CN102720196B - 一种防漏浆防腐蚀的锚杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防漏浆防腐蚀的锚杆，包括杆体；杆体穿套有套袋，杆体一端伸出套袋口且保证杆体插入钻孔内的区域段包裹有套袋；套袋上套设有套管且套管位于靠近套袋口的一侧。本发明通过锚固段套袋内密实注浆，既保证了锚杆锚固段的填充密实性要求，也避免了锚固段水泥浆在注浆压力作用下四处流溢，有利于注浆工程量的控制和节约工程造价；锚杆自由段通过波纹套管保护，可以让自由段穿越孔口破碎岩土区，在确保钢筋水泥浆保护层厚度的同时，有利于减少锚杆在破碎岩土区域严重的漏浆风险，有利于节约工程造价；同时通过在自由段进行二次注浆，能够使得锚杆自由段具有多重防腐结构层，并具备更好的耐腐蚀特性。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程锚固技术领域，具体涉及一种防漏浆防腐蚀的锚杆。
背景技术
目前，在建筑、交通、矿山和水利工程建设中，往往涉及大量的边坡锚固技术问题。透水性岩土体是一种锚固技术上非常棘手的工作对象，如砂卵土层、碎石层、堆积体等，其内部结构松散且含大量空隙，水泥浆在锚杆钻孔中很容易流失，进而影响锚固工程的质量和耐久性。在一些大型的破碎岩土体滑坡治理工程中，预应力锚杆通常要穿越破碎岩土体，将锚固段伸入结构相对完整的岩体之中，而且锚杆注浆工艺往往十分棘手，水泥浆在破碎岩土层中的流失量非常大，严重时导致锚固工程造价数倍于概算。因此，如何让破碎岩土体的锚固注浆质量可控、工程量可控且提高耐久性的技术方案固然十分重要；如何使锚固工程实施更便利，如何使锚固工程既满足工程质量要求又满足耐久性要求，这是工程质量与安全管理的重要目标。
公开号为CN 1888327A的中国专利提出了一种带有囊体的防腐锚杆，其包括锚杆体、全长套管、锚固头、紧固螺母、支承垫板，锚杆体沿纵向穿套有囊体，囊体一端与支承垫板接触，另一端与套管相连。该技术在使用时能在注浆固结后成为双层注浆粘结包裹的、带套管的多重防腐屏障的支护系统，为永久支护提供新的途经；但对破碎岩土体钻孔可能出现的漏浆等技术问题，并未提出合理的解决方案。
公开号为CN 100575615C的中国专利提出了一种多段袋式挤压型锚杆，其包含一端与导向头固定连接的锚杆杆体，其中在锚杆杆体的锚固段外套装有筒状织物袋，织物袋的直径大于锚杆钻孔直径5厘米～10厘米；位于导向头端的织物袋下端口直接用系带与锚杆杆体捆绑扎紧，织物袋上端口用系带与插入其内的注浆管和锚杆杆体捆绑扎紧；在织物袋中通过注浆管灌注水泥浆或水泥砂浆，能够避免在钻孔完成后置入主筋过程中易造成主筋陷入土中，水泥浆不能完全裹住主筋的情况；该技术方法能够增加浆套袋注浆锚杆与泥土之间的接触面积，有效提高锚杆锚固段的抗拔力；但由于织物直径比较大，织物降解后可能会给锚固段留下较多的空隙，进而影响锚固段的耐久性和抗拔力；同时，该技术未能解决锚杆自由段的漏浆与耐腐蚀问题。
针对永久性锚杆的技术要求，其使用寿命至少宜达到50年以上，重点工程一般要求达到百年以上，因此，注浆锚杆的水泥浆握裹力、保护层厚度均具有重要的工程意义。在破碎岩层中，岩土体缝隙或空隙漏浆对锚杆的抗拔力具有显著的影响，提出一种可适用于透水性岩土体锚固工程的新型技术方案是十分必要的。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本发明提供了一种防漏浆防腐蚀的锚杆，应用于透水性岩土体环境下能够防止漏浆，使得注浆量定量可控。
一种防漏浆防腐蚀的锚杆，包括杆体；所述的杆体穿套有套袋，杆体一端伸出套袋口且保证杆体插入钻孔内的区域段包裹有套袋；所述的套袋上套设有套管且套管位于靠近套袋口的一侧。
杆体插入钻孔内且具有套袋和套管双层包裹的区域段为锚杆的自由段；杆体插入钻孔内且只包裹有套袋的区域段为锚杆的锚固段。
所述的杆体为钢筋。
所述的套袋为筒状；套袋采用富有弹性且具有一定抗刺破强度的纤维质薄膜套袋或橡胶质薄膜套袋，套袋注浆前的筒状直径至少比钻孔直径小20％，且套袋在0.1-0.6MPa注浆压力下体积膨胀率宜大于100％，套袋抗撕裂强度宜大于1Mpa；套袋在一定注浆压力下体积产生膨胀，并与注浆体共同紧贴挤压钻孔孔壁。
优选地，所述的杆体上设有多个对中支架，且相邻两个对中支架的间距为2～3m；能够确保杆体在套袋及钻孔内居中，使得杆体与套袋之间充填均匀的水泥浆保护层。
优选地，所述的套管上也设有多个对中支架，且相邻两个对中支架的间距为2～3m；能够确保套管在钻孔内居中。
进一步优选地，杆体上的对中支架为一圆块，该圆块中心开有供杆体穿过的杆孔，位于杆孔外围的圆块上开有多个供一次注浆管穿过的通孔；能确保一次注浆管从支架通孔上穿越，并在施工时可抽动，其余通孔可在注浆时兼具排气功能。
进一步优选地，套管上的对中支架为一圆块，该圆块中心开有供套管穿过的套孔，位于套孔外围的圆块上开有多个供二次注浆管穿过的通孔；通过二次注浆，可以让套管外钻孔空隙填满水泥浆，并实现锚杆自由段多重防腐的地锚结构体系。
所述的对中支架采用钢材质或塑料材质。
优选地，所述的套管外表面为波纹型表面；能够增强与外部水泥浆的密合度。
优选地，所述的杆体的另一端上设有导向帽；以保护依附在杆体上的套袋，在伸入钻孔过程中，不致于被杆体刺破。
本发明通过让钢筋杆体纵向套穿上一个直径略小于钻孔直径的柔性套袋，锚杆自由段设置有波纹套管，锚杆锚固段套袋在注浆时具有良好的柔软膨胀特性，体积膨胀率可达到100％以上，套袋抗顶破强度高，抗撕裂强度宜大于1MPa，从而可确保注浆体在压力作用下，促使锚固段套袋体积随注浆而急剧膨胀，直到密实充填整个锚固段孔壁。通过锚固段套袋内密实注浆，既保证了锚杆锚固段的填充密实性要求，也避免了锚固段水泥浆在注浆压力作用下四处流溢，甚至劈裂岩土体的不利影响，有利于注浆工程量的控制和节约工程造价。
本发明锚杆自由段通过波纹套管保护，可以让自由段穿越孔口破碎岩土区，在确保钢筋水泥浆保护层厚度同时，有利于减少锚杆在破碎岩土区域严重的漏浆风险，有利于节约工程造价；同时通过在自由段进行二次注浆，能够使得锚杆自由段具有多重防腐结构层，并具备更好的耐腐蚀特性。故本发明能够为工程现场锚固施工有效减少注浆量不可控的技术风险，同时为透水性破碎岩土层提供了经济、安全、耐久、可靠的锚固技术方案。
附图说明
图1为本发明锚杆的结构示意图。
图2为图1沿CC’方向的截面图。
图3(a)为图1沿AA’方向的截面图。
图3(b)为图1沿BB’方向的截面图。
图3(c)为注浆前图1沿DD’方向的截面图。
图3(d)为注浆后图1沿DD’方向的截面图。
图4为本发明锚杆锚固安装后的示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案及其锚固安装过程进行详细说明。
如图1～3所示，一种防漏浆防腐蚀的锚杆，包括钢筋杆体1；钢筋杆体1穿套有筒状套袋2，钢筋杆体1一端伸出套袋口20且保证钢筋杆体1插入钻孔5内的区域段包裹有筒状套袋2；钢筋杆体1的另一端上设有球形导向帽7；筒状套袋2上套设有波纹套管3且波纹套管3位于靠近套袋口20的一侧；套袋口20通过系带与钢筋杆体1捆绑扎紧。
钢筋杆体1插入钻孔5内且具有筒状套袋2和波纹套管3双层包裹的区域段为锚杆的自由段Z；钢筋杆体1插入钻孔5内且只包裹有筒状套袋2的区域段为锚杆的锚固段M。
筒状套袋2采用富有弹性且具有一定抗刺破强度的纤维质薄膜套袋；筒状套袋2注浆前的筒状直径至少比钻孔直径小20％，且套袋在0.1-0.6MPa注浆压力下体积膨胀率宜大于100％，套袋抗撕裂强度宜大于1MPa。
钢筋杆体1上设有多个对中支架，且相邻两个对中支架的间距为2.5m；如图2所示，钢筋杆体1上的对中支架4为一圆块，该圆块中心开有供钢筋杆体1穿过的杆孔41，位于杆孔41外围的圆块上开有四个供一次注浆管9(直径Φ25)穿过的通孔42。
波纹套管3上也设有多个对中支架，且相邻两个对中支架的间距为2m；波纹套管3上的对中支架6也为一圆块，该圆块中心开有供波纹套管3穿过的套孔，位于套孔外围的圆块上开有四个供二次注浆管10(直径Φ25)穿过的通孔。
本实施方式中，对中支架采用塑料材质制成。
如图1和图4所示，采用本实施方式的锚杆对透水性岩土体层进行锚固的具体实施过程如下：
首先，确定钻孔位置，用钻机在岩土层中钻孔，形成钻孔5(直径不小于10cm)并清扫钻孔5；
然后，完成锚杆的装配：将球形导向帽7套于钢筋杆体1的一端，通过对中支架4将一次注浆管9与钢筋杆体1绑定后穿套于筒状套袋2内，利用橡皮筋分段将筒状套袋2绑扎固定于对中支架4的边沿，用系带将套袋口20与钢筋杆体1捆绑扎紧，将波纹套管3套于筒状套袋2上以将锚杆分成自由端Z和锚固段M，通过对中支架6将二次注浆管10绑定在波纹套管3上；
将装配好的锚杆插入钻孔5中并伸入孔底(由于锚杆的一端套有球形导向帽7，可避免锚杆在伸入钻孔5的过程中，筒状套袋2不致于被钢筋杆体1戳破)；利用注浆机通过一次注浆管9进行一次注浆，边注浆边将一次注浆管9向钻孔外抽动，锚杆锚固段M注浆后，筒状套袋2将会在注浆压力作用下体积快速膨胀，并随水泥浆8流动而充满钻孔5孔壁；锚杆自由段Z即波纹套管3内也将密实填充水泥浆8；一次注浆完后，一次注浆管9也将从锚杆上被抽离。
必要时，利用注浆机通过二次注浆管10进行二次注浆，二次注浆可以让锚杆自由段Z的波纹套管3外钻孔空隙填满水泥浆8，并实现锚杆自由段Z多重防腐的地锚结构体系；二次注浆完后，二次注浆管10也将从锚杆上被抽离。
最后，在钻孔口浇筑垫墩11，确保锚杆自由段Z注满水泥浆8的波纹套管3深入垫墩11至少5cm；在垫墩11外侧安装垫板12，并利用紧固螺母13将垫板12锁紧，完成锚固工作。
本实施方式通过锚固段套袋内密实注浆，既保证了锚杆锚固段的填充密实性要求，也避免了锚固段水泥浆在注浆压力作用下四处流溢，甚至劈裂岩土体的不利影响，有利于注浆工程量的控制和节约工程造价。锚杆自由段通过波纹套管保护，可以让自由段穿越孔口破碎岩土区，在确保钢筋水泥浆保护层厚度(不小于2cm)的同时，有利于减少锚杆在破碎岩土区域严重的漏浆风险，有利于节约工程造价；同时通过在自由段进行二次注浆，能够使得锚杆自由段具有多重防腐结构层，并具备更好的耐腐蚀特性。
Claims (7)
1.一种防漏浆防腐蚀的锚杆，包括杆体；其特征在于：所述的杆体穿套有套袋，杆体一端伸出套袋口且杆体插入钻孔内的区域段包裹有套袋；所述的套袋上套设有套管且套管位于靠近套袋口的一侧；
所述的套袋采用纤维质薄膜套袋或橡胶质薄膜套袋，其抗撕裂强度大于1Mpa且在0.1～0.6MPa注浆压力下体积膨胀率大于100%；所述的套管外表面为波纹型表面。
2.根据权利要求1所述的防漏浆防腐蚀的锚杆，其特征在于：所述的杆体上设有多个对中支架，且相邻两个对中支架的间距为2～3m。
3.根据权利要求2所述的防漏浆防腐蚀的锚杆，其特征在于：所述的对中支架为一圆块，所述的圆块中心开有供杆体穿过的杆孔，位于杆孔外围的圆块上开有多个供一次注浆管穿过的通孔。
4.根据权利要求1所述的防漏浆防腐蚀的锚杆，其特征在于：所述的套管上设有多个对中支架，且相邻两个对中支架的间距为2～3m。
5.根据权利要求1所述的防漏浆防腐蚀的锚杆，其特征在于：所述的杆体的另一端上设有导向帽。
6.根据权利要求1所述的防漏浆防腐蚀的锚杆，其特征在于：所述的杆体为钢筋。
7.根据权利要求1所述的防漏浆防腐蚀的锚杆，其特征在于：所述的套袋为筒状。
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