CN110080220A - 一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法 - Google Patents
一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110080220A CN110080220A CN201910441759.6A CN201910441759A CN110080220A CN 110080220 A CN110080220 A CN 110080220A CN 201910441759 A CN201910441759 A CN 201910441759A CN 110080220 A CN110080220 A CN 110080220A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anchor
- anchor pole
- soil
- electrothermal tube
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims description 6
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/11—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
- E02D5/74—Means for anchoring structural elements or bulkheads
- E02D5/76—Anchorings for bulkheads or sections thereof in as much as specially adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2600/00—Miscellaneous
- E02D2600/30—Miscellaneous comprising anchoring details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种具有加热固化土体锚杆结构，包括锚杆，所述锚杆包括锚固段和自由段，所述锚固段设置有电热管，所述锚杆插入钻孔内电热管与钻孔内壁抵接，所述电热管两端通过导线与外部电源连接。通过加热管对钻孔内锚固段周围土体进行加热，使周围土体内部的水分气化、运移，土体结构发生物理、化学的变化，增加土体的承载力，并且周围土体与锚杆体形成更大直径的锚定坨，从而提高锚杆的承载力作用，本发明具有增加锚固段土体强度、增大锚杆承载力以及减少锚杆长度的优点。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程的技术领域，尤其是涉及一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法。
背景技术
现代建设工程的深基坑及边坡的施工时，为了保证护坡的结构稳定性，往往需要进行临时或者永久性支护结构，锚杆支护作为一种拉力结构体，被广泛的应用于基坑、坡体支护领域。
现有的，锚杆或者预应力锚索支护，主要是通过在钻孔内注浆形成的锚杆体与土体之间产生的摩擦力提供拉力。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：但是锚杆体与土体之间的摩擦力强度有限，尤其是遇到饱和粘性软弱土体时，会使锚杆的拉力减小，此时为了提高锚杆的拉力往往需要将锚杆设置的很长才能满足要求，延长锚杆往往会增加钻孔难度以及锚杆的施工难度。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种具有加热固化土体锚杆结构，具有增加锚固段土体强度、增大锚杆承载力以及减少锚杆长度的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有加热固化土体锚杆结构，包括锚杆，所述锚杆包括锚固段和自由段，所述锚固段设置有电热管，所述锚杆插入钻孔内电热管与钻孔内壁抵接，所述电热管两端通过导线与外部电源连接。
通过采用上述技术方案，通过在锚固段设置电热管，在使用时，电热管能够对周围土体进行加热，使被加热土体中的水分运移、气化，从而提高土体强度并使土体与锚杆体熔接为一体形成直径大于锚杆体的锚定坨，达到类似烧砖的作用，增加周围土体的强度以及锚杆体的直径，达到提高锚杆承载力的作用。本发明具有增加锚固段土体强度、增大锚杆承载力以及减少锚杆长度的优点。
本发明进一步设置为：所述锚杆为螺纹钢筋。
通过采用上述技术方案，螺纹钢筋造价低，便于购买，方便使用。
本发明进一步设置为：所述电热管呈螺旋状套设在锚杆上，所述锚杆上于电热管两端旋拧有锚固螺母，两个所述锚固螺母将电热管夹持在锚固段。
通过采用上述技术方案，通过旋拧在锚杆上的两个锚固螺母，将电热管夹持固定在锚固段上，同时，可以通过调整锚固螺母的位置从而调整电热管在锚固段上的位置。
本发明进一步设置为：所述电热管的设置长度小于等于锚固段的长度。
通过采用上述技术方案，可以根据地质承载力的不同选择不同长度的电热管，从而达到在不改变锚杆长度的情况下，增加锚杆的承载力，适应性更强，节约成本。
本发明进一步设置为：所述锚固螺母侧壁上开设有通槽，导线穿过通槽沿着锚杆向外引出并与外部电源连接。
通过采用上述技术方案，便于导线从锚固段向自由段引出，避免在引出导线时，钻孔内壁对导线的引出造成影响。
本发明进一步设置为：所述锚杆为锚索，所述锚索上套设有锚索支架，所述电热管套设在锚索外且夹持在相邻的锚索支架之间。
通过采用上述技术方案，将电热管缠绕在锚索外，并且夹持在锚索支架之间固定，使锚杆不但适用钢筋，而且适用锚索。
本发明进一步设置为：电热管为不锈钢电加热管。
通过采用上述技术方案，适用于螺旋状电热管，且加热温度高达850℃，能够满足施工需要。
本发明进一步设置为：所述锚杆远离锚固段的一端套设有锚垫板，所述锚杆上于锚垫板上方旋拧有对锚杆施加预应力的紧固螺母。
通过采用上述技术方案，将锚杆插入钻孔内，锚垫板抵接在钻孔孔口的位置，旋拧紧固螺母，对锚杆施加预应力。
本发明的第二个目的是提供一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法，包括以下步骤：
S1、将螺旋状电热管套设在锚固段，然后从锚杆的两端分别套设锚固螺母，旋拧锚固螺母，使两个锚固螺母将电热管夹紧固定；
S2、将锚杆插入钻孔内，并同时将导线通过通槽沿着锚杆长度方向向钻孔外引出，导线连接外部电源；
S3、向钻孔内注浆形成锚杆体，在锚杆体水泥初凝后，接通外部电源，电热管对周围土体进行加热，锚杆体与周围土体固化形成直径大于锚杆体的锚定坨；
S4、切断电源，剪断伸出钻孔的导线，将钻孔内的导线留在钻孔内。
通过采用上述技术方案，通过在锚固段设置电热管，首先将锚杆插入钻孔内，向钻孔内注浆形成锚杆体，然后连通电源，通过电热管对周围土体进行加热，使周围土体内部的水分气化、运移，增加土体的承载力，并且周围土体与锚杆体形成更大直径的锚定坨，从而提高锚杆的承载力作用，施工完成之后，导线可留在孔内，具有工艺简单，操作方便，增加周围土体强度以及减少锚杆长度和增大锚杆承载力的优点。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.通过加热管对周围土体进行加热，使周围土体内部的水分气化、运移，增加土体的承载力，并且周围土体与锚杆体形成更大直径的锚定坨，从而提高锚杆的承载力作用，具有增加锚固段土体强度、增大锚杆承载力以及减少锚杆长度的优点；
2.通过开设通槽，便于将导线从钻孔内引出，避免在引出导线时钻机内壁对导线造成影响；
3.通过设置不同长度的电热管，可以根据地质承载力的不同选择不同长度的电热管，从而达到在不改变锚杆长度的情况下，增加锚杆的承载力，适应性更强，节约成本。
附图说明
图1是本发明的锚杆的结构示意图；
图2是本发明的锚杆插入钻孔内的剖视图。
图中，1、锚杆；11、锚固段；12、自由段；2、电热管；3、锚固螺母；31、通槽；4、导线；5、锚杆体；6、锚定坨；7、锚垫板；8、紧固螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
参照图1和图2，为本发明公开的一种具有加热固化土体锚杆结构，包括锚杆1，根据锚杆1各部分受力不同，锚杆1包括锚固段11和自由段12，锚杆1为螺纹钢筋，螺纹钢筋造价低，便于购买，方便使用。在锚固段11上设置有电热管2，电热管2为不锈钢电加热管，电热管2的加热温度不低于300℃，且电热管2呈螺旋状，套设在锚杆1的锚固段11上，在锚杆1上于电热管2的两端旋拧有锚固螺母3，两个锚固螺母3将电热管2夹持固定在锚固段11上。通过在锚固段11套设电热管2，在锚杆1插入钻孔内，将电热管2两端通过导线4引出钻孔并与外部电源连接，外部电源为220V，电热管2与钻孔内壁土体抵接，在注浆形成锚杆1体之后，通过电热管2对周围土体进行加热，通过现场取样确定土体加热固化的时间，一般加热时间为10min-2h，使被加热土体中的水分运移、气化，从而提高土体强度并使土体与锚杆1体熔接为一体形成直径大于锚杆1体的锚定坨6，达到类似烧砖的作用，增加周围土体的强度以及锚杆1体的直径，达到提高锚杆1承载力的作用。尤其适用于饱和粘性类土。
电热管2的长度小于等于锚固段11的长度，根据现场地质的承载力确定，承载力越小，电热管2的设置长度越大，从而能够增加加热范围，增大形成的锚定坨6，在不增加锚杆1长度的条件下将锚杆1的承载力提高至设计要求。
为了便于导线4从锚固段11向自由段12引出，在位于锚固段11上端的锚固螺母3的侧壁上开设有贯穿锚固螺母3上下两侧的通槽31，导线4穿过通槽31沿着锚杆1向外引出并与外部电源连接。
在锚杆1远离锚固段11的一端套设有锚垫板7，在锚杆1上于锚垫板7的上方旋拧有紧固螺母8。在使用时，将锚杆1插入钻孔内，锚垫板7抵接在钻孔孔口的位置，旋拧紧固螺母8，对锚杆1施加预应力。
实施例二：
与实施例一的不同之处在于，锚杆为锚索，锚索上套设有锚索支架，将电热管缠绕在锚索上，且电热管位于相邻两锚索支架之间，两锚索支架将电热管夹持固定，导线沿着锚索向钻孔外引出与外部电源连接。
实施例三：
为本发明提供的一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法，包括以下步骤：
S1、根据现场地质勘察情况，选择合适的电热管2长度，将螺旋状电热管2套设在锚固段11，然后从锚杆1的两端分别套设锚固螺母3，旋拧锚固螺母3，使两个锚固螺母3将电热管2夹紧固定。
S2、将锚杆1插入钻孔内，并同时将导线4通过通槽31沿着锚杆1长度方向向钻孔外引出，导线4连接外部220v电源；
S3、向钻孔内注浆形成锚杆1体，在锚杆1体水泥初凝后，接通外部电源，电热管2对周围土体进行加热，加热时间为2h，通过电热管2对周围土体进行加热，使被加热土体中的水分运移、气化，从而提高土体强度并使土体与锚杆1体熔接为一体形成直径大于锚杆1体的锚定坨6，达到类似烧砖的作用，增加周围土体的强度以及锚杆1体的直径，达到提高锚杆1承载力的作用。
S4、切断电源，剪断伸出钻孔的导线4，将钻孔内的导线4留在钻孔内。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种具有加热固化土体锚杆结构，包括锚杆(1)，所述锚杆(1)包括锚固段(11)和自由段(12)，其特征在于：所述锚固段(11)设置有电热管(2)，所述锚杆(1)插入钻孔内电热管(2)与钻孔内壁抵接，所述电热管(2)两端通过导线(4)与外部电源连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：所述锚杆(1)为螺纹钢筋。
3.根据权利要求2所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：所述电热管(2)套设在锚杆(1)上，所述锚杆(1)上于电热管(2)两端旋拧有锚固螺母(3)，两个所述锚固螺母(3)将电热管(2)夹持在锚固段(11)。
4.根据权利要求3所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：所述电热管(2)的设置长度小于等于锚固段(11)的长度。
5.根据权利要求3-4任一所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：位于所述锚固段（11）上端的锚固螺母(3)侧壁上开设有通槽(31)，导线(4)穿过通槽(31)沿着锚杆(1)向外引出并与外部电源连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：所述锚杆为锚索，所述锚索上套设有锚索支架，所述电热管套设在锚索外且夹持在相邻的锚索支架之间。
7.根据权利要求1所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：电热管(2)为不锈钢电加热管。
8.根据权利要求1所述的一种具有加热固化土体锚杆结构，其特征在于：所述锚杆(1)远离锚固段(11)的一端套设有锚垫板(7)，所述锚杆(1)上于锚垫板(7)上方旋拧有对锚杆(1)施加预应力的紧固螺母(8)。
9.一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将螺旋状电热管（2）套设在锚固段(11)，然后从锚杆(1)的两端分别套设锚固螺母(3)，旋拧锚固螺母(3)，使两个锚固螺母(3)将电热管（2）夹紧固定；
S2、将锚杆(1)插入钻孔内，并同时将导线(4)通过通槽(31)沿着锚杆(1)长度方向向钻孔外引出，导线(4)连接外部电源；
S3、向钻孔内注浆形成锚杆(1)体，在锚杆(1)体水泥初凝后，接通外部电源，电热管（2）对周围土体进行加热，锚杆(1)体与周围土体固化形成直径大于锚杆(1)体的锚定坨(6)；
S4、切断电源，剪断伸出钻孔的导线(4)，将钻孔内的导线(4)留在钻孔内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910441759.6A CN110080220B (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910441759.6A CN110080220B (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110080220A true CN110080220A (zh) | 2019-08-02 |
| CN110080220B CN110080220B (zh) | 2023-11-28 |
Family
ID=67421873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910441759.6A Active CN110080220B (zh) | 2019-05-24 | 2019-05-24 | 一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110080220B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110984183A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-04-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种膨胀土路堑边坡锚索加固结构的施工方法 |
| CN111794221A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-20 | 中国水利水电第四工程局有限公司 | 一种预应力锚索施工方法 |
| CN112144526A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-29 | 河北建筑工程学院 | 一种改良土壤条件的双腔型锚杆结构 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389765A (en) * | 1992-08-17 | 1995-02-14 | Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft | Arrangement for severing the tension member of a soil anchor at a predetermined location by induction heating |
| CN101107450A (zh) * | 2004-11-26 | 2008-01-16 | 专利应用技术公司 | 把锚杆附加在钻孔里 |
| CN106284339A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 重庆大学 | 一种袖阀管注浆排水土钉支档装置及其施工方法 |
| CN210104734U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-02-21 | 北京爱地地质勘察基础工程公司 | 一种具有加热固化土体锚杆结构 |
-
2019
- 2019-05-24 CN CN201910441759.6A patent/CN110080220B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5389765A (en) * | 1992-08-17 | 1995-02-14 | Dyckerhoff & Widmann Aktiengesellschaft | Arrangement for severing the tension member of a soil anchor at a predetermined location by induction heating |
| CN101107450A (zh) * | 2004-11-26 | 2008-01-16 | 专利应用技术公司 | 把锚杆附加在钻孔里 |
| CN106284339A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-04 | 重庆大学 | 一种袖阀管注浆排水土钉支档装置及其施工方法 |
| CN210104734U (zh) * | 2019-05-24 | 2020-02-21 | 北京爱地地质勘察基础工程公司 | 一种具有加热固化土体锚杆结构 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110984183A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-04-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种膨胀土路堑边坡锚索加固结构的施工方法 |
| CN111794221A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-20 | 中国水利水电第四工程局有限公司 | 一种预应力锚索施工方法 |
| CN112144526A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-12-29 | 河北建筑工程学院 | 一种改良土壤条件的双腔型锚杆结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110080220B (zh) | 2023-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110080220A (zh) | 一种具有加热固化土体锚杆结构及其使用方法 | |
| CN108301568A (zh) | 一种装配式混凝土构件的装配结构 | |
| CN104805839B (zh) | 一种工程锚 | |
| CN107780955A (zh) | 一种用于破碎围岩巷道的可控注浆加固装置及施工方法 | |
| CN210104734U (zh) | 一种具有加热固化土体锚杆结构 | |
| CN201396179Y (zh) | 一种防退杆自止浆的注浆锚杆 | |
| CN207092081U (zh) | 一种可调节高度建筑桩 | |
| CN110318496A (zh) | 一种装配式撑杆预应力夹心管混凝土组合构件 | |
| CN108518235B (zh) | 一种锚杆装置 | |
| CN110387882A (zh) | 一种组合倒钩式锚杆 | |
| CN206052734U (zh) | 支护桩锚杆二次注浆用的组件 | |
| CN203655327U (zh) | 一种全长锚固支护的协调变形锚固装置 | |
| CN206693220U (zh) | 人工挖孔桩抗拔结构 | |
| CN109469055A (zh) | 一种局部管缝式端扩型吸能锚杆及其施工方法 | |
| CN209429121U (zh) | 一种局部管缝式端扩型吸能锚杆 | |
| CN104790533B (zh) | 一种低温环境下装配式结构预留孔浆锚搭接施工方法 | |
| CN203654709U (zh) | 边坡脚手架连墙件 | |
| CN207568637U (zh) | 一种适用于隧道自进式锁脚锚杆测试的轴力计 | |
| CN208347809U (zh) | 一种组合式锚杆 | |
| CN206309111U (zh) | 一种线杆定位安装组件 | |
| CN206722841U (zh) | 一种地下洞室顶拱结构及其地下洞室 | |
| JP2006283391A (ja) | 鋼管柱の補強方法、補強鋼管柱、および鋼管柱の補強材懸吊用治具 | |
| CN205188953U (zh) | 一种预应力管桩组合结构 | |
| CN217000972U (zh) | 一种力度均匀的砌体勾缝器 | |
| JP2005023662A (ja) | アンカー、アンカー工法及びアンカー用緊張材の除去工法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |