[發(fā)明專利]一種帶有吸水膨脹環(huán)的串式擴(kuò)體錨桿及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710114542.5
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN107023005B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁方龍;朱耀庭;董建華;劉和文;田偉;鄭愛榮;李明英;陳舉;張嘉瑩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務(wù)工程局有限公司;天津港灣工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/74
• 分類號(hào): E02D5/74;E02D5/76;E02D17/04
• 代理公司: 天津創(chuàng)智睿誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12251
• 代理人: 王海濱

本發(fā)明公開了一種帶有吸水膨脹環(huán)的串式擴(kuò)體錨桿及其施工方法，包括螺旋鉆尖、變直徑鋼管、尾端鋼管和吸水膨脹環(huán)，串式擴(kuò)體錨桿最前端為螺旋鉆尖，所述螺旋鉆尖、變直徑鋼管和尾端鋼管通過螺紋依次連接；所述吸水膨脹環(huán)套設(shè)在變直徑鋼管上，錨桿錨入基坑土體后，吸水膨脹環(huán)遇水膨脹形成擴(kuò)大段提供錨固力。本發(fā)明創(chuàng)造性地將吸水膨脹橡膠技術(shù)引入到擴(kuò)大頭錨固技術(shù)中，解決了在軟土地區(qū)的深基坑工程中，高壓噴射擴(kuò)體錨桿存在成孔難、錨固段注漿體抗壓強(qiáng)度不足、施工質(zhì)量可控性差等一系列問題。同時(shí)，本發(fā)明的帶有吸水膨脹環(huán)的串式擴(kuò)體錨桿制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，便于施工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于錨固工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有吸水膨脹環(huán)的串式擴(kuò)體錨桿及其施工方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高層建筑和城市地下工程不斷增多，由此而產(chǎn)生了大量深基坑開挖支護(hù)工程。隨著基坑規(guī)模和深度的加大，工程事故和施工難題逐漸增多，尤其在我國(guó)沿海地區(qū)，軟土地層分布廣泛，土體含水率高、物理力學(xué)性質(zhì)差，使得深基坑穩(wěn)定性與錨固技術(shù)之間的矛盾變得非常緊迫而突出。傳統(tǒng)錨固技術(shù)所采用的注漿錨桿很難為軟土邊坡提供理想的錨固效果，而擴(kuò)大頭錨桿憑借自身高承載力的特點(diǎn)在軟土地區(qū)得到推廣應(yīng)用。目前，深基坑支護(hù)工程中采用較多的擴(kuò)大頭錨桿是高壓噴射擴(kuò)體錨桿，但在軟土地區(qū)的深基坑工程中，高壓噴射擴(kuò)體錨桿存在成孔難、錨固段注漿體抗壓強(qiáng)度不足、施工質(zhì)量可控性差等一系列問題。然而，對(duì)于軟弱土坡的治理不應(yīng)只局限于提高支護(hù)結(jié)構(gòu)承載力，提高土體力學(xué)特性同樣值得重視，深基坑降水設(shè)計(jì)是基坑施工前重點(diǎn)考慮的關(guān)鍵問題之一，是提高土體力學(xué)強(qiáng)度的有效措施。因此，將擴(kuò)大頭錨固技術(shù)與排水技術(shù)相結(jié)合，是一種提高深基坑工程穩(wěn)定性的較為有效的支護(hù)措施。

申請(qǐng)?zhí)枮?01420805558.2，名稱為排水復(fù)合自鉆胎串式錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的專利公開了一種將排水措施與擴(kuò)大頭錨固技術(shù)相結(jié)合的支護(hù)方法，其特征為自鉆胎串式錨桿由中空桿體、胎體和鉆桿連接而成，通過向自鉆胎串式錨桿的胎體內(nèi)充氣，使胎體膨脹形成擴(kuò)大段來為坡面提供較高承載力，依靠錨具和鋼墊板將自鉆胎串式錨桿固定于格梁，構(gòu)成空間支護(hù)結(jié)構(gòu)將軟弱土坡錨固于穩(wěn)定土體，通過在坡面施設(shè)排水板來達(dá)到基坑降水的目的，該方法能夠有效排出坡面水分，且自鉆胎串式錨桿具有較好的錨固效果，但是，相對(duì)來講自鉆胎串式錨桿的制造工藝較復(fù)雜、成本高、不便于施工，因此，需要一種制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，便于施工的新型串式擴(kuò)體錨桿。

吸水膨脹橡膠技術(shù)是一種在橡膠的彈性基體中引入親水基團(tuán)或親水性組分的新型技術(shù)，當(dāng)與水接觸時(shí)，水分子會(huì)進(jìn)入基體中，與橡膠中的親水性基團(tuán)形成極強(qiáng)的親和力，并將橡膠中的親水性物質(zhì)溶解或溶脹，在橡膠內(nèi)外形成滲透壓差，這種壓差促進(jìn)水向橡膠內(nèi)部滲透。親水性物質(zhì)不斷吸收水分，致使橡膠發(fā)生形變。吸水膨脹橡膠遇水可膨脹至自身質(zhì)量或體積的數(shù)倍乃至數(shù)百倍，能適應(yīng)結(jié)構(gòu)變形，并產(chǎn)生較大膨脹壓力，在保持基體的彈性和強(qiáng)度的同時(shí)，還具有保水止水的能力。本發(fā)明將吸水膨脹橡膠技術(shù)引入到擴(kuò)大頭錨固技術(shù)中，并結(jié)合排水錨桿技術(shù)提出一種深基坑自排水串式擴(kuò)體錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)及施工方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶有吸水膨脹環(huán)的串式擴(kuò)體錨桿及其施工方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種帶有吸水膨脹環(huán)的串式擴(kuò)體錨桿，包括螺旋鉆尖、變直徑鋼管、尾端鋼管和吸水膨脹環(huán)，串式擴(kuò)體錨桿最前端為螺旋鉆尖，所述螺旋鉆尖、變直徑鋼管和尾端鋼管通過螺紋依次連接；所述吸水膨脹環(huán)套設(shè)在變直徑鋼管上，錨桿錨入基坑土體后，吸水膨脹環(huán)遇水膨脹形成擴(kuò)大段提供錨固力。

在上述技術(shù)方案中，所述變直徑鋼管由至少一個(gè)大直徑鋼管和至少一個(gè)小直徑鋼管通過螺紋連接組成，吸水膨脹環(huán)套設(shè)在變直徑鋼管的小直徑鋼管上，大直徑鋼管連接在小直徑鋼管的錨入一端作為吸水膨脹環(huán)的阻擋階梯。

在上述技術(shù)方案中，所述變直徑鋼管的大直徑鋼管、小直徑鋼管以及吸水膨脹環(huán)的安裝個(gè)數(shù)根據(jù)基坑安全等級(jí)、錨固深度等設(shè)計(jì)要求而定。