[发明专利]一种纤维袋注浆扩体预应力锚杆及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚杆，特别是一种由具有透气、透水性能，但不漏浆的注浆纤维袋形成的注浆扩体预应力锚杆。

背景技术

我国各地都有不同数量的软土分布。其中的淤泥质黏土由于具有强度低、压缩性高、灵敏度高、固结周期长等特点，采用锚杆进行基坑支护时成孔后孔壁易坍塌，注浆可控性差，往往达不到设计的抗拔承载力，施工质量难以保证。将布袋（或者具有类似透气性能的纤维袋）注浆应用于基坑土钉或锚杆支护，限于长孔段安放布袋困难且注浆体直径较小（≤250mm），仍达不到设计要求的抗拔承载力。随着建设工程的发展，软土地区基坑开挖深度越来越大，由于软土自身的特性，通常的桩锚支护型式就不适用于这类地区的深基坑支护。采用全孔增大锚孔直径或加长锚杆长度的方法虽然有效，但施工成本增加很高，施工难度也会加大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的不足, 从施工经济性和施工难易程度两方面考虑，结合锚杆支护技术在软土层中的受力特点，通过加大锚杆锚固段底部成孔直径，下入注浆纤维袋用浆液压力挤撑纤维袋将淤积孔底淤泥或扩孔残留切削物（沉渣）等挤至孔壁，增大扩大段的表面积和断面积提高其摩阻力和端阻力，形成端部扩体预应力锚杆，提高锚杆抗拔承载力，设计一种施工简易、造价低廉，抗拔力大且适用于淤泥质黏土等软土地区基坑支护的注浆扩体预应力锚杆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种纤维袋注浆扩体预应力锚杆，包括锚杆杆体、注浆纤维袋和注浆管，所述锚杆杆体是由多根钢绞线束缚形成的，且在所述锚杆杆体一端端部外包有注浆纤维袋，且所述注浆纤维袋至少一端通过密封结构固定在所述锚杆杆体上，在锚杆杆体上设有袋内注浆管，袋内注浆管一端在纤维袋内，另一端穿过锚孔后与地面注浆泵连接，其特征在于，在所述袋内注浆管上串接有单向止浆阀，防止注浆纤维袋内的浆液倒流，且在所述注浆纤维袋内部的锚杆杆体上固定有至少一对挡板，以防止浆液凝固后锚杆杆体从由注浆纤维袋形成的固结体内拔出。

进一步地，在所述注浆纤维袋外侧还设有分别向注浆纤维袋外部空间进行注浆的一次注浆管和二次注浆管，其中的一次注浆管用于向注浆纤维袋外部空间进行注浆，二次注浆管用于向注浆纤维袋外周进行二次高压注浆。

进一步地，所述的二次注浆管锚固段设有小孔，为防止小孔被堵塞，在小孔处设有在2MPa-3MPa压力下能够自动打开的密封材料密封。

进一步地，所述的注浆纤维袋为具有透气、透水、但不漏浆的无纺纤维袋或者其它有机合成纤维袋中的一种，展开状态下，为近似圆状的袋状结构且直径为扩孔前钻孔直径的3～4倍，长度视软弱土层厚度及设计抗拔承载力而定，一般4m～6m。

进一步地，所述的注浆纤维袋是由具有一定强度的片状有机合成材料缝制而成的，制作方便。 

进一步地，所述的注浆纤维袋端部的密封结构为：包括填充在注浆纤维袋束口和锚杆杆体之间的密封条和捆扎在注浆纤维袋束口外侧的紧固件，所述密封条为柔性的线膨胀材料，遇水即膨胀。

进一步地，所述紧固件为管箍或者钢丝中的一种。

进一步地，在所述的挡板的至少一侧的所述钢绞线上还设有固定挡板的钢套突起。

进一步地，所述的锚杆杆体内隔2m设有1个用于将钢绞线撑开的支撑环。

上述纤维袋注浆扩体预应力锚杆的使用方法，其特征在于：

第一步、钻孔，用常规钻头钻出一个深孔，钻至待扩孔深度后换扩孔钻头或用喷射工艺进行端部扩孔，形成扩大锚孔；

第二步、将包裹有注浆纤维袋的锚杆杆体一端插入锚孔中，通过袋内注浆管对注浆纤维袋进行注浆；注满浆后，再通过袋外一次注浆管向注浆纤维袋外端锚孔内注浆，直至注满为止，养护一段时间至一次注浆固结体强度达到5MPa后，再通过二次注浆管向注浆纤维袋外周进行二次高压注浆；

第三步、当预应力锚杆固结体的强度达到15MPa或设计强度的75%后，在锚杆外端使用一个锚具对锚杆杆体进行张拉锁定。 

本发明的有益效果是：通过注浆泵向纤维袋内部及外部注入浆液，通过浆液压力挤撑纤维袋将淤积孔底淤泥或扩孔残留切削物（沉渣）等挤至孔壁形成端部扩体预应力锚杆，提高其抗拔承载力。该纤维袋注浆扩体锚杆结构简单，成本低，现场制作加工方便，易于施工。可广泛地被适用于淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉土、泥炭、泥炭质土等软土地层。根据地层情况及设计抗拔承载力，可将扩体段增加至2个以上。

附图说明

图1纤维袋注浆扩体预应力锚杆结构示意图。

图2 纤维袋外端口封口结构之样式一。

图3 纤维袋外端口封口结构之样式二。