本发明涉及隧道工程,特别涉及一种带有排气稳压构件的多重防腐锚杆以及施工方法。
背景技术:
1、锚杆支护在交通隧道、水工洞室等地下洞室中广泛应用,是按“新奥法”原理设计的隧道的主要支护措施之一。多重防腐锚杆具有多重防护措施,避免锚杆锈蚀,具有广阔的应用前景,是广泛应用于氯盐腐蚀环境隧道的支护型式。
2、随着对隧道工程建设质量的要求越来越高,锚杆的施工质量问题逐步得到重视,目前多重防腐锚杆不具备排气和止浆稳压的功能,无法保证锚杆的锚固质量,因此无法充分发挥锚杆的支护性能。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提供一种带有排气稳压构件的多重防腐锚杆以及施工方法,可以有效提高锚孔的注浆密实度,进而提高锚杆的施工质量。
2、为实现上述目的,本发明提出的一种带有排气稳压构件的多重防腐锚杆,包括:
3、锚杆体,具有用以置于锚孔内的入孔段以及显露出所述锚孔的显露段;
4、排气稳压构件,包括呈中空设置的内连接杆,所述内连接杆套设于所述入孔段上,自所述入孔段朝向所述显露段的方向上,所述内连接杆包括第一连接杆段以及排气杆段,在所述排气杆段上套设有外连接套,在所述第一连接杆段和所述排气杆段之间设有环形限位台阶;以及,
5、波纹管,套设在所述第一连接杆段上,且抵接在所述环形限位台阶上;
6、在所述锚孔内浆液的推力作用下,所述外连接套能够沿所述入孔段朝向所述显露段的方向上滑动并形变,用以密封形成于所述内连接杆与所述外连接套之间的第一排气间隙和/或形成于所述外连接套与所述锚孔的内壁之间的第二排气间隙。
7、可选地,所述排气杆段的外侧面设有通气槽,所述通气槽沿所述排气杆段的长度方向延伸,所述第一排气间隙包括所述通气槽。
8、可选地,所述通气槽设置多个,且沿所述排气杆段的周向间隔设置;和/或,
9、自所述入孔段朝向所述显露段的方向上,所述通气槽的截面的曲率半径沿逐渐减小设置。
10、可选地,所述排气杆段至少部分外侧面呈锥面设置,且在自所述入孔段朝向所述显露段的方向上,所述排气杆段的外径增大设置,对应的,所述外连接套的内壁面与所述排气杆段的外侧面适配,且呈锥面设置。
11、可选地,所述排气杆段包括锥形段以及连接所述锥形段小端的柱体段,所述环形限位台阶形成在所述柱体段和所述第一连接杆段上,所述柱体段的外径小于所述锥形段小端的外径;
12、所述外连接套套设在所述锥形段以及所述柱体段外。
13、可选地,所述外连接套的材质包括橡胶材质,且橡胶硬度为40ha~65ha;和/或,
14、所述外连接套背离所述显露段的端面与所述外连接套的内壁面呈垂直设置,且与所述外连接套的径向平面之间的夹角为α,且4°≤α≤6°;和/或,
15、所述第一连接杆段的外侧面上设有第一螺旋槽,与设于所述波纹管内壁上的第一螺纹凸起配合安装。
16、可选地,所述内连接杆还包括第二连接杆段,所述第二连接杆设于所述排气杆段远离所述第一连接杆段的一侧;
17、所述带有排气稳压构件的多重防腐锚杆还包括注浆杆,所述注浆杆呈中空设置,所述注浆杆包括过渡连接管和囊体部,所述囊体部套设于所述显露段上且开设有进浆口,所述过渡连接管一端连接所述囊体部,另一端连接所述第二连接杆段。
18、可选地,所述带有排气稳压构件的多重防腐锚杆还包括垫板透盖,所述垫板透盖套设于所述囊体部外,用以支撑所述囊体部,且封堵所述锚孔,所述垫板透盖上还开设有排气孔;和/或,
19、所述带有排气稳压构件的多重防腐锚杆还包括球面螺母,所述球面螺母连接于所述显露段,且抵顶于所述囊体部;和/或,
20、所述第二连接杆段的外侧面上设有第二螺旋槽,与设于所述过渡连接管内壁上的第二螺纹凸起配合安装。
21、本发明还提供一种带有排气稳压构件的多重防腐锚杆的施工方法,所述带有排气稳压构件的多重防腐锚杆包括锚固头、锚杆体、排气稳压构件、波纹管、注浆杆、垫板透盖以及球面螺母,所述排气稳压构件包括内连接杆和外连接套,所述内连接杆包括第一连接杆段、排气杆段以及第二连接杆段;
22、所述施工方法包括如下步骤:
23、s10、预组装锚固头、锚杆体、波纹管、排气稳压构件、垫板透盖、注浆杆以及球面螺母,以形成预装配锚杆构件;
24、s20、施工锚孔,然后插入所述预装配锚杆构件,对所述锚固头锚固,并终安装所述垫板透盖、所述注浆杆以及所述球面螺母;
25、s30、从所述注浆杆的注浆孔注浆,浆液由所述注浆杆的囊体部进入,并从所述波纹管底部流出并进入所述波纹管外的锚孔内;
26、s40、继续持续注浆,浆液沿所述锚孔底部往顶部流动,所述锚孔内的空气流经所述内连接杆和所述锚杆体之间的间隙以及设于所述注浆杆上的排气孔排出,和/或,所述锚孔内的空气流经形成于所述内连接杆与所述外连接套之间的第一排气间隙以及设于所述注浆杆上的排气孔排出;
27、s50、继续持续注浆,浆液填充整个所述锚孔,在注浆压力作用下,所述外连接套形变,以密封形成于所述内连接杆与所述外连接套之间的第一排气间隙和/或形成于所述外连接套与所述锚孔的内壁之间的第二排气间隙。
28、可选地,所述预组装锚固头、锚杆体、波纹管、排气稳压构件、垫板透盖、注浆杆以及球面螺母,以形成预装配锚杆构件,包括:
29、s101、将所述锚固头安装在所述锚杆体的入孔段上,所述波纹管套装在所述锚杆体上,所述外连接套套装在所述内连接杆的排气杆段上;
30、s102、将所述内连接杆的第一连接杆段与所述波纹管相螺接;
31、s103、将所述垫板透盖套设于所述锚杆体的显露段上;
32、s104、将所述注浆杆与所述第二连接杆段相螺接;
33、s105、将所述球面螺母锁紧于所述显露段上,以形成预装配锚杆构件。
34、本发明的所述带有排气稳压构件的多重防腐锚杆通过设置排气稳压构件,将所述外连接套套设于所述内连接杆上以形成所述第一排气间隙,通过向所述锚杆体与所述波纹管之间的注浆通道内注浆,随着注浆量的增加,锚孔内的空气不仅可以通过所述内连接杆和所述锚杆体之间的间隙排出,也可以在所述内连接杆和所述锚杆体之间的间隙被浆液灌满时通过所述第一排气间隙排出,从而实现排气功能,当锚杆孔注满浆液时,浆液压力增加,在所述锚孔内浆液的推力作用下,所述外连接套能够沿所述入孔段朝向所述显露段的方向上滑动并形变,以密封形成于所述内连接杆与所述外连接套之间的第一排气间隙和/或形成于所述外连接套与所述锚孔的内壁之间的第二排气间隙,从而实现带有排气稳压构件的多重防腐锚杆的止浆稳压功能。在整个注浆过程中所述带有排气稳压构件的多重防腐锚杆内部保持稳压,浆液可以在稳压环境下渗入锚孔外围围岩,提升锚固效果,且注浆完成并拔除注浆连接管后,由于所述第一排气间隙和所述第二排气间隙被所述外连接套封闭,浆液不会从间隙流出,以防止出现锚杆周围形成局部空洞而造成注浆不饱满的情况,保证锚杆注浆的密实度,提升锚杆施工的质量。