一种速凝型自加固锁脚锚杆的制作方法

本实用新型涉及锁脚锚杆领域，尤其涉及一种速凝型自加固锁脚锚杆。

背景技术：

隧道建设过程中，隧道拱脚处的安全是工程整体稳定的基础，锁脚锚杆的应用能够有效提高拱脚处的安全性。对于围岩比较破碎的情况，需要采用注浆式锁脚锚杆，通过浆液进一步加固锚杆与围岩，使之形成一个整体。

但是，对于部分地下水比较充沛的山体环境，不断流动的地下水会干扰注浆过程，使刚注入的浆液被稀释甚至被冲散，而且，地下水充沛的环境中，岩体破碎程度通常也会比较高，普通锚杆难以对破碎的岩体进行有效的加固。

技术实现要素：

本实用新型提供一种速凝型自加固锁脚锚杆，在地下水较为充沛、岩体破碎程度较高的环境下，对岩体进行有效加固。

一种速凝型自加固锁脚锚杆，包括：中空注浆钢管、混合填充体、钢管套筒、自锁钢筋爪和硬塑膜限制层；

所述中空注浆钢管上设有注浆孔和钢筋爪焊接点，所述硬塑膜限制层设置在所述中空注浆钢管外侧，所述硬塑膜限制层在中空注浆钢管前端处通过卡箍扎紧，所述硬塑膜限制层与中空注浆钢管之间填充有所述混合填充体，所述自锁钢筋爪设置于所述硬塑膜限制层与中空注浆钢管之间，所述自锁钢筋爪包括钢筋杆和爪尖，所述爪尖通过螺栓铰接在所述钢筋杆的一端，所述钢筋杆的另一端固定在所述钢筋爪焊接点上，所述爪尖与所述钢筋杆之间设有弹性部件，所述硬塑膜限制层限制所述爪尖的位置，使所述爪尖向所述钢筋杆方向压缩所述弹性部件；

所述硬塑膜限制层外套有所述钢管套筒。

进一步地，所述中空注浆钢管周向均布三个以上所述钢筋爪焊接点，每个所述钢筋爪焊接点上固定一个所述自锁钢筋爪。

进一步地，所述混合填充体为碎石和细沙的混合物。

进一步地，所述钢筋杆上固定有限位块，所述限位块限制所述爪尖与所述钢筋杆之间的最大可张开夹角为135°。

进一步地，所述弹性部件为弹簧或弹性簧片。

本实用新型提供一种速凝型自加固锁脚锚杆，适用于地下水比较充沛的高渗流环境，灌入中空注浆钢管的浆液先与混合填充体进行混合并进行一定程度的预凝固，预凝固后的混合物不易被地下水冲走，并且通过钢筋爪咬紧周围岩体，对破碎程度较高的岩体有效加固。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型公开的一种速凝型自加固锁脚锚杆结构示意图；

图2为本实用新型中的中空注浆钢管结构示意图；

图3为本实用新型公开的一种速凝型自加固锁脚锚杆主视结构示意图；

图4为本实用新型中第一种自锁钢筋爪的结构示意图；

图5为本实用新型中第二种自锁钢筋爪的结构示意图；

1、中空注浆钢管；2、混合填充体；3、钢管套筒；4、自锁钢筋爪；5硬塑膜限制层；6、注浆孔；7、钢筋爪焊接点；8、螺栓；9、弹性部件；10、卡箍；11、中空注浆钢管前端；41、钢筋杆；42、爪尖；43、限位块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种速凝型自加固锁脚锚杆，包括：中空注浆钢管1、混合填充体2、钢管套筒3、自锁钢筋爪4和硬塑膜限制层5；

如图2、图3所示，中空注浆钢管1上设有注浆孔6和钢筋爪焊接点7，注浆孔6的作用即使注入中空注浆钢管内的浆液流出，硬塑膜限制层5设置在中空注浆钢管1外侧，硬塑膜限制层5在中空注浆钢管前端11处通过加热收紧，并通过卡箍10扎紧，硬塑膜限制层5与中空注浆钢管1之间填充有混合填充体2，自锁钢筋爪4设置于硬塑膜限制层5与中空注浆钢管1之间，自锁钢筋爪4包括钢筋杆41和爪尖42，爪尖42通过螺栓8铰接在钢筋杆41的一端，钢筋杆41的另一端固定在钢筋爪焊接点7上，爪尖42与钢筋杆41之间设有弹性部件9，硬塑膜限制层5限制爪尖42的位置，使爪尖42向钢筋杆41方向压缩弹性部件9；

硬塑膜限制层5外套有钢管套筒3。

硬塑膜限制层采用硬质pvc材料制成，使硬塑膜限制层具有较低的延展性，钢管套筒的作用是在锚杆插入锚孔过程中，保护硬塑膜限制层不被岩石棱角刮破，防止混合填充体泄露，同时保护自锁钢筋爪在扎入锚孔过程中不被破坏，钢管套筒与硬塑膜限制层之间留有1-2cm缝隙，钢管套筒与硬塑膜限制层之间容易相对运动；锚杆插入锚孔后，向中空注浆钢管注浆，浆液从注浆孔流出，在硬塑膜限制层内与混合填充体先混合并稍加凝固，然后抽出钢管套筒，继续注浆，并转动中空注浆钢管，带动自锁钢筋爪，通过注浆压力破坏硬塑膜限制层，使混合填充体与浆液流入附近岩体，同时自锁钢筋爪的爪尖在弹性部件的作用下向外弹出，随着中空注浆钢管的转动，咬紧周围岩体，达到加固作用。

进一步地，中空注浆钢管1周向均布三个以上钢筋爪焊接点7，每个钢筋爪焊接点7上固定一个自锁钢筋爪4。本实施例中在周向设置了8个钢筋爪焊接点，可根据情况在周向和轴向进行调整，以达到理想的锁定效果。

进一步地，混合填充体2为碎石和细沙的混合物。

进一步地，钢筋杆41上固定有限位块43，限位块43限制爪尖42与钢筋杆41之间的最大可张开夹角为135°。自锁钢筋爪被硬塑膜限制层包裹住时，爪尖42与钢筋杆之间的角度约为90°左右，爪尖不会在中空注浆钢管未转动的情况下破坏硬塑膜限制层，在硬塑膜限制层打破后，爪尖在弹性部件的作用下向外弹开，有一定的向外伸展的余量，在90°-135°范围内，达到更好的锁定加固效果。

进一步地，弹性部件9为弹簧或弹性簧片。如图4所示，弹性部件为弹簧，如图5所示，弹性部件为弹性簧片，弹性部件的作用是，在硬塑膜限制层打破后，爪尖可以向外弹开，使中空注浆钢管在转动时，爪尖伸入破碎岩体中，咬紧岩体。

本实用新型公开的一种速凝型自加固锁脚锚杆工作过程如下：在测定孔位打锚孔，将本实用新型公开的锚杆插入锚孔中，插入到合适的深度后，向中空注浆钢管内灌浆，浆液从注浆孔流出，与混合填充体混合，并进行一定程度的预凝固，预凝固后的混合物具有一定流动性，但不易被水冲散，注浆时，由于硬塑膜限制层采用硬质pvc材料制成，硬塑膜限制层具有较低的延展性，所以预凝固物不会使硬塑膜限制层胀大，不会将注浆的压力传递到钢管套筒，钢管套筒会比较容易取出。预凝固之后，将钢管套筒向外拉，由《建筑科技情报》2010年第一期《全套管跟进成孔预应力锚杆施工》中记载可知，将打进土中的外套管拔出为现有技术，此处不再赘述，将钢管套筒向外拉的同时用一根细钢管抵住中空注浆钢管，使钢管套筒拉出锚孔的同时将中空注浆钢管留在锚孔内，钢管套筒拉出后，继续向中空注浆钢管注浆，注浆压力控制在1mpa-2mpa，注浆的同时通过加长力臂的管钳子转动中空注浆钢管，自锁钢筋爪随着中空注浆钢管转动，与注浆压力配合打破硬塑膜限制层，硬塑膜限制层破裂后，预凝固的混合物流入周围岩体，爪尖在弹性部件的作用下向周围岩体弹开，此时继续转动中空注浆钢管，带动自锁钢筋爪转动，随着中空注浆钢管的转动，自锁钢筋爪咬紧周围岩体，此时继续注浆，达到加固周围岩体的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。