一种胀壳式锚索及其施工方法

技术领域：

一种胀壳式锚索及其施工方法，涉及基建工程中灌浆锚固的装置，以及它的施工方法。

背景技术：

扩大头锚索由于能提供较高的承载力，变形较小，可靠度高，与传统锚索相比，有较大的优势，因此，在基坑支护中得到了广泛应用。扩大头锚索抗拔力主要由两部分构成，部分是锚固段与接触土体间的侧阻力，包括锚索普通锚固段及扩大头段；另一部分是扩大头前端面土体对扩大头提供的端阻力，这种特殊的受力形式有效地提高锚索的抗拔力。目前国内的扩大头锚索以高压旋喷囊袋式为主，该技术已较为成熟，通过试验，承载力较高，在许多基坑工程和抗浮锚固中得到了应用。高压旋喷囊袋式扩大头锚索因囊袋需专门加工，成本较高，同时施工工序较复杂，致使锚索的总体成本较高，进行推广有一定的困难。

发明内容：

本发明要解决的问题就是针对以上不足而提供一种结构简单、施工程序减少的扩大头锚索，以及它的施工方法。其技术方案如下：

一种胀壳式锚索，包括扩张器、承压板总成和注浆机构；其关键技术在于扩张器包括连接底板、圆弧翼板和楔形板，在连接底板下方均匀分布铰链机构，圆弧翼板中部焊接楔形板；承压板总成包括钢绞线、滑动垫板和锚头，锚头位于滑动垫板下方，钢绞线穿过滑动垫板并通过锚头固定钢绞线的一端；注浆机构包括首次注浆管、二次注浆管和密封袋，首次注浆管安装在连接底板上方，密封袋安装在连接底板上，二次注浆管穿过连接底板和滑动垫板安装，二次注浆管管口和圆弧翼板、楔形板位于密封袋内。

所述连接底板上安装钢绞线过孔，在钢绞线过孔中设置密封圈。

所述滑动垫板四周设置矩形槽口，槽口与楔形板配合。

上述一种胀壳式锚索的施工方法，其关键技术在于包括以下步骤：

1)锚索制作，通过锚头将钢绞线一端固定，并将钢绞线分别穿过滑动垫板和连接底板，使锚头与滑动垫板下端紧密接触，将滑动垫板调整回位后，再将密封袋套装在连接底板上；

2)将装配好的锚索安装到基坑锚孔中，锚索深入至设计深度后，通过首次注浆管进行锚固段注浆；

3)待锚固段强度达到设计强度75％时或28d后，对钢绞线进行张拉锁定；

4)钢绞线张拉锁定完成后，立即通过二次注浆管进行注浆，使浆液充满密封袋，二次注浆完成后，对基坑的锚孔进行封锚处理。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明扩张器和承压板总成的设置，通过张拉钢绞线带动滑动垫板改变楔形板的楔形面角度，通过楔形板的上下滑移实现圆弧翼板的扩张与收缩，也就是采用机械张拉楔形机构形成胀壳锚索扩大头。相较于高压旋喷囊袋式扩大头锚索，本发明结构简单，减少施工程序，提高施工效率，泥浆使用量少，有效降低了施工成本；

2、本发明装置外部安装有密封袋，可作为扩张器和承压板总成的保护装置，更能有效避免锚索在下放过程中异物侵入造成机构阻塞失效，保证胀壳锚索扩大头的施工质量。

附图说明：

图1，是本发明结构示意图；

图2，是图1局部俯视图；

图3，是图1局部仰视图；

图4，是本发明成孔结构示意图；

图5，是本发明锚索安装注浆结构示意图；

图6，是本发明首次灌浆后锚索张拉结构示意图；

图7，是本发明二次注浆结构示意图。

具体实施方式：

参见图1～图3，一种胀壳式锚索，包括扩张器1、承压板总成2和注浆机构3；其关键技术在于扩张器1包括连接底板12、圆弧翼板14和楔形板15，在连接底板12下方均匀分布铰链机构13，并通过焊接的方式进行固定，用于连接圆弧翼板14与连接底板12，圆弧翼板14中部焊接楔形板15；承压板总成2包括钢绞线21、滑动垫板22和锚头23，锚头23位于滑动垫板22下方，钢绞线21穿过滑动垫板22并通过锚头23固定钢绞线21的一端，通过张拉滑动垫板22改变楔形板15的楔形面角度，实现调节圆弧翼板14扩张尺寸范围的目的；注浆机构3包括首次注浆管33、二次注浆管31和密封袋32，首次注浆管33安装在连接底板12上方，用于锚杆上部结构注浆，密封袋32安装在连接底板12上，二次注浆管31穿过连接底板12和滑动垫板22安装，二次注浆管31管口和圆弧翼板14、楔形板15位于密封袋32内，密封袋32可作为扩张器1和承压板总成2的保护装置，避免锚索在下入孔过程中异物侵入，对内部机构造成破坏，亦可保证二次注浆浆液不会遗漏，降低材料成本。

在连接底板12上安装钢绞线过孔，在钢绞线过孔中设置密封圈11，密封圈11可密封隔绝连接底板12上下两部分，避免上部浆液侵入密封袋32中。

所述滑动垫板22四周设置矩形槽口，槽口与楔形板15配合，并通过楔形面的上下滑移实现圆弧翼板14的扩张与收缩。

一种胀壳式锚索的施工方法，其关键技术在于包括以下步骤：

1)锚索制作，参见图1，通过锚头23将钢绞线21一端固定，并将钢绞线21分别穿过滑动垫板22和连接底板12，使锚头23与滑动垫板22下端紧密接触，将滑动垫板22调整回位后，再将密封袋32套装在连接底板12上；

2)将装配好的锚索安装到图4所示基坑4的锚孔中，锚索深入至设计深度后，如图5所示，通过首次注浆管33进行锚固段注浆；

3)待锚固段强度达到设计强度75％时或28d后，如图6所示对钢绞线21进行张拉锁定；

4)钢绞线21张拉锁定完成后，如图7所示立即通过二次注浆管31进行注浆，使浆液5充满密封袋32，二次注浆完成后，对基坑的锚孔进行封锚处理。

所述步骤2)中首次注浆压力为0.5～0.8MPa，步骤4)中二次注浆压力为0.8～1.5MPa。