[发明专利]一种适用于膨胀土胀缩变形的锚杆

说明书

一种适用于膨胀土胀缩变形的锚杆，包括从上至下的锚具、自由段和锚固段，锚具包括托板支座、锚头活塞套管、磁性滑动锚头、弹簧、活塞套顶部磁铁、活塞套底部磁铁、杆体的上端部分、螺母，自由段包括杆体的中间部分、塑性套管和止浆塞，锚固段包括杆体的下端部分、水泥砂浆部分和承载体；锚头活塞套管内部设有能上下滑动的磁性滑动锚头，磁性滑动锚头的上方和下方还分别设置有活塞套顶部磁铁和活塞套底部磁铁，活塞套顶部磁铁的下端面和磁性滑动锚头的上端面之间以及磁性滑动锚头的下端面和活塞套底部磁铁的上端面之间均存在斥力；本发明巧妙利用了磁铁及弹簧的设计，起到了既能完成对膨胀土的锚固又能适应膨胀土胀缩变形的作用。

技术领域

本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种适用于膨胀土胀缩变形的锚杆。

背景技术

膨胀土亦称胀缩性土。浸水后体积剧烈膨胀，失水后体积显著收缩的黏性土。我国膨胀土分布范围极广，从西南云贵高原到华北平原之间的平原、盆地、河谷阶地，以及河间地块和丘陵地区均有大量分布。膨胀土具有明显的胀缩性，导致膨胀土边坡稳定性较差，失稳破坏的概率较普通土质边坡要大。

锚杆是岩土体加固的杆件体系结构。通过锚杆杆体的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点。表面上看是限制了岩土体脱离原体。宏观上看是增加了岩土体的粘聚性。其实质上锚杆位于岩土体内与岩土体形成一个新的复合体。这个复合体中的锚杆是解决围岩体的抗拉能力低的关键。从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。

针对现有的膨胀土边坡稳定性较差的情况，采用锚杆进行加固是一种常用的手段，但受限于膨胀土的胀缩特性，采用现有锚杆对膨胀土进行加固的效果并不理想。

因此，需要设计一种能适用于膨胀土胀缩变形的锚杆。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于膨胀土胀缩变形的锚杆，以解决背景技术中提出的采用现有锚杆对膨胀土进行加固的效果并不理想问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种适用于膨胀土胀缩变形的锚杆，包括从上至下的锚具、自由段和锚固段，所述锚具包括托板支座、锚头活塞套管、磁性滑动锚头、弹簧、活塞套顶部磁铁、活塞套底部磁铁、杆体的上端部分、螺母，所述自由段包括杆体的中间部分、塑性套管和止浆塞，所述锚固段包括杆体的下端部分、水泥砂浆部分和承载体；所述托板支座的上方固定连接设置有锚头活塞套管，锚头活塞套管内部设置有能沿锚头活塞套管的轴向方向上下滑动的磁性滑动锚头，在锚头活塞套管内且位于磁性滑动锚头的上方和下方还分别设置有活塞套顶部磁铁和活塞套底部磁铁，活塞套顶部磁铁和活塞套底部磁铁均与锚头活塞套管的内壁固定连接；活塞套顶部磁铁的下端面和磁性滑动锚头的上端面的磁极极性相同，使得活塞套顶部磁铁的下端面和磁性滑动锚头的上端面之间存在斥力，磁性滑动锚头的下端面和活塞套底部磁铁的上端面的磁极极性相同，使得磁性滑动锚头的下端面和活塞套底部磁铁的上端面之间存在斥力；活塞套顶部磁铁和磁性滑动锚头之间设有弹簧且弹簧的两端分别与活塞套顶部磁铁和磁性滑动锚头固定连接，磁性滑动锚头和活塞套底部磁铁之间也设有弹簧且弹簧的两端分别与磁性滑动锚头和活塞套底部磁铁固定连接；托板支座下方设置有止浆塞，止浆塞呈圆台形且其大的底面一端与托板支座的下端面相贴合，止浆塞的小的底面一端塞在塑性套管的上端口处；所述托板支座、止浆塞、磁性滑动锚头和活塞套底部磁铁上均设有通孔，杆体的上端部分从下往上依次穿过止浆塞、托板支座、活塞套底部磁铁和磁性滑动锚头上的通孔后与螺母连接，杆体的中间部分套设在塑性套管内，杆体的下端部分包埋在水泥砂浆部分内，杆体下端部分的底部与承载体固定连接，承载体用于承接其上方的水泥砂浆部分。

在一种具体的实施方式中，采用了两根杆体，且螺母为双孔螺母，止浆塞为双孔止浆塞；托板支座、止浆塞、磁性滑动锚头和活塞套底部磁铁上均设有两个通孔。

在一种具体的实施方式中，所述磁性滑动锚头的下方也设有套设在杆体上的螺母。