本實用新型涉及一種應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域，用于建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)抗浮與抗傾覆、基坑支護與邊坡防護等巖土錨固工程中具有防腐與高承載要求的巖土錨固構(gòu)件。

背景技術(shù)：

巖土錨固技術(shù)通過充分調(diào)動巖土體自身抗力，使其展現(xiàn)了安全可靠、成本低廉的優(yōu)勢。近20年來，巖土工程領(lǐng)域?qū)嵱眯滦蛣?chuàng)造了許多錨固結(jié)構(gòu)用以提升錨桿的承載力與耐久性。然而，目前巖土錨桿的承載能力仍然受錨筋材料強度制約，而傳統(tǒng)的鋼絞線、鋼筋等材料已不能滿足新型巖土錨桿對高承載力的迫切需求。

另一方面，國內(nèi)外巖土工程界在工程實踐中發(fā)現(xiàn)鋼錨桿存在易腐蝕、耐久性不足等技術(shù)瓶頸，這些技術(shù)缺陷嚴重影響了巖土錨桿服役壽命，降低了錨固結(jié)構(gòu)安全度。雖然工程技術(shù)人員曾嘗試采用錨桿對中支架、漿液防腐劑或鋼材桿體表面鍍鋅等防腐措施，但由于隱蔽工程施工質(zhì)量難以控制、巖土地層和地下水的腐蝕性客觀存在，鋼錨桿的防腐技術(shù)難題至今沒有得到解決。此外，鋼錨桿在工程應(yīng)用中由于鋼材自重大，給運輸和安裝帶來了困難，并增加了巖土錨固施工成本。

為了更好地解決鋼錨桿在工程應(yīng)用中的諸多弊病，本實用新型正在尋求一種在巖土錨固結(jié)構(gòu)全服役期中能夠提供高承載力、防腐耐久，并實現(xiàn)輕量化的巖土錨桿結(jié)構(gòu)裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本實用新型提供了一種能夠提高巖土錨固結(jié)構(gòu)承載力與耐久性、降低施工難度與工程造價，同時能夠在復(fù)雜地質(zhì)條件下， 充分調(diào)動巖土體自身承載能力，提升巖土抗拔構(gòu)件的承載和防腐性能，并且能夠工廠化生產(chǎn)、輕量化運輸與快捷安裝的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置。

本實用新型所提出的技術(shù)方案是：

一種采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置，包括結(jié)構(gòu)錨固組件、粘結(jié)套筒和可擴展艙；所述粘結(jié)套筒內(nèi)至少設(shè)置有一根高性能纖維增強復(fù)合材料筋、板或纖維增強復(fù)合材料絞線，簡稱纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線。

還包括上定位組件、下定位組件和注漿導(dǎo)向帽，所述可擴展艙通過所述上定位組件和所述下定位組件固定在所述粘結(jié)套筒上；所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的下部錨固于所述粘結(jié)套筒中，上部固定在所述結(jié)構(gòu)錨固組件中；所述結(jié)構(gòu)錨固組件和所述粘結(jié)套筒由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等纖維增強復(fù)合材料的短切纖維注塑成型，或由鋼材加工成型。

所述可擴展艙內(nèi)部設(shè)置有至少一根注漿管，所述注漿管位于所述可擴展艙內(nèi)的部分設(shè)有至少一個液動單向注漿閥；所述注漿導(dǎo)向帽設(shè)置有液動單向注漿閥。

所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的一端固定于所述結(jié)構(gòu)錨固組件中，所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的另一端依次穿過所述上定位組件和所述下定位組件，所述注漿導(dǎo)向帽(28)上的所述液動單向注漿閥(2802)注入所述注漿導(dǎo)向帽(28)和所述粘結(jié)套筒(24)內(nèi)的水泥漿、水泥砂漿或混凝土或合成樹脂粘結(jié)錨固于所述粘結(jié)套筒中，所述注漿管位于所述粘結(jié)套筒的外側(cè)且固定于所述上定位組件上，并插入于所述可擴展艙內(nèi)部；所述粘結(jié)套筒是橫截面為圓形或橢圓形或矩形或多邊形的柱形筒。

所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線為等直徑或等截面或在所述結(jié)構(gòu)錨固組件上端局部擴徑或在所述粘結(jié)套筒的底端局部擴徑，并且由GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等纖維增強復(fù)合材料制成；在所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線之間按照一定間距綁扎或外穿有若干個錨筋對中支架。

所述粘結(jié)套管為僅內(nèi)裝1根所述的纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的中空管，粘結(jié)套管可以設(shè)置1-9根或更多根，所述粘結(jié)套管是與所述上定位板同軸的單一中空圓形管或矩形管，或是若干個與所述上錨筋穿越過孔數(shù)量相同且同軸的圓形管或矩形管，所述粘結(jié)套管為橫截面為圓形或矩形的中空管，在所述下定位板上分別在所述粘結(jié)套管的位置預(yù)留有與所述粘結(jié)套管數(shù)量相同的下過流孔，在所述上定位板上在所述粘結(jié)套管的位置預(yù)留有等截面或變截面的環(huán)形上灌漿孔及封堵所述環(huán)形上灌漿孔的環(huán)形密封塞。

所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的下端依次穿過所述上定位組件和所述下定位組件，所述注漿導(dǎo)向帽(28)上的所述液動單向注漿閥(2802)注入所述注漿導(dǎo)向帽(28)和所述粘結(jié)套管(24-G)內(nèi)的水泥漿或水泥砂漿或混凝土或合成樹脂粘結(jié)錨固于所述粘結(jié)套管中，或通過所述環(huán)形上灌漿孔將水泥漿、水泥砂漿或混凝土或合成樹脂注入所述粘結(jié)套管內(nèi)；所述粘結(jié)套管內(nèi)的水泥漿或水泥砂漿或混凝土或合成樹脂粘結(jié)錨固于所述粘結(jié)套管中。

所述上定位組件包括上定位板、上筒和氣動單向排氣閥，其中所述上筒的頂端焊接于所述上定位板底面，所述粘結(jié)套筒的上端焊接固定于所述上定位板底面，所述氣動單向排氣閥在所述粘結(jié)套筒外側(cè)及所述上筒內(nèi)側(cè)穿過并固定于所述上定位板；在所述上定位板上位于所述粘結(jié)套筒內(nèi)側(cè)位 置包含至少一個上錨筋穿越過孔和至少一個排氣孔，當(dāng)所述粘結(jié)套筒內(nèi)部注滿粘結(jié)漿液后，采用密封塞以旋緊或脹壓或擠壓或粘結(jié)的方式封閉所述排氣孔；所述上筒是橫截面為圓形或橢圓形或矩形或多邊形的柱形筒；所述可擴展艙的上開口采用卡箍固定于所述上筒的外側(cè)。

所述下定位組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頂面，所述粘結(jié)套筒的下端焊接固定于所述下定位板的頂面；所述下定位板上位于所述粘結(jié)套筒內(nèi)側(cè)包含與所述上錨筋穿越過孔同數(shù)量且同軸的下錨筋穿越過孔和至少一個過流孔；所述下筒是橫截面為圓形、橢圓形或矩形或多邊形的柱形筒；所述可擴展艙的下開口采用卡箍固定于所述下筒的外側(cè)。

所述可擴展艙的原始狀態(tài)是折疊式筒狀結(jié)構(gòu)，所述可擴展艙通過由所述注漿管向其內(nèi)部注入9MPa注漿壓力以下的水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土?xí)r向周圍展開；所述可擴展艙由所述注漿管灌注漿液而展開后的橫截面為等截面或變截面的圓形或橢圓形或多邊形，所述可擴展艙(25)由具有不滲透或弱滲透性的、彈性的復(fù)合材料構(gòu)成。

所述注漿導(dǎo)向帽包含一個下端封閉，上端開口的導(dǎo)向帽，所述導(dǎo)向帽是橫截面為等截面或變截面的圓形或橢圓形或矩形或多邊形的半封閉筒蓋，或是錐形或圓臺形筒蓋，所述導(dǎo)向帽的側(cè)面或底面固定有1個向所述注漿導(dǎo)向帽內(nèi)的液動單向注漿閥；所述注漿導(dǎo)向帽通過焊接或螺栓或旋接固定于所述下定位組件的底面。

所述注漿管包含一根金屬或塑料長管和至少一個液動單向注漿閥；所述注漿管通過所述上定位板固定于所述上定位組件上，并且位于所述粘結(jié)套筒的外側(cè)和所述上筒的內(nèi)側(cè)，并插入所述可擴展艙的內(nèi)部，并且所述液動單向注漿閥位于所述可擴展艙的內(nèi)部。

所述結(jié)構(gòu)錨固組件包含1個錨固套筒、1個上承力板、1個下承力板、1個帶有內(nèi)螺紋的可調(diào)諧的承載螺母和與所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線數(shù)量相同的若干套夾片，其中所述錨固套筒是截面內(nèi)側(cè)為等截面或變截面的圓形或橢圓形或多邊形、截面外側(cè)為圓形并帶有外螺紋的套筒；所述錨固套筒內(nèi)側(cè)靠近頂端位置設(shè)有一圈截面為圓形或橢圓形或多邊形的凸臺，在所述凸臺上安裝有帶有與所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線數(shù)量相同且同軸的倒圓臺形通孔的所述上承力板；所述錨固套筒的下端焊接有帶有圓形通孔的所述下承力板，在所述下承力板的頂面，并位于所述錨固套筒內(nèi)側(cè)放置帶有圓形通孔的橡膠墊圈，其中所述橡膠墊圈的所述圓形通孔的直徑略小于所述下承力板上的所述圓形通孔，并且兩者數(shù)量相同且同軸；所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線依次穿過所述下承力板、所述橡膠墊圈和所述上承力板；最終所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線通過水泥漿或水泥砂漿或特種混凝土或合成樹脂錨固于所述錨固套筒內(nèi)，并利用所述夾片固定于所述上承力板上。

所述結(jié)構(gòu)錨固組件包括1個承力板，與所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線數(shù)量相同的若干個錨固套管和若干套夾片；所述承力板上包括與所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線數(shù)量相同的若干個倒圓臺形通孔，各所述錨固套管焊接固定于所述承力板底面，并與所述倒圓臺形通孔同軸；所述承力板包括至少有1個與各所述錨固套管連通的注漿孔和與所述錨固套管數(shù)量相同且連通的排氣孔；各所述錨固套管底面包含1個圓形通孔；所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線依次穿過所述圓形通孔和所述倒圓臺形通孔，并通過水泥漿或水泥砂漿或特種混凝土或合成樹脂錨固于所述各錨固套管內(nèi)，并采用所述夾片固定于所述承力板上。

所述結(jié)構(gòu)錨固組件包含1個承力板和與所述纖維增強復(fù)合材料筋、板 或絞線數(shù)量相同的若干組夾片；在所述承力板上包括與所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線數(shù)量相同的倒圓臺形通孔；所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線穿過所述承力板，并采用所述夾片固定于所述承力板上。

一種纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的施工方法包括以下步驟：

1、將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的一端通過所述下錨筋穿越過孔和所述上錨筋穿越過孔，穿過所述下定位組件、所述粘結(jié)套筒和所述上定位組件；

2、將所述注漿導(dǎo)向帽固定于所述下定位組件底面，并通過所述液動單向注漿閥向所述注漿導(dǎo)向帽和所述粘結(jié)套筒的內(nèi)部進行壓力注漿，漿液注滿后采用所述密封塞將所述排氣孔密封；

3、將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線自所述圓形通孔和所述圓形通孔穿過所述下承力板和所述橡膠墊圈；

4、通過上開口處向所述錨固套筒內(nèi)部注漿，通過所述錨固套筒的上開口采用所述上承力板安裝在所述凸臺上以封住所述錨固套筒的上開口，并保證所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線穿過所述上承力板的所述倒圓臺形通孔，采用所述夾片在所述倒圓臺形通孔內(nèi)固定所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線；

5、根據(jù)設(shè)計要求在目標場地的巖土體中鉆孔并底部擴孔；

6、在所述鉆孔中注入水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土；

7、將所述采用復(fù)合材料的艙式錨固裝置自所述注漿導(dǎo)向帽開始放入所述鉆孔內(nèi)的設(shè)計位置；

8、通過所述注漿管向所述可擴展艙內(nèi)灌注注漿壓力不大于9MPa的水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土，直到達到設(shè)計灌注量為止；

9、待灌注漿液硬化后，采用千斤頂對所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或 絞線進行張拉，并旋轉(zhuǎn)鎖緊所述結(jié)構(gòu)錨固組件外側(cè)的所述承載螺母對所述采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置施加預(yù)應(yīng)力。

一種纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的施工方法：

1、將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的一端通過所述下錨筋穿越過孔和所述上錨筋穿越過孔，穿過所述下定位組件、所述粘結(jié)套筒和所述上定位組件；

2、將所述注漿導(dǎo)向帽固定于所述下定位組件底面，并通過所述液動單向注漿閥向所述注漿導(dǎo)向帽和所述粘結(jié)套筒的內(nèi)部注漿，漿液注滿后采用所述密封塞將所述排氣孔密封；

3、根據(jù)設(shè)計要求在目標場地的巖土體中鉆孔并底部擴孔；

4、在所述鉆孔中注入水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土；

5、將所述采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置自所述注漿導(dǎo)向帽底端放入所述鉆孔內(nèi)；

6、通過所述注漿管向所述可擴展艙內(nèi)灌注壓力不大于8MPa的水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土，直到灌注量達到設(shè)計值為止；

7、將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線自所述結(jié)構(gòu)錨固組件的所述圓形通孔和所述倒圓臺形通孔穿過所述承力板，并采用所述夾片將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線固定于所述承力板上的所述倒圓臺形通孔內(nèi)；

8、通過所述承力板上的所述注漿孔向所述錨固套筒內(nèi)注漿，當(dāng)所述排氣孔開始溢出漿液時結(jié)束注漿，完成錨桿安裝。

一種纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的施工方法：

1、將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的一端通過所述下錨筋穿越過孔和所述上錨筋穿越過孔，穿過所述下定位組件、多個所述粘結(jié)套管和 所述上定位組件；

2、將所述注漿導(dǎo)向帽固定于所述下定位組件底面，并通過所述液動單向注漿閥向所述注漿導(dǎo)向帽和多個所述粘結(jié)套管的內(nèi)部注漿，漿液注滿后采用所述密封塞將所述排氣孔密封；

3、根據(jù)設(shè)計要求在目標場地的巖土體中鉆孔并底部擴孔；

4、在所述鉆孔中注入水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土；

5、將所述采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置自所述注漿導(dǎo)向帽底端放入所述鉆孔內(nèi)；

6、通過所述注漿管向所述可擴展艙內(nèi)灌注壓力不大于7MPa的水泥漿或水泥砂漿或細石混凝土，直到達到設(shè)計灌注量為止；

7、將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線自所述倒錐形通孔內(nèi)穿過所述承力板，隨后采用所述夾片將所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線固定于所述承力板內(nèi)。

本實用新型相對現(xiàn)有技術(shù)的有益效果：

本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置，能夠在復(fù)雜地質(zhì)條件下，充分調(diào)動巖土體自身承載能力，提高巖土抗拔構(gòu)件的承載和防腐性能，并能夠?qū)崿F(xiàn)工廠化生產(chǎn)，輕量化運輸與快捷安裝的高性能巖土錨固構(gòu)件及其施工方法。

本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置，上定位組件和下定位組件之間及可擴展艙內(nèi)部設(shè)有一個粘結(jié)套筒或多個粘結(jié)套管。通過向粘結(jié)套筒或粘結(jié)套管內(nèi)注入高性能灌漿料，將纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線以粘結(jié)的方式錨固于粘結(jié)套筒或粘結(jié)套管內(nèi)，通過纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線與凝結(jié)硬化后的高性能灌漿料之間的粘結(jié)力、摩擦力和機械咬合力將結(jié)構(gòu)物傳遞于所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線的拉力傳遞給 所述粘結(jié)套筒或粘結(jié)套管，進而通過上、下定位組件傳遞于可擴展艙，并最終以所述可擴展艙與巖土體之間的承壓力和摩擦力的形式傳遞給巖土體，以承受外部結(jié)構(gòu)荷載，最終實現(xiàn)建構(gòu)筑物長期穩(wěn)定的目的。

本實用新型纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置，通過所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線與可擴展艙的結(jié)合顯著提高了巖土錨桿的承載與防腐能力。此外，通過所述纖維增強復(fù)合材料筋、板或絞線與所述粘結(jié)套筒或粘結(jié)套管的粘結(jié)傳力形式有效解決了纖維增強復(fù)合材料因橫向抗剪強度低而難以可靠錨固的技術(shù)難題，并通過引進GFRP或BFRP或AFRP或CFRP等新型高性能纖維增強復(fù)合材料創(chuàng)新了擴體錨桿的可靠粘結(jié)錨固結(jié)構(gòu)裝置。

附圖說明

圖1為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖的主視剖面圖；

圖2為圖1的2A的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的2A的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖1的2B的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖1的2B的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖1的2C的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為圖1的2C的分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為圖1的21-21剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為圖1的22-22剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為圖7的23-23剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為圖7的24-24剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為錨筋對中支架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為圖1的21的實施例A的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為圖1的21的實施例B的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖15為圖1的21的實施例C的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖16為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第一步示意圖；

圖17為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第二步示意圖；

圖18為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第三步示意圖；

圖19為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第四步示意圖；

圖20為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第五步示意圖；

圖21為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第六步示意圖；

圖22為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的組裝過程第七步示意圖；

圖23為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖的主視剖面圖；

圖24為本實用新型的采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的又一種結(jié)構(gòu)示意圖的主視剖面圖；

圖25為圖23的42-42剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖26為圖24的422-422剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下參照附圖及實施例對本實用新型進行詳細說明：

如圖1-12所示，本實用新型實施例一，一種采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置包含結(jié)構(gòu)錨固組件21、上定位組件23、粘結(jié)套筒24、注漿管26、下定位組件27和注漿導(dǎo)向帽28。4根等截面的BFRP玄武巖纖維增強復(fù)合材料筋22的一端固定于所述結(jié)構(gòu)錨固組件21上，另一端分別穿過所述上定位組件23和所述下定位組件27，并通過固定于所述注漿導(dǎo)向帽28上的液動單向注漿閥2802注入所述注漿導(dǎo)向帽28和所述粘結(jié)套筒24中的水泥漿、水泥砂漿或合成樹脂粘結(jié)固定于所述粘結(jié)套筒24內(nèi)。1根所述注漿管26在所述粘結(jié)套筒24外側(cè)穿過并固定于所述上定位組件23，插入于所述可擴展艙25內(nèi)部。所述上定位組件23包括上定位板2301、上筒2302和氣動單向排氣閥2304，其中所述上筒2302的頂端焊接于所述上定位板2301底面，所述粘結(jié)套筒24的上端焊接固定于所述上定位板2301底面，所述氣動單向排氣閥2304在所述粘結(jié)套筒24外側(cè)及所述上筒2302內(nèi)側(cè)穿過并固定于所述上定位板2301。所述上定位板2301上位于所述粘結(jié)套筒24內(nèi)側(cè)位置包含4個上錨筋穿越過孔2307和1個排氣孔2306，當(dāng)所述粘結(jié)套筒24內(nèi)部注滿漿液后采用密封塞2305以旋緊的方式封閉所述排氣孔2306。所述上筒2302為圓環(huán)形橫截面的筒。所述可擴展艙25的上開口采用卡箍2303固定于所述上筒2302的外側(cè)。

所述下定位組件27包括下定位板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的頂面，所述粘結(jié)套筒24的下端焊接固定于所述下定位板2701的頂面。所述下定位板2701上位于所述粘結(jié)套筒24內(nèi)側(cè)包含4個與所述上錨筋穿越過孔2307同數(shù)量且同軸的下錨筋穿越過孔2705和1個過流孔2704；所述下筒2702是橫截面為圓環(huán)形的筒。所述可擴展艙25的下開口采用卡箍2703固定于所述下筒2702的外側(cè)。

所述粘結(jié)套筒24是橫截面為圓形的套筒。

所述可擴展艙25的原始狀態(tài)是折疊式筒狀結(jié)構(gòu)，所述可擴展艙25通過所述注漿管26向其內(nèi)部注入9MPa注漿壓力以下的水泥漿或水泥砂漿或特種混凝土?xí)r向外展開；所述可擴展艙25經(jīng)壓力注漿展開后的橫截面呈變截面的圓形；所述可擴展艙25由具有不滲透或弱滲透性的、彈性的復(fù)合材料構(gòu)成。

4根所述纖維增強復(fù)合材料筋22為等直徑的承力桿件，其由BFRP玄武巖纖維增強復(fù)合材料制成，在4根所述纖維增強復(fù)合材料筋22之間按照一定間距外穿有若干個錨筋對中支架2201。

所述注漿導(dǎo)向帽28包含一個下端封閉，上端開口的導(dǎo)向帽2801，所述導(dǎo)向帽2801為圓形橫截面的半封閉筒蓋，所述導(dǎo)向帽2801的底面固定有1個向所述注漿導(dǎo)向帽28內(nèi)的液動單向注漿閥2802，所述注漿導(dǎo)向帽28通過螺栓固定于所述下定位組件27的底面。

所述注漿管26包含1根金屬管2601和3個液動單向注漿閥2602，所述注漿管26通過所述上定位板2301固定于所述上定位組件23上，并且位于所述粘結(jié)套筒24的外側(cè)和所述上筒2302的內(nèi)側(cè)，插入于所述可擴展艙25的內(nèi)部，并且所述液動單向注漿閥2602位于所述可擴展艙25的內(nèi)部。

所述粘結(jié)套筒24的頂端和低端分別焊接于上定位組件23和下定位組件27上。結(jié)合圖2和圖7，一個所述可擴展艙25的上下兩端分別用一對位于上定位組件23上的卡箍2303和位于下定位組件27上的卡箍2703固定于所述上定位組件23的上筒2302和下定位組件27的下筒2702上。1根注漿管26穿過上定位組件23，并伸入到可擴展艙25中，結(jié)合圖4和圖5，注漿管26包括3個并列的液動單向注漿閥2602。

如圖6和圖7，下定位組件27所包含的下筒2702的底端焊接固定于下定位板2701的頂面，下定位板2701位于粘結(jié)套筒24內(nèi)側(cè)的位置包含4個 下錨筋穿越過孔2705和1個過流孔2704。

如圖2和圖3，上定位組件23所包含的上筒2302焊接固定于上定位板2301的底面，1根氣動單向排氣閥2304穿過并固定于上定位板2301上，并位于粘結(jié)套筒24的外側(cè)和上筒的內(nèi)側(cè)。上定位板2301上位于粘結(jié)套筒24內(nèi)側(cè)位置包含與4個下錨筋穿越過孔2705同數(shù)量且同軸的上錨筋穿越過孔2307和1個排氣孔2306，排氣孔2306可以采用密封塞2305封閉堵塞。

如圖13所示，本實用新型第二實施例，是在第一實施例基礎(chǔ)上的進一步改進，本實用新型所述結(jié)構(gòu)錨固組件21包含1個所述錨固套筒2101A、1個上承力板2102A、1個所述下承力板2106A、1個所述承載螺母2107A和與所述4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22數(shù)量相同的4套所述夾片2103A。其中所述錨固套筒2101A是截面內(nèi)側(cè)為等截面圓形，截面外側(cè)為圓形并帶有外螺紋的套筒。所述錨固套筒2101A內(nèi)側(cè)靠近頂端位置設(shè)有一圈截面為圓形的所述凸臺2105A，在所述凸臺上安裝有帶有與4根所述CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22數(shù)量相同且同軸的所述倒圓臺形通孔2104A的所述上承力板2102A。所述錨固套筒2101A的下端焊接有帶有所述圓形通孔2109A的所述下承力板2106A，在所述下承力板2106A的頂面，并位于所述錨固套筒2101A內(nèi)側(cè)設(shè)置有帶有所述圓形通孔2110A的所述橡膠墊圈2108A，其中所述橡膠墊圈2108A的所述圓形通孔2110A的直徑略小于所述下定位組件2106A上的所述圓形通孔2109A，并且兩者數(shù)量相同且同軸。4根所述CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22依次穿過所述下承力板2109A、所述橡膠墊圈2108A和所述上承力板2102A。最終4根所述CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22通過特種混凝土固定于所述錨固套筒2101A內(nèi)，并通過所述夾片2103A固定于所述上承力板2102A上。

本實用新型所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A包含1個外表面帶有螺紋的所述錨 固套筒2101A、1個帶有與4個上錨筋穿越過孔2307數(shù)量相同所述倒圓臺形通孔2104A的所述上承力板2102A和所述圓形通孔2108A的所述下承力板2106A、1個所述承載螺母2107A和與4個倒圓臺形通孔2104A數(shù)量相同的4套所述夾片2103A。所述下承力板2106A的頂面焊接于所述錨固套筒2101A底面并粘結(jié)有帶有所述圓形通孔2110A的所述橡膠墊圈2108A，其中所述橡膠墊圈2108A的所述圓形通孔2110A的直徑略小于所述下定位組件2106A上的所述圓形通孔2109A，并且兩者數(shù)量相同且同軸。

本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的巖土工程構(gòu)件施工方法，具體施工步驟如下：

1)將4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22的一端通過所述下錨筋穿越過孔2705和所述上錨筋穿越過孔2307穿過所述下定位組件27、所述粘結(jié)套筒24和所述上定位組件23。

2)將所述注漿導(dǎo)向帽28固定于所述下定位組件27底面，并通過所述液動單向注漿閥2802向所述注漿導(dǎo)向帽28和所述粘結(jié)套筒24的內(nèi)部灌注特種水泥漿，漿液注滿后采用所述密封塞2305將所述排氣孔2306密封。

3)將4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22自所述圓形通孔2109A和所述圓形通孔2110A穿過所述下承力板2106A和所述橡膠墊圈2108A。

4)通過上開口處向所述錨固套筒2110A內(nèi)部注漿，通過所述錨固套筒2101A的上開口采用所述上承力板2102A安裝在所述凸臺2105A上以封住所述錨固套筒2110A的上開口，并保證4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22穿過所述上承力板2102A的所述倒圓臺形通孔2104A。采用所述夾片2103A在所述倒圓臺形通孔2104A內(nèi)固定4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料絞線22。

5)根據(jù)設(shè)計要求在目標場地的巖土體中鉆孔并底部擴孔211。

6)在所述鉆孔211中注入水泥砂漿212。

7)將所述采用復(fù)合材料筋的艙式錨固裝置自所述注漿導(dǎo)向帽28底端放入所述鉆孔211內(nèi)。

8)通過所述注漿管26向所述可擴展艙25內(nèi)灌注壓力不大于8MPa的水泥漿，直到達到設(shè)計灌注量為止。

9)待所灌注漿液養(yǎng)護硬化后，旋轉(zhuǎn)所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A上的所述承載螺母2107A對所述采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置施加預(yù)應(yīng)力。

如圖14所示，本實用新型第三實施例，是在第一實施例基礎(chǔ)上的進一步改進，本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置，所述結(jié)構(gòu)錨固組件21包括1個所述承力板2101B，與4根AFRP芳綸纖維增強復(fù)合材料筋22數(shù)量相同的4個錨固套管2102B和4套所述夾片2106B。所述承力板2101B上包括與4根所述AFRP芳綸纖維增強復(fù)合材料筋22數(shù)量相同的4個所述倒圓臺形通孔2105B，各所述錨固套管2102B焊接固定于所述承力板2101B底面，并與所述倒圓臺形通孔2105B同軸。4根所述AFRP芳綸纖維增強復(fù)合材料筋22依次穿過所述圓形通孔2107B和所述倒圓臺形通孔2105B，并通過合成樹脂固定于各所述錨固套管2102B內(nèi)，并通過所述夾片2106B固定于所述承力板2101B上。

本實用新型所述結(jié)構(gòu)錨固組件21B包括1個所述承力板2101B，與4個所述上錨筋穿越過孔2107數(shù)量相同的4根所述錨固套管2102B和4套所述夾片2106B。在所述承力板2101B上包括與所述錨固套管2102B數(shù)量相同的所述倒圓臺形通孔2105B，各所述錨固套管2102B焊接固定于所述承力板2101B底面，并與所述倒圓臺形通孔2105B同軸。在所述承力板2101B上有1個與各所述錨固套管2102B連通的所述注漿孔2103B和與所述錨固套管2102B數(shù)量相同且連通的所述排氣孔2104B。各所述錨固套管2102B底面包含1個所述圓形通孔2107B。

采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的巖土工程構(gòu)件施工方法，具體施工步驟如下：

1)將4根AFRP芳綸纖維增強復(fù)合材料筋22的一端通過所述下錨筋穿越過孔2705和所述上錨筋穿越過孔2307穿過所述下定位組件27、所述粘結(jié)套筒24和所述上定位組件23。

2)將所述注漿導(dǎo)向帽28固定于所述下定位組件27底面，并通過所述液動單向注漿閥2802向所述注漿導(dǎo)向帽28和所述粘結(jié)套筒24的內(nèi)部灌注特種水泥漿，注滿漿液后采用所述密封塞2305將所述排氣孔2306密封。

3)根據(jù)設(shè)計要求在目標場地的巖土體中鉆孔并底部擴孔211。

4)在所述鉆孔211中注入水泥砂漿212。

5)將所述采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置自所述注漿導(dǎo)向帽28底端放入所述鉆孔211內(nèi)。

6)通過所述注漿管26向所述可擴展艙25內(nèi)灌注壓力不大于8MPa的水泥漿，直到達到設(shè)計灌注量為止。

7)將4根AFRP芳綸纖維增強復(fù)合材料筋22自所述結(jié)構(gòu)錨固組件21B的所述圓形通孔2107B和所述倒圓臺形通孔2105B穿過所述承力板2101B，并采用所述夾片2106B將4根AFRP芳綸纖維增強復(fù)合材料筋22固定于所述承力板2101B上的所述倒圓臺形通孔2105B內(nèi)。

8)通過所述承力板2101B上的所述注漿孔2103B向所述錨固套管2102B內(nèi)灌注合成樹脂，所述排氣孔2104B開始溢出漿液時結(jié)束注漿，待所注漿液養(yǎng)護硬化后完成錨桿施工。

如圖15所示，本實用新型第四實施例，是在第一實施例基礎(chǔ)上的進一步改進，本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置，所述結(jié)構(gòu)錨固組件21包含1個所述承力板2101C和與4根1＊7 12.5ФCFCC碳纖維增 強復(fù)合材料絞線22數(shù)量相同的4組夾片2103C。在所述承力板2101C上包括與4根1＊7 12.5ФCFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22數(shù)量相同的所述倒圓臺形通孔2102C。所述CFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22穿過所述承力板2101C，并通過所述夾片2103C錨固于所述承力板2101C上。

本實用新型所述結(jié)構(gòu)錨固組件21C包含1個所述承力板2101C和與4個所述上錨筋穿越過孔2307數(shù)量相同的所述夾片2103C。在所述承力板2101C上包括與4個所述上錨筋穿越過孔2307數(shù)量相同的所述倒圓臺形通孔2102C。

如圖23、24為本實用新型第五實施例和第六實施例，本實用新型第五實施例是在第四實施例基礎(chǔ)上的進一步改進，本實用新型第六實施例是在第四實施例基礎(chǔ)上的進一步改進。本實用新型粘結(jié)套管24-G為僅內(nèi)裝1根所述CFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22的中空管，所述粘結(jié)套管24-G共設(shè)置了4根，4根所述粘結(jié)套管24-G與所述上定位板2301主軸平行，所述粘結(jié)套管24-G為橫截面是圓形的中空管。

在圖23第五實施例中，所述上定位板2301上在所述粘結(jié)套管24-G的位置預(yù)留有等截面或變截面的環(huán)形上灌漿孔2311及封堵所述環(huán)形上灌漿孔2311的環(huán)形密封塞2312。

在圖24第六實施例中，所述下定位板2701上分別在所述粘結(jié)套管24-G的位置預(yù)留有與所述粘結(jié)套管24-G數(shù)量相同的下過流孔2711。

4根CFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22的下端分別穿過所述上定位組件23和所述下定位組件27。

在圖23、25第五實施例中，通過所述環(huán)形上灌漿孔2311注入所述粘結(jié)套管24-G內(nèi)的合成樹脂粘結(jié)錨固于所述粘結(jié)套管24-G中。

在圖24、26第六實施例中，通過固定于所述注漿導(dǎo)向帽28上的所述 液動單向注漿閥2802注入所述注漿導(dǎo)向帽28和所述粘結(jié)套管24-G內(nèi)的合成樹脂粘結(jié)錨固于所述粘結(jié)套管24-G中。

本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置的巖土工程構(gòu)件施工方法，具體施工步驟如下：

1)將4根1＊7 12.5ФCFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22的一端通過4個所述下錨筋穿越過孔2705和所述上錨筋穿越過孔2307，穿過所述下定位組件27、4根粘結(jié)套管24-G和所述上定位組件23；

2)將所述注漿導(dǎo)向帽28固定于所述下定位組件27底面，并通過所述液動單向注漿閥2802向所述注漿導(dǎo)向帽28和所述粘結(jié)套管24-G的內(nèi)部灌注合成樹脂，注滿合成樹脂后采用所述密封塞2305將所述排氣孔2306密封；

3)根據(jù)設(shè)計要求在目標場地的巖土體中鉆孔并底部擴孔211；

4)在所述鉆孔211中注入水泥漿212；

5)將所述采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置自所述注漿導(dǎo)向帽28底端放入所述鉆孔211內(nèi)；

6)通過所述注漿管26向所述可擴展艙25內(nèi)灌注壓力不大于6MPa的水泥漿，直到達到設(shè)計灌注量為止；

7)將所述CFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22自所述倒錐形通孔2102C內(nèi)穿過所述承力板2101C，隨后采用4套夾片2103C將4根所述CFCC碳纖維增強復(fù)合材料絞線22固定于所述承力板2101C內(nèi)。

本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置可用于帶有深層地下空間的建筑物或工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)抗浮工程。

如圖16-22所示，本實用新型用于結(jié)構(gòu)抗浮工程的具體實施方式是：首先將直徑為20mm的注漿管26焊接固定于最大直徑為140mm的所述上定 位組件23上，再將所述上定位組件23、直徑為120mm的所述粘結(jié)套筒24和直徑最大為140mm所述下定位組件27通過焊接組裝固定在一起，通過所述上定位組件23上的所述卡箍2303和所述下定位組件27上的所述卡箍2703將所述可擴展艙25固定于所述上定位組件23、所述粘結(jié)套筒24和所述下定位組件27上。

如圖16和圖17，將綁扎有所述錨筋對中支架2201的4根直徑為18mm的壓紋CFRP碳纖維增強復(fù)合材料筋22分別穿過所述上定位組件23中的孔徑為18.5mm的所述上錨筋穿越過孔2307和所述下定位組件27的孔徑為18.5mm的所述下錨筋穿越過孔2705，并將所述CFRP碳纖維增強復(fù)合材料筋22拉直，之后將直徑為135mm的所述注漿導(dǎo)向帽28通過螺栓連接同軸固定于所述下定位組件27的下端。

如圖18，通過所述注漿導(dǎo)向帽28上的所述液動單向注漿閥2802向所述注漿導(dǎo)向帽28和所述粘結(jié)套筒24內(nèi)灌注高性能灌漿料，待灌漿料充滿注漿套筒24后，用直徑為10mm的所述密封塞2305將所述上定位組件23上的孔徑為10mm的所述排氣孔2306封閉。

如圖19-圖21，將4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料筋22的另一端分別穿過所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A上的4個通孔直徑為18.5mm的2109A和通孔直徑為17.8mm的2110A，通過所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A的上開口向結(jié)構(gòu)錨固組件內(nèi)注入高性能灌漿料，并將所述上承力板2102A通過所述倒圓臺形通孔2104A穿過4根CFRP碳纖維增強復(fù)合材料筋22，并固定于所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A上的所述凸臺2105A，采用所述夾片2103A將所述CFRP碳纖維增強復(fù)合材料筋22固定于所述上承力板2102A上，待所述粘結(jié)套筒24和所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A內(nèi)的高性能灌漿料凝結(jié)硬化。

如圖20，在工程場地設(shè)計錨桿位置鉆直徑為170mm的鉆孔并于鉆孔底 部擴徑至500mm、長度為1.4m的鉆擴孔211，在鉆孔211內(nèi)部注入水泥砂漿212，并將組裝好的本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置從所述注漿導(dǎo)向帽28底端安裝插入鉆孔211內(nèi)，如圖21。

如圖22，通過所述注漿管26向所述可擴展艙25內(nèi)以3MPa的注漿壓力注入水泥漿，直到注入水泥漿達到設(shè)計注漿量0.24m³為止，所述可擴展艙擴展至直徑為500mm。待建筑物結(jié)構(gòu)底板施工結(jié)束后，通過旋擰所述結(jié)構(gòu)錨固組件21A上的所述承載螺母2107A對本實用新型采用纖維增強復(fù)合材料的艙式錨固裝置施加預(yù)應(yīng)力，全部擴體錨桿施做后進行結(jié)構(gòu)底板施工，完成結(jié)構(gòu)抗浮錨固工程。

以上所述的實施案例僅僅是對本實用新型眾多適用領(lǐng)域中的個別案例進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型的設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域一般工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護范圍之內(nèi)。