CN202144592U - 加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆。该锚杆的锚孔沿水平或倾斜向下打入边坡岩体中，它与水平面的夹角在0-5度之间，其长度为6-20m，其口径为85-100mm。整个主钢管位于锚孔的正中部位，其顶端安装着一个锚头，其尾部安装着排气管和封锚钢柱。沿着该主钢管的纵向，分布着定位钉和钢卡。锚头与锚孔的孔底相接触，封锚钢柱凹入锚孔的孔口300mm，主钢管的尾端伸出锚孔孔口300mm。该锚杆用干硬性水泥砂浆封堵，用C30无收缩水泥浆灌注。其所有钢构件均可在车间内定型生产，并易于在施工场组装。该主钢管既是输浆通道，又是边坡岩体的抗拉和抗剪构件。即使在塌孔情况下，也能获得良好的注浆效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆。
背景技术
在加固公路岩石边坡的工程中，以往所使用的多是螺纹锚杆。该锚杆用直径为25-32mm的单根或双根螺纹钢筋制作，其长度可达20m。锚孔用潜孔钻打制，锚孔倾斜向下打入边坡岩体中，其口径为80-100mm。当锚杆在锚孔中就位以后，采用正向注浆法灌注水泥浆。水泥浆从锚孔的孔口注入，利用重力流向孔底。
为了使水泥浆能够顺利地流到孔底，锚孔的口径和倾角往往都采取较大的数值。锚孔的口径过大，增加了钻孔和灌注水泥浆的工作量。锚孔的倾角过大，既加大了钻孔的难度，又缩短了锚杆的有效使用长度。一旦发生塌孔，塌落的土石阻挡水泥浆的流入，致使锚孔中出现空注段。
本实用新型就是针对这些问题，由本发明人精心研制的一种无缝钢管式锚杆。该锚杆的倾斜角度小，其钢构件的结构简单，便于向锚孔内注浆，其锚固效果良好。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题就是提供一种结构简单，便于制作，易于注浆，且锚固效果良好的锚杆。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：它包括有1个锚孔、1根主钢管、1个锚头、1根排气管、1个封锚钢柱、数十对钢卡、数组定位钉、C30无收缩水泥浆和干硬性水泥砂浆；所述的锚孔沿水平或倾斜向下打入公路岩石边坡的边坡岩体中，它与水平面的夹角在0-5度之间，其长度为6-20m，其口径为85-100mm；所述的主钢管其顶端插入锚头的凹槽内，沿着该主钢管的纵向，分布着所述的定位钉和钢卡；在该主钢管的尾部，安装着所述的排气管和封锚钢柱；整个主钢管位于锚孔的正中部位，其顶端锚头的锚头外露面与孔底相接触；在封锚钢柱至锚孔孔底之间的锚孔空腔内，在整个主钢管与排气管中，都充满了C30无收缩水泥浆；在封锚钢柱至锚孔孔口之间的锚孔空腔内，充填着干硬性水泥砂浆。
所述的主钢管其长度大于锚孔的长度300mm，它是用1-3节主钢钢管连接而成的；该主钢钢管用外径为42-57mm，壁厚为4-6mm，长度为7-8m的无缝钢管制作，其最大长度可为整根无缝钢管的长度，其最小长度不小于1000mm。
所述的主钢钢管用钢套管相连接，该钢套管长150mm，其壁厚等于主钢钢管的壁厚，其内径等于主钢钢管的外径；前后两节主钢钢管分别从一个钢套管的两端插入其中，它们插入的深度都是75mm；在该钢套管的两端处，分别沿着其管口实施周圈通缝满焊，使这两节主钢钢管都与该钢套管固定在一起。
在距所述的主钢管顶端600mm长的范围内，以相等的环向间距钻制2-3列透浆孔；该透浆孔的口径为20mm，沿着主钢管的纵向，每一列透浆孔都以100mm为间距排列。
所述的锚头用一个钢圆柱体制作，该钢圆柱体厚60mm，其底面直径小于所述的锚孔的口径5mm；该钢圆柱体的一个底面为锚头嵌入面，另一个底面为锚头外露面；沿着该钢圆柱体的中轴线，从锚头嵌入面的正中部位起钻制一个圆柱形的凹槽，这个凹槽的底面直径等于所述的主钢管的外径，其深度为50mm；所述的主钢管的顶端插入锚头的凹槽内，沿着该凹槽的开口实施周圈通缝满焊，使这个锚头与主钢管相固定。
所述的排气管是一根外径为15mm，壁厚为2mm，长度为700mm的细钢管；在主钢管的尾部之上，该排气管与之相平行且相贴；所述的封锚钢柱用一个钢圆柱体制作，该钢圆柱体厚30mm，其底面直径小于所述的锚孔的口径3mm；沿着该钢圆柱体的中轴线，钻制一个主钢管孔，在这个主钢管孔之上有一个与之相平行且相切的排气管孔；所述的主钢管与排气管分别插入该主钢管孔与排气管孔中，主钢管、排气管和封锚钢柱这三个钢构件通过焊接形成一个整体。
所述的定位钉用10mm厚的钢板制作，其长度为70-80mm，其高度等于所述的锚孔的口径减去主钢管的外径除以二；沿着主钢管的纵向，从距其顶端的2.5m处起至封锚钢柱所在处，该定位钉以3.0-3.5m为间距按组设制，每组的四个定位钉都以相等的环向间距分布；每个定位钉都沿着主钢管的纵向，在它们与主钢管的相贴处，均实施双侧通缝满焊。
沿着所述的主钢管的纵向，在每相邻两组的定位钉之间，都以500-700mm为间距设制所述的钢卡；该钢卡由两个钢瓦片和两根螺栓组成，钢瓦片用宽30mm，厚3mm的带钢制作，螺栓的直径为8mm；两个钢瓦片分别位于主钢管的上下两侧，在这两个钢瓦片的左右端部，各穿过一根拧紧螺母的螺栓，使整个钢卡将主钢管紧紧地箍住；在每对钢卡与主钢管的相交处，都设制一个30mm长的焊口；所有钢卡沿横向的宽度都小于所述的锚孔的口径5mm。
所述的主钢管位于锚孔的正中部位；所述的锚头与该主钢管的顶端相固定，其锚头外露面与锚孔的孔底相接触；位于该主钢管尾部的封锚钢柱凹入锚孔的孔口300mm；所述的排气管的顶端进入锚孔中，而该排气管和主钢管的尾端则都伸出锚孔的孔口300mm。
本实用新型的优点是：它的钢构件均可在车间内定型生产，并易于在施工场进行组装及向锚孔内装填。其主钢管既是输浆通道，又是边坡岩体的抗拉和抗剪构件，即使出现塌孔，也能获得良好的注浆效果。
附图说明
图1是本实用新型的首节主钢钢管的侧面示意图。
图2是本实用新型的锚头与首节主钢钢管相固定的侧面示意图。
图3是本实用新型的钢卡沿首节主钢钢管分布的侧面示意图。
图4是本实用新型的钢卡沿首节主钢钢管分布的平面示意图。
图5是本实用新型的主钢钢管连接部位的侧面示意图。
图6是本实用新型的定位钉与主钢管相焊接的侧面示意图。
图7是本实用新型的排气管、主钢管和封锚钢柱相焊接的侧面示意图。
图8是本实用新型的首节主钢钢管部位的纵剖面示意图。
图9是本实用新型的主钢钢管连接部位的纵剖面示意图。
图10是本实用新型的定位钉与主钢管相焊接部位的纵剖面示意图。
图11是本实用新型其尾部的纵剖面示意图。
图12是本实用新型的锚头嵌入面的平面示意图。
图13是本实用新型的锚头外露面的平面示意图。
图14是本实用新型的封锚钢柱的平面示意图。
图15是本实用新型在其锚孔中填充干硬性水泥砂浆部位的横断面示意图。
图16是本实用新型的钢卡与主钢钢管相固定的侧面示意图。
图17是本实用新型在其钢卡所在处的横断面示意图。
图18是本实用新型在其定位钉所在处的横断面示意图。
图19是本实用新型在其主钢钢管相连接部位的横断面示意图。
图20是本实用新型在其主钢管部位的横断面示意图。
图21是本实用新型在其首节主钢钢管透浆孔处的横断面示意图。
附图标记
1锚孔，2主钢管，3锚头，4排气管，5封锚钢柱，6钢卡，7定位钉，8C30无收缩水泥浆，9干硬性水泥砂浆，10边坡岩体，2-1主钢钢管，2-2钢套管，2-3透浆孔，3-1锚头嵌入面，3-2锚头外露面，3-3凹槽，5-1主钢管孔，5-2排气管孔，6-1钢瓦片，6-2螺栓，6-3焊口。
具体实施方式
参见附图1-21所示：本实用新型包括有一个锚孔1、一根主钢管2、一个锚头3、一根排气管4、一个封锚钢柱5、数十对钢卡6、数组定位钉7、所灌注的C30无收缩水泥浆8和所填充的干硬性水泥砂浆9。
在公路岩石边坡的正面，架设潜孔钻钻制锚孔1。锚孔1沿水平或倾斜向下打入边坡岩体10中，它与水平面的夹角在0-5度之间，其长度为6-20m，其口径为85-100mm。
锚头3用一个钢圆柱体制作，该钢圆柱体厚60mm，其底面直径小于锚孔1的口径5mm。该钢圆柱体的一个底面为锚头嵌入面3-1，另一个底面为锚头外露面3-2。沿着该钢圆柱体的中轴线，从锚头嵌入面3-1的正中部位起钻制一个圆柱形的凹槽3-3，这个凹槽3-3的底面直径等于主钢管2的外径，其深度为50mm。
主钢管2的长度大于锚孔1的长度300mm，它是用1-3节主钢钢管2-1连接而成的。该主钢钢管2-1用外径为42-57mm，壁厚为4-6mm，长度为7-8m的无缝钢管制作，其最大长度可为整根无缝钢管的长度，其最小长度不小于1000mm。在对主钢钢管2-1进行连接之前，首先对第一节主钢钢管2-1进行加工。
在距第一节主钢钢管2-1顶端600mm长的范围内，以相等的环向间距钻制2-3列透浆孔2-3。该透浆孔2-3的口径为20mm，沿着这节主钢钢管2-1的纵向，每一列透浆孔2-3都以100mm为间距排列。将第一节主钢钢管2-1的顶端插入锚头3的凹槽3-3内，沿着该凹槽3-3的开口实施周圈满焊，使这个锚头3与第一节主钢钢管2-1相固定。
主钢钢管2-1用钢套管2-2相连接，该钢套管2-2长150mm，其壁厚等于主钢钢管2-1的壁厚，其内径等于主钢钢管2-1的外径。前后两节主钢钢管2-1分别从一个钢套管2-2的两端插入其中，它们插入的深度都是75mm。在该钢套管2-2的两端处，分别沿着其管口实施周圈通缝满焊，使这两节主钢钢管2-1都与该钢套管2-2固定在一起。
定位钉7用10mm厚的钢板制作，其长度为70-80mm，其高度等于锚孔1的口径减去主钢管2的外径除以二。沿着主钢管2的纵向，从距其顶端的2.5m处起至封锚钢柱5所在处，该定位钉7以3.0-3.5m为间距按组设制，每组的四个定位钉7都以相等的环向间距分布。每个定位钉7都沿着主钢管2的纵向，在它们与主钢管2的相贴处，均实施双侧通缝满焊。
沿着所述的主钢管2的纵向，在每相邻两组的定位钉7之间，都以500-700mm为间距设制所述的钢卡6。该钢卡6由两个钢瓦片6-1和两根螺栓6-2组成，钢瓦片6-1用宽30mm，厚3mm的带钢制作，螺栓6-2的直径为8mm。两个钢瓦片6-1分别位于主钢管2的上下两侧，在这两个钢瓦片6-1的左右端部，各穿过一根拧紧螺母的螺栓6-2，使整个钢卡6将主钢管2紧紧地箍住。在每对钢卡6与主钢管2的相交处，都设制一个30mm长的焊口6-3。所有钢卡6沿横向的宽度都小于所述的锚孔1的口径5mm。
排气管4是一根外径为15mm，壁厚为2mm，长700mm的细钢管。在主钢管2-1的尾部之上，该排气管4与之相平行且相贴。封锚钢柱5用一个钢圆柱体制作，该钢圆柱体厚30mm，其底面直径小于锚孔1的口径3mm。沿着该钢圆柱体的中轴线，钻制一个主钢管孔5-1，在这个主钢管孔5-1之上有一个与之相平行且相切的排气管孔5-2。主钢管2与排气管4分别插入该主钢管孔5-1与排气管孔5-2中，主钢管2、排气管4和封锚钢柱5这三个钢构件通过焊接形成一个整体。
主钢管2位于锚孔1的正中部位。锚头3与该主钢管2的顶端相固定，其锚头外露面3-2与锚孔1的孔底相接触。位于该主钢管2尾部的封锚钢柱5凹入锚孔1的孔口300mm，排气管4的顶端进入锚孔1中，而主钢管2和排气管4的尾端则都伸出锚孔1的孔口300mm。在锚孔1的孔口与封锚钢柱5之间285mm长的锚孔空腔内，填充干硬性水泥砂浆9，对孔口进行封堵。
取一根进浆管和一根出气管，将进浆管的顶端与主钢管2的尾端相连接，将出气管的顶端与排气管4的尾端相连接。进浆管和出气管皆向上弯起，它们的尾端都高于锚孔1的孔口1000mm。
在进浆管的尾端连接输浆管，通过压浆泵向锚孔1内压送C30无收缩水泥浆8。该C30无收缩水泥浆8通过进浆管和主钢管2直达主钢管2的顶端，在这里被锚头3所阻挡，但能从透浆孔2-3中流出。在锚孔1的孔壁与主钢管2之间，C30无收缩水泥浆8向孔口流去，在那里被封锚钢柱5所阻挡，其中一部分从排气管4和出气管中流出。在C30无收缩水泥浆8循环流动的过程中，不断地排出锚孔1中的空气。
当C30无收缩水泥浆8从出气管的尾端喷出后，停止注浆，并拆除输浆管。当锚孔1中的C30无收缩水泥浆8达到初凝后，拆除进浆管和出气管。当锚孔1中的C30无收缩水泥浆8达到设计强度后，加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆便制作成功。
Claims (9)
1.一种加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：它包括有1个锚孔〔1〕、1根主钢管〔2〕、1个锚头〔3〕、1根排气管〔4〕、1个封锚钢柱〔5〕、数十对钢卡〔6〕、数组定位钉〔7〕、C30无收缩水泥浆〔8〕和干硬性水泥砂浆〔9〕；所述的锚孔〔1〕沿水平或倾斜向下打入公路岩石边坡的边坡岩体〔10〕中，它与水平面的夹角在0-5度之间，其长度为6-20m，其口径为85-100mm；所述的主钢管〔2〕其顶端插入锚头〔3〕的凹槽〔3-3〕内，沿着该主钢管〔2〕的纵向，分布着所述的定位钉〔7〕和钢卡〔6〕；在该主钢管〔2〕的尾部，安装着所述的排气管〔4〕和封锚钢柱〔5〕；整个主钢管〔2〕位于锚孔〔1〕的正中部位，其顶端锚头〔3〕的锚头外露面〔3-2〕与孔底相接触；在封锚钢柱〔5〕至锚孔〔1〕孔底之间的锚孔空腔内，在整个主钢管〔2〕与排气管〔4〕中，都充满了C30无收缩水泥浆〔8〕；在封锚钢柱〔5〕至锚孔〔1〕孔口之间的锚孔空腔内，充填着干硬性水泥砂浆〔9〕。
2.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：所述的主钢管〔2〕其长度大于锚孔〔1〕的长度300mm，它是用1-3节主钢钢管〔2-1〕连接而成的；该主钢钢管〔2-1〕用外径为42-57mm，壁厚为4-6mm，长度为7-8m的无缝钢管制作，其最大长度可为整根无缝钢管的长度，其最小长度不小于1000mm。
3.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：所述的主钢钢管〔2-1〕用钢套管〔2-2〕相连接，该钢套管〔2-2〕长150mm，其壁厚等于主钢钢管〔2-1〕的壁厚，其内径等于主钢钢管〔2-1〕的外径；前后两节主钢钢管〔2-1〕分别从一个钢套管〔2-2〕的两端插入其中，它们插入的深度都是75mm；在该钢套管〔2-2〕的两端处，分别沿着其管口实施周圈通缝满焊，使这两节主钢钢管〔2-1〕都与该钢套管〔2-2〕固定在一起。
4.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：在距所述的主钢管〔2〕顶端600mm长的范围内，以相等的环向间距钻制2-3列透浆孔〔2-3〕；该透浆孔〔2-3〕的口径为20mm，沿着主钢管〔2〕的纵向，每一列透浆孔〔2-3〕都以100mm为间距排列。
5.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：所述的锚头〔3〕用一个钢圆柱体制作，该钢圆柱体厚60mm，其底面直径小于所述的锚孔〔1〕的口径5mm；该钢圆柱体的一个底面为锚头嵌入面〔3-1〕，另一个底面为锚头外露面〔3-2〕；沿着该钢圆柱体的中轴线，从锚头嵌入面〔3-1〕的正中部位起钻制一个圆柱形的凹槽〔3-3〕，这个凹槽〔3-3〕的底面直径等于所述的主钢管〔2〕的外径，其深度为50mm；所述的主钢管〔2〕的顶端插入锚头〔3〕的凹槽〔3-3〕内，沿着该凹槽〔3-3〕的开口实施周圈通缝满焊，使这个锚头〔3〕与主钢管〔2〕相固定。
6.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：所述的排气管〔4〕是一根外径为15mm，壁厚为2mm，长度为700mm的细钢管；在主钢管〔2-1〕的尾部之上，该排气管〔4〕与之相平行且相贴；所述的封锚钢柱〔5〕用一个钢圆柱体制作，该钢圆柱体厚30mm，其底面直径小于所述的锚孔〔1〕的口径3mm；沿着该钢圆柱体的中轴线，钻制一个主钢管孔〔5-1〕，在这个主钢管孔〔5-1〕之上有一个与之相平行且相切的排气管孔〔5-2〕；所述的主钢管〔2〕与排气管〔4〕分别插入该主钢管孔〔5-1〕与排气管孔〔5-2〕中，主钢管〔2〕、排气管〔4〕和封锚钢柱〔5〕这三个钢构件通过焊接形成一个整体。
7.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：所述的定位钉〔7〕用10mm厚的钢板制作，其长度为70-80mm，其高度等于所述的锚孔〔1〕的口径减去主钢管〔2〕的外径除以二；沿着主钢管〔2〕的纵向，从距其顶端的2.5m处起至封锚钢柱〔5〕所在处，该定位钉〔7〕以3.0-3.5m为间距按组设制，每组的四个定位钉〔7〕都以相等的环向间距分布；每个定位钉〔7〕都沿着主钢管〔2〕的纵向，在它们与主钢管〔2〕的相贴处，均实施双侧通缝满焊。
8.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：沿着所述的主钢管〔2〕的纵向，在每相邻两组的定位钉〔7〕之间，都以500-700mm为间距设制所述的钢卡〔6〕；该钢卡〔6〕由两个钢瓦片〔6-1〕和两根螺栓〔6-2〕组成，钢瓦片〔6-1〕用宽30mm，厚3mm的带钢制作，螺栓〔6-2〕的直径为8mm；两个钢瓦片〔6-1〕分别位于主钢管〔2〕的上下两侧，在这两个钢瓦片〔6-1〕的左右端部，各穿过一根拧紧螺母的螺栓〔6-2〕，使整个钢卡〔6〕将主钢管〔2〕紧紧地箍住；在每对钢卡〔6〕与主钢管〔2〕的相交处，都设制一个30mm长的焊口〔6-3〕；所有钢卡〔6〕沿横向的宽度都小于所述的锚孔〔1〕的口径5mm。
9.根据权利要求1所述的加固公路岩石边坡的无缝钢管式锚杆，其特征在于：所述的主钢管〔2〕位于锚孔〔1〕的正中部位；所述的锚头〔3〕与该主钢管〔2〕的顶端相固定，其锚头外露面〔3-2〕与锚孔〔1〕的孔底相接触；位于该主钢管〔2〕尾部的封锚钢柱〔5〕凹入锚孔〔1〕的孔300mm；所述的排气管〔4〕的顶端进入锚孔〔1〕中，而该排气管〔4〕和主钢管〔2〕的尾端则都伸出锚孔〔1〕的孔口300mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Patent director of Beijing Xinshi road and Bridge Construction Co.,Ltd. Document name: Notice of termination of patent |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120215 Termination date: 20200704 |