CN110042834A - 磁性砂浆锚固体的施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法包括以下步骤：步骤1：在岩土上钻设锚孔，将钢筋锚杆插入锚孔中；步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔中，即完成磁性砂浆锚固体的施工。本发明提供的磁性砂浆锚固体的施工方法，可以解决土层中空隙较大而导致注浆量无限增大、锚头处混凝土无法快速凝结的问题，结构简单、操作方便，达到锚头处浆液密实度增加、迅速凝固堵漏的效果。
Description
技术领域
本发明涉及锚杆支护技术领域，尤其是一种磁性砂浆锚固体的施工方法。
背景技术
近年来，国内外岩土工程领域针对传统锚杆与锚头的改进进行了大量的研究。锚杆是在现在的工程技术中广为应用，对边坡、隧道、坝体进行主体加固。锚杆作为深入土体的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入土层中，整根锚杆分为自由端和锚固端，自由端是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。目前广为应用的锚杆为中空钢管以及钢筋砂浆锚杆，仅通过水泥砂浆进行粘结，无法对土层中缝隙较大时注浆量实现有效控制，无法对锚头处实现快速凝结；因此亟需开发磁锚方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种磁性砂浆锚固体的施工方法，可以解决土层中空隙较大而导致注浆量无限增大、锚头处混凝土无法快速凝结的问题，结构简单、操作方便，达到锚头处浆液密实度增加、迅速凝固堵漏的效果。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，将钢筋锚杆插入锚孔中；
步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔中，使得浆液从锚头向四周充填密实，有效的使得锚头处密实度增加，即完成磁性砂浆锚固体的施工。
一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法的另一种技术方案包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，将中空玻璃纤维锚杆插入锚孔中；
步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆；
步骤4：向中空玻璃纤维锚杆内放入电磁铁，电磁铁位于中空玻璃纤维锚杆的锚头处；
步骤5：电磁铁通过导线与外部可控开关电连接，通过外部可控开关调节电磁铁磁场大小；
步骤6：开启外部可控开关，逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆的锚头处混凝土汇集凝固，增大了锚头处的混凝土浆液密实度，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法的另一种技术方案包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，在锚孔内放置一段与锚固体等长的柱状柔性金属网；
步骤2：将中空玻璃纤维锚杆插入锚孔中与柱状柔性金属网相配合；
步骤3：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤4：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆；
步骤5：向中空玻璃纤维锚杆内放入电磁铁，电磁铁位于中空玻璃纤维锚杆的锚头处；
步骤6：电磁铁通过导线与外部可控开关电连接，通过外部可控开关调节电磁铁磁场大小；
步骤7：开启外部可控开关，逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆的锚头处混凝土汇集凝固，增大了锚头处的混凝土浆液密实度，利用电磁铁对柱状柔性金属网的吸引力给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法的另一种技术方案包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，在锚孔内放入膜袋；
步骤2：将中空玻璃纤维锚杆插入锚孔中并刺入膜袋；
步骤3：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤4：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆，浆液把囊袋撑开以挤走锚洞内的空气和水。使得浆液充填在锚头周围，形成锚固头，实现堵漏；
步骤5：向中空玻璃纤维锚杆内放入电磁铁，电磁铁位于中空玻璃纤维锚杆的锚头处；
步骤6：电磁铁通过导线与外部可控开关电连接，通过外部可控开关调节电磁铁磁场大小；
步骤7：开启外部可控开关，逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆的锚头处混凝土汇集凝固，增大了锚头处的混凝土浆液密实度，利用电磁铁对柱状柔性金属网的吸引力给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
磁性材料为纳米磁粉或铁粉或钢纤维。
纳米磁粉的粒径为100nm~200nm，加入量为混凝土浆液中水泥质量含量的20-30%；
铁粉的粒径为150~500μm，加入量为混凝土浆液中水泥质量含量的5-50%；
钢纤维的长度为10~60mm，直径为0.2~0.6mm，加入量为23~30kg/m³。
锚头上带有锚刺。
本发明提供的磁性砂浆锚固体的施工方法，有益效果如下：
1、首次提出了将磁性材料加入混凝土注浆浆液，将磁性材料加入混凝土浆液中，与钢筋锚杆或与带电磁铁的中空玻璃纤维锚杆配合使用，使得浆液从锚头向四周充填密实，有效的使得锚头处密实度增加。
2、采用中空玻璃纤维锚杆，可针对有水的工况进行使用，玻璃纤维锚杆可防水防潮，有效增加锚杆使用年限。
3、电磁铁形状可改变，磁力大小可根据外部开关控制，适用于不同工况，与改善加磁混凝土配合使用，相比于传统注浆工艺，加磁后可使得锚头处浆液由锚头向四周充填，增加锚头处密实度，同时增加锚固力。
4、利用柔性金属网，柔性金属网在外部经过磁场磁化，与电磁铁配合使用，当浇筑后电磁铁对其的吸引力相当于给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实。
5、利用膜袋实现堵漏，解决在土层中空隙较大而导致注浆量无限增大的问题，浆液从袋口注入，可挤出锚洞中的水和空气，使得浆液充填在锚头周围，形成锚固头。
6、利用锚刺改变锚头处混凝土力学性能，变拉力型锚杆为压力型锚杆，增加锚头处锚固力。
可以解决土层中空隙较大而导致注浆量无限增大、锚头处混凝土无法快速凝结的问题，结构简单、操作方便，达到锚头处浆液密实度增加、迅速凝固堵漏的效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例二的示意图；
图2为本发明实施例四的示意图。
具体实施方式
实施例一
一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，将钢筋锚杆插入锚孔中；
步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔中，使得浆液从锚头向四周充填密实，有效的使得锚头处密实度增加，即完成磁性砂浆锚固体的施工。
实施例二
如图1所示，一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，将中空玻璃纤维锚杆2插入锚孔中；
步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆；
步骤4：向中空玻璃纤维锚杆2内放入电磁铁1，电磁铁1位于中空玻璃纤维锚杆2的锚头4处；
步骤5：电磁铁1通过导线6与外部可控开关3电连接，通过外部可控开关3调节电磁铁磁场大小；
步骤6：开启外部可控开关3，逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁1所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆2的锚头4处混凝土汇集凝固，增大了锚头4处的混凝土浆液密实度，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
实施例三
一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，在锚孔内放置一段与锚固体等长的柱状柔性金属网；
步骤2：将中空玻璃纤维锚杆2插入锚孔中与柱状柔性金属网相配合；
步骤3：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤4：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆；
步骤5：向中空玻璃纤维锚杆2内放入电磁铁1，电磁铁1位于中空玻璃纤维锚杆2的锚头4处；
步骤6：电磁铁1通过导线6与外部可控开关3电连接，通过外部可控开关3调节电磁铁磁场大小；
步骤7：开启外部可控开关3，逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁1所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆2的锚头4处混凝土汇集凝固，增大了锚头4处的混凝土浆液密实度，利用电磁铁1对柱状柔性金属网的吸引力给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
实施例四
如图2所示，一种磁性砂浆锚固体的施工方法，该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，在锚孔内放入膜袋7；
步骤2：将中空玻璃纤维锚杆2插入锚孔中并刺入膜袋7；
步骤3：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀；
步骤4：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆，浆液把囊袋撑开以挤走锚洞内的空气和水。使得浆液充填在锚头周围，形成锚固头，实现堵漏；
步骤5：向中空玻璃纤维锚杆2内放入电磁铁1，电磁铁1位于中空玻璃纤维锚杆2的锚头4处；
步骤6：电磁铁1通过导线6与外部可控开关3电连接，通过外部可控开关3调节电磁铁磁场大小；
步骤7：开启外部可控开关3，逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁1所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆2的锚头4处混凝土汇集凝固，增大了锚头4处的混凝土浆液密实度，利用电磁铁1对柱状柔性金属网的吸引力给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
上述各实施例中，磁性材料为纳米磁粉或铁粉或钢纤维。
上述各实施例中，纳米磁粉的粒径为100nm~200nm，加入量为混凝土浆液中水泥质量含量的20-30%；
铁粉的粒径为150~500μm，加入量为混凝土浆液中水泥质量含量的5-50%；
钢纤维的长度为10~60mm，直径为0.2~0.6mm，加入量为23~30kg/m³。
锚头4上带有锚刺5。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，将钢筋锚杆插入锚孔中；
步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀 ；
步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔中，使得浆液从锚头向四周充填密实，有效的使得锚头处密实度增加，即完成磁性砂浆锚固体的施工。
2.一种磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，将中空玻璃纤维锚杆（2）插入锚孔中；
步骤2：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀 ；
步骤3：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆；
步骤4：向中空玻璃纤维锚杆（2）内放入电磁铁（1），电磁铁（1）位于中空玻璃纤维锚杆（2）的锚头（4）处；
步骤5：电磁铁（1）通过导线（6）与外部可控开关（3）电连接，通过外部可控开关（3）调节电磁铁磁场大小；
步骤6：开启外部可控开关（3），逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁（1）所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆（2）的锚头（4）处混凝土汇集凝固，增大了锚头（4）处的混凝土浆液密实度，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
3.一种磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，在锚孔内放置一段与锚固体等长的柱状柔性金属网；
步骤2：将中空玻璃纤维锚杆（2）插入锚孔中与柱状柔性金属网相配合；
步骤3：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀 ；
步骤4：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆；
步骤5：向中空玻璃纤维锚杆（2）内放入电磁铁（1），电磁铁（1）位于中空玻璃纤维锚杆（2）的锚头（4）处；
步骤6：电磁铁（1）通过导线（6）与外部可控开关（3）电连接，通过外部可控开关（3）调节电磁铁磁场大小；
步骤7：开启外部可控开关（3），逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁（1）所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆（2）的锚头（4）处混凝土汇集凝固，增大了锚头（4）处的混凝土浆液密实度，利用电磁铁（1）对柱状柔性金属网的吸引力给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
4.一种磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤1：在岩土上钻设锚孔，在锚孔内放入膜袋（7）；
步骤2：将中空玻璃纤维锚杆（2）插入锚孔中并刺入膜袋（7）；
步骤3：制备磁性混凝土浆液：在混凝土浆液中加入磁性材料、胶凝剂以及速凝剂，搅拌均匀 ；
步骤4：将搅拌好的磁性混凝土浆液注入锚孔至注浆量接近饱满时，停止注浆，浆液把囊袋撑开以挤走锚洞内的空气和水；
使得浆液充填在锚头周围，形成锚固头，实现堵漏；
步骤5：向中空玻璃纤维锚杆（2）内放入电磁铁（1），电磁铁（1）位于中空玻璃纤维锚杆（2）的锚头（4）处；
步骤6：电磁铁（1）通过导线（6）与外部可控开关（3）电连接，通过外部可控开关（3）调节电磁铁磁场大小；
步骤7：开启外部可控开关（3），逐步增大电流磁场强度，通过混凝土中的磁粉与电磁铁（1）所形成的电磁场吸力，使中空玻璃纤维锚杆（2）的锚头（4）处混凝土汇集凝固，增大了锚头（4）处的混凝土浆液密实度，利用电磁铁（1）对柱状柔性金属网的吸引力给锚固体施加预压应力，使锚固体更密实，提高了锚固力，完成磁性砂浆锚固体的施工。
5.根据上述权利要求1或2或3或4所述的磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于：磁性材料为纳米磁粉或铁粉或钢纤维。
6.根据上述权利要求5所述的磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于：
纳米磁粉的粒径为100nm~200nm，加入量为混凝土浆液中水泥质量含量的20-30%；
铁粉的粒径为150~500μm，加入量为混凝土浆液中水泥质量含量的5-50%；
钢纤维的长度为10~60mm，直径为0.2~0.6mm，加入量为23~30kg/m³。
7.根据上述权利要求1或2或3或4所述的磁性砂浆锚固体的施工方法，其特征在于：锚头（4）上带有锚刺（5）。
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