CN101519878A - 土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及土层锚固用土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，解决了现有土锚不能立即承载、锚固力低、钢绞索较长，并且施工工序较多等问题。本发明包括锚头和撑开工具；锚头由两块承力板铰链连接组成，两块承力板铰接处设有推进槽；两块承力板内侧面之间由张角限位索连接，且还分别连接着土锚钢绞索；撑开工具的推进杆前端设有三角状切土导向头，推进杆上套设有滑动套管，滑动套管两侧分别连接着连接板和扇形凸块，滑动套管下部的推进杆上设有限位环。本发明结构简单，承力板张开后施加预紧力，土锚立即承载。施工工序少、操作方便，工期短。本发明锚头张开后的垂直投影面积可达到0.7至1.5平方米，单个锚头土锚的拉拔力达到150KN至500KN，因此锚固力高。

Description

土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具
技术领域
本发明涉及土层锚杆锚固技术领域，具体地说是一种土层锚杆的锚头及其撑开工具。
背景技术
土锚在基坑围护、边坡治理中应用广泛。土层锚杆锚固多为钻孔注浆加钢绞索或钢管锚固方式。锚固力由包裹在钢绞索或钢管外的砂浆与土层间的剪切力来提供。通常注入砂浆，需要5至7天后才能对钢绞索或钢管施加预紧力。为增大土层锚杆的抗拉拔力，通常增大钻孔直径、钢绞索长度，因此土层锚杆中钢绞索长度较长，甚至达到20米以上。
端头扩大型土层锚杆是增大锚固力的一种方法。现有端头扩大型土锚通常采用机械挤压、爆破、水射流等方式扩孔。扩大头土层锚杆的锚固力，不同于注浆式土层锚杆——以砂浆与土层间的剪力提供锚固力，而是通过土层锚杆的扩大头来压缩附近土体，使土体在扩大头部位产生支撑力。现有扩大头土层锚杆施工，需分次注浆、工序多、工艺复杂，大体积扩孔难度更大。
发明内容
为了解决现有土锚不能立即承载、锚固力低、钢绞索较长，并且施工工序较多等问题，本发明提供一种土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具。
实现上述目的的技术解决方案是这样的：
土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具包括锚头和撑开工具；
A、所述锚头由两块承力板铰链连接组成，呈合页式铰链状，两块承力板铰接处设有推进槽，一根张角限位索的两端分别连接着两块承力板内侧面，两块承力板内侧面还分别连接着钢绞索，钢绞索的另一端向外延伸。
B、所述撑开工具包括推进杆，推进杆的上端设有三角状切土导向头，推进杆上套设有滑动套管，滑动套管轴向外部两侧分别连接着连接板，连接板的外侧边缘连接着扇形凸块，且扇形凸块的圆心角方向与切土导向头对应，滑动套管下部的推进杆上设有限位环。
所述两块承力板相对应处的中部设有推进槽。
所述三角状切土导向头的一端尖部与推进杆同轴，与尖部相对的三角边两端设有外凸的侧肩。
所述连接板与扇形凸块之间呈直角连接。
所述扇形凸块的扇形角为20-40度角。
所述切土导向头下部的推进杆上设有活动支撑卡。
本发明的有益技术效果体现在以下几个方面：
1、锚头仅由两块承力板铰接而成，锚头结构简单。施工中，利用非开挖定向钻机，直接将推进工具与钻机钻杆相连，按需要的角度将锚头顶进土层，回拽钢绞索，使承力板张开，退出推进工具。施工中，工序少、工期缩短。承力板张开后，及时施加预紧力，土锚立即承载。
3、由于本锚头属于扩大头型端锚锚固，锚固力由承力板承担，相对于注浆锚索而言，该发明中锚索总长度减少。
4、将锚头布置在持力层，锚头张开后的垂直投影面积可达到0.7至1.5平方米，单个锚头土锚的拉拔力达到150KN至500KN，因此锚固力高。
附图说明
图1为本发明锚头结构示意图，
图2为撑开工具结构示意图，
图3为本发明使用状态图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
参见图1、图2和图3，土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具包括锚头和撑开工具。
锚头由两块承力板1铰链连接组成，呈合页式铰链状；两块承力板1相对应处的两侧分别由铰链2连接，其中部为推进槽3；一根张角限位索5的两端分别连接着两块承力板1内侧面，两块承力板1内侧面还分别连接着钢绞索4，钢绞索4的另一端向外延伸至锚头的末端。
撑开工具包括推进杆13，推进杆13的上端固定连接着三角状切土导向头6，三角状切土导向头6的一端尖部与推进杆13同轴，与尖部相对的三角边两端设有外凸的侧肩7；切土导向头下部的推进杆13上设有活动支撑卡11，结构同雨伞伞杆上支撑伞毂的支撑卡。推进杆13上套装有滑动套管8，滑动套管8轴向外部两侧分别连接着矩形连接板9，两块连接板9的外侧边缘连接着扇形凸块10，连接板9与扇形凸块10之间呈直角连接；且扇形凸块10的圆心角方向与切土导向头6对应，扇形凸块10的扇形角为20-40度角；滑动套管8下部的推进杆13上固定设有限位环12，即滑动套管8位于限位环12上部的推进杆13上。
操作使用时，将撑开工具的切土导向头6对应置于锚头的两块承力板1之间的推进槽3处，推动推进杆13将锚头推入土层内，锚头在土层内推进时，两块承力板1处于闭合状态；并且扇形凸块10的圆心角处被夹持在两块承力板1尾部之间。当施力于推进杆13时，切土导向头6后端的两侧侧肩7部位顶住承力板1的铰链部位，使锚头与撑开工具一起在土层内推进。
当锚头被推进到设计部位后，停止推进。接着向回拖动推进杆13，活动支撑卡11在滑动套管8内滑过，使活动支撑卡11顶住滑动套管8的末端。维持推进杆不动，向回拖动钢绞索4，使两块承力板1沿两侧扇形凸块10的轮廓滑动并张开；承力板张角逐渐增大，连接两块承力板1上的张角限位索5绷紧。停止拖动钢绞索4，拔出推进杆13，即退出撑开工具。
锚头施加预紧力后，可再注浆，包裹钢绞索，进一步提高土锚抗拉拔力。
为获得更高锚固力，可按上述方法，在同一顶进路线上，后退一段距离，布置第二锚头，并撑开第二锚头；布置第三锚头，并撑开第三锚头。
顶进推进杆和回拖钢绞索都可以利用现有非开挖定向钻机，按需要的角度将锚头顶进土层，并在土层内张开。
实施例2：
当土层强度较高，锚头与撑开工具同时推入土层需要较大推进力时，采用分次推进。
首先，将推进杆13与切土导向头6一起推入土层，到达设计部位后，停止推进，拔出推进杆13和切土导向头6，土层内形成空腔。
然后，与实例1相同，锚头与撑开工具沿着已形成的空腔推进。

Claims (6)

1、土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，其特征在于：包括锚头和撑开工具；
A、所述锚头由两块承力板铰链连接组成，呈合页式铰链状，两块承力板铰接处设有推进槽，一根张角限位索的两端分别连接着两块承力板内侧面，两块承力板内侧面还分别连接着钢绞索，钢绞索的另一端向外延伸；
B、所述撑开工具包括推进杆，推进杆的上端设有三角状切土导向头，推进杆上套设有滑动套管，滑动套管轴向外部两侧分别连接着连接板，连接板的外侧边缘连接着扇形凸块，且扇形凸块的圆心角方向与切土导向头对应，滑动套管下部的推进杆上设有限位环。
2、根据权利要求1所述的土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，其特征在于：所述两块承力板相对应处的中部设有推进槽。
3、根据权利要求1所述的土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，其特征在于：所述三角状切土导向头的一端尖部与推进杆同轴，与尖部相对的三角边两端设有外凸的侧肩。
4、根据权利要求1所述的土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，其特征在于：所述连接板与扇形凸块之间呈直角连接。
5、根据权利要求1所述的土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，其特征在于：所述扇形凸块的扇形角为20-40度角。
6、根据权利要求1所述的土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，其特征在于：所述切土导向头下部的推进杆上设有活动支撑卡。
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