性，适用于复杂岩土地层;采用中空管应用技术，受力杆体兼有注浆功能与承载功能，在缩短工期、节省材料、降低造价的同时，使施工更为便捷。
[0031]本发明组装式扩底注浆锚固结构装置，引入高性能纤维增强复合材料和高强钢中空管，将特种注浆、承载扩底锚固结构装置及其装配工艺与施工方法应用于建构筑物竖向承载、结构抗浮与抗倾覆的扩底锚杆粧与扩底锚杆，以及应用于拉压交变荷载条件下的具有防腐耐久性的扩底锚固承载结构，适用于承受拉压双向荷载的组合式扩底锚杆粧或扩底锚杆工程领域。
[0032]本发明组装式扩底注浆锚固结构装置的装配及施工方法，提供了一种能够承受拉压双向荷载的组装式扩底注浆锚固结构装置的装配工艺与施工方法，利用扩孔技术在小直径粧孔或锚孔中进行底部扩径，生成具有扩底结构的锚杆粧或锚杆，这种扩底锚杆粧或扩底锚杆不但承载力可以成倍增加，还适用于承受压力与拉力双向荷载，并在提高锚杆粧与锚杆的承载力与耐久性的同时，降低施工难度与工程造价;本发明的受力杆体采用高性能纤维增强复合材料，包括CFRP、BFRP、AFRP和GFRP，提高了粧基础与锚固结构的防腐耐久性，适用于复杂岩土地层;采用中空管应用技术，受力杆体兼有注浆功能与承载功能，在缩短工期、节省材料、降低造价的同时，使施工更为便捷。
【附图说明】
[0033]图1为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的一种实施方式的结构示意图的主视剖面图:
[0034]图2为图1的A的局部放大结构示意图；
[0035]图3为图2的分解结构不意图；
[0036]图4为图3的1-1剖视结构示意图；
[0037]图5为图3的2-2剖视结构示意图；
[0038]图6为图3的3-3剖视结构示意图；
[0039]图7为图1的B的局部放大结构示意图；
[0040]图8为图7的分解结构不意图；
[0041 ]图9为图8的4-4剖视结构示意图；
[0042]图10为图8的5-5剖视结构示意图；
[0043]图11为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第一步示意图；
[0044]图12为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第二步示意图；
[0045]图13为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第三步示意图；
[0046]图14为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装过程第四步示意图；
[0047]图15为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的组装完毕示意图；
[0048]图16为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置注浆后结构示意图；
[0049]图17为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置连接锚定板后的结构示意图；
[0050]图18为本发明的组装式扩底注浆锚固结构装置的另一种实施方式的结构示意图的主视剖面图；
[0051 ]图19为图18的6-6剖视结构示意图；
[0052]图20为图18的7-7剖视结构示意图；
[0053]图21为图18的8-8剖视结构示意图；