專利名稱：一種黃土錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種黃土錨桿，其主要應(yīng)用于土質(zhì)公路、鐵路隧道及各類地下工程的施工支護(hù)，另外也可應(yīng)用于土質(zhì)邊坡開(kāi)挖后的支護(hù)加固。
二背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外土質(zhì)公路隧道、鐵路隧道的施工支護(hù)錨桿材料多為傳統(tǒng)的砂漿錨桿、藥卷式錨桿；土質(zhì)邊坡的掛網(wǎng)錨噴施工支護(hù)中錨桿也多為砂漿錨桿。在使用砂漿錨桿、藥卷式錨桿進(jìn)行錨固的過(guò)程中的，發(fā)現(xiàn)此種錨固材料主要存在錨固效果不好的問(wèn)題，主要表現(xiàn)為一是錨桿抗拔力不夠，尤其是新黃土土質(zhì)孔壁或邊壁含水量增大時(shí)，錨桿的錨固作用幾乎不能發(fā)揮，表現(xiàn)為“軟泥里面插筷子”；二是施作錨桿時(shí)，會(huì)對(duì)土質(zhì)邊壁的整體性有破壞作用。分析原因主要是其一，錨桿本身和土質(zhì)邊壁所產(chǎn)生的磨擦力遠(yuǎn)不及錨桿和巖石邊壁所產(chǎn)生的磨擦力，所以傳統(tǒng)的砂漿錨桿、藥卷式錨桿不適應(yīng)疏松土質(zhì)邊壁的加固。其二，利用掛網(wǎng)錨噴的支護(hù)加固形式，容易在噴射砼包覆的邊壁內(nèi)形成滲水積水，產(chǎn)生排水不暢的問(wèn)題。土遇水后力學(xué)性質(zhì)急劇下降，從而造成錨桿和土之間的結(jié)合力大大降低或喪失，從而破壞土質(zhì)邊壁的支護(hù)加固體系。
針對(duì)以上問(wèn)題，許多土建工程師、研究人員進(jìn)行了研究，但一直沒(méi)有一種專門(mén)適用疏松土質(zhì)邊壁、邊坡的錨固材料。如土質(zhì)隧道邊壁錨固一直沿用傳統(tǒng)的巖石隧道錨固方法，土質(zhì)邊坡也是沿用傳統(tǒng)的錨桿錨固方法或使用錨索加錨固板加固邊坡。目前正在建設(shè)的吳子高速公路土質(zhì)隧道和土質(zhì)邊坡的錨固方法就是一個(gè)很好的例證。
三、實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種黃土錨桿，其有效解決了錨桿的抗拔力不足的問(wèn)題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種黃土錨桿，其特殊之處在于包括外套管和桿體，外套管為三瓣式外套管，桿體為直徑大于外套管內(nèi)徑的楔式復(fù)合式桿體。
上述外套管的頭部為圓錐狀尖體，在頭部三瓣合為整體，三瓣式外套管端部固定在箍圈上。
上述外套管表面梅花形均布有小齒。
上述復(fù)合式桿體由高密度聚乙烯類材料包覆鋼筋構(gòu)成。
上述三瓣式外套管直徑不小于42毫米，每瓣之間弧長(zhǎng)間距為10毫米。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和效果如下1、復(fù)合式桿體鍥入套管時(shí)，對(duì)套管產(chǎn)生的向土體內(nèi)推移趨勢(shì)由套管的擴(kuò)大部位產(chǎn)生的止推力控制，同時(shí)起到錨墊板的作用；2、由于復(fù)合式桿體直徑比外套管內(nèi)徑大，所以在插入桿體時(shí)，錨桿本身的膨脹對(duì)周?chē)耐帘谟袛D密的作用，從而使錨固作用明顯增強(qiáng)。
3、當(dāng)錨桿的錨固效果得到充分發(fā)揮，且土質(zhì)邊壁始終能夠保持較高的力學(xué)強(qiáng)度，那么在進(jìn)行隧道的復(fù)合式襯砌設(shè)計(jì)時(shí)，則可對(duì)復(fù)合式襯砌的厚度有所減小，隨之產(chǎn)生很顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
四


圖1為本實(shí)用新型中復(fù)合式桿體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A-A剖視圖。
圖3為本實(shí)用新型中三瓣式外套管的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為圖3的B-B剖視圖。
圖5為圖3的C-C剖視圖。
五具體實(shí)施方式
黃土錨桿主要由兩部份組成。其一，三瓣式外套管2。其二，復(fù)合式桿體1，下面分別描述。參見(jiàn)圖1至圖5，三瓣式外套管2直徑為42mm，長(zhǎng)度3m，厚度5mm，在套管端部壁厚應(yīng)適當(dāng)增加，以提供制止施工作業(yè)時(shí)產(chǎn)生的推力。直徑參數(shù)應(yīng)至少達(dá)到42mm，根據(jù)需要和當(dāng)前鉆機(jī)成孔的尺寸可進(jìn)行調(diào)整，長(zhǎng)度也可根據(jù)需要有所調(diào)整。外套管2表面梅花形均布3～5mm粗6mm長(zhǎng)的小齒，小齒頭部尖利。外套管2分成三瓣，每瓣之間弧長(zhǎng)間距為10mm。外套管2的入土部(頭部)為園錐狀尖體，在頭部三瓣合為整體。外套管2的外露部份為擴(kuò)大的箍圈，三瓣體套管端部包焊在在箍圈上，箍圈3為φ12mm的鋼筋做成，箍圈3直徑為φ60mm。整個(gè)套管除箍圈3外全部為HDPE材料。
參見(jiàn)圖1、圖2，復(fù)合式桿體1長(zhǎng)度尺寸隨著套管尺寸而定，宜大于套管2長(zhǎng)度100mm，外徑宜大于套管5～7mm。按上述的外套管尺寸，復(fù)合式桿體1的直徑D＝50mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)＝3100mm。該復(fù)合式桿體1為中間包裹Φ18mm鋼筋的硬質(zhì)HDPE塑料棒。
本實(shí)用新型錨固原理錨固原理以可成φ42mm孔的鉆機(jī)為例，先用鉆機(jī)成φ42mm的孔(擴(kuò)孔后直徑可達(dá)46～48mm)，然后將瓣式外套管放入孔內(nèi)，將箍圈頂在孔外，然后用機(jī)械力將復(fù)合式桿體頂推入套管內(nèi)，由于桿體直徑比套管的直徑大，在頂推的過(guò)程中，套管和桿體形成的復(fù)合體系會(huì)密貼鉆孔土壁的表面，另外還有一個(gè)擠密的過(guò)程，從而使錨桿體和鉆孔土壁產(chǎn)生很大的磨擦力。
實(shí)際使用時(shí)，在單孔錨桿施工時(shí)，先用φ42型的鉆成孔，然后將瓣式外套管用手放入孔內(nèi)，將箍圈頂在孔外，然后用機(jī)械力將復(fù)合式桿體頂推入套管內(nèi)，直至外露長(zhǎng)度為10mm為至。
隧道錨桿總體設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)圍巖種類確定合理的間距和錨固長(zhǎng)度，在邊坡加固時(shí)根據(jù)滑坡體的推力和滑面確定合理的錨固長(zhǎng)度和錨桿間距。在試推廣應(yīng)用時(shí)，可測(cè)試錨桿抗拔力和錨桿本身的力學(xué)強(qiáng)度，在實(shí)踐應(yīng)用中為此種新型錨桿的使用積累經(jīng)驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種黃土錨桿，其特征在于包括外套管和桿體，外套管為三瓣式外套管(2)，桿體為直徑大于外套管內(nèi)徑的楔式復(fù)合式桿體(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種黃土錨桿，其特征在于所述外套管的頭部為圓錐狀尖體，在頭部三瓣合為整體，三瓣式外套管(2)端部固定在箍圈(3)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種黃土錨桿，其特征在于所述外套管(2)表面梅花形均布有小齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種黃土錨桿，其特征在于所述復(fù)合式桿體(1)由HDPE塑料包覆鋼筋構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種黃土錨桿，其特征在于所述三瓣式外套管(2)直徑不小于42毫米，每瓣之間弧長(zhǎng)間距為10毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種黃土錨桿，其有效解決了錨桿的抗拔力不足的問(wèn)題及土質(zhì)邊壁的滲水排除不暢的問(wèn)題。本實(shí)用新型包括外套管和桿體，外套管為三瓣式外套管，桿體為直徑大于外套管內(nèi)徑的楔式復(fù)合式桿體，外套管的頭部為圓錐狀尖體，在頭部三瓣合為整體，三瓣式外套管端部固定在箍圈上，外套管表面梅花形均布有小齒，復(fù)合式桿體由HDPE塑料包覆鋼筋構(gòu)成。
文檔編號(hào)E02D5/80GK2823332SQ20052007895
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者楊忠 申請(qǐng)人:楊忠