CN206319896U - 一种逐级注浆的锚杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种逐级注浆的锚杆，包括杆体，由下至上地在所述杆上设有至少两个注浆结构，每个注浆结构包括至少一个贯穿杆壁的注浆孔，在注浆孔的砂浆流动通道上横置有薄膜，其中，相邻注浆结构的薄膜中较高位置的薄膜的厚度≥较低位置的薄膜的厚度。当锚杆插入钻孔并注浆时，由于锚杆杆体的较下部位的注浆结构中的薄膜更薄，因此，该处的薄膜先于较上部位的注浆结构中的薄膜破裂，从而砂浆先穿过下部的注浆孔使锚杆下部的内部和锚杆下部与周围岩土之间的空隙中充分填充砂浆；在梯度压力的作用下，由下至上的注浆结构中的薄膜依次破裂，使砂浆依次填充满整个钻孔的间隙，在很大程度上减少了空腔的形成，使锚杆的锚固力显著提升。
Description
技术领域
本实用新型涉及锚杆加固技术领域，尤其涉及一种可逐级注浆的锚杆。
背景技术
锚杆锚固是一种在地层中通过锚杆将结构物与地层紧紧连锁在一起的加固方式，工作中依赖锚杆与周围地层的抗剪强度传递结构物的拉力，使地层自身得到加固，达到保持结构物和岩体稳定的目的。
目前，在隧道工程施工中，锚杆存在诸多问题，尤其是注浆过程中由于水头压力的存在，导致浆液无法完全填充满锚杆根部，从而经常出现锚杆杆体与周围岩体之间的胶结不够牢固，甚至出现不同程度的空腔情况。这大大影响了锚杆在运营阶段的锚固力水平。此外，一般锚杆杆体通常为一体化中空圆柱形，导致阻碍其与周边围岩相对移动的力几乎全部由摩擦力提供，这无疑使得浆液的填充质量成为锚杆固定是否牢固的决定性因素，这大大浪费了钢材自身的抗拉压性能。
实用新型内容
基于上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单，可以从锚杆底部由下至上逐级注浆的锚杆。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为，一种逐级注浆的锚杆，包括杆体，由下至上地在所述杆上设有至少两个注浆结构，每个注浆结构包括至少一个贯穿杆壁的注浆孔，在注浆孔的砂浆流动通道上横置有薄膜，其中，相邻注浆结构的薄膜中较高位置的薄膜的厚度≥较低位置的薄膜的厚度。当锚杆插入钻孔并注浆时，由于锚杆杆体的较下部位的注浆结构中的薄膜更薄，因此，该处的薄膜先于较上部位的注浆结构中的薄膜破裂，从而砂浆先穿过下部的注浆孔使锚杆下部的内部和锚杆下部与周围岩土之间的空隙中充分填充砂浆；在梯度压力的作用下，由下至上的注浆结构中的薄膜依次破裂，使砂浆依次填充满整个钻孔的间隙，在很大程度上减少了空腔的形成，使锚杆的锚固力显著提升。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述杆体上等间距地分布有至少三个注浆结构。多个注浆结构可以提升注浆速率，相邻注浆结构之间的距离降低可以进一步降低形成空腔的可能性。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述每个注浆结构包括至少两个注浆孔。通过设置注浆孔可以进一步提升注浆效率。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述注浆孔呈等间距分布。通过设置均匀分布的注浆孔，使从每个注浆孔流出的砂浆的流动路径长度相同且流速相同，使锚杆杆体的受力更加均匀，进一步减少形成空腔的可能性。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述注浆孔与所述薄膜粘接连接。粘接连接方式的粘接力适宜，可以有效固定薄膜。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，在所述杆体的外壁上还设有漏斗状的支撑结构。通过设置支撑结构，可以增加锚杆与周围岩体的着力点，当岩体有位移趋势时，松动区岩体向外的变形会被支撑结构砥住，支撑力转化为对锚杆的拉力，充分利用了锚杆的抗拉性能，再结合锚杆体本身与砂浆之间的摩擦力，从而大大增强了锚杆体与周围岩体之间的抗拔力，延长了锚杆的使用寿命。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述支撑结构设于相邻注浆结构之间，以确保支撑结构与周围岩体之间填充满砂浆，使支撑结构充分发挥其作用。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述支撑结构包括伸缩杆，所述伸缩杆包括一端与杆体外壁铰接的第一支杆、一端与杆体外壁铰接的第二支杆及两端分别与第一支杆的另一端和第二支杆的另一端铰接的第三支杆；或所述支撑结构包括伸缩杆和可沿杆体外壁滑动的滑圈，所述伸缩杆包括相互铰接的第四支杆和第五支杆，所述第四支杆的另一端与滑圈铰接，所述第五支杆的另一端与杆体外壁铰接。上述两种结构的支撑结构的结构简单，运输过程中支撑结构可以收缩至紧贴锚杆杆体外壁，使用时可以在砂浆的压力下自动展开，在钻入钻孔的过程中，由于支撑结构的开口朝上呈漏斗型，因此钻入的阻力较小。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述支撑结构包括至少两个均匀分布的伸缩杆，以进一步提升支撑结构的支撑力；所述相邻支撑结构的伸缩杆交错分布，以增加支撑结构与周围岩土的接触点，使锚杆的锚固更稳定。
作为上述一种逐级注浆的锚杆的进一步改进，所述薄膜设于注浆孔的浆液流动通道的出口或入口处，这样设置薄膜的位置不仅便于薄膜的安装，而且可防止因粘接不牢固而致使砂浆从缝隙中通过。
附图说明
图1为实施例1的逐级注浆锚杆的钻入钻孔前的结构示意图。
图2为图1所示逐级注浆锚杆的A-A向剖视图。
图3为实施例1的逐级注浆锚杆的钻入钻孔后的结构示意图。
图4为图3所示逐级注浆锚杆的B-B向剖视图。
图5为实施例2的逐级注浆锚杆的钻入钻孔前的结构示意图。
图6为图5所示逐级注浆锚杆的C-C向剖视图。
图7为实施例2的逐级注浆锚杆的钻入钻孔后的结构示意图。
图8为图7所示逐级注浆锚杆的D-D向剖视图。
图9为实施例3的逐级注浆锚杆的钻入钻孔前的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示的钻入钻孔前的逐级注浆锚杆，包括由下至上地在杆体上等间距分布的五个注浆结构1，每个注浆结构1包括对称分布的两个贯穿杆壁2的注浆孔11，在每个注浆孔11的砂浆流动通道的中部横置有与注浆孔11的内壁粘接的薄膜12，其中，同一个注浆结构1中的注浆孔11中的薄膜12厚度相同，由下至上的不同注浆结构1的注浆孔11中的薄膜12的厚度依次增加。在相邻注浆结构1之间设有支撑结构3，每个支撑结构3包括四个均匀分布的伸缩杆，每个伸缩杆包括一端与杆体外壁铰接的第一支杆31、一端与杆体外壁铰接的第二支杆32及两端分别与第一支杆31的另一端和第二支杆32的另一端铰接的第三支杆33，当还未钻入钻孔时，伸缩杆处于收缩状态且开口朝上。
如图3和图4所示的钻入钻孔后的逐级注浆锚杆，开始注入砂浆5后，由下至上的不同注浆结构1的注浆孔11中的薄膜12依次被砂浆5冲破，使锚杆内部、注浆孔11内部和锚杆与周围岩体4之间的间隙中填充均匀的砂浆5。在砂浆5的压力作用下，伸缩杆由收缩状态转变为伸展状态，从而砥住周围的岩体4。
实施例2
如图5-8所示的一种逐级注浆锚杆，与实施例1的锚杆的主要区别在于：由下至上地在杆体上等间距分布的4个注浆结构1，位于相邻注浆结构1之间的支撑结构3包括伸缩杆和可沿杆体外壁滑动的滑圈36，所述伸缩杆包括相互铰接的第四支杆34和第五支杆35，所述第四支杆34的另一端与滑圈36铰接，所述第五支杆35的另一端与杆体外壁铰接，相邻支撑结构的伸缩杆交错分布。采用该结构的支撑结构3，其收缩程度和展开程度均高于实施例1的支撑结构，便于运输、钻入和砥住周围的岩体4。
实施例3
如图9所示的一种逐级注浆锚杆，与实施例2的逐级注浆锚杆的主要区别在于：所述薄膜12并不是横置于注浆孔11的中部，而是位于杆体外壁上注浆孔11的浆液流动通道的出口处。
Claims (10)
1.一种逐级注浆的锚杆，包括杆体，其特征在于：由下至上地在所述杆上设有至少两个注浆结构(1)，每个注浆结构(1)包括至少一个贯穿杆壁(2)的注浆孔(11)，在注浆孔(11)的砂浆(5)流动通道上横置有薄膜(12)，其中，相邻注浆结构(1)的薄膜(12)中较高位置的薄膜(12)的厚度≥较低位置的薄膜(12)的厚度。
2.如权利要求1所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述杆体上等间距地分布有至少三个注浆结构(1)。
3.如权利要求1所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述每个注浆结构(1)包括至少两个注浆孔(11)。
4.如权利要求3所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述注浆孔(11)呈等间距分布。
5.如权利要求1-4之一所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述注浆孔(11)与所述薄膜(12)粘接连接。
6.如权利要求1-4之一所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：在所述杆体的外壁上还设有漏斗状的支撑结构(3)。
7.如权利要求6所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述支撑结构设于相邻注浆结构(1)之间。
8.如权利要求6所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述支撑结构(3)包括伸缩杆，所述伸缩杆包括一端与杆体外壁铰接的第一支杆(31)、一端与杆体外壁铰接的第二支杆(32)及两端分别与第一支杆(31)的另一端和第二支杆(32)的另一端铰接的第三支杆(33)；或所述支撑结构(3)包括伸缩杆和可沿杆体外壁滑动的滑圈(36)，所述伸缩杆包括相互铰接的第四支杆(34)和第五支杆(35)，所述第四支杆(34)的另一端与滑圈(36)铰接，所述第五支杆(35)的另一端与杆体外壁铰接。
9.如权利要求8所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述支撑结构(3)包括至少两个均匀分布的伸缩杆；相邻支撑结构(3)的伸缩杆交错分布。
10.如权利要求1所述的一种逐级注浆的锚杆，其特征在于：所述薄膜(12)设于注浆孔(11)的浆液流动通道的出口或入口处。
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