CN115341540B - 用于沙瓤性边坡支护的锚固装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于沙瓤性边坡支护的锚固装置及施工方法，锚固装置包括锚头组件、锚固组件，和连接在锚头组件和锚固组件之间的膨胀架组件，锚头组件包括锚头杆，锚头杆端部固定连接分压装置；锚固组件包括与锚头杆螺纹连接的锚杆，和用于与锚头杆连接的钢绞线组；膨胀架组件包括多个铰接在锚头杆端部的第一板，锚杆的端部螺纹连接一推力环，推力环上铰接多个推板，多个推板的端部分别与多个第一板铰接。本发明的锚固装置增设膨胀架组件，锚固装置打入土体后，膨胀架组件可膨胀打开，增加锚头组件与土体的受力，增加注浆范围，提高锚固装置在沙瓤性边坡中的支护作用。本发明的施工方法，简化了边坡支护的施工工艺，同时提高了边坡支护后的强度。

Description

用于沙瓤性边坡支护的锚固装置及其施工方法

技术领域

本发明属于边坡支护技术领域，涉及用于沙瓤性边坡支护的锚固装置及其施工方法。

背景技术

边坡支护中常用到锚固装置，以增加边坡的强度，目前较多的施工为岩质边坡支护。岩质边坡支护施工时，通过钻头在岩质边坡钻孔后，将锚固装置插入孔内，并进行注浆。

用于岩质边坡的锚固装置包括锚头、钻杆和锚索，施工后锚头和锚索留在孔内，混凝土凝固后锚固装置整体提高边坡的强度。

但是，上述的锚固装置无法直接用于沙瓤性边坡，由于沙瓤性边坡的强度相较岩质边坡强度更低，土体移动性大，现有的锚固装置不能满足沙瓤性边坡支护要求。

发明内容

为解决上述面临的安全风险和隐患，本专利旨在提出一种用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，以适用于沙瓤性边坡支护，提高沙瓤性边坡支护后的抗剪性能和边坡强度。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，包括锚头组件、与锚头组件连接的锚固组件，和连接在锚头组件和锚固组件之间的膨胀架组件，其中：

所述锚头组件包括中空的锚头杆，锚头杆端部固定连接分压装置；

所述锚固组件包括与所述锚头杆螺纹连接的锚杆，和用于与所述锚头杆连接的钢绞线组，所述锚杆端部设置外螺纹；

所述膨胀架组件包括多个铰接在锚头杆端部的第一板，所述锚杆的端部螺纹连接一推力环，所述推力环上铰接多个推板，多个所述推板的端部分别与多个所述第一板铰接。

优选的，所述锚头杆内壁设置凸出的阻挡环，所述钢绞线组上固定连接多个阻挡片；多个所述阻挡片一端与钢绞线组固定连接，另一端朝钢绞线组外侧伸出，形成可被压缩的喇叭状，所述阻挡片用于当钢绞线组伸入所述锚头杆内并越过所述阻挡环时，被所述阻挡环限位。

优选的，任意所述第一板上的外侧壁上固定连接第二板，所述第二板连接所述第一板的端部。

优选的，所述第一板与所述第二板互相垂直。

优选的，所述分压装置大体成锥形，其包括固定连接在所述锚头杆端部的多个分压片。

优选的，所述推力环的内径小于所述锚头杆的外径，且推力环的外径大于所述锚头杆的内径。

本发明还提供了沙瓤性边坡支护的锚固装置的施工方法，包括以下步骤：

S1根据边坡支护的地质特性确定锚固密度、数量和排列方式，作出锚固钻点标记；

S2将推力环与锚杆螺纹连接，再将锚杆与锚头杆螺纹连接，组装后调整膨胀架组件使膨胀架组件处于收拢状态，组装完成打入标记的锚固点中；

S3将钢绞线组插入锚杆内，直至钢绞线组上的阻挡片越过阻挡环，用力往回拉紧钢绞线组，使钢绞线组与所述锚头杆形成牢固连接；

S4旋转锚杆使锚杆与所述锚头杆分离，再次旋转锚杆使推力环向锚头杆移动，从而将膨胀架组件调整至膨胀状态，直至推力环与所述锚杆分离；

S5一边向锚杆内注入混凝土，一边将锚杆向外拉出；

S6待混凝土达到预定强度后移除多余钢绞线组。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提出的锚固装置增设了膨胀架组件，当锚固装置伸入土体后，膨胀架组件具有可膨胀状态，从而增加锚头组件与土体的受力，也能增加注浆范围，提高了锚固装置在沙瓤性边坡中的支护作用，特别适用于沙瓤性边坡的支护施工。

2、本发明的锚固装置，在端部设置了分压装置，在施工时，分压装置的多个分压片将沙瓤性土体向外拨开，沙瓤性边坡支护施工时，可直接将锚固装置打入土体中，无需钻孔，简化了边坡支护锚固施工的工艺。

3、本发明中钢绞线组与锚头杆通过阻挡环和阻挡片进行连接，可在锚固装置打入土体后，快速将钢绞线组与锚头杆形成单向连接，简化了钢绞线组与锚头组件的连接方式，简化了施工工艺，可大幅降低施工成本。

4、本发明的施工方法，简化了边坡支护的施工工艺，同时提高了边坡支护后的强度。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图

图2为本发明的一种状态结构示意图。

图3为本发明的另一种状态结构示意图。

图4为本发明中锚头杆与锚杆的连接示意图。

图5为本发明中锚头杆与钢绞线组件的连接示意图。

图6为本发明中钢绞线组的结构示意图。

图中：10、锚头组件；11、锚头杆；12、阻挡环；20、锚固组件；21、锚杆；22、钢绞线组；23、外螺纹；24、阻挡片；30、膨胀架组件；31、第一板；32、推力环；33、推板；34、第二板；40、分压装置；41、分压板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

如图1-图6所示，本发明实施例提供了一种用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，包括锚头组件10、与锚头组件10连接的锚固组件20，和连接在锚头组件10和锚固组件20之间的膨胀架组件30，其中：

所述锚头组件10包括中空的锚头杆11，锚头杆11端部固定连接分压装置40；

所述锚固组件20包括与所述锚头杆11螺纹连接的锚杆21，和用于与所述锚头杆11连接的钢绞线组22，所述锚杆21端部设置外螺纹23；

所述膨胀架组件30包括多个铰接在锚头杆11端部的第一板31，所述锚杆21的端部螺纹连接一推力环32，所述推力环32上铰接多个推板33，多个所述推板33的端部分别与多个所述第一板31铰接，膨胀架组件30的一个作用，是将锚固装置打入土体后，膨胀架组件30在锚杆21的旋转过程中，推力环32在外螺纹23的推力作用下，推力环23朝向分压装置40移动，同时推动推板33使第一板31的端部相对于锚杆21打开成伞骨状，这样一方面第一板31打开后增加了与土体的接触范围，可提高锚固装置整体与土体的受力，另一方面膨胀架组件30打开过程中，会迫使锚头组件10附近的土体受挤压并出现空腔，这样在后续灌浆时，混凝土在锚头组件10附近能够得到更多灌注，灌注范围更大，混凝土与土体、锚头组件10、膨胀架组件30的受力范围更大，混凝土凝固后对整个锚固装置的锚固作用力更大。

上述实施例中，参阅附图5和附图6 ，所述锚头杆11内壁设置凸出的阻挡环12，所述钢绞线组22上固定连接多个阻挡片24；多个所述阻挡片24一端与钢绞线组22固定连接，另一端朝钢绞线组22外侧伸出，形成可被压缩的喇叭状，所述阻挡片24用于当钢绞线组22伸入所述锚头杆11内并越过所述阻挡环12时，被所述阻挡环12限位，形成稳定连接。

钢绞线组22与锚头组件10的连接是锚固作用的基础，也是锚固作用的核心，上述实施例中的阻挡片24与阻挡环12相互配合，形成仅可供钢绞线组22单向通过的通道，连接后钢绞线组22无法后退，形成了牢固的连接，通过拉进钢绞线组22可提高钢绞线组22的预应力，这样灌浆后可发挥更好的锚固作用。

作为优选的，参阅附图5，阻挡环12朝向分压装置40的端面与锚头杆11的内壁之间形成不超过60°的夹角，在钢绞线组22受力时，阻挡片24具有相对于阻挡环12位移的趋势，当阻挡环12朝向分压装置40的端面与锚头杆11的内壁之间形成不超过60°的夹角时，阻挡环12对阻挡片24具有更好的限位和阻挡作用，使阻挡片24牢固限制在阻挡环12与锚头杆11之间，提高锚头杆11与钢绞线组22连接的可靠性。

另一种实施例中，参阅附图1和附图2，在上述实施例的基础上，任意所述第一板31上的外侧壁上固定连接第二板34，所述第二板34连接所述第一板31的端部，由于沙瓤性边坡的地质特性，第一板31在土体中的受力面为较窄的端面，在第一板31的外侧壁上固定连接第二板34，可进一步增大膨胀架组件30的受力。

在一种优选实施例中，参阅附图1和附图2，所述第一板31与所述第二板34互相垂直，该情形下，第二板34具有最大的受力面，同时多个第二板34形成的圆周阵列受力稳定，不存在轴向分力，可防止膨胀架装置30在土体作应力作用下发生扭转，从而出现膨胀架组件30被破坏的情形发生，延长锚固装置的锚固寿命。

在另外一种优选实施例中，参阅附图1和附图3，所述分压装置40大体成锥形，其包括固定连接在所述锚头杆11端部的多个分压片41，分压装置40的一个作用，是将锚固装置打入土体时，将土体进行分离，使土体沿着分压装置40向外部挤压，减小锚固装置打入土体过程中的阻力。

在另外的优选实施例中，所述推力环32的内径小于所述锚头杆11的外径，且推力环32的外径大于所述锚头杆11的内径，当锚杆21转动使推力环32与锚杆21脱离后，推力环32位于钢绞线组22外周，本实施例设置的目的是利用锚头杆11的固定状态，可对推力环32进行阻挡，本实施例中，推力环32的端面与锚头杆11的端面具有重叠的范围，这样当膨胀架组件30长期受地应力作用时，能够得到锚头杆11的阻挡，避免膨胀架组件30中的推力环32不断朝向分压装置40移动，从而导致膨胀架组件30失去预定的受力作用。

本实施例提供了用于沙瓤性边坡支护的锚固装置的施工方法，包括以下步骤：

S1根据边坡支护的地质特性确定锚固密度、数量和排列方式，作出锚固钻点标记；

S2将推力环32与锚杆21螺纹连接，再将锚杆21与锚头杆11螺纹连接，组装后调整膨胀架组件30使膨胀架组件30处于收拢状态，收拢状态是指第一板31和推板33都与锚头杆11接触，即膨胀架组件30横截面最小的状态，以降低膨胀架组件30在锚固装置打入土体时的受力面积，降低锚固装置施工阻力，组装完成打入标记的锚固点中；

S3将钢绞线组22插入锚杆内，直至钢绞线组22上的阻挡片24越过阻挡环12，用力往回拉紧钢绞线组30，使钢绞线组与所述锚头杆11形成牢固连接；

S4当锚杆达到预定深度后，旋转锚杆21使锚杆21与所述锚头杆11分离，再次旋转锚杆21使推力环32向锚头杆11移动，从而将膨胀架组件30调整至膨胀状态，直至推力环32与所述锚杆21分离，膨胀状态是指膨胀架组件30中的第一板31和推板33都相对于锚头杆11向外打开的状态；

S5一边向锚杆21内注入混凝土，一边将锚杆21向外拉出，当混凝土注浆至孔口30cm时取出锚杆21，最后将孔口灌注混凝土并抹平孔口；

S6待混凝土达到预定强度后移除多余钢绞线组22，优选的处理方式是，将钢绞线组22在端部分开成单根钢绞线，并分别朝向不同方位弯曲插入土体，并在周围的土体中喷射混凝土，用于增大钢绞线组22端部与地表的受力。

本实施例的施工方法，简化了边坡支护的施工工艺，同时提高了边坡支护后的强度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，其特征在于，包括锚头组件、与锚头组件连接的锚固组件，和连接在锚头组件和锚固组件之间的膨胀架组件，其中：

所述锚头组件包括中空的锚头杆，锚头杆端部固定连接分压装置；

所述锚固组件包括与所述锚头杆螺纹连接的锚杆，和用于与所述锚头杆连接的钢绞线组，所述锚杆端部设置外螺纹；

所述膨胀架组件包括多个铰接在锚头杆端部的第一板，所述锚杆的端部螺纹连接一推力环，所述推力环上铰接多个推板，多个所述推板的端部分别与多个所述第一板铰接；

所述锚头杆内壁设置凸出的阻挡环，所述钢绞线组上固定连接多个阻挡片；多个所述阻挡片一端与钢绞线组固定连接，另一端朝钢绞线组外侧伸出，形成可被压缩的喇叭状，所述阻挡片用于当钢绞线组伸入所述锚头杆内并越过所述阻挡环时，被所述阻挡环限位；

任意所述第一板上的外侧壁上固定连接第二板，所述第二板连接所述第一板的端部，所述第一板与所述第二板互相垂直。

2.根据权利要求1所述的用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，其特征在于：所述分压装置大体成锥形，其包括固定连接在所述锚头杆端部的多个分压片。

3.根据权利要求1所述的用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，其特征在于：所述推力环的内径小于所述锚头杆的外径，且推力环的外径大于所述锚头杆的内径。

4.沙瓤性边坡支护的锚固装置的施工方法，其特征在于：使用权利要求1-3任意一项所述的用于沙瓤性边坡支护的锚固装置，包括以下步骤：

S1根据边坡支护的地质特性确定锚固密度、数量和排列方式，作出锚固钻点标记；

S2将推力环与锚杆螺纹连接，再将锚杆与锚头杆螺纹连接，组装后调整膨胀架组件使膨胀架组件处于收拢状态，组装完成打入标记的锚固点中；

S3将钢绞线组插入锚杆内，直至钢绞线组上的阻挡片越过阻挡环，用力往回拉紧钢绞线组，使钢绞线组与所述锚头杆形成牢固连接；

S4旋转锚杆使锚杆与所述锚头杆分离，再次旋转锚杆使推力环向锚头杆移动，从而将膨胀架组件调整至膨胀状态，直至推力环与所述锚杆分离；

S5一边向锚杆内注入混凝土，一边将锚杆向外拉出；

S6待混凝土达到预定强度后移除多余钢绞线组。