本發(fā)明涉及巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種包含內(nèi)桿體與外桿體的復(fù)合桿體自鉆式錨桿及其施工方法。

背景技術(shù)：

錨桿是隧道超前支護(hù)、邊坡加固、基坑支護(hù)等工程中一種常用有效的加固手段，如遇到軟弱地層、富水地層及斷層破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)條件，錨固施工困難極大，特別是在地層坍塌嚴(yán)重和錨桿長(zhǎng)度大時(shí)，普通錨桿桿體難以下放、錨固力難以保證。自鉆式錨桿鉆孔、注漿一次成型，不需要套管護(hù)壁、預(yù)注漿等特殊手法也能保證錨固與注漿效果，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是一種有效的錨固手段，得到廣泛應(yīng)用。

目前，廣泛應(yīng)用的自鉆式錨桿主要由錨桿體、連接套管、鉆頭、墊板及螺母組成，其中，錨桿體為中空?qǐng)A管，外側(cè)具有連續(xù)的波形螺紋，可以作為鉆桿配合鉆頭完成鉆孔施工，在錨桿施工完成后充當(dāng)錨桿芯體，承擔(dān)全部錨固拉力。錨桿體強(qiáng)度(在相同材料下，決定于桿體斷面)的選擇基于以下兩個(gè)方面：一是錨桿體作為鉆桿，錨孔施工中需要的強(qiáng)度；二是錨桿體承擔(dān)全部錨固力所需要的強(qiáng)度；通常情況下，后者遠(yuǎn)大于前者。

自鉆式錨桿的成本與錨桿桿體的材料用量相關(guān)密切，比等強(qiáng)度的普通錨桿桿體(比如鋼絞線)造價(jià)高很多。自鉆式錨桿的主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于其錨桿體可以作為鉆桿配合鉆頭完成鉆孔施工，以及其中空結(jié)構(gòu)可一次性注漿成錨，而非作為錨桿芯體承擔(dān)錨固拉力，在諸多工程中(特別是對(duì)于耐久性要求不高的臨時(shí)支護(hù)工程中)，存在可優(yōu)化的空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服所述不足，提供一種內(nèi)桿體與外桿體共同擔(dān)當(dāng)錨固力的復(fù)合桿體自鉆式錨桿及其施工方法，其中外桿體為自鉆式錨桿桿體，可以作為鉆桿配合鉆頭完成鉆孔施工，內(nèi)桿體為錨桿桿體，通常為鋼絞線，在錨桿施工完成后與外桿體一起充當(dāng)錨桿桿體，承擔(dān)全部錨固拉力。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種復(fù)合桿體自鉆式錨桿，包括外桿體、鉆頭、螺帽、墊板、內(nèi)桿體、成品錨具、墊圈，所述外桿體為中空?qǐng)A管，外表面設(shè)有連續(xù)的波形螺紋，所述鉆頭頂部?jī)?nèi)側(cè)帶有螺紋，鉆頭頂部與外桿體的下端通過(guò)螺紋連接，所述螺帽與外桿體頂端通過(guò)螺紋連接，實(shí)現(xiàn)外桿體的錨固鎖定，所述墊板中間帶有圓形開(kāi)孔，套在外桿體上，并置于螺帽以下，所述內(nèi)桿體的上部設(shè)有內(nèi)套管，兩者一并置于外桿體管腔內(nèi)，內(nèi)桿體的頂部通過(guò)成品錨具錨固鎖定，在成品錨具與螺帽之間設(shè)有墊圈，以便傳遞內(nèi)桿體的錨固力。

進(jìn)一步，所述外桿體設(shè)有多段，兩個(gè)相鄰的外桿體之間通過(guò)連接套管可拆卸連接，所述連接套管內(nèi)側(cè)帶有螺紋，外桿體與連接套管通過(guò)螺紋連接，用以加長(zhǎng)錨桿長(zhǎng)度。

進(jìn)一步，所述外桿體管腔內(nèi)注滿水泥漿。

進(jìn)一步，所述外桿體外側(cè)的波形螺紋與連接套管的內(nèi)側(cè)螺紋、螺帽螺紋、鉆頭頂部?jī)?nèi)側(cè)螺紋均匹配，以實(shí)現(xiàn)螺紋連接。

進(jìn)一步，所述內(nèi)桿體與套管相匹配，內(nèi)桿體與成品錨具相匹配。

進(jìn)一步，所述外桿體的外徑設(shè)為40～70mm，壁厚為4～7mm，所述內(nèi)桿體外徑與外桿體內(nèi)徑相匹配，并考慮帶有套管的內(nèi)桿體能夠順利置于外桿體管腔內(nèi)。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明通過(guò)設(shè)置造價(jià)相對(duì)低廉的內(nèi)桿體，在保證本發(fā)明施工強(qiáng)度及使用強(qiáng)度的同時(shí)，降低了對(duì)外桿體材料的消耗，既能實(shí)現(xiàn)普通自鉆式錨桿的功能，又大大降低了成本，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、安全可靠、便于推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的剖視圖。

圖3為本發(fā)明的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明的1-1剖視圖。

圖5為本發(fā)明的2-2剖視圖。

圖6為本發(fā)明的3-3剖視圖。

圖7為本發(fā)明的實(shí)施圖。

圖中：1外桿體，2鉆頭，3連接套管，4螺帽，5墊板，6內(nèi)桿體，7內(nèi)套管，8成品錨具，9墊圈。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1至圖6所示的一種復(fù)合桿體自鉆式錨桿，包括外桿體1、鉆頭2、螺帽4、墊板5、內(nèi)桿體6、成品錨具8、墊圈9，所述外桿體1為中空?qǐng)A管，外表面設(shè)有連續(xù)的波形螺紋，所述鉆頭2頂部?jī)?nèi)側(cè)帶有螺紋，鉆頭2頂部與外桿體1的下端通過(guò)螺紋連接，所述螺帽4與外桿體1頂端通過(guò)螺紋連接，實(shí)現(xiàn)外桿體的錨固鎖定，所述墊板5中間帶有圓形開(kāi)孔，套在外桿體1上，并置于螺帽4以下，所述內(nèi)桿體1的上部設(shè)有內(nèi)套管7，兩者一并置于外桿體1管腔內(nèi)，內(nèi)桿體6的頂部通過(guò)成品錨具8錨固鎖定，在成品錨具8與螺帽4之間設(shè)有墊圈9，以便傳遞內(nèi)桿體6的錨固力。

進(jìn)一步，所述外桿體1設(shè)有多段，兩個(gè)相鄰的外桿體1之間通過(guò)連接套管3可拆卸連接，所述連接套管3內(nèi)側(cè)帶有螺紋，外桿體1與連接套管3通過(guò)螺紋連接，用以加長(zhǎng)錨桿長(zhǎng)度。

進(jìn)一步，所述外桿體1管腔內(nèi)注滿水泥漿，當(dāng)水泥漿凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度后，內(nèi)桿體6不設(shè)置套管7的部分與外桿體1緊密粘結(jié)在一起，而內(nèi)桿體6設(shè)有套管7的部分與外桿體1不粘結(jié)。

進(jìn)一步，所述外桿體1外側(cè)的波形螺紋與連接套管3的內(nèi)側(cè)螺紋、螺帽4螺紋、鉆頭2頂部?jī)?nèi)側(cè)螺紋均匹配，以實(shí)現(xiàn)螺紋連接。

進(jìn)一步，所述內(nèi)桿體6與套管7相匹配，內(nèi)桿體1與成品錨具8相匹配，成品錨具為成熟產(chǎn)品，不再詳細(xì)說(shuō)明。

進(jìn)一步，所述外桿體1的外徑可設(shè)為40～70mm，壁厚約為外徑的0.1倍(4～7mm)，所述內(nèi)桿體6外徑與外桿體1內(nèi)徑相匹配，并考慮帶有套管7的內(nèi)桿體6能夠順利置于外桿體1管腔內(nèi)。

進(jìn)一步，所述外體桿1的外徑、壁厚的選擇須考慮鉆孔施工對(duì)其強(qiáng)度的要求，內(nèi)桿體6的外徑選擇，須考慮其連同外桿體1共同承擔(dān)全部錨固力所需的強(qiáng)度要求。

一種復(fù)合桿體自鉆式錨桿的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：在基坑側(cè)壁預(yù)定位置，設(shè)置腰梁，并在腰梁上預(yù)留錨桿施工孔，利用鉆機(jī)將由外桿體1、鉆頭2組成的鉆桿，穿過(guò)錨桿施工孔，鉆進(jìn)至預(yù)定深度，在鉆進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)需要選擇外桿體1的段數(shù)，并用連接套管3連接；

步驟二：向步驟一鉆進(jìn)的外桿體1及鉆頭2的鉆孔內(nèi)注滿新鮮水泥漿液；

步驟三：根據(jù)設(shè)計(jì)要求在內(nèi)桿體1上部設(shè)置內(nèi)套管7，在水泥漿液初凝前，將帶內(nèi)套管7的內(nèi)桿體6插入步驟二中的外桿體1的管腔內(nèi)；

步驟四：待水泥漿液凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度后，在步驟二中的外桿體1端部套上墊板5，墊板5壓在腰梁上，再用螺帽4與外桿體1通過(guò)螺紋連接，即擰緊，螺帽4緊壓在墊板5上；

步驟五：在步驟四中螺帽4上部設(shè)置墊圈9，再將成品錨具8套在內(nèi)桿體6端部，成品錨具壓在墊圈上，通過(guò)千斤頂給內(nèi)體桿6施加一定預(yù)拉力，然后利用成品鎖具鎖住內(nèi)桿體6，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)桿體6的張拉鎖定。在此過(guò)程中，內(nèi)桿體下部(不設(shè)置套管的部分)與外桿體通過(guò)凝固的水泥漿液緊密粘結(jié)在一起，而內(nèi)桿體上部(設(shè)有套管的部分)由于套管的隔離作用，與外桿體不粘結(jié)，可以自由伸縮。

本發(fā)明不局限于所述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本發(fā)明的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種復(fù)合桿體自鉆式錨桿及其施工方法，包括外桿體、鉆頭、螺帽、墊板、內(nèi)桿體、成品錨具、墊圈，所述外桿體為中空?qǐng)A管，外表面設(shè)有連續(xù)的波形螺紋，所述鉆頭頂部與外桿體的下端通過(guò)螺紋連接，所述螺帽與外桿體頂端通過(guò)螺紋連接，所述墊板中間帶有圓形開(kāi)孔，套在外桿體上，并置于螺帽以下，所述內(nèi)桿體的上部設(shè)有內(nèi)套管，兩者一并置于外桿體管腔內(nèi)，內(nèi)桿體的頂部通過(guò)成品錨具錨固鎖定，在成品錨具與螺帽之間設(shè)有墊圈。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置造價(jià)相對(duì)低廉的內(nèi)桿體，在保證本發(fā)明施工強(qiáng)度及使用強(qiáng)度的同時(shí)，降低了對(duì)外桿體材料的消耗，既能實(shí)現(xiàn)普通自鉆式錨桿的功能，又大大降低了成本，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、安全可靠、便于推廣。

技術(shù)研發(fā)人員：付憲章;葉勝林;胡蒙蒙;蘇玉璽;趙慶亮;徐寶軍;馬連仲;田洪禎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東省城鄉(xiāng)建設(shè)勘察設(shè)計(jì)研究院
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.26
技術(shù)公布日：2017.09.22