一种多段扩大薄壁锚管结构及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多段扩大薄壁锚管结构及施工方法，是针对边坡开挖支护工程，节约成本、缩短工期、环保的设备，该装置自动化程度高，采用物理机械咬合方法进行锚固，施工效率高，属于岩土工程及环境工程等相关技术领域。
【背景技术】
[0002]随着城市的发展，地下空间的利用越来越多。由于非开挖工程技术要求高，成本也高，因此，基坑开挖是目前开发地下空间的比较常用的方法。然而不少地区，尤其是沿海地带的土体性质较差，给施工带来的难度，基坑开挖的边坡稳定问题显得尤为重要。基坑开挖支护形式多样，如放坡开挖、外拉锚配合护壁粧开挖、地下连续墙加锚杆、护坡粧加锚杆、搅拌粧支护及逆作法施工等。其中，锚管支护具有占用场地小、基坑内施工空间大、施工速度快等优点，因而被广泛运用在基坑开挖支护工程中。锚管支护的锚固方式一般为注浆锚固，注浆锚固存在两个难点，一是注浆饱满的程度不能得到可靠保证，二是注浆凝固发挥作用需要一段时间，不能用作及时加固。为了解决这两个问题，本发明改变了锚固方法，采用物理机械锚固方法，对锚管支护提出了省时又省料的新方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种多段扩大薄壁锚管结构及施工方法，采用物理机械咬合方法进行锚管的锚固，以解决锚管注浆不饱满和不能及时加固的问题。本发明主要适用于基坑开挖支护工程。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用下述技术方案予以实现:
一种多段扩大薄壁锚管结构，包含:液压扩大机头和金属薄壁锚管。
[0005]液压扩大机头包含前部钝圆锥头、4条导轨槽、4个液压顶撑帽、进油管道、出油管道。前部钝圆锥头位于液压扩大机头顶进前端，引导液压扩大机头前进；液压扩大机头的侧面均匀分布4条导轨槽，配合金属薄壁锚管内部的导轨，使得液压扩大机头能够保持固定姿态前进后退；4个液压顶撑帽通过液压施力可以向径向顶出，将金属薄壁锚管向外顶出4个凸起点，利用凸起点与周围土体互相咬合施加锚固力；液压扩大机头包含进油管道和出油管道，以液压油提供4个液压顶撑帽的液压力。
[0006]金属薄壁锚管是一端开口的金属薄壁圆管，管内侧有4条机头导轨，与液压扩大机头的4条导轨槽互相咬合，液压扩大机头在金属薄壁圆管中按机头导轨方向前进后退，并通过液压顶撑帽在金属薄壁圆管上顶出凸起点。
[0007]一种多段扩大薄壁锚管施工方法:
1)、在需要打设锚管的地方进行测量定位，以便钻孔；
2)、用锚杆机在定位的地方进行钻孔，清孔，打入金属薄壁锚管，封闭一端朝内；
3)、将液压扩大机头的4条导轨槽卡在金属薄壁锚管内侧的4条机头导轨上，将液压扩大机头在金属薄壁锚管中推进到预定位置，接通油压管路电源，4个液压顶撑帽向外将金属薄壁锚管顶出4个凸起点，凸起点与周围土体互相咬合，液压顶撑帽回到原位，液压扩大机头I继续前进；
4)、液压扩大机头沿着机头导轨继续前进，前进到下一预设位置，暂停前进，4个液压顶撑帽向外将金属薄壁锚管顶出4个凸起点，凸起点与周围土体互相咬合，液压顶撑帽回到原位，液压扩大机头继续前进，完成下一次扩孔；
5)、多次扩孔结束后，液压扩大机头沿着机头导轨后退，直至退出金属薄壁锚管，打设完成一根销管；
本发明采用物理方法代替注浆进行锚固，通过液压扩大机头在锚管中顶出凸起点，凸起点与周围土体互相挤压咬合达到锚固的效果。此方法节约了注浆材料，也避免了注浆凝固时间的限制，将物理方法应用到锚固中，开辟了新的锚固思路。
[0008]
本发明的优点
本发明提出的用于基坑开挖支护工程中的多段扩大薄壁锚管，采用液压扩大机头分段扩大锚管，在金属薄壁锚管内顶出多个凸起点，利用物理方法加强土体之间的连接，达到锚固的效果，占用场地小、基坑内施工空间大、施工速度快。该装置仪器采用机电工作，自动化程度高，操作简便，施工效率高，具有良好的效益。
【附图说明】
[0009]附图1为液压扩大机头示意图附图2为金属薄壁锚管示意图附图3为整体示意图
图中液压扩大机头，2前部钝圆锥头，3液压顶撑帽，4导轨槽，5进油管道，6出油管道，7金属薄壁锚管，8机头导轨。
[0010]【具体实施方式】:
下面结合附图和【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步详细的说明。
实施例
[0011]一种多段扩大薄壁锚管，包含:液压扩大机头I和金属薄壁锚管7。
[0012]液压扩大机头I包含前部钝圆锥头2、4条导轨槽、4个液压顶撑帽3、进油管道5、出油管道6。前部钝圆锥头2位于液压扩大机头I顶进前端，引导液压扩大机头I前进；液压扩大机头I的侧面均匀分布4条导轨槽，配合金属薄壁锚管7内部的导轨，使得液压扩大机头I能够保持固定姿态前进后退；4个液压顶撑帽3通过液压施力可以向径向顶出，将金属薄壁锚管7向外顶出4个凸起点，利用凸起点与周围土体互相咬合施加锚固力；液压扩大机头I包含进油管道5和出油管道6，以液压油提供4个液压顶撑帽3的液压力；
金属薄壁锚管7 —端开口，管内侧有4条机头导轨8，与液压扩大机头I的4条导轨槽互相咬合，液压扩大机头I在金属薄壁圆管7中按机头导轨方向前进后退，并通过液压顶撑帽3在金属薄壁圆管7上顶出凸起点。
[0013]
一种多段扩大薄壁锚管的施工方法: 1)、在基坑需要打设锚管的地方进行测量定位，以便钻孔；
2)、用锚杆机在定位的地方进行钻孔，清孔，打入金属薄壁锚管7;
3)、将液压扩大机头I的4条导轨槽4卡在金属薄壁锚管7内部的4条机头导轨8上，接通电源，在锚管内分段进行扩孔；
4)、液压扩大机头I沿着机头导轨8前进，前进一定距离，暂停前进，四个液压顶撑帽3向外将金属薄壁锚管7顶出4个凸起点，凸起点与周围土体互相咬合，液压顶撑帽3回到原位，液压扩大机头I继续前进，完成下一次扩孔；
5)、扩孔结束后，液压扩大机头I沿着机头导轨8后退，直至退出金属薄壁锚管7。
【主权项】
1.一种多段扩大薄壁锚管结构，包含液压扩大机头和金属薄壁锚管，其特征在于: 所述的液压扩大机头包含前部钝圆锥头、4条导轨槽、4个液压顶撑帽、进油管道、出油管道，前部钝圆锥头位于液压扩大机头顶进前端，引导液压扩大机头前进；液压扩大机头的侧面均匀分布4条导轨槽，配合金属薄壁锚管内部的导轨，使得液压扩大机头能够保持固定姿态前进后退；4个液压顶撑帽通过液压施力可以向径向顶出，将金属薄壁锚管向外顶出4个凸起点，利用凸起点与周围土体互相咬合施加锚固力；液压扩大机头包含进油管道和出油管道，以液压油提供4个液压顶撑帽的液压力； 所述的金属薄壁锚管一端开口，管内侧有4条机头导轨，与液压扩大机头的4条导轨槽互相咬合，液压扩大机头在金属薄壁圆管中按机头导轨方向前进后退，并通过液压顶撑帽在金属薄壁圆管上顶出凸起点。2.—种基于权利要求1所述的一种多段扩大薄壁锚管结构的施工方法，不同于常规锚固结构的施工方法，有以下特征: I )、选择需要临时或者短期加固的边坡，在需要打设锚管的地方进行测量定位，根据加固稳定性要求，布置钻孔间距和形式； 2)、打设锚管，用锚杆机在定位的地方进行钻孔，清孔，打入金属薄壁锚管，封闭一端朝内； 3)、顶撑锚固，将液压扩大机头的4条导轨槽卡在金属薄壁锚管内侧的4条机头导轨上，将液压扩大机头在金属薄壁锚管中推进到预定位置，接通油压管路电源，4个液压顶撑帽向外将金属薄壁锚管顶出4个凸起点，凸起点与周围土体互相咬合，液压顶撑帽回到原位，液压扩大机头I继续前进； 4)、逐级顶撑锚固，液压扩大机头沿着机头导轨继续前进，前进到下一预设顶撑位置，暂停前进，4个液压顶撑帽向外将金属薄壁锚管顶出4个凸起点，凸起点与周围土体互相咬合，液压顶撑帽回到原位，液压扩大机头继续前进，完成下一次扩孔； 5)、多次顶撑结束后，液压扩大机头沿着机头导轨后退，直至退出金属薄壁锚管，打设完成一根销管。
【专利摘要】本发明提出一种多段扩大薄壁锚管结构及施工方法，该装置整体结构由液压扩大机头和金属薄壁锚管组成。该装置与一般的锚固方法不同，采用液压扩大机头分段扩大锚管，在金属薄壁锚管内顶出多个凸起点，利用物理卡卯的作用加强土体之间的连接，达到锚固的效果，可以应用于临时性或者半永久性的锚固工程中，大大提高了施工效率。该装置用于临时或者半永久性边坡开挖支护工程。本发明结构自动化程度高，操作简便，施工效率高。
【IPC分类】E02D17/04, E02D17/20, E02D5/74
【公开号】CN105256798
【申请号】CN201510616517
【发明人】周源, 高玉峰, 张飞, 张凌云, 郭枫, 陈欣, 刘成, 王军, 肖伟
【申请人】河海大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月24日