[发明专利]一种预应力锚杆和使用该锚杆的施工方法

说明书

本发明是2009年12月11日申请的发明专利申请200910253232.7的分案申请。

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及采用预应力锚杆的施工方法以及在这些方法中采用的预应力锚杆。

背景技术

在土木工程边坡加固和城市深基坑支护工程中，经常要应用预应力锚杆作为支护结构的受力构件。但由于受场地、地质等条件的限制，不可避免要在局部不良地质和不易成孔的土层中进行预应力锚杆施工。在云南省以及我国部分地区，存在着许多在饱水杂填土、粉砂、流砂、圆砾、泥碳质土、草莓土等不易成孔的特殊土层，当在这些不易成孔的特殊土层中施作预应力锚杆时，预应力锚杆成孔将非常困难。在目前的传统技术中，常采用液压钻机全套管跟管钻进成孔。但在锚杆吨位(在软弱土层中预应力锚杆的吨位常小于25吨)较小时，采用液压钻机全套管跟管钻进成孔技术，钻机对施工场地的要求较高且所需要的成本较大。

因此，需要一种能够高效且成本低廉地在各种不易成孔的特殊土层中进行预应力锚杆施工的方法和系统，以及适合于在这些不易成孔的特殊土层中应用的预应力锚杆。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的预应力锚杆施工方法和预应力锚杆。

根据本发明的一个方面，提供了一种预应力锚杆，该预应力锚杆包括：圆柱状圆管，该圆管的一端具有圆锥状的扩大头，其中所述圆管靠近所述扩大头的一侧具有注浆孔段，在所述注浆孔段中分布有透浆花眼；以及杆体，在所述圆管中并沿所述圆管轴向扩展，所述杆体在圆管被灌入水泥浆之后插入到所述圆管中，所述杆体分为自由段和非自由段，所述杆体非自由段靠近所述扩大头定位，并且与所述水泥浆直接接触以形成所述锚杆的锚固段，所述杆体自由段不与所述水泥浆直接接触。

根据本发明的另一个方面，提供了一种利用预应力锚杆的施工方法，包括步骤：在土层中的特定位置处将预应力锚杆的圆柱状圆管击入到土层中；在常压下将水泥浆注入到所述圆柱状圆管中，以使得所述水泥浆通过所述圆柱状圆管上的透浆花眼注入到所述圆管周围的土层中；将对自由段进行了保护的所述预应力锚杆的杆体插入到所述圆柱状圆管中；进一步将水泥浆加压注入到所述圆柱状圆管中，以使得所述水泥浆通过所述圆柱状圆管上的透浆花眼进一步注入到所述圆管周围的土层中；以及对浆体进行养护，并通过对所述预应力锚杆的杆体进行张拉来在所述锚杆上施加预应力。

根据本发明的预应力锚杆和预应力锚杆施工方法可以轻便快捷地在土层中成孔，并不会导致在成孔后孔壁塌陷等问题，从而能有效解决不易成孔土层中小吨位预应力锚杆成孔的难题，具有锚杆成孔率高、锚杆废孔及重复成孔率低等优点。利用根据本发明的预应力锚杆和施工方法，可以加快施工进度、保证质量，并节约工程投资。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。其中在附图中，参考数字之后的字母标记指示多个相同的部件，当泛指这些部件时，将省略其最后的字母标记。在附图中：

图1示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆的示意图；

图2A示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆中的注浆孔段的示意图；

图2B示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆中的扩大头的示意图；

图2C示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆中的圆管的横截面图；

图2D示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆中的角钢的示意图

图3示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆在土层中的示意图；以及

图4示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆施工方法的流程图。

具体实施例

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

图1和图2A-2D示出了根据本发明一个实施例的预应力锚杆100的示意图。如图1和图2A-2D所示，预应力锚杆包括圆柱体圆管110，其通常具有较薄的管壁110，管壁通常由钢或者钢板焊接而成。该圆管通常称为薄壁焊管110。薄壁焊管通常具有3mm-5mm的厚度并且直径通常为48-89mm。锚杆的长度取决于实际工程应用而发生变化，通常可以有15m-25m长。当然上述有关锚杆的尺寸都是示意性的，可以根据实际工程应用而进行改变。