采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，包括结构锚固组件、粘结套筒和可扩展舱；粘结套筒内设置有至少一根纤维增强复合材料筋、板或绞线。本实用新型专利技术采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，通过高性能纤维增强复合材料筋、板或绞线与可扩展舱的结合大幅度提高了土体锚杆的承载力和耐久性，采用高性能纤维增强复合材料筋、板或绞线与粘结套筒或粘结套管相结合的粘结传力形式有效解决了高性能纤维增强复合材料因横向抗剪强度低而难以可靠锚固的技术难题。采用这项新技术能够在复杂地质条件下，充分调动岩土体自身承载能力，从而提高岩土抗拔构件的承载和防腐性能，并有利于工厂化生产和轻量化运输与安装。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种应用于土木工程领域，用于建(构)筑物结构抗浮与抗倾覆、基坑支护与边坡防护等岩土锚固工程中具有防腐与高承载要求的岩土锚固构件。
技术介绍
岩土锚固技术通过充分调动岩土体自身抗力，使其展现了安全可靠、成本低廉的优势。近20年来，岩土工程领域技术创造了许多锚固结构用以提升锚杆的承载力与耐久性。然而，目前岩土锚杆的承载能力仍然受锚筋材料强度制约，而传统的钢绞线、钢筋等材料已不能满足新型岩土锚杆对高承载力的迫切需求。另一方面，国内外岩土工程界在工程实践中发现钢锚杆存在易腐蚀、耐久性不足等技术瓶颈，这些技术缺陷严重影响了岩土锚杆服役寿命，降低了锚固结构安全度。虽然工程技术人员曾尝试采用锚杆对中支架、浆液防腐剂或钢材杆体表面镀锌等防腐措施，但由于隐蔽工程施工质量难以控制、岩土地层和地下水的腐蚀性客观存在，钢锚杆的防腐技术难题至今没有得到解决。此外，钢锚杆在工程应用中由于钢材自重大，给运输和安装带来了困难，并增加了岩土锚固施工成本。为了更好地解决钢锚杆在工程应用中的诸多弊病，本技术正在寻求一种在岩土锚固结构全服役期中能够提供高承载力、防腐耐久，并实现轻量化的岩土锚杆结构装置。
技术实现思路
针对现有技术缺陷，本技术提供了一种能够提高岩土锚固结构承载力与耐久性、降低施工难度与工程造价，同时能够在复杂地质条件下，充分调动岩土体自身承载能力，提升岩土抗拔构件的承载和防腐性能，并且能够工厂化生产、轻量化运输与快捷安装的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置。本技术所提出的技术方案是：一种采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，包括结构锚固组件、粘结套筒和可扩展舱；所述粘结套筒内至少设置有一根高性能纤维增强复合材料筋、板或纤维增强复合材料绞线，简称纤维增强复合材料筋、板或绞线。还包括上定位组件、下定位组件和注浆导向帽，所述可扩展舱通过所述上定位组件和所述下定位组件固定在所述粘结套筒上；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线的下部锚固于所述粘结套筒中，上部固定在所述结构锚固组件中；所述结构锚固组件和所述粘结套筒由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等纤维增强复合材料的短切纤维注塑成型，或由钢材加工成型。所述可扩展舱内部设置有至少一根注浆管，所述注浆管位于所述可扩展舱内的部分设有至少一个液动单向注浆阀；所述注浆导向帽设置有液动单向注浆阀。所述纤维增强复合材料筋、板或绞线的一端固定于所述结构锚固组件中，所述纤维增强复合材料筋、板或绞线的另一端依次穿过所述上定位组件和所述下定位组件，所述注浆导向帽(28)上的所述液动单向注浆阀(2802)注入所述注浆导向帽(28)和所述粘结套筒(24)内的水泥浆、水泥砂浆或混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套筒中，所述注浆管位于所述粘结套筒的外侧且固定于所述上定位组件上，并插入于所述可扩展舱内部；所述粘结套筒是横截面为圆形或椭圆形或矩形或多边形的柱形筒。所述纤维增强复合材料筋、板或绞线为等直径或等截面或在所述结构锚固组件上端局部扩径或在所述粘结套筒的底端局部扩径，并且由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等纤维增强复合材料制成；在所述纤维增强复合材料筋、板或绞线之间按照一定间距绑扎或外穿有若干个锚筋对中支架。所述粘结套管为仅内装1根所述的纤维增强复合材料筋、板或绞线的中空管，粘结套管可以设置1-9根或更多根，所述粘结套管是与所述上定位板同轴的单一中空圆形管或矩形管，或是若干个与所述上锚筋穿越过孔数量相同且同轴的圆形管或矩形管，所述粘结套管为横截面为圆形或矩形的中空管，在所述下定位板上分别在所述粘结套管的位置预留有与所述粘结套管数量相同的下过流孔，在所述上定位板上在所述粘结套管的位置预留有等截面或变截面的环形上灌浆孔及封堵所述环形上灌浆孔的环形密封塞。所述纤维增强复合材料筋、板或绞线的下端依次穿过所述上定位组件和所述下定位组件，所述注浆导向帽(28)上的所述液动单向注浆阀(2802)注入所述注浆导向帽(28)和所述粘结套管(24-G)内的水泥浆或水泥砂浆或混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套管中，或通过所述环形上灌浆孔将水泥浆、水泥砂浆或混凝土或合成树脂注入所述粘结套管内；所述粘结套管内的水泥浆或水泥砂浆或混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套管中。所述上定位组件包括上定位板、上筒和气动单向排气阀，其中所述上筒的顶端焊接于所述上定位板底面，所述粘结套筒的上端焊接固定于所述上定位板底面，所述气动单向排气阀在所述粘结套筒外侧及所述上筒内侧穿过并固定于所述上定位板；在所述上定位板上位于所述粘结套筒内侧位置包含至少一个上锚筋穿越过孔和至少一个排气孔，当所述粘结套筒内部注满粘结浆液后，采用密封塞以旋紧或胀压或挤压或粘结的方式封闭所述排气孔；所述上筒是横截面为圆形或椭圆形或矩形或多边形的柱形筒；所述可扩展舱的上开口采用卡箍固定于所述上筒的外侧。所述下定位组件包括所述下定位板和下筒，所述下筒的底端焊接固定于所述下定位板的顶面，所述粘结套筒的下端焊接固定于所述下定位板的顶面；所述下定位板上位于所述粘结套筒内侧包含与所述上锚筋穿越过孔同数量且同轴的下锚筋穿越过孔和至少一个过流孔；所述下筒是横截面为圆形、椭圆形或矩形或多边形的柱形筒；所述可扩展舱的下开口采用卡箍固定于所述下筒的外侧。所述可扩展舱的原始状态是折叠式筒状结构，所述可扩展舱通过由所述注浆管向其内部注入9MPa注浆压力以下的水泥浆或水泥砂浆或细石混凝土时向周围展开；所述可扩展舱由所述注浆管灌注浆液而展开后的横截面为等截面或变截面的圆形或椭圆形或多边形，所述可扩展舱(25)由具有不渗透或弱渗透性的、弹性的复合材料构成。所述注浆导向帽包含一个下端封闭，上端开口的导向帽，所述导向帽是横截面为等截面或变截面的圆形或椭圆形或矩形或多边形的半封闭筒盖，或是锥形或圆台形筒盖，所述导向帽的侧面或底面固定有1个向所述注浆导向帽内的液动单向注浆阀；所述注浆导向帽通过焊接或螺栓或旋接固定于所述下定位组件的底面。所述注浆管包含一根金属或塑料长管和至少一个液动单向注浆阀；所述注浆管通过所述上定位板固定于所述上定位组件上，并且位于所述粘结套筒的外侧和所述上筒的内侧，并插入所述可扩展舱的内部，并且所述液动单向注浆阀位于所述可扩展舱的内部。所述结构锚固组件包含1个锚固套筒、1个上承力板、1个下承力板、1个带有内螺纹的可调谐的承载螺母和与所述纤维增强复合材料筋、板或绞线数量相同的若干套夹片，其中所述锚固套筒是截面内侧为等截面或变截面的圆形或椭圆形或多边形、截面外侧为圆形并带有外螺纹的套筒；所述锚固套筒内侧靠近顶端位置设有一圈截面为圆形或椭圆形或多边形的凸台，在所述凸台上安装有带有与所述纤维增强复合材料筋、板或绞线数量相同且同轴的倒圆台形通孔的所述上承力板；所述锚固套筒的下端焊接有带有圆形通孔的所述下承力板，在所述下承力板的顶面，并位于所述锚固套筒内侧放置带有圆形通孔的橡胶垫圈，其中所述橡胶垫圈的所述圆形通孔的直径略小于所述下承力板上的所述圆形通孔，并且两者数量相同且同轴；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线依次穿过所述下承力板、所述橡胶垫圈和所述上承力板；最终所述纤维增强复合材料筋、板或绞线通过水泥浆或水泥砂浆或特种混凝土或合成树脂锚固于所述锚固套筒内，并利用所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，包括结构锚固组件(21)、粘结套筒(24)和可扩展舱(25)；所述粘结套筒(24)内至少设置有一根纤维增强复合材料筋、板或纤维增强复合材料绞线(22)，其特征在于，包括上定位组件(23)、下定位组件(27)和注浆导向帽(28)，所述可扩展舱(25)通过所述上定位组件(23)和所述下定位组件(27)固定在所述粘结套筒(24)上；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)的下部锚固于所述粘结套筒(24)中，上部固定在所述结构锚固组件(21)中；所述结构锚固组件(21)或所述粘结套筒(24)由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP纤维增强复合材料的短切纤维注塑成型，或由钢材加工成型。

【技术特征摘要】
1.一种采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，包括结构锚固组件(21)、粘结套筒(24)和可扩展舱(25)；所述粘结套筒(24)内至少设置有一根纤维增强复合材料筋、板或纤维增强复合材料绞线(22)，其特征在于，包括上定位组件(23)、下定位组件(27)和注浆导向帽(28)，所述可扩展舱(25)通过所述上定位组件(23)和所述下定位组件(27)固定在所述粘结套筒(24)上；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)的下部锚固于所述粘结套筒(24)中，上部固定在所述结构锚固组件(21)中；所述结构锚固组件(21)或所述粘结套筒(24)由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP纤维增强复合材料的短切纤维注塑成型，或由钢材加工成型。2.根据权利要求1所述的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，其特征在于，在所述上定位组件(23)上，位于所述可扩展舱(25)内部设置有至少一根注浆管(26)，所述注浆管(26)位于所述可扩展舱(25)内的部分设有至少一个液动单向注浆阀(2602)；所述注浆导向帽(28)设置有液动单向注浆阀(2802)。3.根据权利要求2所述的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，其特征在于，所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)的一端固定于所述结构锚固组件(21)中，所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)的另一端依次穿过所述上定位组件(23)和所述下定位组件(27)，所述注浆导向帽(28)上的所述液动单向注浆阀(2802)注入所述注浆导向帽(28)和所述粘结套筒(24)内的水泥浆、水泥砂浆或混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套筒(24)中，所述注浆管(26)位于所述粘结套筒(24)的外侧且固定于所述上定位组件(23)上，并插入于所述可扩展舱(25)内部；所述粘结套筒(24)是横截面为圆形或椭圆形或矩形或多边形的柱形筒；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)为等直径或等截面或在所述结构锚固组件(21)上端局部扩径或在所述粘结套筒(24)的底端局部扩径，并且由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP纤维增强复合材料制成；在所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)之间按照一定间距绑扎或外穿有若干个锚筋对中支架(2201)。4.根据权利要求3所述的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，其特征在于，粘结套管(24-G)为仅内装1根所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)的中空管，所述粘结套管(24-G)可以设置1-9根或更多根，所述粘结套管(24-G)是与所述上定位板(2301)同轴的单一中空圆形管或矩形管，或是若干个与所述上锚筋穿越过孔(2307)数量相同且同轴的圆形管或矩形管，所述粘结套管(24-G)为横截面是圆形或矩形的中空管，在所述下定位板(2701)上分别在所述粘结套管(24-G)的位置预留有与所述粘结套管(24-G)数量相同的下过流孔(2711)，在所述上定位板(2301)上在所述粘结套管(24-G)的位置预留有等截面或变截面的环形上灌浆孔(2311)及封堵所述环形上灌浆孔(2311)的环形密封塞(2312)；所述纤维增强复合材料筋、板或绞线(22)的下端依次穿过所述上定位组件(23)和所述下定位组件(27)，所述注浆导向帽(28)上的所述液动单向注浆阀(2802)注入所述注浆导向帽(28)和所述粘结套管(24-G)内的水泥浆或水泥砂浆或混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套管(24-G)中，或通过所述环形上灌浆孔(2311)将水泥浆、水泥砂浆或混凝土或合成树脂注入所述粘结套管(24-G)内；所述粘结套管(24-G)内的水泥浆或水泥砂浆或混凝土或合成树脂粘结锚固于所述粘结套管(24-G)中。5.根据权利要求4所述的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，其特征在于，所述上定位组件(23)包括所述上定位板(2301)、上筒(2302)和气动单向排气阀(2304)，其中所述上筒(2302)的顶端焊接于所述上定位板(2301)底面，所述粘结套筒(24)的上端焊接固定于所述上定位板(2301)底面，所述气动单向排气阀(2304)在所述粘结套筒(24)外侧及所述上筒(2302)内侧穿过并固定于所述上定位板(2301)；在所述上定位板(2301)上位于所述粘结套筒(24)内侧位置包含至少一个上锚筋穿越过孔(2307)和至少一个排气孔(2306)，当所述粘结套筒(24)内部注满粘结浆液后，采用密封塞(2305)以旋紧或胀压或挤压或粘结的方式封闭所述排气孔(2306)；所述上筒(2302)是横截面为圆形或椭圆形或矩形或多边形的柱形筒；所述可扩展舱(25)的上开口采用卡箍(2303)固定于所述上筒(2302)的外侧。6.根据权利要求5所述的采用纤维增强复合材料的舱式锚固装置，其特征在于，所述下定位组件(27)包括所述下定位板(2701)和下筒(2702)，所述下筒(2702)的底端焊接固定于所述下定位板(2701)的顶面，所述粘结套筒(24)的下端焊接固定于所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘钟，郭钢，彭宣常，
申请(专利权)人：中国京冶工程技术有限公司，中冶建筑研究总院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11