CN213358602U - 一种自钻式深层扩充锚杆结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自钻式深层扩充锚杆结构，该结构包括钢管、实心柱状钢构件以及张拉钢筋；钢管管体上设有螺旋叶片，且该钢管一端焊接有推动螺栓；钢构件管体上设有与所述推动螺栓适配的螺纹，且钢构件上套设有滑动套筒、开撑件；张拉钢筋一端穿入钢管并焊接在钢构件一端，钢构件另一端与锥形连接体焊接，该锥形连接体远离钢构件方向端连接有钻头；推动螺栓拧入所述螺纹，且在推动螺栓朝锥形连接体方向拧入的过程中，推动螺栓通过滑动套筒推动开撑件的开撑口顶持或撑开在锥形连接体上。本实用新型结构简单、实用性强，改善以往结构扩大头不容易放进孔位的问题，还能显著增强桩端锚固能力和土体抗浮能力，增强钢管桩的单桩抗滑能力。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑工程地下结构领域，尤其涉及一种自钻式深层扩充锚杆结构。
背景技术
在岩土工程领域内，许多基坑开挖支护工程都需要采用锚固抗浮技术，建筑地基处理也常用到微型钢管桩技术。目前，我国已开发出一些扩体锚固技术以及施工工艺，但是，这类技术的扩体结构在施工过程中往往需要较大的孔洞，通常采用泥浆护壁机械扩孔或高压旋喷扩孔，扩孔过程中产生大量的废弃泥浆，污染环境且施工成本高。
专利号为CN 104453717 A的实用新型很好的将长螺旋施工工艺与扩孔施工工艺结合了起来，加快了施工速度，泥浆污染以及振动等方面的问题，但是还不能实现集钻孔与扩张于一身的功能。此外，我国已有许多让压锚杆的施工工艺，大多数都采用弹簧垫片完成让压，存在让压锚杆结构复杂、让压承载力有限等问题。现有技术中还没有一种能使锚杆结构本身同时实现钻孔、扩体的结构，以减少施工中使用的工具，减少材料浪费，提高锚固体承载力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自钻式深层扩充锚杆结构，旨在解决包括上述背景技术中所记载的现有技术在内的不足之处。
本实用新型是这样实现的，一种自钻式深层扩充锚杆结构，该结构包括钢管、实心柱状钢构件以及张拉钢筋；所述钢管管体上设有螺旋叶片，且该钢管一端焊接有推动螺栓；所述钢构件管体上设有与所述推动螺栓适配的螺纹，且所述钢构件上套设有滑动套筒、开撑件；其中，
所述张拉钢筋一端穿入钢管并焊接在钢构件一端，所述钢构件另一端与锥形连接体焊接，该锥形连接体远离钢构件方向端连接有钻头；
所述推动螺栓拧入所述螺纹，且在推动螺栓朝锥形连接体方向拧入的过程中，推动螺栓通过滑动套筒推动开撑件的开撑口顶持或撑开在锥形连接体上。
优选地，所述滑动套筒内侧且延其轴心方向上设有导向凸条；所述钢构件管体上且延其轴心方向上设有与所述导向凸条适配的导向滑槽；其中，所述导向凸条位于导向滑槽内。
优选地，该结构还包括锚固螺栓、混凝土垫块；所述张拉钢筋在其从钢管伸出位置处设有与该锚固螺栓适配的自攻螺纹；其中，所述锚固螺栓、混凝土垫块均穿在张拉钢筋，且所述锚固螺栓配合张拉钢筋上的自攻螺纹将混凝土垫块顶持在钢管上。
优选地，所述张拉钢筋上套设有PVC管。
相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型具有以下有益效果：
(1)本实用新型微型钢管桩端部形成扩大头，改善了以往结构扩大头不容易放进孔位的问题；
(2)本实用新型结构简单、承载力高、实用性强，并且集钻孔和承载于一身，能有效加快工程的施工进度；
(3)本实用新型结构通过底部锥形扩大头抗拔作用以及上部锚杆预应力作用的双重控制，能够显著增强桩端锚固能力和土体抗浮能力，进一步增强钢管桩的单桩抗滑能力。
附图说明
图1是本实用新型自钻式深层扩充锚杆结构在组装状态下的结构示意图；
图2是本实用新型中钢构件的结构示意图；
图3是本实用新型中滑动套筒的结构示意图；
图4是本实用新型中开撑件的结构示意图，图4a为未撑开状态，图4b为撑开状态；
图5是本实用新型自钻式深层扩充锚杆结构的应用示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1～5所示，其中，图1是本实用新型自钻式深层扩充锚杆结构在组装状态下的结构示意图；图2是本实用新型中钢构件的结构示意图；图3是本实用新型中滑动套筒的结构示意图；图4是本实用新型中开撑件在未撑开和撑开状态下的结构示意图；图5是本实用新型自钻式深层扩充锚杆结构的应用示意图。
一种自钻式深层扩充锚杆结构，该结构包括钢管1、实心柱状钢构件2以及张拉钢筋3；所述钢管1管体上设有螺旋叶片4，且该钢管1一端焊接有推动螺栓5；所述钢构件2管体上设有与所述推动螺栓5适配的螺纹，且所述钢构件2上套设有滑动套筒6、开撑件7；其中，所述张拉钢筋3一端穿入钢管1并焊接在钢构件2一端，所述钢构件2另一端与锥形连接体8焊接，该锥形连接体8远离钢构件2方向端连接有钻头9；所述推动螺栓5拧入所述螺纹，且在推动螺栓5朝锥形连接体8方向拧入的过程中，推动螺栓5通过滑动套筒6推动开撑件7的开撑口顶持或撑开在锥形连接体8上。
在本实用新型实施例中，锥形连接体8用于将开撑件7撑开为打开的伞状，锥形连接体8另一端可通过螺纹对接的方式与钻头9连接固定。开撑件7可以设置为单独的一个零件，也可以与滑动套筒6固定为一体。开撑件7的开撑口为设置在筒状开撑件7一端且延其轴心方向上对称分布的若干切口。
在本实用新型实施例中，张拉钢筋3、钢构件2、锥形连接体8、钻头9构成稳固结构的自钻单元，钢管1、螺旋叶片4、推动螺栓5构成稳固结构的桩身单元，滑动套筒6、开撑件7则为开撑单元。在钻孔操作时，将自钻单元、桩身单元在动力驱动下同时转动，而在开撑操作时，自钻单元保持不动，由桩身单元转动驱动开撑单元工作。在本实用新型实施例中，为方便钻孔、开撑操作时自钻单元、桩身单元的驱动的分别控制，具体的，该结构还包括锚固螺栓10、混凝土垫块11；所述张拉钢筋3在其从钢管1伸出位置处设有与该锚固螺栓10适配的自攻螺纹；其中，所述锚固螺栓10、混凝土垫块11均穿在张拉钢筋3，且所述锚固螺栓10配合张拉钢筋3上的自攻螺纹将混凝土垫块11顶持在钢管1上。在钻孔操作时，将锚固螺栓10、混凝土垫块11以及张拉钢筋3紧固在钢管1上，以使自钻单元、桩身单元组装为一体；在开撑操作时，拧松锚固螺栓10以使自钻单元、桩身单元分开，在固定张拉钢筋3后，对钢管1进行驱动可完成撑开操作。事实上，在完成撑开操作后后续还涉及到灌浆操作，将钻孔以及钢管1内灌浆后，再将锚固螺栓10、混凝土垫块11以及张拉钢筋3紧固在钢管1上，能确保结构更稳固。
在本实用新型实施例中，为确保钻孔操作时滑动套筒6不会在钢构件2上打滑，具体的，所述滑动套筒6内侧且延其轴心方向上设有导向凸条12；所述钢构件2管体上且延其轴心方向上设有与所述导向凸条12适配的导向滑槽13；其中，所述导向凸条12位于导向滑槽13内。
在本实用新型实施例中，为保护张拉钢筋3的使用寿命，具体的，所述张拉钢筋3上套设有PVC管(图中省略标号)。
在本实用新型的实际应用中，包括以下具体步骤：
(1)结构的安装
根据工程设计要求确定各部件尺寸，根据设计要求将钢管1与螺旋叶焊接，钢管1再与螺纹钢构件2相连接，在本实用新型实施例中，钢管1优选是直径为146mm的微型钢管；PVC管套在张拉钢筋3上，张拉钢筋3一端与螺纹钢构件2相连，另一端从钢管1一端穿入、另一端穿出，且穿出端穿入锚固螺栓10、混凝土垫块11；滑动套筒6与开撑件7内部涂油，通过导向槽套在螺纹钢构件2上；锥形连接体8通过螺纹与螺旋钻头9相连，螺旋钻头9焊接在螺纹钢构件2上，完成各构件的正确组装；
(2)钻桩孔：将组装完成的装置置于要打桩的位置，通过机械设备同时转动各构件，螺旋钻头9向前运动，钢管1带动螺旋叶片4将土带出，最终到达工程设计要求深度，形成一定直径的桩孔；
(3)开撑件7工作：桩孔形成后，固定张拉钢筋3，拧松锚固螺栓10以脱离张拉钢筋3与钢管1的连接关系，仅旋转微型钢管1，带动推动螺栓5，推动滑动套筒6向前运动，滑动套筒6前端的开撑件7碰到锥形连接体8后开始逐渐撑开，该过程边旋转边打开撑件7，使得桩底部周围土体形成锥形区扩大区域14；
(4)注浆：在微型钢管1内、桩孔内通过导管注浆15；
(5)施加预应力：在注浆强度达到要求后，按照工程设计要求施加预应力，预应力施加完毕，拧紧锚固螺栓10以使张拉钢筋3、钢管1完全固定。
本实用新型微型钢管桩端部形成扩大头，改善了以往结构扩大头不容易放进孔位的问题；此外，本实用新型结构简单、承载力高、实用性强，并且集钻孔和承载于一身，能有效加快工程的施工进度；最后，本实用新型结构通过底部锥形扩大头抗拔作用以及上部锚杆预应力作用的双重控制，能够显著增强桩端锚固能力和土体抗浮能力，进一步增强钢管桩的单桩抗滑能力。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种自钻式深层扩充锚杆结构，其特征在于，该结构包括钢管、实心柱状钢构件以及张拉钢筋；所述钢管管体上设有螺旋叶片，且该钢管一端焊接有推动螺栓；所述钢构件管体上设有与所述推动螺栓适配的螺纹，且所述钢构件上套设有滑动套筒、开撑件；其中，
所述张拉钢筋一端穿入钢管并焊接在钢构件一端，所述钢构件另一端与锥形连接体焊接，该锥形连接体远离钢构件方向端连接有钻头；
所述推动螺栓拧入所述螺纹，且在推动螺栓朝锥形连接体方向拧入的过程中，推动螺栓通过滑动套筒推动开撑件的开撑口顶持或撑开在锥形连接体上。
2.如权利要求1所述的自钻式深层扩充锚杆结构，其特征在于，所述滑动套筒内侧且延其轴心方向上设有导向凸条；所述钢构件管体上且延其轴心方向上设有与所述导向凸条适配的导向滑槽；其中，所述导向凸条位于导向滑槽内。
3.如权利要求1所述的自钻式深层扩充锚杆结构，其特征在于，该结构还包括锚固螺栓、混凝土垫块；所述张拉钢筋在其从钢管伸出位置处设有与该锚固螺栓适配的自攻螺纹；其中，所述锚固螺栓、混凝土垫块均穿在张拉钢筋，且所述锚固螺栓配合张拉钢筋上的自攻螺纹将混凝土垫块顶持在钢管上。
4.如权利要求1所述的自钻式深层扩充锚杆结构，其特征在于，所述张拉钢筋上套设有PVC管。
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