[發明專利]一種適用于下部擴體樁的端錨式抗拔裝置

在審

• 申請號: 202111282273.6
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN113882419A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 張浩;宋振亞;楊玲;趙宇;王中;王偉;江磊
• 申請（專利權）人: 鄭州大學;鄭州市市政工程管理處;安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D31/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種適用于下部擴體樁的端錨式抗拔裝置，屬于地基基礎領域。該裝置主要由上部套管、下部導向管、張拉錨索和開合扇葉組成，所述上部套管與側面具有導向槽的下部導向管通過焊接連成整體，并在下部導向管下端焊接錐形管尖；所述張拉錨索貫穿上部套管與下部導向管內的錨固端塊固定連接；所述開合扇葉與錨固端塊鉸式連接，并通過支撐桿與套管或導向管上的固定支座活動連接。該裝置待下部擴體樁成孔灌漿后立即壓入，就位后拉伸張拉錨索，錨固端塊隨之向上滑動并促使開合扇葉張開，孔內灌漿液流入填充導向管空腔，形成樁端擴大錨固體。本發明結構簡單，工藝可靠，通過開合扇葉可實現對下部擴體樁擴徑段的加筋增強，大幅提高樁端擴徑段的錨固作用，應用于抗浮結構時下部錨固可使樁身處于受壓狀態，有利于樁身抗拔承載力發揮。

技術領域

本發明涉一種適用于下部擴體樁的端錨式抗拔裝置，用于建筑、橋梁、市政、岸堤等工程領域的抗浮結構。

背景技術

隨著改革開放的發展，近年來，地下空間的利用和開發逐年增加，造成基礎進入地下水中的深度比加深，上拔荷載作用在基礎上的力越來越大。使得上部建筑結構的抗浮問題越來越受到重視。許多建筑物傾斜甚至倒塌的工程事故是地下水上浮力過大造成的結果。

那么抵抗由于浮力引起的建筑物傾覆的措施，顯得尤為突出。抗浮措施一般有釋放水浮力、增加自重和設置抗拔樁三種方法。而設置抗拔樁則是建筑結構抗浮問題中比較常用的方法。目前，工程中應用較為廣泛的樁型主要為灌注樁和預制樁，但其各自自身缺陷帶來的諸多問題不容忽視。例如：灌注樁造價大，工藝復雜，工期相對較長，基礎和上部結構施工有時有間斷；預制樁的擠土效應在飽和粘性土中是負面的，會引發灌注樁斷樁，縮頸等質量事故，對于擠土混凝土樁和鋼樁會導致樁體上浮，降低承載力，增大沉降。

擴體樁作為一種新的樁基類型，有混凝土預制樁外包裹水泥土混合料、水泥砂漿混合料、低強度等級混凝土等固結體而組成。預制樁與外包裹固結體共同承擔上部荷載，具有較高的單樁承載力、良好的抗滲性和經濟環保等優勢，可應用于樁基工程、基坑支護、軟土地基處理等領域，受到了工程界和學術界的廣泛關注，提升擴體樁的抗拔性能成為工程考慮的主要問題。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明提供一種適用于下部擴體樁的端錨式抗拔裝置，主要為了開發一種結構簡單，工藝可靠，通過開合扇葉可實現對下部擴體樁擴徑段的加筋增強，大幅提高樁端擴徑段的錨固作用，應用于抗浮結構時下部錨固可使樁身處于受壓狀態，有利于樁身抗拔承載力發揮的端錨式抗拔裝置。

本發明采用的技術方案是：一種適用于下部擴體樁的端錨式抗拔裝置，主要由上部套管、下部導向管、張拉錨索和開合扇葉組成。

所述上部套管與側面具有導向槽的下部導向管通過焊接連成整體，并在下部導向管下端焊接錐形管尖；所述張拉錨索貫穿上部套管與下部導向管內的錨固端塊固定連接；所述開合扇葉在導向槽處與錨固端塊鉸式連接，并通過支撐桿與套管或導向管上的固定支座活動連接。

所述上部套管、下部導向管、錐形管尖、錨固端塊、支撐桿和固定支座均采用鋼質材料。

所述張拉錨索采用若干根高強鋼絞線或鋼筋組成，其中上部套管部分錨索與套管之間灌注潤滑黃油，下部導向管內錨索與2～3個錨固端塊固定連接。

所述開合扇葉設置于下部擴體樁的擴徑段，扇葉閉合時直徑小于上部非擴徑段樁徑，扇葉張開后直徑小于擴徑段直徑5～10cm，且大于非擴徑段樁徑；所述開合扇葉整體呈中軸線下凹的樹葉狀，由加強鋼筋骨架與鋼質扇片焊接成型。

所述錨固端塊為圓柱體，內置于下部導向管內，每個錨固端塊鉸接4～5個開合扇葉。

施工方法為：實施中，先用鉆機施工下部擴體樁孔，待孔內灌注漿液后壓入所述抗拔裝置，壓入時在漿液反力作用下開合扇葉成閉合狀態；待抗拔裝置就位后拉伸張拉錨索，錨固端塊隨之向上滑動并促使開合扇葉張開，同時孔內灌漿液流入填充導向管空腔，形成樁端擴大錨固體。