CN114635417A - 一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法 - Google Patents
一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114635417A CN114635417A CN202210310795.0A CN202210310795A CN114635417A CN 114635417 A CN114635417 A CN 114635417A CN 202210310795 A CN202210310795 A CN 202210310795A CN 114635417 A CN114635417 A CN 114635417A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anchor cable
- anchor
- pipe
- steel pipe
- bearing steel
- 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.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 abstract 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 3
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000009991 scouring Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- E02D31/00—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution
- E02D31/10—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against soil pressure or hydraulic pressure
- E02D31/12—Protective arrangements for foundations or foundation structures; Ground foundation measures for protecting the soil or the subsoil water, e.g. preventing or counteracting oil pollution against soil pressure or hydraulic pressure against upward hydraulic pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D2250/00—Production methods
- E02D2250/0046—Production methods using prestressing techniques
-
- 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)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，用于增强锚杆承载力，缩短锚杆长度，节省劳动力和造价，属于岩土工程建筑基础预应力锚杆技术领域。其结构包括沉头锚索、承载钢管、胀管、千斤顶和锚索固定装置；全套管钻机钻进成孔后，将锚索穿过胀管和承载钢管并送入锚孔底，再顺套管送至锚孔内；用锚索固定装置固定锚索的绝对位置，并用千斤顶向承载钢管施加荷载，通过承载钢管将荷载传至胀管，胀管叶片沿沉头的角度张开，插入锚杆端部土层中，达到端部膨胀的目的。再将承载钢管分节取出后，向孔内注浆，待水泥浆固化，对预应力锚索进行张拉锁定。本发明施工简单、对土体扰动小且抗拉承载力高，可为桩锚支护及抗浮锚杆工程提供可靠的技术指导。
Description
技术领域
本发明涉及一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，属于岩土工程建筑基础预应力锚杆技术领域。
背景技术
随着社会的不断进步，城市发展越来越快，城市用地趋于紧张，越来越多的岩土工程建筑基础向地下深处发展。支护桩加预应力锚索支护体系和抗浮锚杆在基坑支护工程及地基处理工程中都得到了较为广泛的应用。
但在以往基坑支护及地基处理工程实践中，预应力锚索受土质和施工过程的影响，钻孔易出现塌孔、注浆效果不理想等问题，使土体的侧摩阻力不能完全发挥，降低了锚索的抗拔承载力。为了提高锚索的抗拔承载力，可采用扩大锚固体端部截面积的方法。截面积的增加意味着增加了锚固体与岩土体的接触面积，且增加了与岩土体的挤压力，以此来增加锚索与土体间的侧阻力和端阻力。目前现有的增大锚固体截面的方法有高压水冲刷法、扩囊法、高压旋喷法、爆破法等。然而，在成孔过程中，用高压水冲刷端部岩土，无法保证冲刷质量，扩孔的形状很不规则；用爆破方法扩大端部空间，虽然注浆后可以扩大锚杆与岩土的接触面，但爆破方法扩孔难以控制，剧烈的冲击会对原状岩土体产生很大扰动，劣化岩土体的力学性质，降低侧摩阻力。扩囊法和高压旋喷法工序较为复杂，施工成本较高，成孔效果受人为因素影响大，支护效果受地层、囊袋尺寸和注浆压力等因素影响，锚固可靠度难以控制。
上述问题表明，发明一种施工简单、对土体扰动小且抗拉承载力高的锚杆结构及施工方法尤为关键。基于此，本发明提出了一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法。
发明内容
为克服上述传统预应力锚杆的不足，提高锚杆的抗拔承载力，本发明的目的在于提供一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，通过扩大锚杆端部结构受力面积和受力形式，并利用金属材料抗拉强度高的特性，来增强锚杆承载力，同时可缩短锚杆长度，节省劳动力和工程造价。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，包括沉头锚索、承载钢管、胀管、千斤顶和锚索固定装置。沉头锚索一端焊接有沉头，锚索穿过胀管，使胀管叶片与沉头紧密接触，锚索再穿过承载钢管，承载钢管通过螺纹连接。全套管钻机成孔后，将沉头锚索、胀管及承载钢管沿套管送入锚孔内。孔口承载钢管上端放置千斤顶，与千斤顶顶部接触，千斤顶底部设置有锚索固定装置；锚索固定装置固定锚索的绝对位置不变，千斤顶借助锚索固定装置自重向承载钢管施加荷载，通过承载钢管将荷载传至胀管，胀管叶片沿着沉头的角度张开，插入锚孔底部土层中，达到端部膨胀的目的。待胀管膨胀完成后，将承载钢管分节取出，再向孔内注浆，在水泥浆固化之前对锚索进行预拉再放松，使水泥浆可以渗入胀管叶片与土体间因预拉产生的空隙中，待水泥浆固化完成后，对预应力锚索进行张拉锁定。
由于采用了以上技术方案，本发明具有以下技术优点：
（1）本发明通过千斤顶将胀管叶片顶入锚孔底部土层中，扩大了锚杆端部的受力面积，改变了端部受力形式，同时利用了金属材料抗拉强度高的特性，提高了锚杆的抗拔承载力。
（2）本发明工程材料容易获得，且原理简单，施工方便，容易实现。
（3）胀管叶片插入土体，产生的岩土碎渣较少，对周围土体扰动较小。
附图说明
图一为本发明沉头锚索正视图；
图二为本发明承载钢管图；
图三为本发明胀管膨胀前后示意图：其中a为胀管膨胀前平面图，b为胀管膨胀前三维图，c为胀管膨胀后三维图；
图四为本发明施工流程剖面图：其中a为胀管膨胀前施工剖面图，b为胀管膨胀后施工剖面图，c为取出承载钢管后施工剖面图。
其中1是沉头锚索，11是锚索，12是沉头，2是承载钢管，21是孔口承载钢管，22是孔底承载钢管，3是胀管，31是胀管叶片，4是千斤顶，5是锚索固定装置，51是锚具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。
见附图：
一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，包括沉头锚索1、承载钢管2、胀管3、千斤顶4和锚索固定装置5。
锚索11穿过胀管，使胀管叶片31与沉头12接触，锚索11穿过承载钢管2，锚孔底承载钢管22与胀管3接触，锚孔口安放千斤顶4，千斤顶4顶部与孔口承载钢管21上端接触，千斤顶4底部与锚索固定装置5接触。
具体施工过程中，首先利用全套管钻机钻进成孔，将锚索11穿过胀管3，胀管叶片31与沉头12接触。然后将胀管3和沉头锚索1送入锚孔底，承载钢管2同样穿过锚索11顺套管送至锚孔内，每节承载钢管2通过螺纹连接到一起。之后用锚索固定装置5固定锚索11的绝对位置，千斤顶4底部与锚索固定装置5接触，顶部与孔口承载钢管21接触，并向承载钢管2施加荷载，通过承载钢管2将荷载传至胀管3，胀管叶片31沿着沉头12的角度张开，插入锚杆端部的土层里，达到端部膨胀的目的。胀管叶片31膨胀完成后，将承载钢管2分节取出，再向孔内注浆，在水泥浆固化之前对锚索11进行预拉再放松，使水泥浆可以渗入胀管叶片31与土体间因预拉产生的空隙中，待水泥浆固化完成后，对预应力锚索进行张拉锁定。
Claims (4)
1.一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，其结构包括沉头锚索1、承载钢管2、胀管3、千斤顶4和锚索固定装置5；其中沉头锚索1的沉头12和锚索11通过焊接形成一个整体；承载钢管2通过螺纹连接；胀管3的上端口和孔口承载钢管21的上端口、孔底承载钢管22的下端口进行收口处理，防止因荷载过大导致钢管端部变形而无法重复利用；孔口承载钢管21上端放置千斤顶4，与千斤顶4顶部接触，千斤顶4底部设置有锚索固定装置5。
2.一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，其特征在于：全套管钻机钻进成孔后，将锚索11穿过胀管3，胀管叶片31与沉头12接触；将胀管3和沉头锚索1送入锚孔底，然后将承载钢管2分节穿过锚索11顺套管送至锚孔内；用锚索固定装置5固定锚索11的绝对位置，千斤顶4底部与锚索固定装置5接触，顶部与孔口承载钢管21接触，并向承载钢管2施加荷载，通过承载钢管2将荷载传至胀管3，胀管叶片31沿着沉头12的角度张开，插入锚杆端部的土层里，达到端部膨胀的目的；胀管叶片31膨胀完成后，将承载钢管2分节取出，再向孔内注浆，在水泥浆固化之前对锚索11进行预拉再放松，使水泥浆可以渗入胀管叶片31与土体间因预拉产生的空隙中，待水泥浆固化完成后，对预应力锚索进行张拉锁定，以此来提高抗拔承载力。
3.如权利要求1所述的一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，其特征在于：锚索固定装置5可以是锚具51与施工现场任意中大型机械设备的组合；其中锚具51与锚索11固定在一起，在千斤顶4施加荷载的过程中，机械设备利用自身重量向锚具51及千斤顶4提供反力来保证锚索11的相对位置不变。
4.如权利要求2所述的一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法，其特征在于：锚索固定装置5固定了锚索11的绝对位置，千斤顶4加载过程中，只有承载钢管2和胀管3发生位移，胀管叶片31沿沉头12角度张开插入端部岩土中；防止千斤顶4加载时，锚索向外拔导致胀管3没有完全插入端部土中，降低胀管3的膨胀效果。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210310795.0A CN114635417A (zh) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210310795.0A CN114635417A (zh) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114635417A true CN114635417A (zh) | 2022-06-17 |
Family
ID=81949187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210310795.0A Pending CN114635417A (zh) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114635417A (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2970444A (en) * | 1958-03-24 | 1961-02-07 | Peter Hewton | Expanding wedge type cable or bolt anchor |
| GB9125691D0 (en) * | 1991-12-03 | 1992-01-29 | Willich F Berg Bautechnik | A cable bolt for stabilising rock strata |
| CN102002947A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-04-06 | 武汉大学 | 一种加固软弱岩体的爆扩内锚头预应力锚索及其锚固方法 |
| CN202810881U (zh) * | 2012-09-26 | 2013-03-20 | 山东科技大学 | 一种新型膨胀式让压预应力注浆锚索 |
| CN204704230U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-10-14 | 百益百利（福州）幕墙工程有限公司 | 一种双重锚固的加强锚栓 |
| CN205035799U (zh) * | 2015-09-29 | 2016-02-17 | 中煤第三建设（集团）有限责任公司 | 一种膨胀式锚索装置 |
| CN205475222U (zh) * | 2016-01-11 | 2016-08-17 | 昆明理工大学 | 一种预应力锚索 |
-
2022
- 2022-03-28 CN CN202210310795.0A patent/CN114635417A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2970444A (en) * | 1958-03-24 | 1961-02-07 | Peter Hewton | Expanding wedge type cable or bolt anchor |
| GB9125691D0 (en) * | 1991-12-03 | 1992-01-29 | Willich F Berg Bautechnik | A cable bolt for stabilising rock strata |
| CN102002947A (zh) * | 2010-12-06 | 2011-04-06 | 武汉大学 | 一种加固软弱岩体的爆扩内锚头预应力锚索及其锚固方法 |
| CN202810881U (zh) * | 2012-09-26 | 2013-03-20 | 山东科技大学 | 一种新型膨胀式让压预应力注浆锚索 |
| CN204704230U (zh) * | 2015-04-30 | 2015-10-14 | 百益百利（福州）幕墙工程有限公司 | 一种双重锚固的加强锚栓 |
| CN205035799U (zh) * | 2015-09-29 | 2016-02-17 | 中煤第三建设（集团）有限责任公司 | 一种膨胀式锚索装置 |
| CN205475222U (zh) * | 2016-01-11 | 2016-08-17 | 昆明理工大学 | 一种预应力锚索 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105155550B (zh) | 联合支护开挖大厚度强风化砂岩层深基坑的施工方法 | |
| CN105781571A (zh) | 一种软岩变形隧道衬砌支护拆换拱施工方法 | |
| CN104895073B (zh) | 可多次拆装的锚索施工系统及其施工方法 | |
| CN107060774A (zh) | 一种防隧道洞口围岩坍塌装置及施工方法 | |
| CN105064356A (zh) | 一种用于软弱松散土体支护的预应力复合杆索锚固装置 | |
| CN105971008B (zh) | 地铁车站的地下室支护方法 | |
| CN208136918U (zh) | 一种管式土钉支护结构 | |
| CN110593254A (zh) | 一种在夹有溶洞的节理带地层中的钻孔灌注桩施工方法 | |
| CN107339122A (zh) | 一种钢管柱处理采空区工法 | |
| CN113137235B (zh) | 一种高地应力软岩挤压性大变形隧道的施工方法 | |
| CN106638592A (zh) | 复杂地质条件击入式锚杆及其施工方法 | |
| CN110080775A (zh) | 复杂环境挖井基础小扰动开挖方法 | |
| CN209339143U (zh) | 一种混凝土管桩施工设备 | |
| CN209818093U (zh) | 一种用于软岩隧道掌子面加固装置 | |
| CN217438921U (zh) | 一种保护开挖基坑旁侧隧道的锚杆和隔离桩组合加固结构 | |
| CN114635417A (zh) | 一种端部膨胀式锚杆结构及施工方法 | |
| CN115726792A (zh) | 一种大断面矩形顶管的基岩及孤石预处理方法 | |
| CN109854251A (zh) | 隧道水平旋喷施工方法 | |
| CN208088282U (zh) | 预应力型钢支护桩 | |
| CN208039240U (zh) | 一种组合桩 | |
| CN208472721U (zh) | 一种在松散体地层中采用手风钻施工的锚杆 | |
| CN202073096U (zh) | 挤密自锁快速安装锚杆 | |
| JP5950797B2 (ja) | 盛土斜面の補強工法及びこれに用いる削孔ツール | |
| CN220414223U (zh) | 一种穿过软弱岩层的桩锚加固装置 | |
| CN207553108U (zh) | 岩土工程安全保护装置 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220617 |