专利名称：土钉墙预应力锚杆扩底装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑施工中的基坑支护工程领域，具体为一种土钉墙预应 力锚杆扩底装置。
背景技术：
随着城市建设的发展，高层建筑和市政工程大量涌现，这些多层建筑及高 层建筑的地下室、地下车库、地铁车站等工程施工，都会面临深基坑工程，建 筑物基坑开挖后，需对其周边作支护结构，以防止局部或大面积的塌方。现有 成熟的基坑支护方法有很多种，而土钉墙支护是用于土体开挖和边坡稳定的一 种新技术，利用土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力，加固土体形成组合体，使 土体结构化，在支护坡面设钢筋网，喷射混凝土，使开挖面处的局部土体和深 层稳定土体联为一体，构成支护壁面。而当基坑较深时，通常与预应力锚杆联 合使用，改变了对土体的作用机理，产生了一种新的支护技术，即预应力复合 土钉墙支护技术。该技术中的预应力锚杆也充当了土钉，通过施加一定预拉力， 在边坡微变形前即受力，基本达到二力平衡，随着边坡的继续开挖，达到稳定 的平衡状态，属于超前受力，加上土钉的稳固作用，有效地改变土体作用机理， 有效地控制了土体的变形，很好地提高了边坡整体稳定和承受坡顶载荷能力， 增强土体破坏延性，改变边坡突然塌方性质，确保周边建筑物和地下管道安全， 又有利于基坑施工安全。
但是，在实际施工中，预应力复合土钉墙支护技术仍然存在一些缺陷，由于所用预应力锚杆为等径结构，锚固段的锚固困难，注浆后其锚固段的抗拔力 有限，导致锚杆不能完全发挥抗拉作用，基坑开挖面会有不同程度的变形，不 利于安全施工。 发明内容
本实用新型为了解决现有预应力复合土钉墙支护技术中所采用的预应力锚 杆为等径结构，注浆后其锚固段的抗拔力有限，锚杆不能完全发挥抗拉作用， 而造成基坑开挖面变形的问题，提供一种土钉墙预应力锚杆扩底装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的土钉墙预应力锚杆扩底装置，包 括外管，外管前端壁上两侧分别设有四杆机构，构成四杆机构的相邻杆件之间 互相铰接，两套四杆机构上的其中第一铰接点与外管壁活动连接，与第一铰接 点位置相对的两套四杆机构上的第二铰接点相互铰接在一起，构成连接点；外 管内贯穿设置拉杆，拉杆前端与连接点连接。采用本实用新型的结构设计，两 套四杆机构构成扩孔的击打部件，在拉杆的重复拉动下以及外管的不断旋转下， 两套四杆机构不断的伸縮及旋转，对放置预应力锚杆的锚固段孔底进行击打， 使锚固段形成枣核孔状，注浆完成后，增大了注桨体与孔壁的接触面，使得注 浆体、预应力锚杆以及周边土体三者黏结在一起形成梨形体，增加了锚固段的 锚固力，使锚杆在张拉后的作用充分发挥。
为了进一步优化本实用新型的结构，完善其功能，还包括以下结构设计， 所述外管内套装有导向内管，拉杆设置在导向内管内，外管与导向内管之间间 隔设有环向布置的支撑筋，导向内管可保证拉杆的运行方向不偏移，从而保证 由拉杆传递至四杆机构的击打力垂直；所述拉杆前端末固定有连接片，连接片 上开有通孔，连接点通过销钉、通孔与连接片铰接，这是拉杆与连接点的一种连接形式，结构简单，连接可靠，也可采用其它结构实现；所述拉杆末端固定 有手柄，所述外管后端壁上两侧固定有旋转杆，可便于人工操作。
与现有技术相比，采用本实用新型所述的预应力锚杆扩底装置，还可以顺 孔壁段每隔1.5m连续扩，可使锚固段形成枣核孔状，注浆完成后，增大了注桨 体与孔壁的接触面，使得注浆体、预应力锚杆以及周边土体三者黏结在一起形 成梨形体，增加了锚固段的锚固力，使锚杆在张拉后的作用充分发挥，提高了 锚杆抗拔的阻力，锚杆承载力也有明显提高，与传统锚杆相比，抗拉拔性和侧 摩擦阻力显著提高，从而减少了开挖面位移，又縮短了锚杆长度，增加了整体 稳定性，有效地提高了基坑边坡整体稳定和承受坡顶载荷的能力，具有很好的 应用前景。
图1为本实用新型的结构示意图
图2为A-A剖视图
图中1-外管2-四杆机构3-杆件4-第一铰接点5-第二铰接点6-拉杆 7-导向内管8-支撑筋9-连接片10-手柄11-旋转杆具体实施方式
土钉墙预应力锚杆扩底装置，如图1所示，包括外管1，外管1前端壁上 两侧分别设有四杆机构2，构成四杆机构的相邻杆件3之间互相铰接，可通过 螺栓活动连接，两套四杆机构上2的其中第一铰接点4与外管1壁通过螺栓连 接，与第一铰接点4位置相对的两套四杆机构上的第二铰接点5相互铰接在一 起，构成连接点；如图2所示，外管1内套装有导向内管7，拉杆6设置在导 向内管7内，外管1与导向内管7之间间隔焊接有环向布置的支撑筋8，拉杆6前端末固定有连接片9，连接片9上开有通孔，连接点通过销钉、通孔与连接 片9铰接。拉杆6末端固定有手柄10，外管l后端壁上两侧固定有旋转杆ll。 具体施工时，按照传统的土钉墙支护方法进行施工，包括土方开挖，清坡， 利用成孔设备进行成孔，置筋、锚杆，注浆，挂网及焊接加强筋，喷射混凝土， 张拉等工序，在上述按照设计深度成孔后，再采用本实用新型所述的扩底装置 对锚固段进行扩孔，使锚固段形成枣核孔状，增大了注浆体与孔壁的接触面， 以便更有效增强锚固段注浆后的抗拔力。
权利要求1、一种土钉墙预应力锚杆扩底装置，其特征是包括外管(1)，外管(1)前端壁上两侧分别设有四杆机构(2)，构成四杆机构的相邻杆件(3)之间互相铰接，两套四杆机构上(2)的其中第一铰接点(4)与外管(1)壁活动连接，与第一铰接点(4)位置相对的两套四杆机构上的第二铰接点(5)相互铰接在一起，构成连接点；外管(1)内贯穿设置拉杆(6)，拉杆(6)前端与连接点连接。
2、 根据权利要求1所述的土钉墙预应力锚杆扩底装置，其特征是外管(1) 内套装有导向内管(7)，拉杆(6)设置在导向内管(7)内，外管(1)与导向 内管(7)之间间隔设有环向布置的支撑筋(8)。
3、 根据权利要求1或2所述的土钉墙预应力锚杆扩底装置，其特征是拉杆 (6)前端末固定有连接片(9)，连接片(9)上开有通孔，连接点通过销钉、 通孔与连接片(9)铰接。
4、 根据权利要求1或2所述的土钉墙预应力锚杆扩底装置，其特征是拉杆 (6)末端固定有手柄(10)。
5、 根据权利要求1或2所述的土钉墙预应力锚杆扩底装置，其特征是外管 (1)后端壁上两侧固定有旋转杆(11)。
专利摘要本实用新型涉及建筑施工中的基坑支护工程领域，具体为一种土钉墙预应力锚杆扩底装置，解决现有预应力锚杆为等径结构，锚固段的抗拔力有限，不能完全发挥抗拉作用，造成开挖面变形的问题，包括外管，外管前端壁上分别设有四杆机构，相邻杆件之间互相铰接，两套四杆机构上的第一铰接点与外管壁活动连接，与第一铰接点位置相对的两套四杆机构的第二铰接点铰接在一起，构成连接点；外管内设置拉杆，拉杆前端与连接点连接，可使锚固段形成枣核孔状，增大了注浆体与孔壁的接触面，使得注浆体、预应力锚杆以及周边土体三者黏结在一起形成梨形体，增加了锚固段的锚固力，使锚杆在张拉后的作用充分发挥，提高了锚杆抗拔阻力，锚杆承载力也有明显提高。
文档编号E02D5/76GK201406684SQ20092010252
公开日2010年2月17日 申请日期2009年4月25日 优先权日2009年4月25日
发明者刘振华, 清 周, 宋新录, 徐家定, 梁根林, 王兆强, 邓胜兵 申请人:中铁十二局集团市政工程有限公司;中铁十二局集团有限公司