[发明专利]反口防止从锚孔中拔出的预应力锚杆有效
申请号: | 201210412797.7 | 申请日: | 2012-10-26 |
公开(公告)号: | CN103774649A | 公开(公告)日: | 2014-05-07 |
发明(设计)人: | 言志信;江平;曾明正 | 申请(专利权)人: | 兰州大学 |
主分类号: | E02D5/74 | 分类号: | E02D5/74 |
代理公司: | 兰州中科华西专利代理有限公司 62002 | 代理人: | 李艳华 |
地址: | 730000 *** | 国省代码: | 甘肃;62 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 反口 防止 锚孔中 拔出 预应力 | ||
技术领域
本发明涉及岩土锚固技术,尤其涉及反口防止从锚孔中拔出的预应力锚杆。
背景技术
目前,岩土锚固是通过埋设在地层中的锚杆,将地层紧紧地联锁在一起,依赖锚杆-注浆体-孔壁岩土体力的相互作用,调动和提高岩土体的自身强度和自稳能力,以改善应力状态,保证外部岩土体的稳定,从而确保工程安全的技术。岩土锚固技术的工程应用始于19世纪末,随着其理论和技术的发展,现已推广至矿山、水利、水电、公路、铁路、市政、城建、地质、军工等部门,作为一种较为理想的支护形式,在边坡工程、地下工程、深基坑工程中获得广泛应用,在国民经济重大项目中发挥关键性作用。
岩土锚固不仅受到地层岩性、岩土体结构、地质构造、水文地质、地形地貌等的影响,还可能受到强烈地震的作用,它们均对岩土锚固的安全构成威胁。
在岩土锚固的施工和运行期间,锚杆连同注浆体从锚孔中拔出是最基本、最典型、最普遍的岩土锚固破坏形式,它将导致岩土锚固失效,并给工程安全带来隐患,从而限制锚杆所能提供的锚固力。因而,当岩土体所需要提供的锚固力较大时,普通锚杆锚固已不能满足工程的要求,制约着岩土锚固技术应用和发展,如何改善岩土锚固的荷载传递机制,克服普通锚固的弊端,成为提高锚杆锚固力、改善锚固效果的根本途径。
此外,注浆体在锚固初期几乎不能提供锚固力,因而不能适应软弱岩土体开挖后需要立即支护的要求。虽然已有的管缝式锚杆对上述缺点有所克服,锚杆安装后能立即提供锚固力,有利于及时控制岩土体的变形,但所能提供的锚固力不大;同时,由于软弱岩土体会从管缝式锚杆的管缝中挤入管腔,造成锚固力的降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高和立即提供锚固力,节省材料、施工简便的反口防止从锚孔中拔出的预应力锚杆。
为解决上述问题,本发明所述的反口防止从锚孔中拔出的预应力锚杆,其特征在于:它包括底端带有膨胀塞的锚杆杆体、底部中心设有锚杆孔Ⅰ的膨胀齿碗及垫台、垫板、螺母;所述垫台与所述垫板上均设有锚杆孔Ⅱ;所述锚杆杆体的顶端依次穿过所述锚杆孔Ⅰ、所述垫台和所述垫板的锚杆孔Ⅱ与所述螺母连接到一起;所述膨胀塞置于所述膨胀齿碗内。
所述膨胀塞呈圆台形。
所述锚杆杆体的顶端上设有螺纹。
所述膨胀齿碗呈口大底小的碗状,其开口向下,周向等间隔分布着与碗底相连的齿,该齿的内表面分布有多个环状平台,且所述齿的内表面与所述膨胀塞的侧面吻合。
所述垫板上开有一注浆孔。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明先将膨胀齿碗反口,即口朝锚杆杆体底端,底朝锚杆杆体顶端;接着让锚杆杆体顶端穿过膨胀齿碗底部的锚杆孔,直至将膨胀齿碗推至锚杆杆体底端,使膨胀塞的圆台侧面与膨胀齿碗齿的内表面吻合;将膨胀齿碗随同锚杆杆体置于钻孔底;通过施加推力于套在锚杆杆体上圆管的上端,同时施加沿锚杆杆体轴向的上拔力于锚杆杆体的上端,使锚杆杆体底端所带的圆台形的膨胀塞向膨胀齿碗底靠近的同时,挤压膨胀齿碗的齿向四周张开,并压入钻孔孔壁岩土体中,停止对圆管和锚杆杆体施力时,锚杆杆体底端的膨胀塞被膨胀齿碗齿的内表面环状平台卡住,仍然保持膨胀齿碗齿向四周张开栓塞于钻孔孔壁岩土体之中;取出圆管后,在锚杆顶端加上垫板,亦即使锚杆顶端穿过垫板中心的锚杆孔,并拧紧螺母,锚杆杆体即对边坡岩土体施加预应力。
2、本发明通过垫板上注浆孔对钻孔内充填注浆体,固结后的注浆体将与锚杆杆体及其底端的膨胀塞,以及膨胀齿碗固结于一体,当边坡岩土体变形时,通过锚杆杆体被动地对边坡岩土体施加锚固力。
3、本发明显著地优化和改善了岩土锚固的荷载传递机制,构建了拉力-压力-栓塞新型复合预应力锚固系统,可有效防止锚杆连同注浆体从锚孔中拔出,即锚杆杆体连同注浆体沿与岩土体的接触界面破坏,显著地改善了岩土加固效果,更好地调动了岩土体的自稳能力,从而提高了岩土体的稳定性和工程的安全性。
4、本发明注浆体对包裹在其中的锚杆杆体及其底端的膨胀塞,以及膨胀齿碗起到防水、防腐蚀、防锈作用,从而提高了锚固的耐久性。
5、本发明结构简单、成本低廉、施工方便。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明底端的结构示意图。
图3为本发明的锚杆杆体轴截面示意图。
图4为本发明的膨胀塞示意图。
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