[实用新型]一种适用于下部扩体桩的端锚式抗拔装置

说明书

本发明公开了一种适用于下部扩体桩的端锚式抗拔装置，属于地基基础领域。该装置主要由上部套管、下部导向管、张拉锚索和开合扇叶组成，所述上部套管与侧面具有导向槽的下部导向管通过焊接连成整体，并在下部导向管下端焊接锥形管尖；所述张拉锚索贯穿上部套管与下部导向管内的锚固端块固定连接；所述开合扇叶与锚固端块铰式连接，并通过支撑杆与套管或导向管上的固定支座活动连接。该装置待下部扩体桩成孔灌浆后立即压入，就位后拉伸张拉锚索，锚固端块随之向上滑动并促使开合扇叶张开，孔内灌浆液流入填充导向管空腔，形成桩端扩大锚固体。本发明结构简单，工艺可靠，通过开合扇叶可实现对下部扩体桩扩径段的加筋增强，大幅提高桩端扩径段的锚固作用，应用于抗浮结构时下部锚固可使桩身处于受压状态，有利于桩身抗拔承载力发挥。

技术领域

本发明涉一种适用于下部扩体桩的端锚式抗拔装置，用于建筑、桥梁、市政、岸堤等工程领域的抗浮结构。

背景技术

随着改革开放的发展，近年来，地下空间的利用和开发逐年增加，造成基础进入地下水中的深度比加深，上拔荷载作用在基础上的力越来越大。使得上部建筑结构的抗浮问题越来越受到重视。许多建筑物倾斜甚至倒塌的工程事故是地下水上浮力过大造成的结果。

那么抵抗由于浮力引起的建筑物倾覆的措施，显得尤为突出。抗浮措施一般有释放水浮力、增加自重和设置抗拔桩三种方法。而设置抗拔桩则是建筑结构抗浮问题中比较常用的方法。目前，工程中应用较为广泛的桩型主要为灌注桩和预制桩，但其各自自身缺陷带来的诸多问题不容忽视。例如：灌注桩造价大，工艺复杂，工期相对较长，基础和上部结构施工有时有间断；预制桩的挤土效应在饱和粘性土中是负面的，会引发灌注桩断桩，缩颈等质量事故，对于挤土混凝土桩和钢桩会导致桩体上浮，降低承载力，增大沉降。

扩体桩作为一种新的桩基类型，有混凝土预制桩外包裹水泥土混合料、水泥砂浆混合料、低强度等级混凝土等固结体而组成。预制桩与外包裹固结体共同承担上部荷载，具有较高的单桩承载力、良好的抗渗性和经济环保等优势，可应用于桩基工程、基坑支护、软土地基处理等领域，受到了工程界和学术界的广泛关注，提升扩体桩的抗拔性能成为工程考虑的主要问题。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种适用于下部扩体桩的端锚式抗拔装置，主要为了开发一种结构简单，工艺可靠，通过开合扇叶可实现对下部扩体桩扩径段的加筋增强，大幅提高桩端扩径段的锚固作用，应用于抗浮结构时下部锚固可使桩身处于受压状态，有利于桩身抗拔承载力发挥的端锚式抗拔装置。

本发明采用的技术方案是：一种适用于下部扩体桩的端锚式抗拔装置，主要由上部套管、下部导向管、张拉锚索和开合扇叶组成。

所述上部套管与侧面具有导向槽的下部导向管通过焊接连成整体，并在下部导向管下端焊接锥形管尖；所述张拉锚索贯穿上部套管与下部导向管内的锚固端块固定连接；所述开合扇叶在导向槽处与锚固端块铰式连接，并通过支撑杆与套管或导向管上的固定支座活动连接。

所述上部套管、下部导向管、锥形管尖、锚固端块、支撑杆和固定支座均采用钢质材料。

所述张拉锚索采用若干根高强钢绞线或钢筋组成，其中上部套管部分锚索与套管之间灌注润滑黄油，下部导向管内锚索与2～3个锚固端块固定连接。

所述开合扇叶设置于下部扩体桩的扩径段，扇叶闭合时直径小于上部非扩径段桩径，扇叶张开后直径小于扩径段直径5～10cm，且大于非扩径段桩径；所述开合扇叶整体呈中轴线下凹的树叶状，由加强钢筋骨架与钢质扇片焊接成型。

所述锚固端块为圆柱体，内置于下部导向管内，每个锚固端块铰接4～5个开合扇叶。

施工方法为：实施中，先用钻机施工下部扩体桩孔，待孔内灌注浆液后压入所述抗拔装置，压入时在浆液反力作用下开合扇叶成闭合状态；待抗拔装置就位后拉伸张拉锚索，锚固端块随之向上滑动并促使开合扇叶张开，同时孔内灌浆液流入填充导向管空腔，形成桩端扩大锚固体。