一種充氣土錨的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土層錨桿錨固技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種充氣土錨。
【背景技術(shù)】
[0002]土錨在基坑維護(hù)及邊坡治理中有廣泛應(yīng)用。土層錨固多為鉆孔注漿加鋼絞線錨固方式。錨固力取決于水泥砂漿錨固體的表面積及錨固體與土體間的剪切力。為增大錨固力，通常采取增加錨固體長(zhǎng)度或直徑，因此土層錨索錨固段長(zhǎng)度達(dá)到20米，或擴(kuò)大頭直徑達(dá)到
0.8米，并且灌注水泥砂漿5至7天后，才能張拉鋼絞線。
[0003]現(xiàn)有土錨錨固段受力有一共同點(diǎn)，水泥砂漿固化體與土體間作用著所在深度靜止土壓力，而兩者之間的摩阻力取決于正壓力與粘聚力，因此增大正壓力就能增大摩阻力，從而增大錨固力。據(jù)旁壓儀測(cè)得的數(shù)據(jù)，孔旁土體正壓力由靜止土壓力增大到接近臨塑壓力，土體仍處于安全狀態(tài)，且臨塑壓力通常是靜止土壓力的3至4倍，因此增加正壓力導(dǎo)致摩阻力增大，相應(yīng)錨固力提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補(bǔ)現(xiàn)有土錨錨固頭單位面積提供的錨固力較低問題的缺陷，提供一種充氣土錨。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種充氣土錨，包括有錨固頭和推進(jìn)工具，所述的錨固頭包括有金屬氣囊和囊外板，所述的金屬氣囊是由不銹鋼薄板焊接而成的，在金屬氣囊的側(cè)邊還焊接有不銹鋼管，所述的囊外板是由兩塊花紋板焊接而成的，所述的金屬氣囊位于囊外板的內(nèi)部，不銹鋼管的端部伸出囊外板并連接有單向閥門，囊外板的前端設(shè)有焊接成一體的三角形板，在囊外板的后端內(nèi)部焊接有弧形厚鋼板，弧形厚鋼板的寬度與囊外板的寬度相同，將一根鋼絞線從弧形厚鋼板的一端進(jìn)入囊外板內(nèi)部，繞過弧形厚鋼板的弧形表面并從弧形厚鋼板的另一端導(dǎo)出囊外板；所述的推進(jìn)工具包括有兩根方鋼和短鉆桿，將兩根方鋼焊接在短鉆桿的上端構(gòu)成深U形夾腔，兩方鋼之間的距離稍大于囊外板的厚度，將囊外板夾在推進(jìn)工具的深U形夾腔內(nèi)，囊外板的后端頂著短鉆桿的上端。
[0006]在囊外板的外表面的中軸線上焊接有多個(gè)倒U型定位卡，兩根方鋼夾在囊外板的外面并穿過倒U型定位卡。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
1、不銹鋼氣囊通過充氣改變形狀，容積擴(kuò)大，擠壓囊外板，囊外板與土體間作用的正壓力由靜止土壓力提高到接近臨塑壓力，若不計(jì)囊外板與土體間的粘聚力，相應(yīng)土錨錨固力提高3至4倍。
[0008]2、采用充氣錨增大了囊外板與土體間單位面積摩阻力，相應(yīng)減少了錨固段長(zhǎng)度，從而減少鋼絞線長(zhǎng)度，加之無需灌注水泥砂漿，減少材料消耗，因此降低錨固費(fèi)用。
[0009]3、成孔后直接頂入錨固頭，充氣膨脹，張拉鋼絞線，立即錨固土體，不需等待灌注水泥砂漿固化5至7天后張拉鋼絞線，因此不銹鋼薄板氣囊充氣錨縮短施工工期。
[0010]4、基坑工程結(jié)束后，放空氣囊內(nèi)空氣，回收錨固頭，實(shí)現(xiàn)基坑綠色支護(hù)。
[0011]5、將錨固頭頂至持力層，氣囊長(zhǎng)度2米寬度0.35米，錨固頭雙面總表面積達(dá)1.4平方米，粘土5米深度以下臨塑壓力取400kPa，摩擦系數(shù)取0.4，土體剪切強(qiáng)度達(dá)到160kPa，計(jì)算得到臨塑狀態(tài)拉拔力達(dá)到244kN。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的金屬氣囊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明囊外板結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明囊外板內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明頂進(jìn)工具結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖5為本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖6為成孔工具結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、2、3、4、5所示，一種充氣土錨，包括有錨固頭和推進(jìn)工具，所述的錨固頭包括有金屬氣囊1和囊外板4，所述的金屬氣囊1是由不銹鋼薄板焊接而成的，在金屬氣囊1的側(cè)邊還焊接有不銹鋼管2，所述的囊外板4是由兩塊花紋板焊接而成的，所述的金屬氣囊1位于囊外板4的內(nèi)部，不銹鋼管2的端部伸出囊外板4并連接有單向閥門，囊外板4的前端設(shè)有焊接成一體的三角形板，在囊外板4的后端內(nèi)部焊接有弧形厚鋼板6，弧形厚鋼板6的寬度與囊外板4的寬度相同，將一根鋼絞線5從弧形厚鋼板6的一端進(jìn)入囊外板4內(nèi)部，繞過弧形厚鋼板6的弧形表面并從弧形厚鋼板6的另一端導(dǎo)出囊外板4 ;所述的推進(jìn)工具包括有兩根方鋼7和短鉆桿8，將兩根方鋼7焊接在短鉆桿8的上端構(gòu)成深U形夾腔，兩方鋼7之間的距離稍大于囊外板4的厚度，將囊外板4夾在推進(jìn)工具的深U形夾腔內(nèi)，囊外板4的后端頂著短鉆桿8的上端。短鉆桿8與鉆機(jī)相連。
[0019]在囊外板4的外表面的中軸線上焊接有多個(gè)倒U型定位卡3，兩根方鋼7夾在囊外板4的外面并穿過倒U型定位卡3。
[0020]土體強(qiáng)度較高時(shí)，先用成孔工具先成孔，如圖6所示，成孔工具包括擠土板9和短鉆桿10，擠土板9為前薄后厚三角形變厚度鋼板，擠土板9后端焊接短鉆桿10，短鉆桿10與鉆機(jī)相連。頂進(jìn)桿10與鉆機(jī)鉆桿相連，鉆機(jī)將擠土板9頂入土層，通過加接鉆桿，將擠土板9頂?shù)皆O(shè)計(jì)長(zhǎng)度，退出鉆桿。再將短鉆桿8與鉆機(jī)相連，將錨固頭頂入土層，鉆機(jī)將錨固頭沿著已成孔頂入土層，通過加接鉆桿，將錨固頭頂?shù)皆O(shè)計(jì)長(zhǎng)度，退出鉆桿。氣囊1充氣膨脹，充氣加壓使得囊外板外土體接近臨塑壓力，關(guān)閉充氣閥。張拉鋼絞線5，錨固土體。
[0021]當(dāng)土體強(qiáng)度較低時(shí)，無需先成孔，鉆機(jī)帶動(dòng)頂進(jìn)工具直接將錨固頭頂入土層。方鋼7穿過囊外板4外多個(gè)倒U形定位卡3，錨固頭與頂進(jìn)工具連接，短鉆桿8與鉆機(jī)相連，鉆機(jī)將錨固頭頂進(jìn)土層，通過加接鉆桿，將錨固頭頂?shù)皆O(shè)計(jì)長(zhǎng)度，退出鉆桿，氣囊1充氣膨脹，加壓使得囊外板外土體接近臨塑壓力，停止加壓。張拉鋼絞線5，錨固土體。
[0022]氣囊1由厚度3毫米不銹鋼薄板焊接而成，氣囊1長(zhǎng)度2米、寬0.35米、厚度3毫米；與氣囊1相連的不銹鋼管2外徑8毫米、壁厚2毫米；囊外板4由厚度3毫米的花紋板焊接而成，囊外板4長(zhǎng)2.4米、寬0.35米；弧形板6厚度20毫米，焊接在囊外板4末段內(nèi)部；鋼絞線5直徑15.2毫米；錨固頭最大厚度26毫米；頂進(jìn)工具短鉆桿直徑85毫米、長(zhǎng)度1米；短鉆桿前端焊接兩根方鋼、方鋼尺寸為長(zhǎng)2.5米寬30毫米厚度20毫米、方鋼間距大于錨固頭最大厚度；囊外板外各分部3個(gè)倒U形限位卡；方鋼穿個(gè)3個(gè)限位卡；成孔工具短鉆桿長(zhǎng)1米直徑85毫米；擠土板呈等腰三角形、末段最厚處厚度30毫米、三角形底0.35米高0.35米；短鉆桿與鉆機(jī)鉆桿絲扣連接；充氣至土體接近臨塑狀態(tài)，關(guān)閉閥門，張拉鋼絞線5，錨固土體。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種充氣土錨，其特征在于:包括有錨固頭和推進(jìn)工具，所述的錨固頭包括有金屬氣囊和囊外板，所述的金屬氣囊是由不銹鋼薄板焊接而成的，在金屬氣囊的側(cè)邊還焊接有不銹鋼管，所述的囊外板是由兩塊花紋板焊接而成的，所述的金屬氣囊位于囊外板的內(nèi)部，不銹鋼管的端部伸出囊外板并連接有單向閥門，囊外板的前端設(shè)有焊接成一體的三角形板，在囊外板的后端內(nèi)部焊接有弧形厚鋼板，弧形厚鋼板的寬度與囊外板的寬度相同，將一根鋼絞線從弧形厚鋼板的一端進(jìn)入囊外板內(nèi)部，繞過弧形厚鋼板的弧形表面并從弧形厚鋼板的另一端導(dǎo)出囊外板；所述的推進(jìn)工具包括有兩根方鋼和短鉆桿，將兩根方鋼焊接在短鉆桿的上端構(gòu)成深U形夾腔，兩方鋼之間的距離稍大于囊外板的厚度，將囊外板夾在推進(jìn)工具的深U形夾腔內(nèi)，囊外板的后端頂著短鉆桿的上端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種充氣土錨，其特征在于:在囊外板的外表面的中軸線上焊接有多個(gè)倒U型定位卡，兩根方鋼夾在囊外板的外面并穿過倒U型定位卡。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種充氣土錨，包括有錨固頭和推進(jìn)工具，所述的錨固頭包括有金屬氣囊和囊外板，所述的金屬氣囊位于囊外板的內(nèi)部，在囊外板的后端內(nèi)部焊接有弧形厚鋼板，將一根鋼絞線從弧形厚鋼板的一端進(jìn)入囊外板內(nèi)部，繞過弧形厚鋼板的弧形表面并從弧形厚鋼板的另一端導(dǎo)出囊外板；所述的推進(jìn)工具包括有兩根方鋼和短鉆桿，將兩根方鋼焊接在短鉆桿的上端構(gòu)成深U形夾腔，兩方鋼之間的距離稍大于囊外板的厚度，將囊外板夾在推進(jìn)工具的深U形夾腔內(nèi)，囊外板的后端頂著短鉆桿的上端。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣囊放氣泄壓后，錨固頭回收再利用降低工程費(fèi)用。本發(fā)明囊外板表面積可達(dá)2至3平方米，單個(gè)土錨拉拔力達(dá)到300KN至500KN，錨固力高。
【IPC分類】E02D5/74, E02D5/76
【公開號(hào)】CN105369804
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510663265
【發(fā)明人】李輝, 徐穎
【申請(qǐng)人】安徽理工大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月12日