CN209837020U - 多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，主要包括多级锚索结构、可扩展承载体、注浆系统；多级锚索结构包括但不限于一级锚索、二级锚索、三级锚索，锚索之间通过对中支架和可扩展体连接；可扩展承载体由端板、扩展板、导板、扩展底板和底板组成，可扩展承载体由滑块带动导板及扩展板展开；注浆系统包括一次注浆管、二次注浆管、囊袋注浆主管和囊袋注浆水平支管。本实用新型中可扩展承载体可在相应土层里展开，增加了与土体的接触面积，提高了锚固力，减少锚杆长度和间距，降低成本，节约资源。

Description

多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆

技术领域

本实用新型涉及边坡防护工程中的预应力锚杆，尤其涉及一种多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆结构。

背景技术

预应力锚杆广泛应用于边坡防护、基坑围护等工程中，根据应力传递方式可分为拉力型预应力锚杆和压力型预应力锚杆。传统拉力型锚杆在张拉荷载作用下，浆固体与锚杆间的粘结应力分布不均匀，容易造成应力集中现象，浆固体内产生的拉应力使得浆固体拉裂破坏，影响锚杆的拉拔承载力。特别在在软弱地质条件下，为达到设计锚固力，需要加长锚杆或减小锚杆间距，由此带来材料的损耗及地下环境影响。而采用压力型锚杆，特别是压力分散型锚杆，可将锚杆杆体的拉拔力分散转化为浆固体的压力，充分利用浆固体较好的抗压性，但常规的植入承载体的方式对提高锚杆的拉拔承载力有限，并且承载体的施工质量要求很高，一旦质量达不到要求，往往其承载力远不如相应的拉力型锚杆。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有预应力锚杆施工中存在的问题，提出了一种多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，采用下述技术方案。

一种多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，主要包括多级锚索结构、可扩展承载体、注浆系统，多级锚索结构包括一级锚索、二级锚索、三级锚索，锚索之间通过对中支架和可扩展承载体连接；可扩展承载体由端板、扩展板、导板、扩展底板和底板组成，可扩展承载体通过滑块带动导板及扩展板展开；注浆系统包括一次注浆管、二次注浆管、囊袋注浆主管和囊袋注浆水平支管。

优选地，所述一级锚索、二级锚索、三级锚索在端板和对中支架上对称分布，锚索级数及扩展承载体个数依据实际地层情况确定，不限于三级。

优选地，所述可扩展承载体顶部端板和底板上设有与锚索和囊袋注浆主管相对应的贯穿孔，贯穿孔内穿入隔离套管，与端板和底板焊接连接；端板下部焊接四对三角板，每对三角板间设置转轴，两块三角板之间通过转轴安装一块导板，在每对三角板之间焊接与端板同直径环状块，形成套筒；在套筒下部，导板外侧焊接同直径的四瓣扩展板，扩展板内侧等距离焊接加劲板增强扩展板刚度，导板下部一定距离焊接数块辐射状扩展底板，扩展底板上有滑块卡槽，使扩展体在不受外力作用下不会展开。

优选地，所述多级锚索上均匀设置对中支架，在扩展体外部，对中支架固定一次注浆管和二次注浆管，在扩展体中心位置安装囊袋注浆主管，在扩展体内部，囊袋注浆主管上安装囊袋注浆水平支管。

优选地，所述端板下部设有套筒，套筒为四瓣环状体，在导板和三角板处环状体不连续，保证导板能够自由旋转。

优选地，所述滑块包括滑块上板和滑块下板，用滑块连接筒将滑块上板和滑块下板连接成整体，在滑块连接筒四周均匀焊接八块加强肋，增强滑块整体刚度；滑块在四块导板中间，锚索通过隔离套管固定于滑块下板上的焊块，滑块可以通过锚索向上移动至止回卡槽，滑块的上移使导板向外转动，最终使扩展承载体成展开状态。

优选地，所述扩展承载体通过防腐粘质套管填充料安装到一级锚、二级锚索、三级锚索的相应位置，锚索与隔离套管的上下端通过扎丝固定。

优选地，所述囊袋套在扩展承载体外部，囊袋上下部通过箍环固定在端板和底板的囊袋卡槽处，将囊袋内的空气通过囊袋注浆主管和囊袋注浆水平支管抽除，并封堵囊袋注浆主管上口。

本实用新型的有益效果是：

1、压力分散型无粘结锚索采用分级差异性张拉，减少了张拉工序，减少了施工周期，有效加快了锚索施工进度；

2、可扩展承载体可在相应土层里展开，增加了与土体的接触面积，提高了锚固力；

3、可扩展承载体扩展以后提高了锚固力，可相应减少锚杆的长度或者锚杆间的距离，减少了锚索的使用量，降低成本；

4、囊袋将可扩展承载体进行包裹，减少了可扩展承载体与地下水的接触，提高了可扩展承载体的使用性能与安全性；

5、可扩展承载体中间的锚索外部套有隔离套管，隔离套管与锚索之间用防水防腐蚀粘质材料进行填充，注浆过程中浆液不会流出囊袋，注浆效果好。

附图说明

图1是多级可扩展承载体预应力锚索结构图；

图2是多级可扩展承载体与锚索组装图；

图3是某级承载体结构详图；

图4是某级承载体扩展后详图；

图5是图2中A-A剖面图；

图6是图2中B-B剖面图；

图7是图2中C-C剖面图；

图8是导板、套筒、三角板连接示意图；

图9是导板、扩展板连接示意图；

图10是导板、扩展板连接三维图一；

图11是导板、扩展板连接三维图一；

图12是滑块结构图；

图13是滑块剖面图(D-D剖面)。

图中标注：1-护坡，2-钻孔，31-一级锚索，32-二级锚索，33-三级锚索，41- 端板，42-套筒，43-导板，44-扩展板，45-扩展底板，46-底板，47-三角板，48- 加劲板，49-隔离套管，410-转轴，411-止回卡槽，412-滑块卡槽，5-囊袋，6-囊袋卡槽，7-滑块，71-滑块上板，72-滑块下板，73-滑块连接筒，74-加强肋，8- 贯穿孔，9-对中支架，10-锚头，11-锚固板，12-浆固体，13-焊块，14-一次注浆管，15-二次注浆管，161-囊袋注浆主管，162-囊袋注浆水平支管，17-套管填充料。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将参考图1至图13，对本实用新型的实施例作详细说明，以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

钻孔(2)深度为20m，钻孔直径为15cm，扩展体高度为30cm，直径为10cm，锚索采用压力分散型预应力锚索，每孔锚索由三单元共六束钢绞线组成，钢绞线采用直径15.24mm、强度1860MPa的高强度低松弛无粘结钢绞线，沿杆体轴线方向每1.5m设置一个对中支架(9)，一级锚索(31)长10m，二级锚索(32)长15m，三级锚索(33)长19.5m，注浆材料采用水灰比0.45～0.50的纯水泥浆。钻具采用TY210，并配备相应的张拉装置。

图5～图7，分别是一级扩展体、二级扩展体、三级扩展体的端板剖面图，扩展体由上部端板(41)、中部导板(43)和扩展板(44)、下部扩展体底板(45) 和底板(46)组成，端板(41)直径为10cm，每级端板(41)上有相同的孔位，一级端板上有六根隔离套管(49)，二级端板上有四根隔离套管(49)，三级端板有两根隔离套管(49)，隔离套管(49)外径为2.5cm；图8～图11是导板(43)与套筒(42)、扩展板(44)、三角板(47)的连接情况，端板下部有套筒(42)，套筒(42)为四瓣环状体，在导板(43)和三角板(47)处环状体不连续，保证导板(43)能够自由旋转；图11～图12，滑块(7)包括滑块上板(71)和滑块下板(72)，滑块上板(71)直径7cm，滑块下板(72)直径7.5cm，滑块(7)在四块导板(43)中间，锚索通过隔离套管(49)固定于滑块下板(72)上的焊块 (13)，滑块(7)可以通过锚索向上移动至止回卡槽(411)，滑块(7)的上移使导板(43)向外转动，最终使扩展体成展开状态。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的技术构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，主要包括多级锚索结构、可扩展承载体、注浆系统，多级锚索结构包括一级锚索(31)、二级锚索(32)、三级锚索(33)，锚索之间通过对中支架(9)和可扩展承载体连接；可扩展承载体由端板(41)、扩展板(44)、导板(43)、扩展底板(45)和底板(46)组成，可扩展承载体通过滑块(7)带动导板(43)及扩展板(44)展开；注浆系统包括一次注浆管(14)、二次注浆管(15)、囊袋注浆主管(161)和囊袋注浆水平支管(162)。

2.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述一级锚索(31)、二级锚索(32)、三级锚索(33)在端板(41)和对中支架(9)上对称分布，锚索级数及扩展承载体个数依据实际地层情况确定，不限于三级。

3.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述可扩展承载体顶部端板(41)和底板(46)上设有与锚索和囊袋注浆主管(161)相对应的贯穿孔(8)，贯穿孔(8)内穿入隔离套管(49)，与端板(41)和底板(46)焊接连接；端板(41)下部焊接四对三角板(47)，每对三角板(47)间设置转轴(410)，两块三角板之间通过转轴(410)安装一块导板(43)，在每对三角板(47)之间焊接与端板(41)同直径环状块，形成套筒(42)；在套筒(42)下部，导板(43)外侧焊接同直径的四瓣扩展板(44)，扩展板(44)内侧等距离焊接加劲板(48)增强扩展板刚度，导板(43)下部一定距离焊接数块辐射状扩展底板(45)，扩展底板(45)上有滑块卡槽(412)，使扩展体在不受外力作用下不会展开。

4.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述多级锚索上均匀设置对中支架(9)，在扩展体外部，对中支架(9)固定一次注浆管(14)和二次注浆管(15)，在扩展体中心位置安装囊袋注浆主管(161)，在扩展体内部，囊袋注浆主管(161)上安装囊袋注浆水平支管(162)。

5.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述端板(41)下部设有套筒(42)，套筒(42)为四瓣环状体，在导板(43)和三角板(47)处环状体不连续，保证导板(43)能够自由旋转。

6.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述滑块(7)包括滑块上板(71)和滑块下板(72)，用滑块连接筒(73)将滑块上板(71)和滑块下板(72)连接成整体，在滑块连接筒(73)四周均匀焊接八块加强肋(74)，增强滑块整体刚度；滑块(7)在四块导板(43)中间，锚索通过隔离套管(49)固定于滑块下板(72)上的焊块(13)，滑块(7)可以通过锚索向上移动至止回卡槽(411)，滑块(7)的上移使导板(43)向外转动，最终使扩展承载体成展开状态。

7.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述扩展承载体通过防腐粘质套管填充料(17)安装到一级锚索(31)、二级锚索(32)、三级锚索(33)的相应位置，锚索与隔离套管(49)的上下端通过扎丝固定。

8.根据权利要求1所述的多级可扩展承载体囊袋注浆预应力锚杆，其特征在于，所述囊袋(5)套在扩展承载体外部，囊袋上下部通过箍环固定在端板(41)和底板(46)的囊袋卡槽(6)处，将囊袋(5)内的空气通过囊袋注浆主管(161)和囊袋注浆水平支管(162)抽除，并封堵囊袋注浆主管(161)上口。