CN213296341U - 一种倒刺锚杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种倒刺锚杆，设置在孔道内，包括母体锚杆和子体倒刺套；子体倒刺套为端部设有外扩板的套筒结构，外扩板沿套筒四周均匀分布，外扩板具备一定弹性变形能力；套筒结构与母体锚杆外形结构相匹配，两个以上子体倒刺套以一定间距套装在母体锚杆上，并与母体锚杆固定连接。本实用新型能够提高承载力。

Description

一种倒刺锚杆

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种倒刺锚杆。

背景技术

建筑用锚杆是一种设置于钻孔内，端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体，它一端与工程构筑物相连，另一端锚入土层中,通常对其施加预应力，以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力，用以维护构筑物的稳定。

现有锚杆一般由放置于孔道的直粗钢筋和后注浆体构成，钢筋通过对中支架放置在孔道内，注浆体包裹在钢筋外，填充了钢筋与孔道的间隙，其承载力主要取决于三方面：锚杆钢筋的受拉能力、注浆体和孔壁的粘结能力、锚杆钢筋和注浆体之间的粘结能力。在锚杆材质和直径确定即确定锚杆受拉能力的情况下，仅依靠注浆体和孔壁的粘结能力以及锚杆钢筋和注浆体之间的粘结能力，锚杆的承载能力相对较差。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种倒刺锚杆，能够提高承载力。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种倒刺锚杆，设置在孔道内，所述倒刺锚杆包括母体锚杆和子体倒刺套；

所述子体倒刺套为端部设有外扩板的套筒结构，所述外扩板沿套筒四周均匀分布，所述外扩板具备一定弹性变形能力；所述套筒结构与母体锚杆外形结构相匹配，两个以上子体倒刺套以一定间距套装在母体锚杆上，并与母体锚杆固定连接。

进一步地，所述外扩板的外接圆直径与孔道理论直径的比值为1.05-1.2，外扩板厚度为1-5mm。

进一步地，所述外扩板厚度为2-3mm。

进一步地，所述母体锚杆为圆柱杆或方形杆。

进一步地，所述母体锚杆采用HRB400或HRB500钢筋。

进一步地，所述母体锚杆和子体倒刺套螺纹连接或焊接。

进一步地，所述倒刺锚杆与孔道内壁之间填充注浆体。

有益效果：

1、本实用新型由于子体倒刺套上外扩板的存在，提高了锚杆的抗拔承载能力，而且子体倒刺套套装在母体锚杆上，兼具锚杆对中支架的作用；本实用新型倒刺锚杆制作简便，有较为广阔的市场前景。当其放入岩体孔道时，子体倒刺套的外扩板在孔壁约束下，呈微收缩状态紧贴孔壁滑动，到达预定位置后，锚杆在向外拉力作用下，由于孔壁表面呈凹凸糙面，倒刺外扩板会顶住孔壁，如果孔壁为硬质岩石，外扩板和孔壁之间则为硬接触关系，不考虑灌注水泥浆体，倒刺锚杆的抗拔力可达数吨，提高了承载力。

2、本实用新型外扩板的外接圆直径与孔道直径的比值为1.05-1.2，外扩板厚度为1-5mm，保证在倒刺锚杆外扩板具备一定弹性变形能力，使得当倒刺锚杆进入孔道，外扩板受压不会发生塑性变形，外扩板所受应力不大于其所采用材料的屈服强度。

3、本实用新型如果考虑注浆体，在倒刺锚杆与孔道内壁之间填充注浆体，倒刺锚杆的抗拔能力会大幅提高，可达几十吨。如果孔壁为软质岩石或土质，外扩薄片则会刺入孔壁，扩大作用范围，提高承载力。

附图说明

图1为圆形倒刺锚杆整体结构示意图；

图2为圆形倒刺杆的子体倒刺套结构示意图；

图3为方形倒刺锚杆整体结构示意图；

图4为方形倒刺锚杆的子体倒刺套结构示意图；

图5为方形倒刺锚杆的立面图；

图6为方形倒刺锚杆的断面图；

图7为倒刺锚杆伸入岩体孔道前的示意图；

图8为倒刺锚杆伸入岩体孔道后的示意图；

其中，1-母体锚杆，2-子体倒刺套，3-孔道。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

本实用新型提供了一种倒刺锚杆，包括母体锚杆1和子体倒刺套2。

子体倒刺套2为端部设有外扩板的套筒结构，外扩板沿套筒四周均匀分布，该外扩板具备一定弹性变形能力，使得当倒刺锚杆进入孔道3，外扩板受压不会发生塑性变形，外扩板所受应力不大于其所采用材料的屈服强度，在一个优选实施例中，外扩板的外接圆直径与孔道3理论直径的比值为1.05-1.2，外扩板厚度为1-5mm，厚度优选2-3mm。套筒结构与母体锚杆1外形结构相匹配，两个以上子体倒刺套2以一定间距套装在母体锚杆1上，并与母体锚杆1固定连接。

母体锚杆1采用HRB400或HRB500钢筋。母体锚杆1为圆柱杆或方形杆。

当母体锚杆1为圆柱杆时，与其相匹配的子体倒刺套2的套筒为圆筒状，如图1、图2所示，母体锚杆1和子体倒刺套2可以通过焊接方式固定连接，也可以在子体倒刺套2内壁加工内螺纹，与母体锚杆1螺纹连接。

当母体锚杆1为方形杆时，如图3、图4所示，与其相匹配的子体倒刺套2的套筒为方形筒，如图6所示，方形筒的四边上各设有一个外扩板。如图5所示，母体锚杆1长度为3000-6000mm，两个方形子体倒刺套2焊接在方形母体锚杆1上，间隔l为1200mm，方形子体倒刺套2的外扩板厚度d为3mm。

锚杆放入岩体内的孔道3时，子体倒刺套2的外扩板在孔壁约束下，呈微收缩状态紧贴孔壁滑动，到达预定位置后，倒刺锚杆在向外拉力作用下，由于孔壁表面呈凹凸糙面，外扩板会顶住孔壁，如果孔壁为硬质岩石，外扩板和孔壁之间则为硬接触关系，如果孔壁为软质岩石或土质，外扩板则会刺入孔壁，扩大作用范围，提高承载力。

优选地，如图7、图8所示，在倒刺锚杆伸入岩体内的孔道3后，子体倒刺套2还兼具锚杆对中支架的作用，倒刺锚杆与孔道3内壁之间填充注浆体，注浆体图中未示出。

通过力学仿真试验来分析承载力，模拟倒刺锚杆插入岩孔、拔出岩孔全过程。子体倒刺套2采用高强钢弹性本构，锚杆采用四级钢弹性本构，孔壁岩体采用微风化花岗岩岩体弹性本构。

不考虑注浆时插入与拔出承载力，在倒刺锚杆插入的过程中，外扩薄钢板始终和孔壁接触，当外扩薄钢板处于孔壁凸起部位时，Mises应力最大，当倒刺外扩薄钢板处于孔壁凹入部位时，Mises应力最小。倒刺锚杆在理想孔壁的情况下，在拔出阶段的抗拔力为推进时抗力的2倍左右，易进不易出。

考虑注浆时插入与拔出承载力，注浆体阻止了倒刺锚杆外扩薄钢板的运动，从而产生很大的Mises应力，倒刺锚杆在外扩薄钢板抵住水泥砂浆后，锚杆根部的抗拔力急剧增大，相较不考虑灌浆的锚杆增大近25倍。由此可见，承载力显著提高。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种倒刺锚杆，设置在孔道内，其特征在于，所述倒刺锚杆包括母体锚杆和子体倒刺套；

所述子体倒刺套为端部设有外扩板的套筒结构，所述外扩板沿套筒四周均匀分布，所述外扩板具备一定弹性变形能力；所述套筒结构与母体锚杆外形结构相匹配，两个以上子体倒刺套以一定间距套装在母体锚杆上，并与母体锚杆固定连接。

2.如权利要求1所述的倒刺锚杆，其特征在于，所述外扩板的外接圆直径与孔道理论直径的比值为1.05-1.2，外扩板厚度为1-5mm。

3.如权利要求2所述的倒刺锚杆，其特征在于，所述外扩板厚度为2-3mm。

4.如权利要求1所述的倒刺锚杆，其特征在于，所述母体锚杆为圆柱杆或方形杆。

5.如权利要求1所述的倒刺锚杆，其特征在于，所述母体锚杆采用HRB400或HRB500钢筋。

6.如权利要求1所述的倒刺锚杆，其特征在于，所述母体锚杆和子体倒刺套螺纹连接或焊接。

7.如权利要求1所述的倒刺锚杆，其特征在于，所述倒刺锚杆与孔道内壁之间填充注浆体。

Images