CN103938626B - 一种后压浆压力型锚杆及其施工方法 - Google Patents
一种后压浆压力型锚杆及其施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种后压浆压力型锚杆，包括：拉杆（1），拉杆（1）的末端设置有螺纹接头，螺纹接头穿过承载板（3）上的拉杆孔，通过螺纹套管（4）固定，拉杆（1）的下部设置有注浆体（2）；其优点是：通过后压浆体对注浆体底端和侧壁的渗透、劈裂充填、压密和固结作用以提高注浆体底端的抗压强度；由于后压浆体采用高强度、高粘结力，且防水渗透的高分子材料聚合物混凝土（砂浆），解决了注浆体底端承载力不足问题；同时由于该种高分子材料聚合物混凝土（砂浆）与周围土（岩）层之间剪切握裹力比普通的注浆材料要大，因此在相同设计承载力条件下缩短了锚杆长度，降低了施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及工程技术领域，具体的说是一种后压浆压力型锚杆及其施工方法。
背景技术
在岩土工程涉及的基坑与边坡工程、地下工程、采矿工程、以及建筑物抗拔设计中，对地层进行加固的一种主要支护技术是采用锚杆。锚杆按注浆工作时所处的应力状态不同，可分为拉力型锚杆和压力型锚杆。
拉力型锚杆的钢筋(钢绞线)直接与注浆体粘结，工作时锚固段的注浆体处于受拉状态，易出现拉裂缝，防腐性能较差。
压力型锚杆钢筋(钢绞线)不与注浆体粘结，锚杆受拉力时，拉力直接由无粘结钢筋(钢绞线)传至锚杆底端的承载板，通过承载板对注浆体施加压应力，使注浆体与周围岩土体产生抗剪握裹力，以此提供锚杆所需承载力。由于压力型锚杆工作时注浆体为受压状态，不易开裂，且锚固段注浆体受压膨胀增大了锚固段与周围土体之间的极限握裹力，其承载能力和变形能力比拉力锚杆有所改善，相比于拉力型锚杆具有很大的优越性。但是，压力型锚杆注浆体底端容易产生应力集中，局部受到的压力超过其极限抗压强度而被压碎破坏。
为了解决压力型锚杆注浆体底端局部受力不足以及注浆体与周围土体握裹力不足的问题，现有的压力型锚杆多采用压力分散型结构，即在注浆体锚固段的不同位置设置多个承载板，并采用无粘结的若干根不同长度的钢筋(钢绞线)将总应力分散传递到各个承载板上。将集中拉力转化为几个较小的拉力，分散地作用于几个较短的锚固段上，大幅度降低了锚固段的应力峰值，使粘结应力较均匀地分布于整个锚固段长度上。然而，这种压力型锚杆由于其结构特殊，使得注浆工艺及张拉锁定工艺较一般的锚杆复杂，施工质量难以保证且总价较高。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种后注浆压力型锚杆及其施工方法，使得其结构简单，施工方便，且能够提高注浆体与周围土体的握裹力，以及其底端承载力不足的问题，充分发挥压力型锚杆的优点，提高锚杆的锚固力。
本发明一种后压浆压力型锚杆，包括：拉杆，拉杆的末端设置有螺纹接头，螺纹接头穿过承载板上的拉杆孔，通过螺纹套管固定，拉杆的下部设置有注浆体；
所述的拉杆为长条形的可受拉部件，一般为钢筋或钢绞线；
所述的注浆体由不同材料的普通注浆体和后压浆体组成，普通注浆体为常规混凝土砂浆，后压浆体为高分子聚合物混合砂浆，注浆体通过注浆管注浆，后压浆体通过后压浆管压浆；
所述的后压浆体的材料,包括：环氧乳液、固化剂、水泥、填充料；
所述的承载板固结在拉杆底端，为一金属实体，用于将拉杆所受的拉力转化成压力传递给注浆体；
所述的后压浆管为一固定在承载板上底端封闭的钢管，钢管上开有后压浆孔，开孔的这段钢管管壁上套有一段弹性橡胶套。
本发明一种后压浆压力型锚杆的施工方法为：
①成孔：用锚杆机或XY100型钻机按设计要求成孔。
②后压浆压力型锚杆安放：将制作好的后压浆压力型锚杆安放到钻孔中，并拔出跟进套管；
③注浆：开动注浆泵，通过预埋的注浆管将调制好的浆液按照设计压力0.6MPa，向锚固段注浆，其注浆次数为一次，等孔口反浆后，第一次注浆结束；注浆为常规混凝土砂浆；
④后压浆：待第一次注浆体约6小时初凝以后，通过预埋的后后压浆管利用注浆压力2.5MPa高压注入高分子聚合物混合砂浆，此高分子聚合物混合砂浆成分为环氧乳液、固化剂、水泥、填充料；其中环氧乳液与水泥以及固化剂的配比为1：10：0.2；所述环氧乳液与固化剂的配比为5：1。
⑤张拉、锁定：等浆液达到龄期即设计强度的80％，约10天以后，根据设计或相关规范要求进行张拉、锁定。
本发明一种后压浆压力型锚杆及其施工方法的优点是：通过后压浆体对注浆体底端和侧壁的渗透、劈裂充填、压密和固结作用以提高注浆体底端的抗压强度；由于后压浆体采用高强度、高粘结力，且防水渗透的高分子材料聚合物混凝土(砂浆)，解决了注浆体底端承载力不足问题；同时由于该种高分子材料聚合物混凝土(砂浆)与周围土(岩)层之间剪切握裹力比普通的注浆材料要大，因此在相同设计承载力条件下缩短了锚杆长度，降低了施工成本。
附图说明
图1为本发明中后注浆压力型锚杆结构示意图；
图2A-A、B-B为后压浆压力型锚杆截面图；
图3为后压浆压力型锚杆后压浆管结构示意图。
具体实施方式
根据图1、图2A-A、B-B、图3所示，一种后压浆压力型锚杆，包括：拉杆1，拉杆1的末端设置有螺纹接头，螺纹接头穿过承载板3上的拉杆孔，通过螺纹套管4固定，拉杆1的下部设置有注浆体2；
所述的拉杆1为长条形的可受拉部件，一般为钢筋或钢绞线；
所述的注浆体2由不同材料的普通注浆体21和后压浆体22组成，普通注浆体21为常规混凝土砂浆，后压浆体22为高分子聚合物混合砂浆，普通注浆体21通过注浆管5注浆，后压浆体22通过后压浆管6压浆；
所述的后压浆体22的材料,包括：环氧乳液、固化剂、水泥、填充料；
所述的承载板3固结在拉杆底端，为一金属实体，用于将拉杆所受的拉力转化成压力传递给注浆体；
所述的后压浆管6为一固定在承载板3上底端封闭的钢管，钢管上开有后压浆孔7，开孔的这段钢管管壁上套有一段弹性橡胶套8。
本发明一种后压浆压力型锚杆的施工方法为：
①成孔：用锚杆机或XY100型钻机按设计要求成孔；
②后压浆压力型锚杆安放：将制作好的后压浆压力型锚杆安放到钻孔中，并拔出跟进套管；
③注浆：开动注浆泵，通过预埋的注浆管将调制好的浆液按照设计压力0.6MPa，向锚固段注浆，其注浆次数为一次，等孔口反浆后，第一次注浆结束；注浆为常规混凝土砂浆；
④后压浆：待第一次注浆体约6小时初凝以后，通过预埋的后后压浆管利用注浆压力2.5MPa高压注入高分子聚合物混合砂浆，此高分子聚合物混合砂浆成分为环氧乳液、固化剂、水泥、填充料；其中环氧乳液与水泥以及固化剂的配比为1：10：0.2；所述环氧乳液与固化剂的配比为5：1；
⑤张拉、锁定：等浆液达到龄期即设计强度的80％，约10天以后，根据设计或相关规范要求进行张拉、锁定。
Claims (5)
1.一种后压浆压力型锚杆，其特征在于：包括：拉杆(1)，拉杆(1)的末端设置有螺纹接头，螺纹接头穿过承载板(3)上的拉杆孔，通过螺纹套管(4)固定，拉杆(1)的下部设置有注浆体(2)；所述的注浆体(2)由不同材料的普通注浆体(21)和后压浆体(22)组成，普通注浆体(21)为常规混凝土砂浆，后压浆体(22)为高分子聚合物混合砂浆，普通注浆体(21)通过注浆管(5)注浆，后压浆体(22)通过后压浆管(6)压浆；
所述的后压浆管(6)为一固定在承载板(3)上底端封闭的钢管，钢管上开有后压浆孔(7)，开孔的这段钢管管壁上套有一段弹性橡胶套(8)。
2.根据权利要求1所述的一种后压浆压力型锚杆，其特征在于：所述的拉杆(1)为长条形的可受拉部件，为钢筋或钢绞线。
3.根据权利要求1所述的一种后压浆压力型锚杆，其特征在于：所述的后压浆体(22),包括：环氧乳液、固化剂、水泥、填充料。
4.根据权利要求1所述的一种后压浆压力型锚杆，其特征在于：所述的承载板(3)固结在拉杆底端，为一金属实体，用于将拉杆所受的拉力转化成压力传递给注浆体。
5.一种如权利要求1所述的后压浆压力型锚杆的施工方法，其特征在于：其步骤如下：
①成孔：用锚杆机或XY100型钻机按设计要求成孔；
②后压浆压力型锚杆安放：将制作好的后压浆压力型锚杆安放到 钻孔中，并拔出跟进套管；
③注浆：开动注浆泵，通过预埋的注浆管将调制好的浆液按照设计压力0.6MPa，向锚固段注浆，其注浆次数为一次，等孔口反浆后，第一次注浆结束；注浆为常规混凝土砂浆；
④后压浆：待第一次注浆体约6小时初凝以后，通过预埋的后压浆管利用注浆压力2.5MPa高压注入高分子聚合物混合砂浆，此高分子聚合物混合砂浆成分为环氧乳液、固化剂、水泥、填充料；其中环氧乳液与水泥以及固化剂的配比为1：10：0.2；所述环氧乳液与固化剂的配比为5：1；
⑤张拉、锁定：等浆液达到龄期即设计强度的80％以后，约10天以后，根据设计或相关规范要求进行张拉、锁定。
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