CN106939599B - 一种吸力锚杆装置 - Google Patents

Abstract

一种吸力锚杆装置，包括空心的柱状锚杆，锚杆的底口密封，锚杆的顶口配有密封盖板，且密封盖板与锚杆可拆卸连接；定义锚杆靠近底口的一段为底段，靠近顶口的一端为顶段，锚杆底段的侧壁上分布有若干个筛孔，筛孔与锚杆的内腔连通；锚杆内设有升降盘，升降盘通过升降装置可沿锚杆的轴向上下移动的设置在锚杆内，且升降盘将锚杆的内腔分隔成上腔和下腔，且定义包含顶口的是上腔，包含底口的是下腔；还包括用于检测下腔内的气压的测压装置和调节下腔内的气压的调压装置。本发明利用有效应力原理，在总应力一定的情况下，通过减小超孔隙压力而提高有效应力，从而增大锚杆侧摩阻力，以提高整体稳定性和安全性。

Description

一种吸力锚杆装置

技术领域

本发明涉及一种吸力锚杆装置。

背景技术

锚杆广泛应用于边坡、基坑支护、基坑抗隆起或建筑物抗浮等工程当中，其主要原理是靠锚杆侧壁和端部提供的抗力来平衡土体下滑力或上浮力，使得整体保持安全稳定。因此，锚杆通常嵌于地质条件较好的土层当中。但当地质条件较差时，如饱和软黏土，其含水率高、强度低、摩擦系数较小，提供的总抗力往往较小，而传统的通过增大端部面积来增大锚杆的总抗力的措施，具有效率低下，成本较高的缺陷。尤其在工程抢险情况下，往往不能满足快速高效的要求，增大安全风险。同时，传统的增大端部接触面积来提高锚杆承载力，使得锚杆结构变复杂，给施工带来较大不便。

发明内容

针对现有教学方式存在的不足，本发明提出一种吸力锚杆装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种吸力锚杆装置，包括空心的柱状锚杆，所述锚杆的底口密封，所述锚杆的顶口配有密封盖板，且密封盖板与所述锚杆可拆卸连接；定义所述锚杆靠近底口的一段为底段，靠近顶口的一端为顶段，锚杆底段的侧壁上分布有若干个筛孔，所述筛孔与锚杆的内腔连通；所述锚杆内设有升降盘，所述升降盘通过升降装置可沿锚杆的轴向上下移动的设置在锚杆内，且所述升降盘将所述锚杆的内腔分隔成上腔和下腔，且定义包含顶口的是所述上腔，包含底口的是所述下腔；还包括用于检测所述下腔内的气压的测压装置和调节下腔内的气压的调压装置。

进一步，所述测压装置包括沿轴向设置在锚杆内的送气管和设置在送气管上的测压计；送气管的出口位于下腔内，送气管的进气口气密贯穿密封盖板并外露于密封盖板，且所述测压计位于密封盖板外。

进一步，所述调压装置包括设置在所述送气管上的真空阀，所述真空阀固定在所述密封盖板上，且所述真空阀与所述密封盖板螺纹连接。

进一步，所述升降装置包括螺杆和螺帽，所述螺杆的底端与所述升降盘的顶面固定连接，所述螺杆的顶端贯穿密封盖板并与螺帽螺接，且所述螺杆与所述密封盖板螺接。

进一步，所述筛孔均匀布设在锚杆底段的侧壁上。

本发明利用有效应力原理，在总应力一定的情况下，通过减小超孔隙压力而提高有效应力，从而增大锚杆侧摩阻力，以提高整体稳定性和安全性。由于在饱和软黏土中，土体渗透性较差，且能形成一层天然隔气层，通过对嵌入饱和软黏土部分的锚杆进行筛孔设计，使得锚杆(下腔)内部气体与土层直接接触，当在锚杆内(下腔)抽真空形成负压后，将直接作用在土体超孔隙水上，紧紧吸附于锚杆外表面，快速提高锚杆侧摩阻力。因此，本发明可解决饱和软黏土等较差工程地质条件下，快速用于支护应急抢险，效率高，稳定性好，安全性高。

本发明的有益效果主要表现在：

(1)本发明既可作为临时性抢险装置，又可作为永久性支护装置。当险情排除后或不再需要锚杆时，可通过打开真空阀或向锚杆内鼓气，调节锚杆下腔内的压强大小，便于锚杆取出。

(2)可重复利用，节能环保；当作为永久性支护装置时，可向上腔内注浆即可实现。

(3)可通过调节升降盘沿锚杆轴向的高度，确保下腔部分的锚杆全部与饱和黏土接触；

(4)采用测压计实时监测下腔内的压强大小，从而进行抽气降压，更加高效可靠；

(5)采取措施简单易操作，相比于传统锚杆采取的扩大端部等措施，更加快速有效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

图2是底段展开结构示意图

具体实施方式

参照附图，一种吸力锚杆装置，包括空心的柱状锚杆4，所述锚杆4的底口密封，所述锚杆4的顶口配有密封盖板1，且密封盖板1与所述锚杆4可拆卸连接；定义所述锚杆4靠近底口的一段为底段，靠近顶口的一端为顶段，锚杆4底段的侧壁上分布有若干个筛孔8，所述筛孔8与锚杆4的内腔连通；所述锚杆4内设有升降盘9，所述升降盘9通过升降装置可沿锚杆4的轴向上下移动的设置在锚杆4内，且所述升降盘9将所述锚杆4的内腔分隔成上腔a和下腔b，且定义包含顶口的是所述上腔a，包含底口的是所述下腔b；还包括用于检测所述下腔b内的气压的测压装置和调节下腔b内的气压的调压装置。

所述测压装置包括沿轴向设置在锚杆4内的送气管7和设置在送气管7上的测压计2；送气管7的出口位于下腔b内，送气管7的进气口气密贯穿密封盖板1并外露于密封盖板1，且所述测压计2位于密封盖板1。通过观测测压计2来监视下腔b内的气压大小，以及时进行锚杆抽真空，维持下腔b负压状态。

所述调压装置包括设置在所述送气管7上的真空阀3，所述真空阀3固定在所述密封盖板1上，且所述真空阀3与所述密封盖板1螺纹连接，且真空阀3的表面涂抹遇水膨胀橡胶，以保证气密性。

所述升降装置包括螺杆6和螺帽5，所述螺杆6的底端与所述升降盘9的顶面固定连接，所述螺杆6的顶端贯穿密封盖板1并与螺帽5螺接，且所述螺杆6与所述密封盖板1螺接。通过沿顺时针或者逆时针转动螺帽6，以驱动螺杆6转动。螺帽5驱动螺杆6转动，同时螺杆6带动密封盖板1沿轴向上升或下降，从而调节升降盘9的位置高度。

嵌入饱和黏土部分的锚杆底段设有筛孔8，使得下腔内的负压直接与锚杆外饱和黏土接触。所述筛孔8均匀布设在锚杆4底段的侧壁上。

打开真空阀3，将抽气装置与送气管7的进气口连通，以对锚杆的下腔b抽真空，形成负压，使得渗透性较低的饱和黏土中孔隙水压力降低，并吸附于锚杆4表面，通过提高土体有效应力增大锚杆4侧摩阻力，效率高，施工方便快捷。当下腔b内的负压达到预设值时，关闭真空阀3，并通过测压计2监视下腔b内的压力状态，以随时抽真空或者补气。

升降盘9通过螺杆6带动升降，一方面确保下腔b部分的锚杆4通过筛孔8与饱和黏土接触；另一方面，当该发明作为永久装置时，可调节上腔a内的注浆高度。

本发明特别适用于饱和黏土等地质条件较差的场合，用于基坑边坡支护或建筑物地下室抗浮等工程。尤其是由于暴雨或长时间降雨导致的边坡稳定、深大基坑支护稳定等安全问题，或用于工程抢险，解决常规锚杆支护在饱和黏土地质条件下总抗力不足或支护效率低等问题。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (2)

1.一种吸力锚杆装置，其特征在于：包括空心的柱状锚杆，所述锚杆的底口密封，所述锚杆的顶口配有密封盖板，且密封盖板与所述锚杆可拆卸连接；定义所述锚杆靠近底口的一段为底段，靠近顶口的一端为顶段，锚杆底段的侧壁上分布有若干个筛孔，所述筛孔与锚杆的内腔连通；所述锚杆内设有升降盘，所述升降盘通过升降装置可沿锚杆的轴向上下移动的设置在锚杆内，且所述升降盘将所述锚杆的内腔分隔成上腔和下腔，且定义包含顶口的是所述上腔，包含底口的是所述下腔；还包括用于检测所述下腔内的气压的测压装置和调节下腔内的气压的调压装置；所述升降装置包括螺杆和螺帽，所述螺杆的底端与所述升降盘的顶面固定连接，所述螺杆的顶端贯穿密封盖板并与螺帽螺接，且所述螺杆与所述密封盖板螺接；所述测压装置包括沿轴向设置在锚杆内的送气管和设置在送气管上的测压计；送气管的出口位于下腔内，送气管的进气口气密贯穿密封盖板并外露于密封盖板，且所述测压计位于密封盖板外；所述调压装置包括设置在所述送气管上的真空阀，所述真空阀固定在所述密封盖板上，且所述真空阀与所述密封盖板螺纹连接。

2.如权利要求1所述的一种吸力锚杆装置，其特征在于：所述筛孔均匀布设在锚杆底段的侧壁上。

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