一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆的制作方法

本申请涉及一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，属于抗浮锚杆。

背景技术：

1、抗浮锚杆，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。抗浮锚杆不同于一般的基础桩，有其自身的独特性能，与一般基础桩的最大区别在于：基础桩通常为抗压桩，桩体承受建筑荷载压力，受力自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着建筑荷载的变化而变化；而抗浮桩则为抗拔桩体承受拉力，普通抗浮桩受力也是自桩顶向桩底传递，桩体受力大小随着地下水位的变化而变化，但两者受力机制恰好相反。目前市场的抗浮锚杆种类参差不齐，大致以下四种：①传统3根钢筋的普通锚杆②囊式扩大头锚杆③变直径钢筋笼的④一些业主自己修改的简易版变直径钢筋笼锚杆；目前市场上性价比较高的是第②③种，推广比较广的是上述第③种，但是因其锚杆结构、直径与施工场地限制，锚杆内只能注水泥浆，其结果很大可能产生强度不足，防腐年限达不到等严重质量问题。

技术实现思路

1、根据本申请的一个方面，提供了一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，解决了现有技术中锚杆施工工艺用水泥浆浇注强度低的痛点。

2、本申请采用如下技术方案：

3、一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，包括锚杆筋体和固定包覆在所述锚杆筋体外部的强度等级大于等于c30的灌浆结石体；

4、所述锚杆包括非扩大头段(36)、扩大头段(37)和超打段(38)，其中非扩大头段(36)的截面直径为250～300mm；

5、所述灌浆结石体由流动性抗渗混凝土固化而成，所述流动性抗渗混凝土中包含缓凝剂。

6、可选地，所述锚杆筋体包括杆体钢筋(7)、变直径钢筋笼(1)、导向帽(2)和套管(6)；所述套管(6)和变直径钢筋笼(1)嵌套在杆体钢筋(7)上，所述套管(6)上端由密封环(14)密封；所述变直径钢筋笼(1)下侧的杆体钢筋(7)上设置有用于限定变直径钢筋笼(1)和杆体钢筋(7)相对位置的高强螺母(8)，所述套管(6)下端与轴向管(25)的上端连接处由轴向嵌套的密封套(4)固定连接并通过限位卡扣(3)紧固；

7、所述变直径钢筋笼(1)包括轴向管(25)，所述轴向管(25)的上部轴向固定设置有圈装固定器(28)，所述轴向管(25)的下端轴向固定设置有承压板(31)，所述承压板(31)边缘设置有4～8个卡槽，导向帽(2)上端边缘设置有与卡槽(41)数量相同的卡扣(40)，所述卡扣(40)固定连接在卡槽(41)上。

8、可选地，所述承压板(31)和圈装固定器(28)之间的轴向管(25)上套有上下两个活络机构(30)，在下的活络机构(30)固定设置在承压板(31)上侧，在上的活络机构(30)轴向滑动固定在轴向管(25)上，上下两个活络机构(30)的外围均设置有6～10根可上下转动的连接杆(39)，上下两个活络机构(30)上每对轴向对应的连接杆(39)的外端固定连接同一根竖筋(26)，所述竖筋(26)外侧沿轴向管(25)周向环绕设置有螺旋箍筋(27)，所述螺旋箍筋(27)与竖筋(26)的交点固定连接；

9、所述轴向管(25)上套有动力弹簧(29)，所述动力弹簧(29)的上端固定连接在圈装固定器(28)下端，所述动力弹簧(29)的下端固定连接在在上的活络机构(30)的上端；所述圈装固定器(28)和承压板(31)上设置有相同数量的2～6个浇注口，所述导向帽中径向设置有2～6个出浆口(34)；所述导向帽(2)外壁设有与竖筋(26)数量相等的用于容纳竖筋(26)下端的凹槽(35)。

10、所述动力弹簧(29)处于压缩状态时，所述活络机构(30)上的连接杆对向转动收缩，变直径钢筋笼(1)达到最小直径，所述螺旋箍筋(27)处于松弛状态，此时所述变直径钢筋笼(1)包括用于解除压缩状态的限位销(32)和一对约束绳(33)；去除限位销(32)和一对约束绳(33)后，所述动力弹簧(29)释放至工作状态，此时所述活络机构(30)上的连接杆水平展开，变直径钢筋笼(1)达到最大直径，所述螺旋箍筋(27)完全舒展。

11、可选地，所述轴向管(25)为直径30～40mm的塑料波纹管；

12、所述竖筋(26)的长度为1250～1300mm；

13、所述动力弹簧(29)处于压缩状态时，所述变直径钢筋笼(1)的直径为140～160mm；

14、所述动力弹簧(29)释放至工作状态时，所述变直径钢筋笼(1)的直径为340～360mm；

15、所述导向帽(2)的直径为140～160mm，高度为170～190mm；

16、所述承压板(31)为q460碳素结构钢板。

17、可选地，所述套管(6)和杆体钢筋(7)间填充有防腐油脂(23)；

18、所述套管(6)外侧轴向分布嵌套固定有2～6个对中支架(5)，所述对中支架(5)包括内筒(43)和内筒外圈轴向对称的3～6个保持支架(44)，所述保持支架(44)间为注浆通道。

19、可选地，所述套管(6)的上部在密封环(14)下侧嵌套固定有间接钢筋网笼(42)；所述间接钢筋网笼(42)包括沿套管(6)轴向分布固定有4～8个间接钢筋网片(18)，所述间接钢筋网片(18)的外侧设有浇注口(21)；

20、所述间接钢筋网片(18)外周向分布有3～5根轴向的支架钢筋(22)，所述支架钢筋(22)与间接钢筋网片(18)外边缘的交点固定连接。

21、可选地，所述间接钢筋网片(18)的轴向间距为45～55mm；

22、所述套管(6)的直径为30～40mm；

23、所述杆体钢筋(7)的长度为5800～6200mm；

24、所述杆体钢筋(7)为psb1080螺纹钢筋。

25、根据本申请的另一方面，提供了一种上述长螺旋高压扩大混凝土锚杆的使用方法。

26、传统3根钢筋的普通锚杆、囊式扩大头锚杆、变直径钢筋笼具有产生强度不足、防腐年限达不到的问题，且无法使用c30细石混凝土或同等强度等级水泥砂浆浇注锚杆，此外，使用的传统锚杆受力结构比较单一，防腐性能差，并且只能使用水泥浆填充，这也导致了强度不足的问题，并且传统工艺中几乎所有阶段都需要人工参与，施工成本也较高。本申请采用小型钻机钻孔浇注混凝土并采用上述的长螺旋高压扩大混凝土锚杆，实现了c30细石混凝土或同等强度等级水泥砂浆，解决了原工艺用水泥浆浇注强度低的缺陷，成品强度高，抗拔力高。

27、本申请能产生的有益效果包括：

28、本申请提供的变直径钢筋笼扩大头抗浮锚杆，可以替代2～3根赶紧组成的传统普通锚杆，从数量上将节省造价20％～30％，并可以实现用c30细石混凝土或同等强度等级水泥砂浆浇筑抗浮锚杆，成品强度高，试验抗拔力高，抗拔力可做到1000kn。在施工中，本申请提供的变直径钢筋笼扩大头抗浮锚杆只需30～50根即可达到原来100根常规锚杆同等的抗拔力。

技术特征：

1.一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，包括锚杆筋体和固定包覆在所述锚杆筋体外部强度等级大于等于c30的灌浆结石体；

2.根据权利要求1所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述锚杆筋体包括杆体钢筋(7)、变直径钢筋笼(1)、导向帽(2)和套管(6)；所述套管(6)和变直径钢筋笼(1)嵌套在杆体钢筋(7)上，所述套管(6)上端由密封环(14)密封；所述变直径钢筋笼(1)下侧的杆体钢筋(7)上设置有用于限定变直径钢筋笼(1)和杆体钢筋(7)相对位置的高强螺母(8)，所述套管(6)下端与轴向管(25)的上端连接处由轴向嵌套的密封套(4)固定连接并通过限位卡扣(3)紧固。

3.根据权利要求2所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述变直径钢筋笼(1)包括轴向管(25)，所述轴向管(25)的上部轴向固定设置有圈装固定器(28)，所述轴向管(25)的下端轴向固定设置有承压板(31)，所述承压板(31)边缘设置有4～8个卡槽，导向帽(2)上端边缘设置有与卡槽(41)数量相同的卡扣(40)，所述卡扣(40)固定连接在卡槽(41)上。

4.根据权利要求3所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述承压板(31)和圈装固定器(28)之间的轴向管(25)上套有上下两个活络机构(30)，在下的活络机构(30)固定设置在承压板(31)上侧，在上的活络机构(30)轴向滑动固定在轴向管(25)上，上下两个活络机构(30)的外围均设置有6～10根可上下转动的连接杆(39)，上下两个活络机构(30)上每对轴向对应的连接杆(39)的外端固定连接同一根竖筋(26)，所述竖筋(26)外侧沿轴向管(25)周向环绕设置有螺旋箍筋(27)，所述螺旋箍筋(27)与竖筋(26)的交点固定连接；

5.根据权利要求4所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述动力弹簧(29)处于压缩状态时，所述活络机构(30)上的连接杆对向转动收缩，变直径钢筋笼(1)达到最小直径，所述螺旋箍筋(27)处于松弛状态，此时所述变直径钢筋笼(1)包括用于解除压缩状态的限位销(32)和一对约束绳(33)；去除限位销(32)和一对约束绳(33)后，所述动力弹簧(29)释放至工作状态，此时所述活络机构(30)上的连接杆水平展开，变直径钢筋笼(1)达到最大直径，所述螺旋箍筋(27)完全舒展。

6.根据权利要求5所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述动力弹簧(29)处于压缩状态时，所述变直径钢筋笼(1)的直径为140～160mm；

7.根据权利要求4所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述轴向管(25)为直径30～40mm的塑料波纹管；

8.根据权利要求7所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述套管(6)和杆体钢筋(7)间填充有防腐油脂(23)；

9.根据权利要求2所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述套管(6)的上部在密封环(14)下侧嵌套固定有间接钢筋网笼(42)；所述间接钢筋网笼(42)包括沿套管(6)轴向分布固定有4～8个间接钢筋网片(18)，所述间接钢筋网片(18)的外侧设有浇注口(21)；

10.根据权利要求9所述的一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，其特征在于，所述间接钢筋网片(18)的轴向间距为45～55mm；

技术总结本申请公开了一种长螺旋高压扩大混凝土锚杆，包括锚杆筋体和固定包覆在所述锚杆筋体外部强度等级大于等于C30的灌浆结石体；所述锚杆包括非扩大头段(36)、扩大头段(37)和超打段(38)，其中非扩大头段(36)的截面直径为250～300mm。可以替代2～3根赶紧组成的传统普通锚杆，从数量上将节省造价20％～30％，并可以实现用C30细石混凝土或同等强度等级水泥砂浆浇筑抗浮锚杆，成品强度高，试验抗拔力高，抗拔力可做到1000KN。技术研发人员：沈刚受保护的技术使用者：安徽金良世纪科技有限公司技术研发日：20231130技术公布日：2024/11/21