一种新型软土支护挤压式注浆锚索及其使用方法与流程

本发明涉及道路工程、边坡工程、基坑开挖等工程中关于软土支护所采用的注浆锚索。

背景技术：

工程中软土指天然孔隙比大于或等于1，且土体天然含水率大于液限的粘性土，由于此类土体天然含水率和天然孔隙都比较大，因此该类土体具有抗剪强度小、承载力低，透水性差等不良特性，对工程建设影响较大。

由于锚索单一的锚固作用有时很难达到理想的软土支护作用，因此市场上出现了各种注浆锚索，注浆锚索通常包括锚索体、托盘及锁紧装置等组成，但该种注浆锚索通常无初锚力，且当浆液凝固后才能够正常发挥锚固作用，因此其适用性有限。

技术实现要素：

本发明的目的是解决软土支护而提供的一种挤压式注浆锚索及其使用方法，该注浆锚索具有初锚力，且安装方法简单，具有良好的软土支护效果，因此能够广泛应用于软土支护中。

本发明所采用的技术方案是：一种挤压式注浆锚索，它包括锚索体、钻头、钻杆以及锁紧装置等主要部件构成，钻头主要由可注浆的空腔体、可移动的上托盘6和下托盘10，钻头下榫5及钻头外壁孔洞上的挡片8等主要部件组成，其中钻头内部上托盘6预留有两直径与注浆管2直径相同的孔洞，注浆时注浆管穿过该孔洞，钻头内部下托盘10外壁具有对称钢筋；锚索体一端与钻头内部上托盘6外侧的活塞型锚扣相连，另一端在注浆结束后顶在锁紧装置上；钻杆内部固定有注浆管2，浆液可通过注浆管2从注浆出口7进入钻头内部的空腔体。

本发明的安装使用方法是首先将钻头与钻杆通过榫接及z形锁扣11组装在一起，然后将锚索一端固定在钻头上托盘6外侧的活塞型锚扣上，当注浆结束后再将锚索另一端顶在锁紧装置上。

本发明的工作原理是当钻头掘进至指定位置后，通过钻杆内部注浆管2往钻头内部中腔内注射混凝土，由于空腔内部压力不断增大，使得钻头上托盘6外壁的圆柱形构件后移从而推动钻杆内部的z型锁扣翘起从而使得钻杆与钻头分离，当上托盘6后移至钻头的最大限度位移后，由于压力的继续增加，会继续推动下托盘10前移并使位于托盘前方的钢筋从钻头外壁预留孔洞刺入到土体，然后将钻杆缓慢抽出并持续注浆直至将钻杆所占据的空间注满浆液且具有一定的强度后，将锚索另一端顶在锁紧装置上，该过程结束后钻头和锚索体3将留在土中从而能够提供持续的锚固力。

附图说明

图1是本发明的结构剖面示意图。

图2是图1虚线区域的放大图。

图3是沿图1中的1-1线的左视剖面图。

图4是本发明的钻头截面图。

图5本发明锚索张拉后的结构示意图。

图1中：1钻刀；2注浆管；3锚索体；4钻杆上榫；5钻头下榫；6上托盘；7注浆出口；8挡片；9钢筋；10下托盘；11z形锁扣；12弹簧体；13活塞；14锚扣。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图1所示，一种新型软土支护挤压式注浆锚索，它主要包括锚索体3、含有注浆管2的钻杆、含有空腔的钻头及锁紧装置等，其中钻头内部上托盘6和下托盘10均可沿空腔内壁移动，下托盘10外壁含有对称钢筋，上托盘6外侧附有活塞型锚扣且托盘内有预留孔洞，孔洞直径与注浆管2外壁直径相同，此外，钻头外壁也具有预留孔洞，为防止掘进过程中泥土通过钻头外壁孔洞进入钻头内部造成局部阻塞现象，孔洞外设有只能由内向外打开的挡片。

使用时，首先将钻头下榫5插入到钻杆上榫11下的卡槽内，钻杆上榫4与钻头下榫5之间的咬合为钻头提供扭矩，固定在钻杆上榫11的z形锁扣11则卡在钻头下榫的凹槽里，锚索体一端固定在钻头上托盘6外壁的活塞型锚扣上，在定位后开始掘进，当钻头掘进至指定位置后，通过高压往钻头内部的中腔管内灌入混凝土，由于不断的灌入混凝土导致腔体内部压力增大从而推动钻头内部上托盘6和下托盘10分别往两侧移动，其中位于下托盘10外壁的钢筋将通过钻头外壁预留的孔洞刺入到软土内，位于上托盘6外壁的圆柱形挡块则将z形锁扣11顶开，此时z形锁扣11将从钻头下榫的凹槽内翘起，从而使得钻头与钻杆分离，然后缓慢拔出钻杆并通过注浆管2持续注浆，当注浆最终结束后，将锚索另一端固定在锁紧装置上。

工作原理：通过注浆改变钻头内部中腔内的压力从而推动钻头内部上托盘6外壁的圆柱形挡块将z形锁扣11顶开以达到钻头与钻杆分离的作用，同时随着压力的进一步增大，钻头内部下托盘10外壁的钢筋也会向外侧移动并最终刺入到土体中以达到具有初锚力的作用，最后通过固定在上托盘6外侧活塞型锚扣14上的锚索将初锚力和注浆锚索与土体间的侧摩阻力传递到锁紧装置上，从而达到较好的软土支护效果。