一種串囊式充氣錨桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種串囊式充氣錨桿，本發(fā)明采用高彈性橡膠膜、鋼管、鋼環(huán)作為錨桿主體材料。在錨桿端部外套橡膠膜，上下兩端用鋼環(huán)緊扣在鋼管上，在有橡膠膜段的鋼管部分鉆適量充氣孔，錨桿上部接充氣管和壓力表。將錨桿安置在軟土中后，對其進(jìn)行高壓充氣，錨桿端部橡膠膜在充氣壓力下膨脹，擠壓周圍土體形成一個(gè)腰鼓或圓柱狀的擴(kuò)大頭作為錨桿錨固段。在施工完畢不需錨桿受力時(shí)，可打開控制閥門進(jìn)行排氣，可較易將錨桿桿體拔出，從而回收再利用。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約生產(chǎn)成本，操作方便，能隨時(shí)增加或減小膨脹體積和壓力調(diào)節(jié)承載力，節(jié)省施工工期，無污染。
【專利說明】一種串囊式充氣描桿
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖土工程支護(hù)施工機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種串囊式充氣錨桿。
【背景技術(shù)】
[0002]我國軟土地層分布廣泛，且多為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，基坑工程朝深、大、周邊環(huán)境復(fù)雜方向發(fā)展。近年來城市對地下空間的環(huán)境要求日益提高，不允許作為基坑支護(hù)的臨時(shí)錨桿(索)成為地下永久的障礙。軟土地區(qū)基坑支護(hù)中，普通錨桿(索)常常不能達(dá)到預(yù)想的錨固效果，所以端頭擴(kuò)大型錨桿以承載力高而得到了廣泛應(yīng)用，是這些年來錨固工程的熱點(diǎn)之一。傳統(tǒng)擴(kuò)大頭錨桿采用高壓水噴射形成擴(kuò)大頭空腔，而軟土具有流變性，難以阻止?jié){液的四處擴(kuò)散，增加了回收難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種承載力較高、操作簡便，對環(huán)境無污染的可回收新式壓力型擴(kuò)大頭錨桿。
[0004]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明的串囊式充氣錨桿包括桿體、橡膠膜、壓力表、控制閥門I和控制閥門II組成；桿體是一個(gè)中空且兩端封閉的圓桿，桿體的底部串聯(lián)有一個(gè)以上的橡膠膜，每個(gè)橡膠膜覆蓋范圍內(nèi)的桿體上都設(shè)有一個(gè)以上的進(jìn)氣小孔；桿體頂部由上往下依次設(shè)有控制閥門
1、控制閥門II和壓力表；控制閥門I上方的桿體上開有排氣孔。
[0006]桿體的頂端設(shè)有吊環(huán)。
[0007]橡膠膜的上下兩端用鋼環(huán)箍緊在桿體上。
[0008]控制閥門I和控制閥門II之間的桿體連有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管另一端連有進(jìn)氣設(shè)備。
[0009]所述的桿體由Φ 25mm無縫不銹鋼鋼管制作而成,壁厚為3mm,在距桿底5、15、20cm處各對稱加工2個(gè)Φ4_的進(jìn)氣小孔。
[0010]所述的橡膠膜是彈性丁基膠膜，直徑為22mm,長50-150mm,膜厚度為1.0mm。
[0011]所述的控制閥門I和控制閥門II是三片式球閥，每平方米上通過的水、油、氣的壓力最大可達(dá)到70MPa。
[0012]所述的壓力表的量程為0-0.25MPa，精度為0.0lMPa0
[0013]橡膠膜的個(gè)數(shù)優(yōu)選為2-3個(gè)。
[0014]本發(fā)明的積極效果如下:
[0015]本發(fā)明串囊式充氣錨桿是基于軟土在壓力作用下可被擠密壓實(shí)的特性研發(fā)而成的。將錨桿安置在軟土中后，打開上部的控制閥門，用充氣設(shè)備從進(jìn)氣管對橡膠膜進(jìn)行充氣，橡膠膜受力膨脹擠壓周圍土體形成一個(gè)腰鼓或圓柱狀的擴(kuò)大頭錨固段，其實(shí)質(zhì)就是一種端頭擴(kuò)大型錨桿。充氣完成后無需等待就能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的承載力，縮短了工期。施工結(jié)束后，打開控制閥門，排放填充的氣體就能較容易的拔出錨桿桿體，達(dá)到回收再利用的功能。本發(fā)明串囊式充氣錨桿操作簡單，節(jié)約生產(chǎn)成本，無污染，不改變土層原有力學(xué)性質(zhì)，還能節(jié)省施工工期，特別適合在軟弱地層如粉土、砂土、淤泥質(zhì)土層中應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明串囊式充氣錨桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]I吊環(huán)、2排氣孔、3控制閥門1、4桿體空腔、5進(jìn)氣管、6控制閥門I1、7壓力表、8進(jìn)氣設(shè)備、9桿體、10進(jìn)氣小孔、11橡膠膜、12鋼環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面的實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]參見圖1，本發(fā)明的實(shí)施例中，橡膠膜11采用高彈性的丁基膠橡膠膜，自身直徑約為22mm，厚2_4mm，長約0.3-1.0m。將2_3個(gè)橡膠膜11套在桿體9底端，各個(gè)橡膠膜11的上下兩端用鋼環(huán)12箍緊在桿體9上，桿體9選用Φ 25mm無縫不銹鋼鋼管，壁厚3mm。在有橡膠膜11覆蓋的錨桿部分共鉆4-6個(gè)Φ4πιπι的進(jìn)氣小孔10。關(guān)閉控制閥門I 3，打開控制閥門II 6，利用充氣設(shè)備8從進(jìn)氣管5對錨桿進(jìn)行充氣，氣壓的大小可以由壓力表7顯示出來。高壓氣體經(jīng)過桿體9從進(jìn)氣小孔10流出，使橡膠膜11膨脹，擠壓周圍土體。根據(jù)壓力表7的氣壓大小控制橡膠膜11的體積大小，從而避免橡膠膜11因膨脹過大而破裂?？刂崎y門II 6、橡膠膜11以及鋼環(huán)12使充氣錨桿形成一個(gè)密閉的體系。充氣完成后，關(guān)閉控制閥門II 6，這時(shí)兩個(gè)控制閥門之間的桿體空腔4會形成一個(gè)密閉的空間，且里面的氣體有一定得壓強(qiáng)。此時(shí)若撤掉充氣設(shè)備8會有一定的反沖力，對施工人員存在著安全隱患。因此在撤離充氣設(shè)備8前，需打開控制閥門I 3將空腔4內(nèi)的高壓從排氣孔2排出，再撤離充氣設(shè)備8。本發(fā)明在充氣完成后即可提供全部的錨固力，縮短了工期。當(dāng)錨桿不需要再承擔(dān)荷載時(shí)，打開控制閥門I 3，控制閥門II 6對橡膠膜進(jìn)行排氣，拉動吊環(huán)I則可較輕易的將充氣錨桿回收，簡單方便，無廢液廢氣等污染。橡膠膜在受拉的過程中會產(chǎn)生較大的拉伸變形，對其進(jìn)行預(yù)張拉，可消除其大部分變形，這樣可以將被動的支護(hù)體系變?yōu)橹鲃拥闹ёo(hù)體系，同時(shí)可根據(jù)變形控制需要對錨桿進(jìn)行多次張拉，以滿足工程安全。
[0020]綜上所述，本發(fā)明是一種不需加固軟土就能在軟土地區(qū)直接使用，且施工完畢就可提供全部錨固力，無任何污染的可回收再利用的新型擴(kuò)大頭錨桿。適用于在軟土地區(qū)如粉土、砂土和淤泥質(zhì)土中使用，還可水下施工，為海洋、港口水下作業(yè)機(jī)器提供抗浮錨固力。
[0021]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種串囊式充氣錨桿，其特征在于:所述的串囊式充氣錨桿包括桿體(9)、橡膠膜(11)、壓力表(7)、控制閥門I(3)和控制閥門II (6)組成；桿體(9)是一個(gè)中空且兩端封閉的圓桿，桿體(9)的底部串聯(lián)有一個(gè)以上的橡膠膜(11)，每個(gè)橡膠膜(11)覆蓋范圍內(nèi)的桿體(9)上都設(shè)有一個(gè)以上的進(jìn)氣小孔(10);桿體(9)頂部由上往下依次設(shè)有控制閥門I(3)、控制閥門II (6)和壓力表(7);控制閥門I (3)上方的桿體(9)上開有排氣孔(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:桿體(9)的頂端設(shè)有吊環(huán)(I)。
3.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:橡膠膜(11)的上下兩端用鋼環(huán)(12)箍緊在桿體(9)上。
4.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:控制閥門I(3)和控制閥門II(6 )之間的桿體(9 )連有進(jìn)氣管(5 )，進(jìn)氣管(5 )另一端連有進(jìn)氣設(shè)備(8 )。
5.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:所述的桿體(9)由Φ25πιπι無縫不銹鋼鋼管制作而成，壁厚為3mm，在距桿底5、15、20cm處各對稱加工2個(gè)Φ4πιπι的進(jìn)氣小孔(10)。
6.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:所述的橡膠膜(11)是彈性丁基膠膜，直徑為22mm，長50-150mm，膜厚度為1.0mm。
7.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:所述的控制閥門I(3)和控制閥門II (6)是三片式球閥，每平方米上通過的水、油、氣的壓力最大可達(dá)到70MPa。
8.如權(quán)利要求1所述的串囊式充氣錨桿，其特征在于:所述的壓力表(7)的量程為0-0.25MPa，精度為 0.0lMPa0
【文檔編號】E02D5/74GK103911992SQ201410156603
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】彭文祥, 曹佳文, 張旭, 莫建軍 申請人:中南大學(xué)