一種拉壓復合型錨桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種拉壓復合型錨桿，具有一錨桿桿體，該錨桿桿體的桿身上通過擠壓套固設有一鋼制承壓板；錨桿桿體上對應其錨頭和鋼制承壓板間套裝有套管；錨桿桿體部分構成有錨桿自由段、錨桿承壓錨固段和錨桿受拉錨固段。本發(fā)明結構簡單，能在擠壓套和鋼制承壓板處將錨桿受到的集中力轉換成較小的一個壓力和一個拉力，使得單元錨固段受到的作用力顯著減小，能顯著降低水泥砂漿與土體界面上的峰值剪應力，并使剪應力均勻分布，充分發(fā)揮水泥(砂)漿與土體界面上的側摩阻力，從而可顯著提高錨桿單位長度抗拔力，減小錨桿長度，節(jié)省造價，提高錨桿的安全可靠性。本發(fā)明可廣泛應用于基坑、邊坡、隧道及地下工程錨固與加固等工程領域。
【專利說明】一種拉壓復合型錨桿
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種拉壓復合型錨桿，用于在各種低側摩阻力地層中的基坑、邊坡、隧道和地下工程的錨固與加固。
【背景技術】
[0002]在基坑、邊坡、隧道和地下工程的錨固與加固防護技術中，采用錨桿極其廣泛，其中錨桿桿體的種類很多，各具特點，相應的施工方法基本相同?，F(xiàn)有的錨桿是在地層中鉆孔后，將錨桿桿體裝入鉆孔中，再將水泥(砂)漿通過注漿管灌注于鉆孔內進行錨固。現(xiàn)有的錨桿技術對于松散土、高液性指數(shù)的粘性土、高孔隙比的粉土、稍密的粉細砂等土層，錨固體與土體的側摩阻力較小，錨桿的抗拔承載力相對較低；且現(xiàn)有錨桿會在錨固段端部產生明顯的應力集中現(xiàn)象，容易使水泥(砂)漿與土層間的剪應力超過側摩阻力而出現(xiàn)漸近性破壞。因此，在上述低側摩阻力地層中，采用現(xiàn)有的錨桿結構形式會嚴重降低錨桿的抗拔力，使工程的安全可靠性受到損害。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種結構簡單，能顯著降低錨固體與土體界面上的剪應力，從而可顯著提高錨桿抗拔力和大幅增強錨桿安全性的拉壓復合型錨桿。
[0004]為了達成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0005]—種拉壓復合型錨桿,具有一錨桿桿體，該錨桿桿體的桿身上通過擠壓套固設有一鋼制承壓板，該鋼制承壓板的中間沿軸線方向上設有供所述錨桿桿體貫穿的通孔；所述錨桿桿體上對應其錨頭和所述鋼制承壓板間套裝有套管，該套管的后端部延伸至所述鋼制承壓板上；所述鋼制承壓板與桿體底端間的錨桿桿體上未套有所述套管的對應部分構成錨桿受拉錨固段，所述鋼制承壓板與錨頭之間的錨桿桿體上套有所述套管的對應部分構成相承接的錨桿自由段和錨桿承壓錨固段，該錨桿承壓錨固段和所述錨桿受拉錨固段相鄰接構成所述錨桿桿體的錨桿錨固段。
[0006]所述鋼制承壓板設于所述錨桿錨固段的以其中間為對稱的二分之一長度區(qū)域內。
[0007]所述鋼制承壓板還通過限位夾輔助固定在所述錨桿桿體上。
[0008]所述鋼制承壓板的直徑為比錨桿對應鉆孔的直徑小4-7厘米。
[0009]所述錨桿桿體由若干根鋼筋或鋼絞線共同組成。
[0010]所述錨桿桿體上均勻間隔布設有用于使所述錨桿桿體對中的支撐件。
[0011]采用上述方案后，本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的有益效果在于:本發(fā)明拉壓復合型錨桿是在錨桿桿體上固定安裝鋼制承壓板，在鋼制承壓板與錨頭之間的錨桿桿體上套裝套管以將該部分桿體與水泥(砂)漿隔離，形成相承接的錨桿自由段和錨桿承壓錨固段；在鋼制承壓板與桿體底端間的錨桿桿體上不套裝套管使桿體與水泥(砂)漿充分粘結，形成一段錨桿受拉錨固段；錨桿承壓錨固段和錨桿受拉錨固段構成錨桿的兩個單元錨固段。
[0012]錨桿受力后，由于套管將桿體與水泥(砂)漿隔離，錨桿受到的力直接傳遞到鋼制承壓板后側的擠壓套處，并在此處將錨桿受到的集中力轉換成較小的一個壓力和一個拉力，并分別作用到兩個單元錨固段上，即壓力通過擠壓套擠壓鋼制承壓板進而作用在錨桿承壓錨固段上，拉力由于錨桿桿體與水泥(砂)漿充分粘結而直接作用在錨桿受拉錨固段上，由此使得單個單元錨固段受到的作用力大大減小，從而使得錨桿承壓錨固段和錨桿受拉錨固段上的水泥(砂)漿與土體界面間的峰值剪應力相應顯著減小，界面間的剪應力分布更加均勻，并使水泥(砂)漿與土體界面間的側摩阻力得到充分發(fā)揮，顯著提高錨桿單位長度的抗拔力，減小錨桿長度，節(jié)省造價，增強錨桿的安全可靠性。本發(fā)明拉壓復合型錨桿結構簡單，成功解決了常規(guī)錨桿在側摩阻力低的土層中存在應力集中和抗拔承載力低的難題，應用面廣，特別適用于低側摩阻力地層中的基坑、邊坡、隧道及地下工程的錨固與加固工程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明拉壓復合型錨桿插入巖土體時示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明拉壓復合型錨桿插入巖土體后處于鎖定狀態(tài)的示意圖；
[0015]圖3是圖2中的A-A剖面示意圖；
[0016]圖4是圖2中的B-B剖面示意圖；
[0017]圖5是圖2中的C-C剖面示意圖。
[0018]標號及符號說明
[0019]1-錨桿桿體；2_鋼制承壓板；3_擠壓套；4_限位夾；5-套管；6_注漿管；7-通孔；8-鉆孔；9-系帶；10-護坡樁(噴射混凝土面層)；11_錨具；12-三角形鋼板支架；13-腰梁；14-水泥(砂)衆(zhòng)；15-承壓墊板；
[0020]Lf表不錨桿自由段長度；La表不錨桿錨固段長度；La。表不錨桿承壓錨固段長度；Lat表不錨桿受拉錨固段長度。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本案作進一步詳細的說明。
[0022]參見圖1-圖5，本發(fā)明一種拉壓復合型錨桿，所示的實施例中主要包括錨桿桿體I和安裝在該錨桿桿體I上的鋼制承壓板2、擠壓套3和套管5。
[0023]具體而言，鋼制承壓板2呈圓柱狀，其中間沿軸線方向上開設有通孔7，錨桿桿體I從通孔7貫穿過，并通過擠壓套3將鋼制承壓板2套固在錨桿桿體I上，擠壓套3具體是固定在鋼制承壓板2的后側位置。較佳地，鋼制承壓板2的前側還通過限位夾4輔助固定。錨桿桿體I可以由若干根鋼筋或鋼絞線共同組成。給出實施例中錨桿桿體I成對設置，由此鋼制承壓板2上開設有中間對稱的二通孔7(參見圖4)。套管5套設在錨桿桿體I上且位于錨桿桿體I錨頭和鋼制承壓板2間，套管5的后端部延伸至鋼制承壓板2上。套管5較佳地通過限位夾綁扎在錨桿桿體I上。
[0024]所述錨桿桿體I配合鋼制承壓板2、擠壓套3和套管5結構設計，如圖1所示，其中錨桿桿體I上對應鋼制承壓板2與桿體底端間的未套有套管5的部分構成錨桿受拉錨固段(Lat段)。錨桿桿體I上對應鋼制承壓板2與錨頭間的套有套管5的部分構成相承接的錨桿自由段(Lf段)和錨桿承壓錨固段(La。段)。錨桿承壓錨固段(La。段)和錨桿受拉錨固段(Lat段)相鄰接構成錨桿桿體I的錨桿錨固段(La)。所述錨桿自由段(Lf段)和錨桿承壓錨固段(La。段)各自所占比例視土層條件有所變化(其可以根據本領域相關算法算出)。所述鋼制承壓板I較佳地設于錨桿錨固段(La)的以其中間為對稱的二分之一長度區(qū)域內，具體位置視土層條件而定。
[0025]本發(fā)明復合型錨桿應用時，先將注漿管6端部與錨桿桿體I底部通過系帶9捆綁扎緊，隨錨桿桿體I 一起插入巖土體鉆孔8內，通過注漿管6向鉆孔8內灌注水泥(砂)漿14后拔出注漿管6 ;待水泥(砂)漿14強度達到設計要求后，在錨頭處安裝三角形鋼板支架12，腰梁13，承壓墊板15和錨具11，對本發(fā)明拉壓復合型錨桿進行張拉并鎖定。較佳地，于錨桿桿體I上還可均勻間隔(間隔1-2米)布設有支撐件(圖中未示出)，用于使錨桿桿體I于鉆孔8內安放時對中。鋼制承壓板I的直徑以控制在比錨桿對應鉆孔8的直徑小4-7厘米為佳，以便錨桿桿體I和注漿管6能一起順利放入鉆孔8中。
[0026]由于上述技術方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點:
[0027]所述拉壓復合型錨桿中的鋼制承壓板2將錨固段分隔成承壓錨固段和受拉錨固段；錨桿受力后，通過擠壓套3和鋼制承壓板2將受到的集中力轉換成兩個較小的、分別作用在承壓錨固段上的壓力和作用在受拉錨固段上的拉力，使得單個單元錨固段受到的集中力顯著減小，從而顯著降低水泥(砂)漿與土體界面間的峰值剪應力，并使水泥(砂)漿與土體界面間的剪應力分布更加均勻，從而使水泥(砂)漿與土體界面間的側摩阻力得到充分發(fā)揮，顯著提高錨桿的抗拔力，減小錨桿長度，節(jié)省造價，增強錨桿的安全性。
[0028]這里補充說明現(xiàn)有拉力型錨桿和壓力型錨桿存在的問題，以此來進一步說明本發(fā)明設計的獨特之處及帶來的優(yōu)勢。現(xiàn)有拉力型錨桿和壓力型錨桿均只有一段錨固段，錨桿受力后，巖土體與水泥(砂)漿界面的剪應力均直接從一端傳遞至另一端，使得始端界面存在明顯的應力集中現(xiàn)象，剪應力過大，容易導致因過度集中的剪應力超過界面的極限粘結強度而出現(xiàn)界面剪應力軟化，進而導致漸進式破壞。且界面剪應力傳遞時衰減較快，在錨桿軸向分布極不均勻，導致巖土體與灌漿體界面?zhèn)茸枇Φ貌坏匠浞职l(fā)揮，錨桿抗拔承載力較低。
[0029]以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，或任何對本發(fā)明中所述鋼制承壓板的安裝方式或安裝形式，均落在本發(fā)明權利保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種拉壓復合型錨桿,具有一錨桿桿體,其特征在于:該錨桿桿體的桿身上通過擠壓套固設有一鋼制承壓板，該鋼制承壓板的中間沿軸線方向上設有供所述錨桿桿體貫穿的通孔；所述錨桿桿體上對應其錨頭和所述鋼制承壓板間套裝有套管，該套管的后端部延伸至所述鋼制承壓板上；所述鋼制承壓板與桿體底端間的錨桿桿體上未套有所述套管的對應部分構成錨桿受拉錨固段，所述鋼制承壓板與錨頭之間的錨桿桿體上套有所述套管的對應部分構成相承接的錨桿自由段和錨桿承壓錨固段，該錨桿承壓錨固段和所述錨桿受拉錨固段相鄰接構成所述錨桿桿體的錨桿錨固段。
2.如權利要求1所述的一種拉壓復合型錨桿，其特征在于:所述鋼制承壓板設于所述錨桿錨固段的以其中間為對稱的二分之一長度區(qū)域內。
3.如權利要求1所述的一種拉壓復合型錨桿，其特征在于:所述鋼制承壓板還通過限位夾輔助固定在所述錨桿桿體上。
4.如權利要求1所述的一種拉壓復合型錨桿，其特征在于:所述鋼制承壓板的直徑為比錨桿對應鉆孔的直徑小4-7厘米。
5.如權利要求1所述的一種拉壓復合型錨桿，其特征在于:所述錨桿桿體由若干根鋼筋或鋼絞線共同組成。
6.如權利要求1所述的一種拉壓復合型錨桿，其特征在于:所述錨桿桿體上均勻間隔布設有用于使所述錨桿桿體對中的支撐件。
【文檔編號】E02D5/74GK104164875SQ201410391335
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月11日 優(yōu)先權日:2014年8月11日
【發(fā)明者】涂兵雄, 賈金青, 俞縉, 劉士雨, 蔡燕燕, 高軍程 申請人:華僑大學, 大連理工大學