[发明专利]一种可变径搅拌式锚杆及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑施工设备技术领域，涉及一种可变径搅拌式锚杆及其施工方法。

背景技术

在对地下室基坑、路基等进行围护时，常常需要用到锚杆，其作用是为围护结构提供拉力，防止围护结构（即墙体）出现塌方、流失等。

在专利【CN201292529Y】中公开了一种搅拌式锚杆，包括杆体，杆体的前端部安装有出浆管和搅拌叶，该结构加工简单，定位工艺简单，质量可靠，但是，该锚杆在围护结构中形成一个水泥土圆柱体，与土体之间的摩擦力较小，即能够为围护结构提供的拉力较小，锚杆容易拔出，从而，其强度较弱、需要的锚杆数量较多，增大了施工成本。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种可变径搅拌式锚杆，本发明所要解决的技术问题是增大水泥土扩大体的抗拔力。

本发明的第一个目的可通过下列技术方案来实现：

一种可变径搅拌式锚杆，包括一中空的锚杆本体和一个固设在锚杆本体前端的钻头，其特征在于，所述锚杆本体的前端设有至少一个出浆管，所述锚杆本体与所述出浆管相通，所述锚杆本体的前端还固设有至少一个搅拌体，所述搅拌体包括与锚杆本体的管壁固连且与锚杆本体的中心线垂直的第一搅拌叶，所述搅拌体还包括一个第二搅拌叶，所述第一搅拌叶与第二搅拌叶的一端铰接，且第二搅拌叶能够沿铰接点在第一搅拌叶叶面所在的平面内摆动，所述第二搅拌叶与第一搅拌叶之间设有使第二搅拌叶与第一搅拌叶之间的夹角小于180°的限位组件；所述第一搅拌叶的外端与对应的铰接点之间的距离小于第二搅拌叶的外端与所述铰接点之间的距离。

凝固剂从锚杆本体的后端灌入，从出浆管流出，锚杆本体不断的旋转和钻入，以第二搅拌叶展开至与第一搅拌叶平行时锚杆本体的旋转方向为正向，反之为反向；当锚杆本体正向旋转时，第一搅拌叶和第二搅拌叶切削土体并进行搅拌，土体必然给第二第一搅拌叶定的阻力，第二搅拌叶在土体阻力的作用下张开，受到限位组件的作用，第二搅拌叶与第一搅拌叶保持平行，凝固剂和土体被搅拌后填充第一搅拌叶和第二搅拌叶钻开的空腔，在旋转搅拌的过程形成大直径的扩大体；锚杆本体反向旋转时，叶片在土体阻力的作用下闭合，凝固剂和土体被搅拌后填充第一搅拌叶钻开的空腔，在旋转搅拌的作用下形成小直径的收缩体，凝固剂和土体的混合物凝固后，形成一个由扩大体和收缩体相间隔的加强柱，该加强柱与土体之间具有更大的摩擦力，抗拔力更大，能够为围护结构提高的强度，相比之下，锚杆的密度可以减小，锚杆的用量也可以大大的降低。

在上述的一种可变径搅拌式锚杆中，所述搅拌体有一个，所述第一搅拌叶的内端固设在所述锚杆本体的外壁上。

在上述的一种可变径搅拌式锚杆中，所述搅拌体有2～5个，且所有搅拌体均沿锚杆本体的外周壁周向均匀排列。多个搅拌体可以提高搅拌效率，使凝固剂和土体能够更好地混合均匀，多个搅拌体均与分布在锚杆本体的外周壁上，使锚杆本体更容易保持匀速转动和匀速钻入，提高施工质量。

在上述的一种可变径搅拌式锚杆中，所述搅拌体包括两片第一搅拌叶，所述第二搅拌叶夹于两片第一搅拌叶之间。第二搅拌叶受到两块第一搅拌叶的保护，使第二搅拌叶不会受到土体、石块的作用而脱离第一搅拌叶。

在上述的一种可变径搅拌式锚杆中，所述限位组件包括固设在第一搅拌叶上的限位板，所述限位板能够与所述第二搅拌叶的内端相抵靠。该限位板位于第一搅拌叶上铰接点的内侧，第二搅拌叶摆动至于挡板相抵靠时与第一搅拌叶平行，即最大摆角，第二搅拌叶摆动至于锚杆本体的外壁相抵靠时为最小摆角。

在上述的一种可变径搅拌式锚杆中，所述限位组件包括固设在第二搅拌叶的外端部的限位销，所述第一搅拌叶上设有能够与所述限位销相抵靠的挡板。锚杆本体旋转过程中，土体可能会堵塞限位组件，会导致第二搅拌叶不能摆动至与第一搅拌叶平行的位置，相比之下，该方案中限位组件受到土体的影响较小。

在上述的一种可变径搅拌式锚杆中，所述出浆管有两个，所述出浆管与所述锚杆本体的管壁相固连，所述出浆管的中心线与所述锚杆本体的中心线相垂直两个所述出浆管处于同一直线上，且出浆管的中心线与所述锚杆本体的中心线相交。出浆口截面与锚杆本体垂直时，锚杆本体受到土体或混凝土的阻力较小，出浆更加顺畅。

本发明的第二个目的可通过以下方案来实现：

一种可变径搅拌式锚杆的施工方法，该施工方法包括以下步骤：

A、安放锚杆：将钻头插入墙体内，直至搅拌体与墙体相接触。在需要进行加固的墙体的适当位置安放锚杆，可根据墙体需要承载的拉力和锚杆长度等因素，经过计算合理选择安放锚杆位置和选择安放锚杆的密度。