CN220828262U - 一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆及支护体系 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，包括锚头、锚杆和锚固体，所述锚杆包括自由段和锚固段，所述自由段设有第一套管，所述锚固段设有第二套管，所述第一套管和第二套管连接，所述第二套管适用于通过注浆与岩土层锚固，所述锚固段的末端与锚固体连接，所述第二套管用于与所述锚固段配合形成连接。本实用新型解决了拉锚式锚杆易于渗水的问题，同时缓解了压力型锚杆受力集中的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆。
背景技术
我国城市经济发展迅速，地上空间日益紧张，地下空间的开发利用愈加广泛，基坑工程的数量及规模也不断扩大。在进行基坑围护结构设计时，普通排桩加支撑的支护形式由于造价较高、施工周期长且不利于地下结构的施工，在许多基坑的应用中受到限制。而拉锚式支护技术采用预应力锚杆为挡土结构提供支点，具有主动加固岩土体的特点，能提供更大的地下结构作业面，有效提升施工速率，同时具有较好的经济性，在基坑工程中应用广泛。不足的是，拉锚式预应力锚杆的锚固段通过注浆锚固在岩土层中，地下水的渗透容易导致锚固段锈蚀、断裂。
传统的压力型锚杆通过设有套管的钢绞线或无粘结预应力钢绞线将荷载直接传递至锚杆底端(离自由段较远的一端)由承载件、解锁锚具及其外围保护套组成的承载体，现有技术中，如公开号为CN217761052U的中国专利公开的一种压力型锚杆，不足的是，压力型锚杆会在承载体位置产生应力集中，导致承载体前端锚固体容易受压破坏，无法充分发挥锚固体承载性能，造成材料浪费。
发明内容
针对以上不足，本实用新型的目的在于提供一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆和支护结构，本实用新型的目的还在于提供包括上述拉压复合型预应力锚杆的地下支护结构。
为此，本实用新型的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，包括锚头、锚杆和锚固体，所述锚杆包括自由段和锚固段，所述自由段设有第一套管，所述锚固段设有第二套管，所述第一套管和第二套管连接，所述第二套管适用于通过注浆与岩土层锚固，所述锚固段的末端与锚固体连接，所述第二套管用于与所述锚固段配合形成连接。
进一步的，所述第二套管设有内螺纹，所述第二套管与锚固段螺纹连接。
所述第二套管包括轴向设置的锥形孔，所述锚固段设有锥形体，所述锥形体用于穿过锥形孔并与第二套管紧配。
进一步的，所述锥形体与锚固段螺纹连接。
所述第二套管的末端套设管体，所述锚固体与管体接触，且所述锚固体与第二套管之间设有弹性密封圈。
进一步的，所述第二套管的内壁上包括凸块和相邻凸块之间的空隙，所述锚固段上设有固定块，所述固定块用于与凸块配合将锚杆的拉力作用于第二套管上，所述空隙的尺寸使得所述固定块可从空隙轴向移动。
进一步的，所述锚固体包括可解锁锚具，通过所述可解锁铆接实现锚固体的锚固和锚杆的回收。
进一步的，所述第一套管为PVC管，所述第二套管由钢管制成，所述第一套管和第二套管通过法兰连接，所述法兰之间设有弹性密封圈。
本实用新型还包括一种地下室拉压复合型预应力锚杆支护结构，包括挡土结构和上述拉压复合型预应力锚杆，所述锚头与挡土结构固定，所述锚头上设有防护罩，所述拉压复合型预应力锚杆锚固在岩土层中。
进一步的，所述支护结构的锚杆采用以下步骤锚固在岩土层中，在钻孔底部扩孔，将锚杆置入钻孔中，注浆形成锚固体，向锚杆施加预应力后，再注浆固定第一套管和第二套管。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的第一套管和第二套管将锚杆完整包裹形成锚杆的保护层，避免地下水渗入破坏锚杆；第二套管经注浆后与岩土结合在一起，锚杆的锚固段与第二套管配合形成连接关系，当锚固体受力过大时，锚杆作为拉力的传导主要部件与第二套管形成配合，第二套管整体与岩体锚固，锚杆的部分拉力通过第二套管与岩土之间的摩擦力、粘结力形成平衡。
附图说明
图1为实现本实用新型的拉压复合型预应力锚杆和支护结构的示意图；
图2为本实用新型的实施例1的示意图；
图3为实施例2的示意图；
图4为实施例3的示意图；
图5为实施例3的横向剖视示意图；
图6为第一套管和第二套管的连接示意图。
附图标记说明：1、锚头；2、锚杆；201、自由段；202、锚固段；3、锚固体；4、注浆层；5、岩土层；6、第一套管；7、第二套管；701、内螺纹；702、锥形孔；703、凸块；704、空隙；8、法兰；9、弹性密封圈；10、锥形体；11、固定块；12、垫板；13、挡土结构；14、防护罩；15、管体。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参照图1到图6所示，本实用新型的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，包括锚头1、锚杆2和锚固体3，锚杆2包括自由段201和锚固段202，自由段201设有第一套管6，锚固段202设有第二套管7，第一套管6和第二套管7连接，第二套管7通过注浆形成注浆层4与岩土层5锚固，锚固段202的末端与锚固体3连接，第二套管7用于与锚固段202配合形成连接。参照图1和图2所示，在实施例1中，锚杆2采用高强度钢制杆体，第二套管7采用钢管制作，第二套管7的内部设有内螺纹701，第二套管7与锚杆的锚固段202螺纹连接，锚杆2也可以采用锚索来代替，锚索外侧直接固定钢管，在钢管外壁形成自由段201可穿越不稳定的土层，而锚固段202通常设在稳定的岩土层中，这里的锚固段202并不直接与岩土层5锚固，而是第二套管7通过注浆与稳定的岩土层5锚固，锚杆2的锚固段202与第二套管7螺纹连接间接固定在岩土层5上。第一套管6可采用PVC管或钢管，参照图6所示，第一套管6和第二套管7法兰8连接，法兰8之间设有弹性密封圈9，作用为密封和防止第二套管7受力后造成接头破坏。在实施例1中，锚杆2的末端连接承载体，并通过注浆形成锚固体3，锚固体3为主要受力载体，承受锚杆2拉力作用，锚杆2的锚固段202和第二套管7部分承受拉力，避免锚固体3受力过于集中。
本实用新型的实施例2与实施例1基本相同，区别仅在于第二套管7和锚固段202的结构有所不同，参照图3所示，第二套管7包括轴向设置的锥形孔702，锚固段202设有锥形体10，锥形体10可单独成型为套体固定在锚固段202上，如通过螺纹连接固定在锚杆2的锚固段202上或夹紧在锚固段202上，锥形体10用于与锥形孔702配合，将锚杆2的拉力传导至第二套管7及岩土层5中，减少锚固体3的受力。在本实施例2中，第二套管7的末端套设管体15，锚固体3与管体15之间设有弹性密封圈9。安装时，锥形体10可与锥形孔702设有一定的间隙，当锚固体3受力过大产生形变或位移时，第二套管7与锥形体10之间的空隙704缩小直至消失，第二套管7的内壁和锥形体10的外壁贴合，锚杆2的作用力部分传导至第二套管7和岩土层5中。在实施例2中，第二套管7的作用类似于泄压，当锚固体3应力过大产生位移和弹性变形时，利用第二套管7与岩土层5之间的摩擦力、粘结力等承受部分作用力，避免锚固体3损坏，当锚固体3受到的拉力越大，位移或变形越大，第二套管7承受的作用力越大，从而有效避免锚固体3损坏。
本实用新型的实施例3与实施例2基本相同，区别仅在于第二套管7和锚固段202的结构有所不同，参照4、图5所示，第二套管7的内壁上包括凸块703和相邻凸块703之间的空隙704，锚固段202上设有固定块11，固定块11与凸块703配合将锚杆2的拉力作用于第二套管7上，空隙704的尺寸使得固定块11可从空隙704轴向移动，轴向的相邻凸块703间的距离大于固定块11的厚度。
在上述实施例3中，锚固体3和锚杆2可采用现有技术中可回收结构，例如锚固体采用现有技术中的可解锁锚具，当锚固体3到达预定位置时，张开锚固体使其固定，回收时通过可解锁锚具使锚固体回缩，并旋转锚杆2使得固定块11与空隙704对齐后拉出，将其回收。
本实用新型还包括一种地下室拉压复合型预应力锚杆支护结构，该支护结构包括挡土结构13和拉压复合型预应力锚杆2，锚头1通过垫板12与挡土结构13固定，垫板12可采用螺栓与挡土结构13固定，锚头1上包括防护罩14，防止渗水和隔离岩土层5。拉压复合型预应力锚杆2锚固在岩土层5中，并采用以下步骤形成：在钻孔底部扩孔；将锚杆2放入钻孔中，注浆形成锚固体3；向锚杆2施加预应力；注浆固定第一套管6和第二套管7。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，包括锚头、锚杆和锚固体，其特征在于：所述锚杆包括自由段和锚固段，所述自由段设有第一套管，所述锚固段设有第二套管，所述第一套管和第二套管连接，所述第二套管适用于通过注浆与岩土层锚固，所述锚固段的末端与锚固体连接，所述第二套管用于与所述锚固段配合形成连接。
2.根据权利要求1所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述第二套管设有内螺纹，所述第二套管与锚固段螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述第二套管包括轴向设置的锥形孔，所述锚固段设有锥形体，所述锥形体用于穿过锥形孔并与第二套管紧配。
4.根据权利要求3所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述锥形体与锚固段螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述第二套管的末端套设管体，所述锚固体与管体接触，且所述锚固体与第二套管之间设有弹性密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述第二套管的内壁上包括凸块和相邻凸块之间的空隙，所述锚固段上设有固定块，所述固定块用于与凸块配合将锚杆的拉力作用于第二套管上，所述空隙的尺寸使得所述固定块可从空隙轴向移动。
7.根据权利要求6所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述锚固体包括可解锁锚具，通过所述可解锁锚具实现锚固体的锚固和锚杆的回收。
8.根据权利要求1到7任意一项所述的一种地下支护体系的拉压复合型预应力锚杆，其特征在于：所述第一套管为PVC管，所述第二套管由钢管制成，所述第一套管和第二套管通过法兰连接，所述法兰之间设有弹性密封圈。
9.一种支护体系，其特征在于：包括挡土结构和权利要求8所述的拉压复合型预应力锚杆，所述锚头与挡土结构固定，所述锚头上设有防护罩，所述拉压复合型预应力锚杆锚固在岩土层中。
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