一种带钢筋骨架的空心锚杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆，包括柱状形状的锚固杆，所述锚固杆的外表面上固定有多个棘枝；其特别之处在于：所述锚固杆的内部为与外界相通的注浆通道，锚固杆的前端设置有用于钻入基体的钻头，锚固杆上开设有与注浆通道相通的多个岀浆孔和回气孔；同一截面处的棘枝上固定有与锚固杆同心的环形箍筋，沿锚固杆的轴向设置有多个与棘枝和环形箍筋均相固定的纵向筋；棘枝、环形箍筋和纵向筋共同形成对锚固杆加固的钢筋骨架。本实用新型的空心锚杆，通过在锚固杆的外围形成钢筋骨架，注入水泥砂浆可以将锚杆全长均匀包裹，有效地增加了锚固力，避免了腐蚀的危险，可达到长期支护的目的。
【专利说明】一种带钢筋骨架的空心锚杆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种锚杆，更具体的说，尤其涉及一种带钢筋骨架的空心锚杆。
【背景技术】
[0002]隧道施工、边坡防护及基坑防护中用到大量锚杆，单位长度锚杆的锚固力常常由锚杆与岩体的接触面积有关，对于常用锚杆，锚固的径向范围受到锚杆直径的影响，然而过于增大锚杆直径会造成材料的浪费。且在隧道顶部支护时，向上方向安设锚杆，会出现锚杆掉出伤人事故。
【发明内容】
[0003]本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种带钢筋骨架的空心锚杆。
[0004]本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆，包括柱状形状的锚固杆，所述锚固杆的外表面上固定有多个棘枝；其特别之处在于:所述锚固杆的内部为与外界相通的注浆通道，锚固杆的前端设置有用于钻入基体的钻头，锚固杆上开设有与注浆通道相通的多个出浆孔和回气孔；同一截面处的棘枝上固定有与锚固杆同心的环形箍筋，沿锚固杆的轴向设置有多个与棘枝和环形箍筋均相固定的纵向筋；棘枝、环形箍筋和纵向筋共同形成对锚固杆加固的钢筋骨架。
[0005]锚固杆是锚杆的主体部分，具有固定和支撑作用；通过在锚固杆的一端设置钻头，可使得整个锚固杆钻入坚硬的基体；通过开设注浆通道以及在钻头处开设出浆孔，可有效地向锚固杆的外围注入水泥砂浆，增强了锚固杆的锚固作用。棘枝固定于锚固杆的外表面上，环形箍筋与锚固杆同心设置，固定于同一截面上的棘枝上；纵向筋沿锚固杆的长度方向设置，并固定于棘枝与环形箍筋的连接处，这样就形成了对锚固杆环绕分布的钢筋骨架，提高了注浆体的结构强度，增强了锚杆的锚固力度，延长了锚固杆的使用寿命。
[0006]本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆，所述棘枝朝向未设置钻头的一方，锚固杆上同一截面上所设置的棘枝的数目为2?4个。
[0007]本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆，所述锚固杆上设置有起固定作用的垫板和固定螺母。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆，通过在锚固杆上设置多个棘枝，在棘枝上固定于锚固杆同心的环形箍筋，并设置与棘枝、环形箍筋固定在一起的纵向筋，形成了对锚固杆环绕的钢筋骨架，通过棘枝的逆向打开，增加了锚杆与锚杆固定孔之间的接触面积，在钢筋骨架内注入水泥砂浆后，形成了对锚固杆加固作用的钢筋水泥混凝土结构，有效地增加了锚固力。通过在棘枝的上下两侧开设与注浆通道相连通的出浆孔，保证了水泥砂浆的均匀流出便于在锚固杆的周围形成均匀的水泥砂浆层，增强了锚固杆的锚固作用，延长了锚固杆的使用寿命。同时，由于棘枝的逆向打开，即使在隧道支护时向上方安设锚杆，也可避免锚杆掉出伤人。水泥砂浆可以将锚杆全长均匀包裹，避免了腐蚀的危险，可达到长期支护的目的。[0009]本实用新型的多级倒抓式空心锚杆，其优点主要体现在:(1)由于棘枝的支撑作用，使得锚固杆处于锚杆固定孔的正中位置，便于操作，并使得锚固杆周围的水泥砂浆厚度均匀；同时，固定在棘枝上的纵向筋和环形箍筋与棘枝一起形成钢筋骨架结构，极大增强了锚杆的锚固力度。(2)施工时所钻的锚杆固定孔略小于棘枝外径，在锚固杆打入时，棘枝可顺向收口，减小打入阻力；(3)通过螺母施加锚固力后，棘枝可以逆向撑开，抓住锚杆固定孔的内壁，能增大锚固体的范围和锚固力，取得较好的锚固效果；(4)对于隧道支护时，向上方向安设锚杆，由于棘枝可以回拉撑开产生逆向阻力，不会出现锚杆掉出伤人事故，施工操作安全；(5)本锚杆有锚头，可直接打入，在砂土中和水中不存在不易成孔的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆的结构示意图；
[0011]图2为图1中A-A截面的剖视图；
[0012]图3为本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆使用状态原理图；
[0013]图4为现有锚杆的结构原理图。
[0014]图中:1锚固杆，2注浆通道，3钻头，4棘枝，5出浆孔，6垫片，7固定螺母，8止浆塞，9水泥砂浆，10基体，11纵向筋，12环形箍筋，13回气孔。
[0015]【具体实施方式】
[0016]下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图4所示，给出了现有锚杆的结构原理图，其由杆体I和弹性附枝2组成，弹性附枝2固定于杆体I的外表面上，在使用的过程中，通过弹性附枝2对基体的抓持作用来增加锚固杆的固定力。这种结构在使用过程中存在较大的弊端，一是杆体I会裸露于固定孔中，易被腐蚀，时间久了锚固力降低，使用寿命短。由于杆体I的端部没设置钻头，这就使得杆体I的尺寸必须较小，不然不易打入基体。
[0018]如图1和图2所示，给出了本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆的结构示意图以及A-A截面的剖视图，其包括锚固杆1、注浆通道2、钻头3、棘枝4、出浆孔5、纵向筋11、环形箍筋12和回气孔13 ;所示的锚固杆I为圆柱状，若干棘枝4固定于锚固杆I的外表面上，棘枝4朝向右方；环形箍筋12与锚固杆I同心设置，固定于同一截面上的棘枝4上。纵向筋11沿锚固杆I的长度方向设置，纵向筋11固定于棘枝4与环形箍筋的连接处，这样，就在锚固杆I的外围形成了对其环绕分布的钢筋骨架，有效地增加了锚固杆I的强度。
[0019]锚固杆I的左端设置有钻头3，通过钻头3可将锚固杆I打入坚硬的基体10中。锚固杆2的中央为注浆通道2，出浆孔5和回气孔13设置于靠近钻头3的锚固杆I上，出浆孔5和回气孔13均与注浆通道2相连通，出浆孔5的数量可以为多个。如图2所示，同一截面上棘枝4的数量可以为多个，例如为4个。
[0020]这样，将锚固杆I通过端部的钻头3钻入基体10后，通过棘枝4对锚杆固定孔的孔壁的抓持作用，可使得锚固杆I具有更大的锚固力。通过注浆通道2和出浆孔5注入水泥砂浆，可使得锚固杆I和棘枝4的外围包裹有水泥砂浆，不仅进一步增加了锚固力，而且通过对空气的隔绝作用还有效地避免了锚固杆I和棘枝4的腐蚀，延长了锚固杆I的使用寿命。
[0021]如图3所示，给出了本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆使用状态原理图，结合附图3对本实用新型的带钢筋骨架的空心锚杆的施工方法说明，较硬岩体和土体施工方法，包括以下步骤:
[0022]a).准备设备，钻孔台车就位之后，接好凿岩台车的供电、供水管线；
[0023]b).测量布眼，根据锚杆设计间距以及岩体、土体的层理、节理分布情况，用油漆标出眼位；对于层理、节理发育部位，需加密布设眼位；
[0024]c).钻孔，用钻孔台车在标出的眼位上钻出锚杆固定孔，钻孔时钻杆垂直于岩体或土体的层里面；钻孔直径的大小与岩土体的硬度有关，在保证钻孔直径小于同一截面上棘枝所形成的最大直径的情况下，岩体上的钻孔直径取大些，土体上的钻孔直径取小些，可通过实验来确定，以顺利打入锚杆为准；
[0025]d).清孔及检查，用弯头钢管通入高压风吹净锚杆固定孔中的石屑及细小石块，以利于水泥砂浆与岩壁充分接触；并检查锚杆固定孔的孔深是否满足要求；
[0026]e).打入锚杆，将安装好钻头的带钢筋骨架的空心锚杆打入锚杆固定孔，直到达到设计深度为止；
[0027]f).安装止浆塞，在锚固杆的尾部安装止浆塞，并在止浆塞的上方依次装上垫板和固定螺母；
[0028]g).上紧螺母，通过拧动固定螺母使锚固杆产生拉力，以便棘枝撑开抓住锚杆固定孔的内壁；
[0029]h).注浆，通过注浆通道注入水泥砂浆，水泥砂浆经出浆孔会充盈锚杆固定孔，实现对锚固杆的均匀包裹，所采用的水泥砂浆的强度不低于20MPa ;注浆完毕后，用锚固剂及时封堵。
[0030]其中，注浆步骤h)中，水泥砂浆采用标号不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥以及最大粒径小于2.5mm的中细砂，水泥与砂的重量比为1:1?1:2，水灰比为0.38?0.45 ;水泥砂浆采用砂浆拌合机拌合，拌合时间不少于3min ;注浆时匀速注入，注浆压力为0.1?
0.3MPa。
[0031]在施工过程中，应注意以下事项:
[0032]A、钻孔，钻孔应垂直于岩石节理面，锚杆轴线应与岩体主结构面或滑移面成较大角度相交。不得生搬硬套采用径向锚杆，并应视现场情况适当调整。
[0033]B、锚杆插入螺母拧紧施加拉力时，要确保碗扣充分胀开，锚杆被紧固，防止锚杆滑落伤人。
[0034]C、注浆应缓慢匀速注入，以减少浆液中气泡的产生以及发生冲孔现象。
【权利要求】
1.一种带钢筋骨架的空心锚杆，包括柱状形状的锚固杆(1)，所述锚固杆的外表面上固定有多个棘枝(4);其特征在于:所述锚固杆的内部为与外界相通的注浆通道(2)，锚固杆的前端设置有用于钻入基体(10)的钻头(3)，锚固杆上开设有与注浆通道相通的多个出浆孔(5)和回气孔(13);同一截面处的棘枝上固定有与锚固杆同心的环形箍筋(12)，沿锚固杆的轴向设置有多个与棘枝和环形箍筋均相固定的纵向筋(11);棘枝、环形箍筋和纵向筋共同形成对锚固杆加固的钢筋骨架。
2.根据权利要求1所述的带钢筋骨架的空心锚杆，其特征在于:所述棘枝(4)朝向未设置钻头(3)的一方，锚固杆(I)上同一截面上所设置的棘枝的数目为2?4个。
3.根据权利要求1或2所述的带钢筋骨架的空心锚杆，其特征在于:所述锚固杆(I)上设置有起固定作用的垫板(6)和固定螺母(7)。
【文档编号】E21D21/00GK203613538SQ201320698282
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】曾作良, 杨金堤, 黄正帅, 郭丽云, 刘益民, 李晋 申请人:中铁五局集团路桥工程有限责任公司