[發明專利]一種串囊式充氣錨桿

無效

• 申請號: 201410156603.0
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103911992A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 彭文祥;曹佳文;張旭;莫建軍
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本發明涉及巖土工程支護施工機械技術領域，尤其涉及一種串囊式充氣錨桿。

背景技術

我國軟土地層分布廣泛，且多為經濟發達地區，基坑工程朝深、大、周邊環境復雜方向發展。近年來城市對地下空間的環境要求日益提高，不允許作為基坑支護的臨時錨桿（索）成為地下永久的障礙。軟土地區基坑支護中，普通錨桿（索）常常不能達到預想的錨固效果，所以端頭擴大型錨桿以承載力高而得到了廣泛應用，是這些年來錨固工程的熱點之一。傳統擴大頭錨桿采用高壓水噴射形成擴大頭空腔，而軟土具有流變性，難以阻止漿液的四處擴散，增加了回收難度。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種承載力較高、操作簡便，對環境無污染的可回收新式壓力型擴大頭錨桿。

本發明采用如下技術方案：

本發明的串囊式充氣錨桿包括桿體、橡膠膜、壓力表、控制閥門Ⅰ和控制閥門Ⅱ組成；桿體是一個中空且兩端封閉的圓桿，桿體的底部串聯有一個以上的橡膠膜，每個橡膠膜覆蓋范圍內的桿體上都設有一個以上的進氣小孔；桿體頂部由上往下依次設有控制閥門Ⅰ、控制閥門Ⅱ和壓力表；控制閥門Ⅰ上方的桿體上開有排氣孔。

桿體的頂端設有吊環。

橡膠膜的上下兩端用鋼環箍緊在桿體上。

控制閥門Ⅰ和控制閥門Ⅱ之間的桿體連有進氣管，進氣管另一端連有進氣設備。

所述的桿體由φ25mm無縫不銹鋼鋼管制作而成，壁厚為3mm，在距桿底5、15、20cm處各對稱加工2個φ4mm的進氣小孔。

所述的橡膠膜是彈性丁基膠膜，直徑為22mm，長50-150mm，膜厚度為1.0mm。

所述的控制閥門Ⅰ和控制閥門Ⅱ是三片式球閥，每平方米上通過的水、油、氣的壓力最大可達到70MPa。

所述的壓力表的量程為0-0.25MPa，精度為0.01MPa。

橡膠膜的個數優選為2-3個。

本發明的積極效果如下：

本發明串囊式充氣錨桿是基于軟土在壓力作用下可被擠密壓實的特性研發而成的。將錨桿安置在軟土中后，打開上部的控制閥門，用充氣設備從進氣管對橡膠膜進行充氣，橡膠膜受力膨脹擠壓周圍土體形成一個腰鼓或圓柱狀的擴大頭錨固段，其實質就是一種端頭擴大型錨桿。充氣完成后無需等待就能達到設計要求的承載力，縮短了工期。施工結束后，打開控制閥門，排放填充的氣體就能較容易的拔出錨桿桿體，達到回收再利用的功能。本發明串囊式充氣錨桿操作簡單，節約生產成本，無污染，不改變土層原有力學性質，還能節省施工工期，特別適合在軟弱地層如粉土、砂土、淤泥質土層中應用。

附圖說明

圖1為本發明串囊式充氣錨桿結構示意圖；

1吊環、2排氣孔、3控制閥門Ⅰ、4桿體空腔、5進氣管、6控制閥門Ⅱ、7壓力表、8進氣設備、9桿體、10進氣小孔、11橡膠膜、12鋼環。

具體實施方式

下面的實施例是對本發明的進一步詳細描述。

參見圖1，本發明的實施例中，橡膠膜11采用高彈性的丁基膠橡膠膜，自身直徑約為22mm，厚2-4mm，長約0.3-1.0m。將2-3個橡膠膜11套在桿體9底端，各個橡膠膜11的上下兩端用鋼環12箍緊在桿體9上，桿體9選用φ25mm無縫不銹鋼鋼管，壁厚3mm。在有橡膠膜11覆蓋的錨桿部分共鉆4-6個φ4mm的進氣小孔10。關閉控制閥門Ⅰ3，打開控制閥門Ⅱ6，利用充氣設備8從進氣管5對錨桿進行充氣，氣壓的大小可以由壓力表7顯示出來。高壓氣體經過桿體9從進氣小孔10流出，使橡膠膜11膨脹，擠壓周圍土體。根據壓力表7的氣壓大小控制橡膠膜11的體積大小，從而避免橡膠膜11因膨脹過大而破裂。控制閥門Ⅱ6、橡膠膜11以及鋼環12使充氣錨桿形成一個密閉的體系。充氣完成后，關閉控制閥門Ⅱ6，這時兩個控制閥門之間的桿體空腔4會形成一個密閉的空間，且里面的氣體有一定得壓強。此時若撤掉充氣設備8會有一定的反沖力，對施工人員存在著安全隱患。因此在撤離充氣設備8前，需打開控制閥門Ⅰ3將空腔4內的高壓從排氣孔2排出，再撤離充氣設備8。本發明在充氣完成后即可提供全部的錨固力，縮短了工期。當錨桿不需要再承擔荷載時，打開控制閥門Ⅰ3，控制閥門Ⅱ6對橡膠膜進行排氣，拉動吊環1則可較輕易的將充氣錨桿回收，簡單方便，無廢液廢氣等污染。橡膠膜在受拉的過程中會產生較大的拉伸變形，對其進行預張拉，可消除其大部分變形，這樣可以將被動的支護體系變為主動的支護體系，同時可根據變形控制需要對錨桿進行多次張拉，以滿足工程安全。