[发明专利]棘爪式土层锚杆及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及土层边坡或基坑工程加固用的土层锚杆。

背景技术

土层锚杆简称土锚杆，是在需加固的边坡或基坑的土壁钻一定深度的孔，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，使其与土层结合为一体，达到加固土体的作用。由于相对其他的加固方法具有成本低、加固效果好和施工方便等优点，广泛应用于土层边坡、基坑支护、挡土墙、地下连续墙、桥基加固等各种土层加固工程中，在对不良地层的加固中显示了旺盛的生命力,其用量有逐年上升的趋势。

但是，目前所采用的土锚杆由于结构简单，当土层强度较弱（如流砂层、淤泥层、卵石层和部分杂填土层）时，锚杆施工成孔困难，而且土层锚杆的锚固体与土层结合力较低，抗拔能力低，很难达到预期的效果。因此在实际工程中，由于土层锚杆的锚固力不足而使加固失效造成的事故时有发生。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种棘爪式土层锚杆；本发明同时提供利用这种棘爪式土层锚杆对土层边坡或基坑工程加固方法。

一种棘爪式土层锚杆，它包括一根钢管，钢管的外端部设有外螺纹，并配备有止浆塞、托盘和螺母，其特征在于，钢管上每间隔一定距离设有注浆孔，在注浆孔之间的钢管壁上设有钢丝棘爪，钢管的前端设有锥形封闭帽。

上述的钢丝棘爪的优选构造是：在钢管壁上加工有对穿孔，对穿孔中穿入钢条，钢条的两端从对穿孔中露出，露出后向斜后方折曲形成八字形状。

为了四周都有锚固力，在钢管同一断面设有四个十字方向上对称的钢丝棘爪。实施时，在钢管同一断面上穿入两根十字交叉的钢条，使钢管四个方向上设有对称的钢丝棘爪。

上述的锥形封闭帽是直接由钢管前端加工而成的锥形体，或者锥形封闭帽是单独加工的部件并与钢管焊接为一体。

利用上述棘爪式土层锚杆对土层边坡进行加固的方法有以下两种情况。

一、在对适宜钻孔的土层边坡加固时，首先用钻机钻孔，钻孔后利用钻机将棘爪式土层锚杆推入钻孔中，孔口安装上止浆塞，然后向棘爪式土层锚杆中注入浆液，浆液从各个注浆孔中流出并充满锚杆周围的土体的孔隙中，待浆液凝固后安装上托盘和拧紧螺母。

二、在对钻孔成孔困难的土层边坡加固时，用液压钻机或者冲击式钻机直接将棘爪式土层锚杆推入土层中，孔口安装上止浆塞，并向棘爪式土层锚杆中注入浆液，浆液从各个注浆孔中流出并充满锚杆周围的钻孔缝隙，待浆液凝固后安装上托盘和拧紧螺帽。

上述的浆液指纯水泥浆、水泥砂浆或化学浆液其中一种。

为了保证注浆质量，注浆前,应先用高压风清洗钢管内部的杂物，然后进行压力注浆。

本发明的优点是：

1、由于设置了间隔距离的钢丝棘爪，钢丝棘爪有一定的弹性张力，进入土层中，而且只能前进不能退出，大大地增加了锚杆的抗拔能力；

2、由于设置了间隔距离的注浆孔，使浆液从锚杆的各个段上流出向土体渗透，并充满棘爪扰动的缝隙，注浆后能够形成阶梯状变直径的锚固段，大大地提高锚杆与土层的结合力；

3、由于前端设有锥形封闭帽，减少了前端阻力，在不可成孔的土质松散的边坡土层中不需成孔，可用液压钻机、冲击式钻机或人工锤击等方法直接将锚杆贯入入土层中，施工方便。

附图说明

图1为本发明实施例的结构图；

图2为图1的A-A截面放大图；

图3为注浆后的效果图。

图例说明：1-钢管；2-螺母；3-托盘；4-止浆塞；5-注浆孔；6-钢丝棘爪；7-锥形封闭帽；8-浆液。

具体实施方式

如图1所示的棘爪式土层锚杆，它包括一根钢管1，钢管1的后端部设有外螺纹，并配备有止浆塞4、托盘3和螺母2，其中钢管1上每间隔一定距离设有注浆孔5，注浆孔之间的钢管1壁上设有钢丝棘爪6，钢管1的前端设有锥形封闭帽7。

钢丝棘爪6的结构如图1、图2所示：在钢管1上加工有对穿孔，对穿孔中穿入钢条，钢条的两端从对穿孔中露出后向斜后方折曲形成八字形状。从图2可以看出：在钢管1同一断面上穿入两根十字交叉的钢条，使钢管四个方向上设有对称的钢丝棘爪。

上述的锥形封闭帽7是直接由钢管1前端加工而成的锥形体，或者是单独加工的部件并与钢管1焊接为一体。

利用上述棘爪式土层锚杆对土层边坡进行加固的方法有两种：