带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆、注浆系统及方法与流程

[0001]
本发明涉及一种带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆支护结构及其施工方法，用于在各种基坑、边坡和地下工程的加固与支护。


背景技术：

[0002]
基坑围护工程中经常采用锚杆或土钉。在锚杆中自旋锚杆较为常见，自旋锚管是一种基于螺旋锚固技术基础上新的全功能锚杆。其中，具有初锚力且是全长锚固的注浆锚杆因其具有一定初锚力，适应于各种松软岩土体的优点广泛使用。
[0003]
发明人发现现有的自旋注浆锚杆，为了提高锚固力也有设置有固定的倒刺结构，但其往往承载力较小，或者倒刺的展开在工程中不便于实现。实际工程中，可张拉倒钩锚杆在倒钩张拉过程中有从钻孔中划出的可能，费时费力。


技术实现要素：

[0004]
本发明所要解决的技术问题就是提供一种带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆，可大大提高承载力高，为一些重要性系数高的基坑、边坡和地下工程提供可靠的加固和支护。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0006]
第一方面，本发明提出了一种带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆，其包括套装一起的内杆和外杆，所述的内杆为中空结构，内部用于填充液压油，在内杆上连接有多个与其内部相连通的可伸缩套筒，可伸缩套筒穿过外杆上预留的孔；内杆和外杆头部均与锥形头相连，内杆的尾部由第一密封挡板密封，且内杆尾部设有螺纹，通过该螺纹内杆与一个螺丝配合，通过旋转螺丝调整外杆内部的油压；外杆的尾部由第二密封板密封，外杆和内杆之间形成空腔，在该空腔内设有注浆管，在外杆上设有出浆孔。
[0007]
作为进一步的技术方案，在内杆上，每隔一段距离就设置一组可伸缩套筒，每组包括多个可伸缩套筒，多个可伸缩套筒沿着内杆的圆周方向布置。
[0008]
作为进一步的技术方案，每相邻两组可伸缩套管之间的外杆段上设有一组出浆孔。
[0009]
作为进一步的技术方案，每组出浆孔包括多个，多个出浆孔沿着外杆圆周方向均匀设置。
[0010]
作为进一步的技术方案，所述的可伸缩套筒轴线与内杆轴线垂直或者呈锐角。
[0011]
作为进一步的技术方案，所述外杆和内杆的两端固定在一起。
[0012]
作为进一步的技术方案，所述外杆的直径是内杆直径的1.5倍。
[0013]
第二方面，本发明还提供了一种注浆系统，包括所述的带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆，所述的注浆管与注浆泵相连。
[0014]
第三方面，本发明还提供了一种带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆施工方法，包括如下步骤：
[0015]
步骤一:在支护面上利用钻机开设钻孔；
[0016]
步骤二:成孔完成后利用锚杆送杆器将锚杆顶入钻孔内；
[0017]
步骤三:锚杆放置到位拧动密封螺丝，使可伸缩套管外伸展开；
[0018]
步骤四:可伸缩套管外伸完成开始进行高压注浆；
[0019]
步骤六:注浆完成后进行养护。
[0020]
优选的，所述步骤一中钻孔直径需小于伸缩套筒外伸展开后的总体直径。
[0021]
优选的，所述送杆器为直管结构，所述送杆器的头端设有套接并顶紧杆体尾部的扩大头。
[0022]
本发明的有益效果如下：
[0023]
1.本发明采用的技术方案中具有伸缩功能的套筒相对于常规无锚爪和有锚爪的锚杆相比，能更大程度的伸缩，并且操作更为便捷，对土体的咬合嵌固作用更强，在注浆后承载力能够成倍提高。
[0024]
2.带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆由于可伸缩套筒作用，使其与周围水泥浆的粘结力高于普通预应力注浆锚杆。同时，由于高压注浆在压浆孔附近所形成类似树根形的胶结体，使锚杆体形成比普通锚杆更大的抗拔力。
附图说明
[0025]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
[0026]
图1为本发明的锚杆示意图；
[0027]
图2为锚杆部分细部示意图。
[0028]
图中：1锥形头，2注浆管，3可伸缩套筒，4外杆，5内杆，6液压油，7密封挡板，8螺丝，9出浆嘴，10密封挡板。
具体实施方式
[0029]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0030]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
[0031]
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0032]
术语解释部分:本发明中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
[0033]
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆，可大大提高承载力高，为一些重要性系数高的基坑、边坡和地下工程提供可靠的加固和支护。
[0034]
本发明的一种典型的实施方式中，如图1、图2所示，本实施例公开了一种带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆，包括内杆5、外杆4、若干可伸缩套筒3和注浆管2等，其中内杆5为一个中空结构，在其内部装有液压油6，内杆5头部与锥形头1相连，实现对该端的密封，另一端通过一个密封挡板7和螺丝8密封，其中螺丝8的可活动范围为杆体内部有螺纹的内杆体，具体构造如图2所示。密封螺丝可沿图2内杆体内的螺纹区域运动，在内杆体尾部的内壁上设有内螺纹，该螺纹与螺丝配合，可以通过拧动密封螺丝8来控制内杆内部液压油的压力大小，进而控制伸缩套管3的伸缩。
[0035]
在内杆5的外圈套装有一个外杆4，在内杆5上连接有若干可伸缩套筒3，可伸缩套筒3的轴线与外杆4的轴线基本垂直，或者两者之间呈一定的锐角设置，且要求可伸缩套筒3与内杆的连接位置要进行密封，防止液压油6泄露；可伸缩套筒3可以穿过外杆4上预留的孔，每个可伸缩套筒3与内杆5内部的空腔相连通，使得内杆5内的液压油6可以进入到可伸缩套筒3内。
[0036]
本实施例中，在外杆上每隔一段距离，就设置一组可伸缩套筒，一共设置了五组可伸缩套筒，每组可伸缩套筒包括多个可伸缩套筒，多个可伸缩套筒沿着外杆的圆周方向均匀设置，可伸缩套筒分布的数量可根据锚固力以及可伸缩套筒长度制作，一般按400-700mm设置一个为宜。
[0037]
进一步的，外杆4为空心圆管，比如钢管，所述空心圆管在同一周向上均布有若干个供可伸缩套筒3穿过的预留孔；且外杆4与内杆5套装在一起后，两者之间形成中空腔，在该中空腔内设有注浆管2，注浆管2可以沿着外杆轴线方向，在中空腔内设置两根，也可以设置一根，具体根据需要进行设置。在外杆4的杆壁上设有多个出浆嘴9，优选的，出浆嘴9设置在外杆体4相邻两个可伸缩套筒的中心位置便于出浆。当然不难理解的，可以在每两个相邻可伸缩套筒之间的外杆体均上设置一个或多个出浆嘴9，也可以仅仅在部分两个相邻可伸缩套筒之间的外杆体上设置一个或者多个出浆嘴9。
[0038]
上述的外杆4与内杆5的头部与锥形头固定在一起，由锥形头1封闭，内杆的尾部设有密封挡板7，外杆的尾部设有密封板10。
[0039]
进一步的，所述外杆的直径为内杆的1.5倍，内杆和外杆在两端焊接固定。
[0040]
进一步的，上述可伸缩套筒的数节、长度和粗度可根据土层性质、分布情况以及设计承载力需要进行针对性设置。
[0041]
进一步的，锚杆需要相应市面上的锚杆送杆器送入钻孔中，控制密封螺栓运动的为内六角扳手，市面有售，操作起来简单省时。
[0042]
进一步的，本实施例还提供了一种利用上述的带液压可伸缩套筒的预应力注浆锚杆装置进行施工方法，包括以下步骤：
[0043]
步骤一:在支护面上利用钻机开设一个钻孔，钻孔与支护面所呈角度与深度可根据土层性质、设计承载力以及施工要求确定；
[0044]
步骤二:成孔完成后利用锚杆送杆器将锚杆顶入钻孔内；
[0045]
步骤三：锚杆放置到位用内六角扳手拧紧密封螺丝，进而内杆内油压上升，使可伸
缩套筒伸出；
[0046]
步骤四:可伸缩套筒伸张完成后开始进行高压注浆；
[0047]
步骤五:注浆完成后进行养护。
[0048]
上述的步骤一中开设的钻孔直径需小于可伸缩套筒伸张后直径，一般以锚杆直径略大10mm为宜。所述步骤四中在注浆时注浆压力最小应不小于0.6mpa，在配置注浆材料时水灰比为0.3-0.5,并电动搅拌均匀。
[0049]
进一步的，本实施例还提供了一种注浆系统，该注浆系统包括前面的锚杆、锚杆送杆器、注浆泵等，注浆泵通过注浆杆相锚杆中注入一定的浆液。
[0050]
最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0051]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。