专利名称：打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在修复公路桥桥台侧墙裂缝时所打入该桥台侧墙的排气式 环状锚杆。
背景技术：
在公路桥U型桥台的侧面，设制着简单的构造钢筋；在它的顶面，只设少量钢筋、 或不设钢筋。在桥台填土和车辆荷载所产生的侧压力的作用下，桥台侧墙开裂，裂缝沿着与 水平面呈45度角的方向向外延伸，直至桥台侧墙表面。每次下雨，雨水通过路面的孔隙首先渗入桥台填土和路提填土之中，然后再沿着 桥台侧墙裂缝缓慢流出。在流水的作用下，填土中的细颗粒首先被冲出，与此同时，该裂缝 不断扩大。随着裂缝的扩大，填土中的中颗粒和粗颗粒亦不断流失，于是便引起路面下沉及 路面开裂，位于裂缝上方的桥台侧墙发生倾斜。在混凝土开裂处，构造钢筋裸露并扭曲变 形。由于长时间处于潮湿状态，该处的裸露钢筋锈蚀严重，以致于发生断裂。至情况严重时， 桥台侧墙裂缝以上的部分便向下滑落，导致路面大面积塌陷。在以往每当遇到这类问题时，都是首先中断桥面交通，将裂缝以上的桥台侧墙拆 除，并凿除裂缝以下破碎的桥台混凝土。在裂缝以下桥台侧墙的基础上，补齐桥台侧墙的构 造钢筋，浇注混凝土，使桥台侧墙恢复原状。在经修补后的桥台侧墙内，分层夯实桥台填土， 重铺浙青混凝土路面。这种修复桥台侧墙裂缝的施工方法落后，施工费用高，它需要中断桥 面交通20-30天。就城市立交桥和高速公路的桥梁而言，这是很难被人们所接受的。本实用新型就是针对这一问题，由本发明人精心研制的一种打入桥台侧墙的排气 式环状锚杆。在桥台雉墙之后的桥台侧墙和桥台填土中，群体的排气式环状锚杆沿横桥向 水平布设，将桥台侧墙与桥台填土牢固地锁定在一起，并将桥台填土中的空洞用水泥浆注 满，使桥台重新获得其刚竣工时的使用功能。
实用新型内容本实用新型所要解决的问题就是要提供一种施工方式简便、力学性能优良、且使 用效果良好的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，在不中断桥面交通的情况下，用以 修复该桥台侧墙的裂缝。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的一种打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于它包括有一个锚孔、一 个环状钢骨架、一个输浆管、所灌注的水泥浆、所充填的干硬性水泥砂浆和一块固定钢板; 所述的环状钢骨架由主钢管、锚固钉、封锚钢板、排浆管和排浆节门构成；所述的输浆管由 输浆钢管和输浆节门构成；在桥台雉墙之后的桥台侧墙和桥台填土内，所述的锚孔沿横桥 向水平布设，它穿过桥台侧墙进入桥台填土中，其长度等于桥台填土破裂面的顶边至桥台 侧墙的外边缘之距加3700-4700mm ；所述的环状钢骨架位于该锚孔中，所述的输浆管与该 环状钢骨架主钢管的尾端相连接；所述的固定钢板凹入桥台侧墙表面35mm，并将该环状钢骨架的尾部与桥台侧墙相固定；所述的所灌注的水泥浆将所述的锚孔内的空气全部排出， 并充满这个锚孔内扣除该环状钢骨架后的剩余空间以及该环状钢骨架的主钢管和排浆管。所述的锚孔沿横桥向水平打入，其长度等于桥台填土破裂面的顶边至桥台侧墙的 外边缘之距加3700-4700mm，其口径为75_90mm，其钻制的偏斜度不大于0. 5度。所述的环状钢骨架主钢管的外径为40-50mm、壁厚为3_4mm，其长度等于锚孔的长 度加50mm ；该环状钢骨架排浆管的外径为17mm，壁厚为2mm，长450mm ；在主钢管的尾部之 上，该排浆管与之相平行且相贴^Omm长；该环状钢骨架的封锚钢板为一块3mm厚的圆形钢 板，其直径小于所述的锚孔的口径1. Omm ；在该封锚钢板平面的正中部位有一个主钢管孔， 在该主钢管孔之上有一个与之相切的排浆管孔；所述的主钢管与排浆管分别插入该封锚钢 板的主钢管孔和排浆管孔中，这三个构件通过焊接形成一个整体；该封锚钢板与主钢管的 尾端相距洸5讓。所述的环状钢骨架的锚固钉用直径为8mm的钢筋裁制而成，长70_80mm ；沿着该环 状钢骨架主钢管的纵向，每隔SOO-IOOOmm都与之相平行地焊接3_5个这样的锚固钉，围绕 着该主钢管的侧面，这3-5个锚固钉沿着环向均勻分布。所述的环状钢骨架位于所述的锚孔中，其主钢管的轴线与该锚孔的轴线相重合， 其主钢管的顶端距该锚孔的孔底100mm，其主钢管的尾端向外伸出桥台侧墙150mm;在该主 钢管的尾部之上，所述的排浆管与之相平行并相贴^Omm长；所述的封锚钢板在该锚孔内 将主钢管和排浆管紧紧箍住；在这块封锚钢板与该锚孔孔口之间的空腔内，是所充填的干 硬性水泥砂浆；该排浆管伸出桥台侧墙320mm，其出口端向上翘起SO-IOOmm高，在其出口端 安装着一个所述的排浆节门。所述的输浆管由一个输浆钢管和一个输浆节门组成，输浆钢管长300-350mm，输浆 节门安装在输浆钢管的中部；输浆钢管的一端与所述的环状钢骨架主钢管的尾端相焊接。所述的固定钢板为一块5-8mm厚的正方形钢板，它的边长为140_160mm ；在其四角 处各有一个螺栓孔，在其正中部位有一个主钢管孔，在该主钢管孔之上有一个排浆管孔与 之相切；该固定钢板凹入桥台侧墙表面35mm，通过在其四角处所打入的四道膨胀螺栓与桥 台侧墙相固定，所述的环状钢骨架的主钢管和排浆管其伸出桥台侧墙以外的部分分别从该 固定钢板的主钢管孔和排浆管孔中穿过；围绕着主钢管孔和排浆管孔实施周圈满焊，使该 固定钢板与主钢管和排浆管构成一个整体。所述的所灌注的水泥浆和所充填的干硬性水泥砂浆均采用425号硅酸盐水泥搅 拌，在水泥中含有其用量12%的膨胀剂和1.2%的减水剂；所灌注的水泥浆的水灰比为 0. 36，所充填的干硬性水泥砂浆的水灰比为0.观，在所充填的干硬性水泥砂浆中，还掺入了 水泥用量40%的粗砂。本实用新型的优点是该排气式环状锚杆能够在桥台雉墙之后的桥台侧墙和桥台 填土中准确就位，且施工方法简单。在排气式环状锚杆群的作用下，桥台侧墙与桥台填土结 为一体，使桥台恢复其刚竣工时的使用功能，并彻底消除因桥台侧墙开裂而带来的危害。
图1是本实用新型中分布于桥台顶部锚孔的水平剖面图。图2是本实用新型中锚孔的侧剖面图。[0019]图3是本实用新型中环状钢骨架的侧面图。图4是本实用新型中环状钢骨架在锚孔内就位的侧剖面图。图5是本实用新型中水泥浆注满整个锚孔的侧剖面图。图6是本实用新型中环状钢骨架封锚钢板的平面图。图7是本实用新型中环状钢骨架封锚钢板处的横断面图。图8是本实用新型中在桥台侧墙内封锚钢板与固定钢板之间的横断面图。图9是本实用新型中固定钢板的平面图。图10是本实用新型中在桥台侧墙表层处环状钢骨架尾部的横断面图。附图标记1锚孔，2环状钢骨架，3所灌注的水泥浆，4桥台雉墙，5桥台侧墙，6桥台填土，7输 浆管，8所充填的干硬性水泥砂浆，9固定钢板，2-1主钢管，2-2锚固钉，2-3封锚钢板，2-4 排浆管，2-5排浆节门，7-1输浆钢管，7-2输浆节门，9-1螺栓孔，9_2主钢管孔，9_3排浆管 孔。
以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
具体实施方式
参见图1-10所示本实用新型包括有一个锚孔1、一个环状钢骨架2、一个输浆管 7、所灌注的水泥浆3、所充填的干硬性水泥砂浆8和一块固定钢板9。在桥台雉墙4之后的桥台侧墙5处，锚孔1沿横桥向水平打入，其长度等于桥台填 土破裂面的顶边至桥台侧墙的外边缘之距加3700-4700mm，其口径为75_90mm，其钻制的偏 斜度不大于0. 5度。在穿过桥台侧墙5的部位，该锚孔1用水钻打制，以保护桥台侧墙5不 受损坏；在穿过桥台填土 6的部位，该锚孔1用旋转钻或潜孔钻打制，以加快打孔的速度。环状钢骨架2由主钢管2-1、锚固钉2-2、封锚钢板2-3、排浆管2-4和排浆节门2-5 构成。主钢管2-1的外径为40-50mm，壁厚为3_4mm，其长度等于锚孔1的长度加50mm。 排浆管2-4的外径为17mm，壁厚为2mm，长450mm。在主钢管2-1的尾部之上，排浆管2-4与 之相平行且相贴^Omm长。封锚钢板2-3为一块3mm厚的圆形钢板，其直径小于锚孔1的口 径1. 0mm，在其平面的正中部位钻制一个主钢管孔，在该主钢管孔之上与之相切的是一个排 浆管孔。将主钢管2-1与排浆管2-4分别插入该封锚钢板2-3的主钢管孔和排浆管孔中， 这三个构件通过焊接形成一个整体，该封锚钢板与主钢管的尾端相距265mm。锚固钉2-2用直径为8mm的钢筋裁制而成，长70_80mm，沿着主钢管2-1的纵向， 每隔SOO-IOOOmm都与之相平行地在其侧面焊接3_5个这样的锚固钉2_2，围绕着该主钢管 2-1的侧面，这3-5个锚固钉沿环向均勻分布。在锚孔1中，环状钢骨架2主钢管2-1的轴线与锚孔1的轴线相重合，其顶端距锚 孔1的孔底100mm，其尾端伸出桥台侧墙150mm。该环状钢骨架2的排浆管2_4位于主钢管 2-1之上，它伸出桥台侧墙320mm，其出口端向上翘起80_100mm高，在其出口端安装着一个 排浆节门。在锚孔1内，封锚钢板2-3将主钢管2-1和排浆管2-4紧紧箍住。在封锚钢板 2-3与锚孔1孔口之间的空腔内，是所充填的干硬性水泥砂浆8。输浆管7由一个输浆钢管7-1和一个输浆节门7-2组成，输浆钢管7_1长300-350mm，输浆节门7_2安装在输浆钢管7_1的中部。输浆钢管7_1的一端与环状钢骨架 2主钢管2-1的尾端相焊接，另一端与压浆机的橡胶管相连接。在压浆机的作用下，所灌注 的水泥浆3通过输浆钢管7-1和主钢管2-1直达锚孔1的孔底，然后从锚孔孔壁与该主钢 管2-1之间的环状空间往回返，在所灌注的水泥浆3充入的过程中，不断地排出锚孔1中的 空气。在锚孔1的孔口处，所灌注的水泥浆3被环状钢骨架2的封锚钢板2-3所阻挡，其一 部分从该环状钢骨架2的排浆管2-4喷出。关闭该排浆管2-4出口处的排浆节门2-5，当压 浆机的压力达到0. 3MPa时，再关闭输浆管7的输浆节门7-2。所灌注的水泥浆3和所充填的干硬性水泥砂浆8都采用425号硅酸盐水泥搅拌， 在水泥中预先掺入其用量12%的膨胀剂和1. 2%的减水剂。所不同的是，所灌注的水泥浆 3的水灰比为0. 36，而所充填的干硬性水泥砂浆8的水灰比仅为0.观。此外在所充填的干 硬性水泥砂浆8中，还掺入了水泥用量40 %的粗砂。固定钢板9为一块5-8mm厚的正方形钢板，其边长为140-160mm。在其四角处各 钻制一个螺栓孔9-1，在其正中部位钻制一个主钢管孔9-2，在该主钢管孔9-2之上有一个 排浆管孔9-3与之相切。该固定钢板9凹入桥台侧墙5表面35mm，在桥台侧墙5的表层， 它通过四道膨胀螺栓与桥台侧墙5相固定，环状钢骨架2的主钢管2-1和排浆管2-4其伸 出桥台侧墙5以外的部分分别从该固定钢板9的主钢管孔9-2和排浆管孔9-3中穿过。围 绕着主钢管孔9-2和排浆管孔9-3实施周圈满焊，使该固定钢板9与主钢管2-1和排浆管 2-5构成一个整体。当所灌注的水泥浆3达到设计强度后，割掉该锚孔1中环状钢骨架2的主钢管2-1 和排浆管2-4伸出固定钢板9以外的部分。在相邻环状钢骨架2的固定钢板9之间加焊连 接钢筋，用C30微膨胀混凝土覆盖固定钢板9和连接钢筋。当所灌注的C30微膨胀混凝土 达到设计强度后，用电动打磨机将桥台侧墙5的表面打平，使之恢复原状。
权利要求1.一种打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于它包括有一个锚孔〔1〕、 一个环状钢骨架〔2〕、一个输浆管〔7〕、所灌注的水泥浆〔3〕、所充填的干硬性水泥砂浆〔8〕 和一块固定钢板〔9〕；所述的环状钢骨架〔2〕由主钢管〔2-1〕、锚固钉〔2-2〕、封锚钢板〔 2-3〕、排浆管〔2-4〕和排浆节门〔2-5〕构成；所述的输浆管〔7〕由输浆钢管〔7_1〕和输浆节 门〔7-2〕构成；在桥台雉墙〔4〕之后的桥台侧墙〔5〕和桥台填土〔6〕内，所述的锚孔〔1〕沿 横桥向水平布设，它穿过桥台侧墙〔5〕进入桥台填土〔6〕中，其长度等于桥台填土破裂面的 顶边至桥台侧墙的外边缘之距加3700-4700mm ；所述的环状钢骨架〔2〕位于该锚孔〔1〕中， 所述的输浆管〔7〕与该环状钢骨架〔2〕主钢管〔2-1〕的尾端相连接；所述的固定钢板〔9〕 凹入桥台侧墙〔6〕表面35mm，并将该环状钢骨架〔2〕的尾部与桥台侧墙〔6〕相固定；所述 的所灌注的水泥浆〔3〕将所述的锚孔〔1〕内的空气全部排出，并充满这个锚孔〔1〕内扣除 该环状钢骨架〔2〕后的剩余空间以及该环状钢骨架〔2〕的主钢管〔2-1〕和排浆管〔2-4〕。
2.根据权利要求1所述的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于所述 的锚孔〔1〕沿横桥向水平打入，其长度等于桥台填土破裂面的顶边至桥台侧墙的外边缘之 距加3700-4700mm，其口径为75_90mm，其钻制的偏斜度不大于0. 5度。
3.根据权利要求1所述的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于所述 的环状钢骨架〔2〕主钢管〔2-1〕的外径为40-50mm、壁厚为3_4mm，其长度等于锚孔〔1〕的 长度加50mm ；该环状钢骨架〔2〕排浆管〔2-4〕的外径为17mm，壁厚为2mm，长450mm ；在主钢 管〔2-1〕的尾部之上，该排浆管〔2-4〕与之相平行且相贴^Omm长；该环状钢骨架〔2〕的封 锚钢板〔2-3〕为一块3mm厚的圆形钢板，其直径小于所述的锚孔〔1〕的口径1.0mm;在该封 锚钢板〔2-3〕平面的正中部位有一个主钢管孔，在该主钢管孔之上有一个与之相切的排浆 管孔；所述的主钢管〔2-1〕与排浆管〔2-4〕分别插入该封锚钢板〔2-3〕的主钢管孔和排浆 管孔中，这三个构件通过焊接形成一个整体；该封锚钢板〔2-3〕与主钢管〔2-1〕的尾端相距 265mm0
4.根据权利要求1所述的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于所述 的环状钢骨架〔2〕的锚固钉〔2-2〕用直径为8mm的钢筋裁制而成，长70_80mm ；沿着该环状 钢骨架〔2〕主钢管〔2-1〕的纵向，每隔SOO-IOOOmm都与之相平行地焊接3_5个这样的锚固 钉〔2-2〕，围绕着该主钢管〔2-1〕的侧面，这3-5个锚固钉〔2-2〕沿着环向均勻分布。
5.根据权利要求1所述的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于所述 的环状钢骨架〔2〕位于所述的锚孔〔1〕中，其主钢管〔2-1〕的轴线与该锚孔〔1〕的轴线相 重合，其主钢管〔2-1〕的顶端距该锚孔〔1〕的孔底100mm，其主钢管〔2_1〕的尾端向外伸出 桥台侧墙〔5〕150mm;在该主钢管〔2_1〕的尾部之上，所述的排浆管〔2_4〕与之相平行并相 贴^Omm长；所述的封锚钢板〔2-3〕在该锚孔〔1〕内将主钢管〔2_1〕和排浆管〔2_4〕紧紧 箍住；在这块封锚钢板〔2-3〕与该锚孔〔1〕孔口之间的空腔内，是所充填的干硬性水泥砂浆 〔8〕；该排浆管〔2-4〕伸出桥台侧墙〔5〕320mm，其出口端向上翘起80_100mm高，在其出口端 安装着一个所述的排浆节门〔2-5〕。
6.根据权利要求1所述的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于所 述的输浆管〔7〕由一个输浆钢管〔7-1〕和一个输浆节门〔7-2〕组成，输浆钢管〔7-1〕长 300-350mm，输浆节门〔7_2〕安装在输浆钢管〔7_1〕的中部；输浆钢管〔7_1〕的一端与所述 的环状钢骨架〔2〕主钢管〔2-1〕的尾端相焊接。
7.根据权利要求1所述的打入公路桥桥台侧墙的排气式环状锚杆，其特征在于所述 的固定钢板〔9〕为一块5-8mm厚的正方形钢板，它的边长为140_160mm ；在其四角处各有一 个螺栓孔〔9-1〕，在其正中部位有一个主钢管孔〔9-2〕，在该主钢管孔〔9-2〕之上有一个排 浆管孔〔9-3〕与之相切；该固定钢板〔9〕凹入桥台侧墙〔5〕表面35mm，通过在其四角处所 打入的四道膨胀螺栓与桥台侧墙〔5〕相固定，所述的环状钢骨架〔2〕的主钢管〔2-1〕和排 浆管〔2-4〕其伸出桥台侧墙〔5〕以外的部分分别从该固定钢板〔9〕的主钢管孔〔9-2〕和排 浆管孔〔9-3〕中穿过；围绕着主钢管孔〔9-2〕和排浆管孔〔9-3〕实施周圈满焊，使该固定钢 板〔9〕与主钢管〔2-1〕和排浆管〔2-4〕构成一个整体。
专利摘要本实用新型涉及一种在修复公路桥桥台侧墙的裂缝时所打入的排气式环状锚杆。该排气式环状锚杆包括有一个锚孔、一个环状钢骨架、一个输浆管、所灌注的水泥浆、一个输浆管、所充填的干硬性水泥砂浆和一块固定钢板。在桥台雉墙之后的桥台侧墙和桥台填土中，该排气式环状锚杆沿横桥向水平布设。在桥台侧墙表层，其尾端通过固定钢板与桥台侧墙相固定。所灌注的水泥浆将锚孔内的空气全部排出，并充满整个锚孔内扣除环状钢骨架的剩余空间以及环状钢骨架的主钢管和排浆管。在群体排气式环状锚杆的锁定下，桥台侧墙与桥台填土牢固地结为一起，桥台因此而重新获得其竣工时的使用功能。排气式环状锚杆的施工方式简便、力学性能优良、且使用效果良好。
文档编号E01D22/00GK201857581SQ20102051443
公开日2011年6月8日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者杨宏量, 赵彦学 申请人:北京金孚佳润公路特种工程有限公司