一种重力式释放变直径钢筋笼及其锚杆或桩基制造技术

一种锚杆或桩基用重力式释放变直径钢筋笼，包括轴向杆、N个圆环或环板，N组筋条，N取3以上；圆环或环板均匀分布轴向杆上滑动；每组每根筋条的一端在对应的一个圆环或环板上均匀活络固定，每根筋条的另一端为自由端或竖筋，连接竖筋时每根筋条的另一端分别活络固定连接到轴向杆周围均匀分布的竖筋，每组筋条的数字等于竖筋的数字，此数字为4‑12根，N取3以上；钢筋笼上部或下部设置承压板与连接管，连接管是施力端，承压板与一个圆环或环板接触施加圆环或环板滑动释放力。

【技术实现步骤摘要】
一种重力式释放变直径钢筋笼及其锚杆或桩基一、
本专利技术涉及一种变直径(以下称变径或扩大式)钢筋笼及其锚杆或桩基，尤其是锚杆或桩基中的骨架——重力式释放变直径钢筋笼及其扩体锚杆或桩基，主要用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，地质灾害治理,以及加固等技术范畴，也用于抗压桩基。本专利技术提供的是抗拔力/抗压力较大，性能稳定可靠锚杆或桩基中的重力式释放变直径钢筋笼骨架。二、
技术介绍
锚杆是岩土体加固的杆件体系结构。通过锚杆杆体的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。从力学观点上是主要是提高了围岩体的粘聚力C和内摩擦角φ。其实质上锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的关键。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。锚杆必须具备几个要素：一个抗拉强度高于岩土体的杆体，杆体一端可以和岩土体紧密接触形成摩擦(或粘结)阻力；锚杆杆体位于岩土体外部的另一端能够形成对岩土体的径向阻力；锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力；锚固段是指水泥浆体或混凝土锚固体将预应力筋与土层粘结的区域，其功能是将锚固体与土层的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压或抗拉作用，将自由段的拉力传至土体深处。锚杆是当代地下开采的矿山当中巷道支护的最基本的组成部分，将巷道的围岩束缚在一起,使围岩自身支护自身；现在锚杆不仅用于矿山，也用于建筑工程技术中，对地下室、边坡，隧道，坝体等进行主动加固。锚杆的基本型是：钢筋或钢丝绳砂浆锚杆。以水泥砂浆作为锚杆与围岩的粘结剂。还包括倒楔式金属锚杆。管缝式锚杆。树脂锚杆。用树脂作为锚杆的粘结剂，成本较高。西安科技大学惠兴田专利技术了一种新型的螺旋式锚杆→自旋锚杆。自旋锚杆包括以下种类：自攻挤压旋进锚杆→在土层中无需钻孔直接挤压旋进安装锚固力20KN/m；自旋注浆锚杆→在钻孔中安装结束后利用自旋锚杆注浆就成为具有初锚力的自旋注浆锚杆；自旋树脂锚杆→在钻孔中安装的同时自旋锚杆将树脂药卷搅拌成为具有初锚力的自旋树脂锚杆；自钻自锚固锚杆→在自旋锚杆中空内放入钻杆使钻眼安装一次完成是具有初锚力的自钻锚杆；自旋喷浆锚杆→在土层中边喷浆边钻进安装锚注一次完成锚固力35KN/m；目前市场上常用的扩体锚杆技术有素浆体，囊式扩体锚杆技术等。在成本的施工方面，变径大小头锚杆或桩基的扩孔技术已经有基础，注浆或混凝土的注入单独形成大小头，但未及相适应的钢筋骨架，不能形成有足够摩擦力的拉力或抗力传递的锚杆或桩基，尤其是锚杆的锚固力受到限制。在用于建筑地下室抗浮基坑支护，边坡支护，以及加固等
时锚固力有所不足。因为它们需要抗拔力较大，且要求稳定可靠。在一些粘土层、软弱层、卵石层、砂砾层或风化岩层中,由于这些地层的强度往往低于混凝土的强度,不利于混凝土基础桩桩身的承载力发挥。因此,为了充分发挥混凝土的强度特性,已经有建筑工程方面的论文提出采用变径基础桩来提高桩的承载力,在技术上显然是合理可行的。CN201710363883一种克服抗浮固定直径锚头或扩大头锚杆体系的结构是，当钻孔钻进至设计深度，能够开展高压旋喷施工或机械扩孔施工，放下锚杆的拉杆与固定直径锚头或扩大头，扩大头到位后扩大机构将扩大头扩大至设计尺寸，然后高压注浆或灌注混凝土在扩体段和整个自由段成桩；锚杆中拉杆采用能施加预应力的螺纹钢筋；绑扎螺旋箍筋以及基底上的基础底板钢筋，绑扎过程中避免碰撞预应力钢筋；最后，支模浇筑基础混凝土基础底板。用先张法预制预应力锚杆杆件技术参见下述：工程实际表明；承压型重力式释放变直径钢筋笼扩体锚杆的位移由杆体的弹性变形和扩体段的滑移(塑性变形)两部分组成。扩大头锚杆技术是一种新型的地下工程应用技术，符合国家倡导的“节能减排、绿色发展”精神。在解决地下室抗浮、基坑支护等方面，与一般传统工艺相比，更加的经济、环保；同时在工期与耐久性等方面，也有较大的优势。随着扩体锚杆技术的推广，越来越多的工程采用扩体锚杆技术进行地下室抗浮、基坑支护等。与此同时，大量的工程实践表明，锚杆的承拉力远大于普通锚杆，其变形位移的尺度大，因而在位移控制方面比传统的桩基础大，因此如何更好的控制锚杆的变形，是对扩体锚杆技术改进的一个重要方向。现有的扩大头锚杆在钢筋笼结构是以若干与主钢筋的竖向筋平行的结构为主，可用于变径基础桩的强度变形计算和非变径基础桩的计算方法一样。基础桩分端承桩和摩擦桩,二者的强度变形计算不同,以摩擦桩为对象进行计算比较。摩擦桩的强度一般由桩的侧摩阻力和桩端持力层的强度组成,对于摩擦桩来说,桩周摩阻力是主要的,但对于大部分基础桩特别是大直径桩,桩端支承于基岩,桩端的支承力是主要的,因此桩端持力层的极限强度计算就显得非常重要,因为桩端持力层的强度计算不同的方法得出的值相差很大。基础桩持力层的强度不仅与岩、土的本身性质有关,而且与桩基的埋深及尺寸有关。可见变径基础桩在应用上很有前途，但是，如何获得可行的变径基础桩是一个需要解决的问题。钢筋笼结构是以若干与主钢筋的竖向筋平行的结构在受力上不利吸收锚杆主钢筋杆的拉力强度，总体而言，锚杆主钢筋杆传递到钢筋笼及与之凝结的混凝土，需要设计一种成本低、受力结构更合理的、钢筋笼在垂直于主钢筋的具有更好受力强度的扩大头钢筋笼。但现有的扩大头钢筋笼的释放要采用外力和弹簧，在成本和构造上比较复杂，而采用重力式释放变直径钢筋笼的结构更为简明可靠。三、
技术实现思路
本专利技术目的是，提出一种结构更为简明可靠扩大头重力式释放变直径钢筋笼，克服素浆体扩大头的锚固或桩基承载能力和整体性差的不足，应用于构成具有标准钢筋骨架的扩体锚杆或桩基，具有低成本和简单简明的力学结构，用于性能价格比最优的锚杆或桩基。本专利技术的技术方案是：包括轴向杆、N个圆环或环板(花键)，N组筋条，N取3以上；圆环或环板均匀分布轴向杆上滑动；每组每根筋条的一端在对应的一个圆环或环板上均匀活络固定，每根筋条的另一端为自由端或竖筋，连接竖筋时每根筋条的另一端分别活络固定连接到轴向杆周围均匀分布的竖筋，每组筋条的数字等于竖筋的数字，此数字为4-12根，N取3以上；钢筋笼上部或下部设置承压板与连接管，连接管是施力端，承压板与一个圆环或环板接触施加圆环或环板滑动释放力。N个圆环或环板与轴向杆的固定结构会有多种，也可以是滑动式的，只要一只圆环或环板固定住被承压板驱动即可(可带动到滑动式圆环或环板及相应的筋条)。设有上或下承压板或同时设有上、下承压板，钢筋笼的下部设有下承压板，位于钢筋笼的上部，设有注浆管，上下承压板均连接在轴向杆或主钢筋上，或另设连接装置用于连接上承压板与下承压板，上下承压板的结构尤其是附有孔或螺纹孔的平板，平板是矩形或圆形；平板与钢筋可以浇筑凝结材料。多个滑动式圆环或环板一般在主钢筋上均匀分布，也均匀受力；多个滑动式圆环或环板相互间固定或不固定均可，只要所有筋条组的长度相同，均会使每只滑动式圆环或环板及对应的每组筋条均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.锚杆或桩基用重力式释放变直径钢筋笼，其特征是，包括轴向杆、N个圆环或环板，N组筋条，N取3以上；圆环或环板均匀分布轴向杆上滑动；每组每根筋条的一端在对应的一个圆环或环板上均匀活络固定，每根筋条的另一端为自由端或竖筋，连接竖筋时每根筋条的另一端分别活络固定连接到轴向杆周围均匀分布的竖筋，每组筋条的数字等于竖筋的数字，此数字为4-12根，N取3以上；钢筋笼上部或下部设置承压板与连接管，连接管是施力端，承压板与一个圆环或环板接触施加圆环或环板滑动释放力。/n

【技术特征摘要】
1.锚杆或桩基用重力式释放变直径钢筋笼，其特征是，包括轴向杆、N个圆环或环板，N组筋条，N取3以上；圆环或环板均匀分布轴向杆上滑动；每组每根筋条的一端在对应的一个圆环或环板上均匀活络固定，每根筋条的另一端为自由端或竖筋，连接竖筋时每根筋条的另一端分别活络固定连接到轴向杆周围均匀分布的竖筋，每组筋条的数字等于竖筋的数字，此数字为4-12根，N取3以上；钢筋笼上部或下部设置承压板与连接管，连接管是施力端，承压板与一个圆环或环板接触施加圆环或环板滑动释放力。


2.根据权利要求1所述的钢筋笼，其特征是，设有上或下承压板或同时设有上、下承压板，钢筋笼的下部设有下承压板，位于钢筋笼的上部，设有注浆管，上下承压板均连接在轴向杆或主钢筋上，或另设连接装置用于连接上承压板与下承压板，上下承压板的结构尤其是附有孔或螺纹孔的平板，平板是矩形或圆形；平板与钢筋可以浇筑凝结材料。


3.根据权利要求1或2所述的钢筋笼，其特征是，N个圆环或环板与轴向杆的固定式或滑动式，只要一只圆环或环板被驱动，轴向杆带动到其它圆环或环板及相应的筋条的撑开；多个滑动式圆环或环板在轴向杆上均匀分布；所有筋条组的长度相同。


4.根据权利要求1或2所述的钢筋笼，其特征是，所述活络固定的结构是销轴的结构；轴向杆内套在主钢筋上，滑动的圆环或环板(花键)在主钢筋或桩基杆上设有限位的装置；释放方式包括重力、弹簧、弹簧片、弹力环、弹力球、弹力棒、压缩囊、配重、自重、振动、液压杆、气压杆、高压气体或液体冲击打开方式。


5.根据权利要求1或2所述的钢筋笼，其特征是，承压变径钢筋笼扩体锚杆或桩基，变径钢筋笼在置于扩体段时展开释放，在变径钢筋笼上设有注浆或注入混凝土导管机构，变径钢筋笼成为锚杆或桩基的骨架。


6.根据权利要求1或2所述的钢筋笼，其特征是，钢筋笼的上下位置设置承压板，包括上、下承压板或上与下承压板，上、下承压板连接在轴向杆或主钢筋上，或另设连接装置用于连接上承压板与下承压板。


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【专利技术属性】
技术研发人员：武冬冬，武海龙，
申请(专利权)人：江苏富路建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32