CN106193030A - 一种带倒刺头的预应力注浆锚杆及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带倒刺头的预应力注浆锚杆及施工方法，该预应力注浆锚杆包括中心设有中空腔且周壁设有出浆嘴的杆体，所述杆体的头部由锥形头封闭，所述杆体的周壁连接有与杆体铰接且在锚杆伸入钻孔过程中处于闭口状态的锚爪，所述中空腔内设有在锚杆伸入钻孔设计深度后带动锚爪向钻孔内壁张开的拉索。本发明设有在锚杆伸入钻孔后可以张开的锚爪，锚爪可以提高锚杆的承载力，使基坑安全更有保障。具有扩张功能的锚爪相对于固定式没有扩张的锚爪而言，锚爪扩张后对原状为扰动土体具有咬合嵌固作用，在注浆后承载力能够成倍提高。
Description
技术领域
本发明建筑施工技术领域，具体涉及预应力注浆锚杆。
背景技术
基坑围护工程中经常采用桩锚或者锚杆墙等形式。其中，自旋注浆锚杆是施工方法为：预先钻孔，将自旋锚杆旋入钻孔内，安装到位后利用杆体中空注浆，一部分浆液沿旋丝充满旋丝空间，一部分浆液渗入岩体加固岩层，使得岩体旋体锚固同时岩体得到加固注浆。
现有的自旋注浆锚杆，为了提高锚固力也有设置有固定的倒刺结构，使倒刺与浆液凝固为一体，但是其承载力较小。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，承载力高，基坑安全有保障。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，包括中心设有中空腔且周壁设有出浆嘴的杆体，所述杆体的头部由锥形头封闭，所述杆体的周壁连接有与杆体铰接且在锚杆伸入钻孔过程中处于闭口状态的锚爪，所述中空腔内设有在锚杆伸入钻孔设计深度后带动锚爪向钻孔内壁张开的拉索。
优选的，所述锚爪包括与杆体通过插销铰接的锚固杆件以及焊接固定在锚固杆件下侧的支撑杆件。
优选的，所述支撑杆件一端与锚固杆件中部焊接固定，所述支撑杆件与锚固杆件之间呈锐角。
优选的，所述锚爪端部设有加强锚固件。
优选的，所述杆体为空心圆管，所述空心圆管在同一周向上均布有若干个锚爪。
优选的，所述拉索为一根沿杆体轴向延伸的主钢丝绳，所述锚爪连接有使锚爪随主钢丝绳联动实现张开的分支钢丝绳。
优选的，所述主钢丝绳设有拉伸过程中使锚爪能够张开的弯曲段。
本发明还提供了一种带倒刺头的预应力注浆锚杆施工方法，包括如下步骤：
步骤一：在支护面上利用钻机开设钻孔；
步骤二：将制作好的锚爪与锚杆铰接在一起；
步骤三：成孔完成后利用锚杆送杆器将锚杆顶入钻孔内；
步骤四：锚杆放置到位后张拉拉索，使锚爪全部张开；
步骤五：锚爪张开到位后开始进行高压注浆；
步骤六：注浆完成后进行养护，待注浆强度达到80％以上后利用外置的千斤顶张拉设备带动拉索使锚爪进一步张开，张开到位后随即进行锚固处理。
优选的，所述步骤一中钻孔直径需小于锚爪张开后锚杆整体直径。
优选的，所述送杆器为直管结构，所述送杆器的头端设有套接并顶紧杆体尾部的扩大头。
本发明采用的技术方案，预应力注浆锚杆设有在锚杆伸入钻孔后张开的锚爪，锚爪在扩张后不仅可以与浆液凝固固定为一体，而且端头会嵌入钻孔内壁因此提高了锚杆的承载力，使基坑安全更有保障。
具有扩张功能的锚爪相对于固定式没有扩张的锚爪而言，锚爪扩张后对原状为扰动土体具有咬合嵌固作用，在注浆后承载力能够成倍提高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明的锚杆示意图；
图2为锚杆送杆器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，包括中心设有中空腔22且周壁设有出浆嘴23的杆体2，所述杆体的头部由锥形头21封闭，杆体的尾部设有密封挡板24。所述杆体的周壁连接有与杆体铰接且在锚杆伸入钻孔过程中处于闭口状态的锚爪1，所述中空腔内设有在锚杆伸入钻孔设计深度后带动锚爪向钻孔内壁张开的拉索3。拉索3及注浆管4穿过密封挡板24进入中空腔22，中空腔22用来满足拉索3及注浆管4放置需要。锚杆长度与锚爪数理可根据土层性质、分布情况以及设计承载力需要进行针对性设置。
所述锚爪1包括与杆体通过插销13铰接的锚固杆件12以及与锚固杆件焊接固定的支撑杆件11。所述支撑杆件一端与支撑杆件中部焊接固定且两者呈锐角夹角。所述锚爪端部设有加强锚固件14。锚固杆件12头部设有在锚爪扩张后嵌入钻孔内壁岩土层的尖刺部。锚固杆件长度可根据抗拔承载力要求进行设置并需满足材料受弯刚度要求；支撑杆件与锚固杆件呈一定角度焊接，作用主要是增加锚固杆件支撑力。
所述杆体2为空心圆管，比如钢管，所述空心圆管在同一周向上均布有若干个锚爪。在本实施例中，同一周向设有四个锚爪，相邻锚爪之间间隔四分之一圆弧。锚爪在锚杆轴向上分布的数量可根据锚固力以及锚杆长度制作，一般按300-600mm设置一个为宜。
出浆嘴23设置在锚固杆件12下方且轴向倾斜向下，以利于出浆和与锚固杆件的结合。
其中，所述拉索3为一根沿杆体轴向延伸的主钢丝绳，所述锚爪连接有使锚爪随主钢丝绳联动实现张开的分支钢丝绳。所述主钢丝绳设有刚好使锚爪能够全部张开的弯曲段31。需计算好锚爪从贴合圆钢管至完全张拉到位所需的细钢丝位移距离，以便控制好钢丝绳完全长度。
锚杆2需要锚杆送杆器10送入钻孔中，如图2所示，锚杆送杆器包括管体，在管体头端设有扩口部101。锚杆送杆器的扩口部需套牢锚杆，扩口部底部内径管与锚杆同直径同壁厚，外径管比内径管略大一个壁厚加2mm。
一种带倒刺头的注浆锚杆装置及施工方法，包括以下步骤：
步骤一：在支护面上利用钻机开设一个钻孔，钻孔与支护面所呈角度与深度可根据土层性质、设计承载力以及施工要求确定；
步骤二：将制作好的锚爪通过插销与锚杆进行有效连接；钢丝绳在设置长度时需考虑细钢丝张拉锚爪所需的长度，一般情况下锚爪张拉所需位移等于钢丝绳弯曲长度；
步骤三：成孔完成后利用锚杆送杆器将锚杆顶入钻孔内；
步骤四：锚杆放置到位后张拉钢丝绳，此时弯曲段钢丝绳长度刚好有利于锚爪能够全部张拉完成；
步骤五：锚爪张拉到位后开始进行高压注浆；
步骤六：注浆完成后进行养护，待注浆强度达到80％以上后利用外置的千斤顶张拉设备进行张拉，张拉到位后随即进行锚固处理。钢丝绳前段有一弯曲段，弯曲段长度需等于锚爪张拉长度。当拉动钢丝绳时，与钢丝绳连接的细钢丝绳也随着钢丝绳往外拉动，此时锚爪便可张拉到位。
所述步骤一中开设的钻孔直径需小于支撑杆张拉后直径，一般以锚杆直径略大10mm为宜。所述步骤三中锚杆送杆器需将钢丝绳与注浆管套入后再顶锚杆。所述步骤四中张拉钢丝绳环节需在锚杆送杆器顶住情况下进行张拉，以便张拉能够到位并且锚杆不往外滑移。所述步骤五中在注浆时注浆压力最小应不小于0.6Mpa。所述步骤五中在配置注浆材料时水灰比为0.3—0.5，并电动搅拌均匀。所述步骤六中养护时间约为一周，可根据当地的时间气候等因素做适当调整。
Claims (10)
1.一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，包括中心设有中空腔且周壁设有出浆嘴的杆体，所述杆体的头部由锥形头封闭，其特征在于：所述杆体的周壁连接有与杆体铰接且在锚杆伸入钻孔过程中处于闭口状态的锚爪，所述中空腔内设有在锚杆伸入钻孔设计深度后带动锚爪向钻孔内壁张开的拉索。
2.根据权利要求1所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，其特征在于：所述锚爪包括与杆体通过插销铰接的锚固杆件以及焊接固定在锚固杆件下侧的支撑杆件。
3.根据权利要求2所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，其特征在于：所述支撑杆件一端与锚固杆件中部焊接固定，所述支撑杆件与锚固杆件之间呈锐角。
4.根据权利要求3所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，其特征在于：所述锚爪的端部设有加强锚固件。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，其特征在于：所述杆体为空心圆管，所述空心圆管在同一周向上均布有若干个锚爪。
6.根据权利要求5所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，其特征在于：所述拉索为一根沿杆体轴向延伸的主钢丝绳，所述锚爪连接有使锚爪随主钢丝绳联动实现张开的分支钢丝绳。
7.根据权利要求6所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆，其特征在于：所述主钢丝绳设有拉伸过程中使锚爪能够张开的弯曲段。
8.一种带倒刺头的预应力注浆锚杆施工方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：在支护面上利用钻机开设钻孔；
步骤二：将制作好的锚爪与锚杆铰接在一起；
步骤三：成孔完成后利用锚杆送杆器将锚杆顶入钻孔内；
步骤四：锚杆放置到位后张拉拉索，使锚爪全部张开；
步骤五：锚爪张开到位后开始进行高压注浆；
步骤六：注浆完成后进行养护，待注浆强度达到80％以上后利用外置的千斤顶张拉设备带动拉索使锚爪进一步张开，张开到位后随即进行锚固处理。
9.根据权利要求8所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆施工方法，其特征在于：所述步骤一中钻孔直径需小于锚爪张开后锚杆整体直径。
10.根据权利要求8所述的一种带倒刺头的预应力注浆锚杆施工方法，其特征在于：所述送杆器为直管结构，所述送杆器的头端设有套接并顶紧杆体尾部的扩大头。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |