CN109235431B - 一种毛竹锚杆及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种毛竹锚杆及其施工方法，包括毛竹杆体，毛竹杆体头部开设有十字形喇叭口，杆体头部十字形喇叭口处连接有十字法兰锥，形成和锚杆孔壁紧密贴合的喇叭形骨架，毛竹杆体上十字法兰锥内侧设有铁皮套箍，毛竹杆体尾部设有锚固装置，毛竹杆体上锚固装置内侧设有铁皮套箍，锚杆孔内设有砂浆，其杆体与砂浆、周围土体粘结后形成楔形杆件，提高锚杆的抗拔、抗拉承载力。本发明所述毛竹锚杆，其施工材质生态、环保、经济且具有较好的短期耐腐蚀性，毛竹抗拉性能好，具有良好的韧性，经处理后用于临时性土质边坡支护结构能满足边坡稳定性需求，具有施工方便、工艺简单、施工材料环保、成本低廉等优点，为工程施工带来良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于临时性土质边坡支护技术领域，具体涉及一种毛竹锚杆及其施工方法。
背景技术
在现行的技术条件下，在部分临时性边坡工程支护施工中，目前已有的锚杆式样繁多，存在各种问题，主要是抗拔力、施工难易程度、成本等，通常采用普通钢筋锚杆或预应力锚索锚杆作为支护手段，其施工过程复杂、成本较高，易造成资源浪费，且回灌的浆液对土层易产生污染，锚杆侵入施工红线以外的部分处理困难，对后期施工影响很大。因此，急需研制一种新的锚杆，既能满足临时性边坡施工稳定性要求又能克服当前所采用的普通钢筋锚杆和锚索锚杆存在的不足。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种施工方便、材料环保、成本低廉且适用于临时性土质边坡支护的毛竹锚杆及其施工方法。
本发明提供的这种毛竹锚杆，包括毛竹杆体，所述毛竹杆体头部开设有十字形喇叭口，杆体头部十字形喇叭口处连接有十字法兰锥，形成和锚杆孔壁紧密贴合的喇叭形点锚式端头，用于增加锚杆与边坡土体的摩擦力；
所述毛竹杆体上十字法兰锥内侧设有铁皮套箍，用于防止杆体头部裂缝沿杆体尾端发展；
所述毛竹杆体尾部设有锚固装置，所述毛竹杆体上锚固装置内侧设有铁皮套箍，锚杆孔内设有砂浆，毛竹杆体、砂浆及边坡土体充分粘结，形成稳定的点锚式拉力型锚杆，即所述毛竹锚杆。
作为优选，所述锚固装置包括枕木承载板、楔形木锥和钢筋销钉，枕木承载板与坡面支护紧密贴合，枕木承载板上设有漏斗孔，枕木承载板与毛竹杆体尾部连接，楔形木锥设置于毛竹杆体的内部，使毛竹杆体开裂形成毛竹片，楔形木锥、毛竹片及枕木承载板三者紧密接触，钢筋销钉错位设置于枕木承载板纵横两个方向，钢筋销钉穿过枕木承载板、毛竹片及楔形木锥，以增强锚固装置的稳定性，形成所述锚固装置。
作为优选，所述铁皮套箍的宽度为5～8cm。
作为优选，所述砂浆等级为M20或M25。
作为优选，所述枕木承载板的尺寸长*宽为30cm*30cm，其厚度30～40cm，在枕木承载板中间开设漏斗孔，其靠近边坡土体一侧孔径Φ为4～5cm，临空面一侧孔径Φ为8～10cm；所述楔形木锥采用枕木加工而成，其长度为40～45cm，其较小一端直径Φ为3～4cm，较大一端直径Φ为6～8cm。
作为优选，所述钢筋销钉穿过毛竹片的中心位置，使毛竹片能够充分承载。
作为优选，所述钢筋销钉在枕木承载板的纵向、横向分别设置2～3排。
作为优选，所述枕木承载板、毛竹片及楔形木锥的裂缝间设有稀释沥青封口，用于防腐及虫害。
作为一个总的发明构思，本发明还提供所述毛竹锚杆的施工方法，包括以下步骤：
(1)选取毛竹，按照锚固长度需要截断毛竹，毛竹端截面较大一端作为头部，将杆体头部预先切开十字形裂缝，在杆体头部嵌入十字法兰锥，然后在十字法兰锥内侧安装铁皮套箍；
(2)将嵌入十字法兰锥的毛竹杆体放入锚杆孔内，并依据杆体的设计长度，锤击杆体，逐步顶进锚杆，在锤击杆体过程中，均匀施加锤击力，确保杆体头部端毛竹开裂后的毛竹片不被损坏折断，形成和孔壁紧密贴合的喇叭形点锚式端头；
(3)按照配合比调配砂浆，采用注浆机在锚杆孔内注入砂浆，确保杆体、砂浆和边坡土体三者紧密结合，形成点锚式拉力型锚杆，保证杆体锚固力的充分发挥；
(4)在毛竹杆体尾部端布设铁皮套箍，然后套入枕木承载板，使其与坡面防护结构密贴，在杆体尾端插入楔形木锥，锤击木锥，逐步顶进木锥，使木锥、杆体开裂毛竹片及枕木承载板三者紧密接触；
(5)在枕木承载板纵横两个方向依据设计位置错位钻2～3排销钉孔，在钻孔过程中确保销钉孔在纵横两个方向，均通过开裂毛竹片的中心位置使毛竹片能够充分承载，钻孔后安插钢筋销钉，使毛竹杆体固定在枕木承载板上，然后在枕木承载板、楔形木锥、开裂毛竹片的裂缝间灌入稀释沥青封口。
进一步，所述毛竹选取线形顺畅、材质均匀、表面无损伤的多年生毛竹，经自然风干处理，毛竹长度依据锚杆实际需要截成3～5m，其直径Φ为3～4cm，在其表面涂刷稀释沥青，以防腐及虫害。
进一步，所述十字法兰锥选取材质、刚度较好的木板制作，底板采用圆形木板，其厚度为2～3cm，底板木板直径为8～10cm，在底板上安装交叉十字木板，其厚度为1～2cm，长度为30～40cm，其宽度为8～10cm，法兰锥表面涂刷稀释沥青以防腐及虫害。
进一步，所述销钉孔采用手提式电钻进行钻设，孔径Φ为8～10mm，插入Φ8mm的钢筋销钉，使毛竹杆体通过钢筋销钉充分连接锚固在枕木承载板上。
本发明毛竹锚杆的作用原理如下：杆体头部十字形喇叭口处嵌入十字法兰锥，形成和锚杆孔壁紧密贴合的喇叭形骨架，增大对锚杆孔壁围岩的摩擦力，锚杆孔内灌入砂浆，毛竹杆体、砂浆及边坡土体充分粘结成稳定的整体，毛竹锚杆截面沿锚杆孔由内而外呈逐渐变小的形式，其杆体与砂浆、周围土体粘结后形成楔形杆件，提高锚杆的抗拔、抗拉承载力，此外，杆体尾部由枕木承载板、楔形木锥和钢筋销钉组成，枕木承载板与坡面支护紧密贴合，楔形木锥、毛竹片及枕木承载板三者紧密接触，钢筋销钉穿过枕木承载板、毛竹片及楔形木锥，以增强锚固装置的稳定性，形成端部呈点锚式杆身为全长粘结非预应力拉力型毛竹锚杆。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果为：
本发明提供一种毛竹锚杆及其施工方法，包括毛竹杆体，毛竹杆体头部开设有十字形喇叭口，杆体头部十字形喇叭口处连接有十字法兰锥，形成和锚杆孔壁紧密贴合的喇叭形骨架，毛竹杆体上十字法兰锥内侧设有铁皮套箍，用于防止杆体头部十字形喇叭口继续扩大，毛竹杆体尾部设有锚固装置，毛竹杆体上锚固装置内侧设有铁皮套箍，锚杆孔内设有砂浆，毛竹锚杆截面沿锚杆孔由内而外呈逐渐变小的形式，其杆体与砂浆、周围土体粘结后形成楔形杆件，提高锚杆的抗拔、抗拉承载力。本发明所述毛竹锚杆应用在临时性边坡工程支护中，其施工材质生态、环保、经济且具有较好的短期耐腐蚀性，毛竹抗拉性能好，具有良好的韧性，经处理后用于临时性土质边坡支护结构能满足边坡稳定性需求，且其满足短期内的耐腐蚀性要求，具有施工方便、工艺简单、施工材料环保、成本低廉等优点，能够减少土层中的固体污染，竹材来源广、可再生，毛竹锚杆制作简单，施工方便，为工程施工带来良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明一个实施例的结构示意图。
图2为本发明毛竹锚杆的局部示意图。
图中：1-毛竹杆体；2-十字法兰锥；3-铁皮套箍；4-锚固装置；5-砂浆；6-枕木承载板；7-楔形木锥；8-钢筋销钉；9-毛竹片。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步说明：
结合图1、图2可以看出，本实施例公开了一种毛竹锚杆，包括毛竹杆体1、十字法兰锥2、铁皮套箍3、锚固装置4和砂浆5，毛竹杆体1头部开设有十字形喇叭口，杆体头部十字形喇叭口处连接有十字法兰锥2，形成和锚杆孔壁紧密贴合的喇叭形点锚式端头，用于增加毛竹锚杆与边坡土体的摩擦力；毛竹杆体上十字法兰锥2内侧设有铁皮套箍3，用于防止杆体头部裂缝沿杆体尾端发展；毛竹杆体1尾部设有锚固装置4，毛竹杆体上锚固装置4内侧设有铁皮套箍3，铁皮套箍的宽度为5～8cm，锚杆孔内设有砂浆5，砂浆等级为M20，毛竹杆体1、砂浆5及边坡土体充分粘结，形成稳定的毛竹锚杆结构。
本实施例中的锚固装置4包括枕木承载板6、楔形木锥7和钢筋销钉8，枕木承载板6与坡面支护紧密贴合，枕木承载板6上设有与楔形木锥7相适应的漏斗孔，枕木承载板6与毛竹杆体1尾部连接，楔形木锥7设置于毛竹杆体1的内部，使毛竹杆体1开裂形成毛竹片9，楔形木锥7、毛竹片9及枕木承载板6三者紧密接触，钢筋销钉8错位设置于枕木承载板6纵横两个方向，钢筋销钉8在枕木承载板6的纵向、横向分别设置3排，钢筋销钉8穿过枕木承载板6、毛竹片9及楔形木锥7，钢筋销钉8穿过毛竹片9的中心位置，以增强锚固装置4的稳定性，枕木承载板6、毛竹片9及楔形木锥7的裂缝间设有稀释沥青封口，用于防腐及虫害。
枕木承载板6的尺寸长*宽为30cm*30cm，其厚度30～40cm，在枕木承载板6中间开设漏斗孔，其靠近边坡土体一侧孔径Φ为4～5cm，临空面一侧孔径Φ为8～10cm；楔形木锥7采用枕木加工而成，其长度为40～45cm，其较小一端直径Φ为3～4cm，较大一端直径Φ为6～8cm。
本发明还提供一种毛竹锚杆的施工方法，包括以下步骤：
(1)选取线形顺畅、材质均匀、表面无损伤的多年生毛竹，经自然风干处理，毛竹长度依据锚杆实际需要截成3～5m，其直径Φ为3～4cm，在其表面涂刷稀释沥青，以防腐及虫害；按照锚固长度需要截断毛竹，毛竹端截面较大一端作为头部，将杆体头部预先切开十字形裂缝，在杆体头部嵌入十字法兰锥，十字法兰锥选取材质、刚度较好的木板制作，底板采用圆形木板，其厚度为2～3cm，底板木板直径为8～10cm，在底板上安装交叉十字木板，其厚度为1～2cm，长度为30～40cm，其宽度为8～10cm，法兰锥表面涂刷稀释沥青以防腐及虫害，然后在十字法兰锥内侧安装铁皮套箍；
(2)将嵌入十字法兰锥的毛竹杆体放入锚杆孔内，并依据杆体的设计长度，锤击杆体，逐步顶进锚杆，在锤击杆体过程中，均匀施加锤击力，确保杆体头部端毛竹开裂后的毛竹片不被损坏折断，形成和孔壁紧密贴合的喇叭形点锚式端头；
(3)按照配合比调配砂浆，采用注浆机在锚杆孔内注入砂浆，确保杆体、砂浆和边坡土体三者紧密结合，形成点锚式拉力型锚杆，保证杆体锚固力的充分发挥；
(4)在毛竹杆体尾部端布设铁皮套箍，然后套入枕木承载板，使其与坡面防护结构密贴，在杆体尾端插入楔形木锥，锤击木锥，逐步顶进木锥，使木锥、杆体开裂毛竹片及枕木承载板三者紧密接触；
(5)采用手提式电钻在枕木承载板纵横两个方向依据设计位置错位钻2～3排销钉孔，孔径Φ为8～10mm，钻孔后安插Φ8mm的钢筋销钉，使毛竹杆体通过钢筋销钉充分连接锚固在枕木承载板上，钢筋销钉通过开裂毛竹片的中心位置使毛竹片能够充分承载，然后在枕木承载板、楔形木锥、开裂毛竹片的裂缝间灌入稀释沥青封口，以防腐及虫害。
Claims (8)
1.一种毛竹锚杆施工方法，其特征在于毛竹锚杆包括毛竹杆体，毛竹杆体头部开设有十字形喇叭口，十字形喇叭口处连接有十字法兰锥，形成和锚杆孔壁紧密贴合的喇叭形点锚式端头，用于增加锚杆与边坡土体的摩擦力；
所述毛竹杆体上十字法兰锥内侧设有铁皮套箍，用于防止杆体头部裂缝沿杆体尾端发展；
所述毛竹杆体尾部设有锚固装置，所述毛竹杆体上锚固装置内侧设有铁皮套箍，锚杆孔内设有砂浆，毛竹杆体、砂浆及边坡土体充分粘结，形成稳定的点锚式拉力型锚杆，即所述毛竹锚杆；
所述锚固装置包括枕木承载板、楔形木锥和钢筋销钉，枕木承载板与坡面支护紧密贴合，枕木承载板上设有漏斗孔，枕木承载板与毛竹杆体尾部连接，楔形木锥设置于毛竹杆体的内部，使毛竹杆体开裂形成毛竹片，楔形木锥、毛竹片及枕木承载板三者紧密接触，钢筋销钉错位设置于枕木承载板纵横两个方向，钢筋销钉穿过枕木承载板、毛竹片及楔形木锥，以增强锚固装置的稳定性，形成所述锚固装置；
施工步骤如下：
(1) 选取毛竹，按照锚固长度需要截断毛竹，毛竹端截面较大一端作为头部，将杆体头部预先切开十字形裂缝，在杆体头部嵌入十字法兰锥，然后在十字法兰锥内侧安装铁皮套箍；
(2) 将嵌入十字法兰锥的毛竹杆体放入锚杆孔内，并依据杆体的设计长度，锤击杆体，逐步顶进锚杆，在锤击杆体过程中，均匀施加锤击力，确保杆体头部端毛竹开裂后的毛竹片不被损坏折断，形成和孔壁紧密贴合的喇叭形点锚式端头；
(3) 按照配合比调配砂浆，采用注浆机在锚杆孔内注入砂浆，确保杆体、砂浆和边坡土体三者紧密结合，形成点锚式拉力型锚杆，保证杆体锚固力的充分发挥；
(4) 在毛竹杆体尾部端布设铁皮套箍，然后套入枕木承载板，使其与坡面防护结构密贴，在杆体尾端插入楔形木锥，锤击木锥，逐步顶进木锥，使木锥、杆体开裂毛竹片及枕木承载板三者紧密接触；
(5) 在枕木承载板纵横两个方向依据设计位置错位钻2～3排销钉孔，在钻孔过程中确保销钉孔在纵横两个方向，均通过开裂毛竹片的中心位置使毛竹片能够充分承载，钻孔后安插钢筋销钉，使毛竹杆体固定在枕木承载板上，然后在枕木承载板、楔形木锥、开裂毛竹片的裂缝间灌入稀释沥青封口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铁皮套箍的宽度为5～8cm；所述砂浆等级为M20或M25。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述枕木承载板的尺寸长*宽为30cm*30cm，其厚度30～40cm，在枕木承载板中间开设漏斗孔，其靠近边坡土体一侧孔径Φ为4～5cm，临空面一侧孔径Φ为8～10cm；所述楔形木锥采用枕木加工而成，其长度为40～45cm，其较小一端直径Φ为3～4cm，较大一端直径Φ为6～8cm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钢筋销钉穿过毛竹片的中心位置，使毛竹片能够充分承载。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述钢筋销钉在枕木承载板的纵向、横向分别设置2～3排。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述枕木承载板、毛竹片及楔形木锥的裂缝间设有稀释沥青封口，用于防腐及虫害。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述毛竹选取线形顺畅、材质均匀、表面无损伤的多年生毛竹，经自然风干处理，毛竹长度依据锚杆实际需要截成3～5ｍ，其直径Φ为3～4cm，在其表面涂刷稀释沥青，以防腐及虫害。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述十字法兰锥选取材质、刚度较好的木板制作，底板采用圆形木板，其厚度为2～3cm，底板木板直径为8～10cm，在底板上安装交叉十字木板，其厚度为1～2cm，长度为30～40cm，其宽度为8～10cm，法兰锥表面涂刷稀释沥青以防腐及虫害。
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