專利名稱：船錨式注漿張開型土錨錨頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種土錨的錨頭，特別是一種船錨式注漿張開型土錨錨頭，屬于土體錨固領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
巖土錨固技術(shù)能充分挖掘巖土自身能量，調(diào)用自身強(qiáng)度和自承能力，確保施工安全與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，節(jié)約工程材料，從而取得顯著經(jīng)濟(jì)效益。天然土層中錨固方式以鉆孔灌漿為主，一般稱為灌漿錨桿，另外還有土釘墻錨固等形式。灌漿土層錨桿由錨桿(錨索)、自由段、錨固段及錨頭、墊塊等組成。錨固段及錨頭是抗拔力的提供者，其性能如何關(guān)系到錨桿的作用發(fā)揮程度。土錨錨固段常用型式有圓柱型(一般用于臨時(shí)性擋土結(jié)構(gòu)，拉力不高)，擴(kuò)大端部型(一般用于要求較高承載力的砂質(zhì)土、硬粘土層中)，連續(xù)球型(一般用于淤泥質(zhì)土層并要求較高承載力的錨桿)。
采用端頭擴(kuò)大型土錨是增強(qiáng)土錨錨固能力的一種主要方法。端頭擴(kuò)大型土錨采用機(jī)械、爆破、水射流等方式對錨孔進(jìn)行擴(kuò)孔。其主要原理在于一方面增大錨固體與土層的接觸面積從而提高粘接力或摩阻力，更主要的是對通過土錨錨固體局部擴(kuò)徑，使土體在擴(kuò)大部位產(chǎn)生支撐阻力，改變錨固力的提供方式，提高土錨的錨固力。目前使用的端頭擴(kuò)大型土錨的錨固段結(jié)構(gòu)特征是與其施工方式及原理相關(guān)的。經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，夏柏如等人在《地質(zhì)與勘探》，1997年5月，第33卷第3期，第53-55頁，撰文”端頭擴(kuò)大型土層錨桿技術(shù)”，該文對國內(nèi)外端頭擴(kuò)大型土層錨桿的原理、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用作了詳細(xì)論述，其主要顯著特征是擴(kuò)孔形成的端部注漿后與插入孔內(nèi)的錨筋粘結(jié)形成錨頭狀結(jié)構(gòu)，提供錨固力。但這些方法及形成的錨固端結(jié)構(gòu)有其不足之處需應(yīng)用專門擴(kuò)孔設(shè)備或材料，施工工藝復(fù)雜，大體積擴(kuò)孔難度很高，錨固力的提供有限。另外，有研究采用在錨桿上加傘骨狀反力板的結(jié)構(gòu)形式，以空心往復(fù)式千斤頂施加反向拉力，使傘骨狀反力板張開提供錨固力。但傘骨嵌入土中的深度有限，提供的拉拔力難以提高很大(尤其在較軟的土層中)，而且，該方法需用反復(fù)式千斤頂推進(jìn)和施加反向拉力也為施工應(yīng)用帶來限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種船錨式注漿張開型土錨錨頭，使其大幅度提高土層錨桿(尤其較軟土層中)錨固段的抗拔力，而且施工簡便。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明采用可張開型錨頭結(jié)構(gòu)，主要包括薄壁鋼管、錨抓頂座、活塞推進(jìn)體、撐桿和錨抓，其連接方式為錨抓頂座與薄壁鋼管固定連接，四根撐桿兩頭由活動(dòng)銷釘分別連接活塞推進(jìn)體的撐桿底座和錨抓，錨抓的頭部通過活動(dòng)銷釘與錨抓頂座連接，錨抓的中部通過活動(dòng)銷釘與撐桿連接。錨頭后部設(shè)置連接孔與錨索相連，錨頭張開提供錨固力后，在需要的情況下可以施加預(yù)應(yīng)力。
薄壁鋼管尾部設(shè)有壓力注漿孔，并可與錨索連接，在薄壁鋼管上部留有四個(gè)預(yù)留孔，供錨抓張開到位后漿體進(jìn)入錨孔之用。錨抓頂座與薄壁鋼管固定連接，錨抓頂座設(shè)有四個(gè)支座?；钊七M(jìn)體由圓形活塞和撐桿底座構(gòu)成，圓形活塞與薄壁鋼管內(nèi)壁通過O型圈密封。四個(gè)錨抓，外沿為刀刃狀，方便切入土體，未張開時(shí)，錨抓收攏，可放入錨孔，張開切入土體后，四支錨抓形如船錨，抓住土體提供可觀的抗拔力。
本發(fā)明施工便利，錨固力大。錨孔形成后，將該錨頭后部連接錨索后放入錨孔，此時(shí)錨抓處于閉合狀態(tài)。到達(dá)預(yù)定位置后，從薄壁鋼管中高壓注漿，在灌漿壓力作用下，使活塞推進(jìn)體向孔底運(yùn)動(dòng)，通過撐桿及活動(dòng)銷釘，推動(dòng)四支外沿為刀刃狀的錨抓向孔壁切入，直至到達(dá)預(yù)定的張開位置，形成船錨狀，抓住土體提供抗拔力。此時(shí)如繼續(xù)灌漿，漿體將通過薄壁鋼管的預(yù)留孔流出鋼管進(jìn)入孔底及錨抓切入處，形成一體。如果需要，通過錨索及外部常規(guī)墊板等可施加預(yù)應(yīng)力。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，本發(fā)明利用了錨抓錨固面大(錨抓兩端最遠(yuǎn)點(diǎn)可達(dá)50cm以上)、抓力大的特點(diǎn)，提供了類似船錨效果的抗拔力，可在土質(zhì)基坑、邊坡墻中提供很大的抗拔力；施工中利用高壓灌漿壓力使錨抓張開，主要應(yīng)用常規(guī)灌漿錨桿施工設(shè)備；錨抓張開后，根據(jù)需要繼續(xù)灌漿即可利用漿體進(jìn)一步提高錨抓效果。本發(fā)明可大大提高土層錨桿的錨固力，減少布孔數(shù)目，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1本發(fā)明錨抓張開時(shí)結(jié)構(gòu)示意2本發(fā)明安裝兩支錨抓未張開時(shí)結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本發(fā)明主要包括薄壁鋼管1、錨抓頂座2、活塞推進(jìn)體3、撐桿4和錨抓5，其連接方式為錨抓頂座2與薄壁鋼管1由固定支柱12連接，四根撐桿4兩頭由活動(dòng)銷釘分別連接活塞推進(jìn)體3的撐桿底座10和錨抓5，錨抓5的頭部通過活動(dòng)銷釘與錨抓頂座2連接，錨抓5的中部通過活動(dòng)銷釘與撐桿4連接，錨頭后部設(shè)置連接孔與錨索7相連。
薄壁鋼管1尾部設(shè)有壓力注漿孔6，在薄壁鋼管1上部留有四個(gè)預(yù)留孔8，從壓力注漿孔6壓力灌漿使錨抓5張開，漿體繼續(xù)通過四個(gè)預(yù)留孔8進(jìn)入錨孔。錨抓頂座2設(shè)有四個(gè)支座。活塞推進(jìn)體3由圓形活塞9和撐桿底座10構(gòu)成，圓形活塞9與薄壁鋼管1內(nèi)壁通過O型圈11密封。四個(gè)錨抓5，外沿為刀刃狀，未張開時(shí)，錨抓5收攏，放入錨孔。
權(quán)利要求
1.一種船錨式注漿張開型土錨錨頭，其特征在于主要包括薄壁鋼管(1)、錨抓頂座(2)、活塞推進(jìn)體(3)、撐桿(4)和錨抓(5)，其連接方式為錨抓頂座(2)與薄壁鋼管(1)由固定支柱(12)連接，撐桿(4)兩頭由活動(dòng)銷釘分別連接活塞推進(jìn)體(3)的撐桿底座(10)和錨抓(5)，錨抓(5)的頭部通過活動(dòng)銷釘與錨抓頂座(2)連接，錨抓(5)的中部通過活動(dòng)銷釘與撐桿(4)連接，錨頭后部設(shè)置連接孔與錨索(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種船錨式注漿張開型土錨錨頭，其特征是薄壁鋼管(1)尾部設(shè)有壓力注漿孔(6)，并可與錨索(7)連接，在薄壁鋼管(1)上部留有四個(gè)預(yù)留孔(8)，從壓力注漿孔(6)壓力灌漿使錨抓(5)張開，漿體繼續(xù)通過四個(gè)預(yù)留孔(8)進(jìn)入錨孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種船錨式注漿張開型土錨錨頭，其特征是錨抓頂座(2)設(shè)有四個(gè)支座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種船錨式注漿張開型土錨錨頭，其特征是活塞推進(jìn)體(3)由圓形活塞(9)和撐桿底座(10)構(gòu)成，圓形活塞(9)與薄壁鋼管(1)內(nèi)壁通過O型圈(11)密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的這種船錨式注漿張開型土錨錨頭，其特征是四個(gè)錨抓(5)，外沿為刀刃狀，未張開時(shí)，錨抓(5)收攏，放入錨孔。
全文摘要
一種船錨式注漿張開型土錨錨頭屬于土體錨固領(lǐng)域。主要包括薄壁鋼管、錨抓頂座、活塞推進(jìn)體、撐桿和錨抓，錨抓頂座與薄壁鋼管固定連接，撐桿兩頭由活動(dòng)銷釘分別連接活塞推進(jìn)體的撐桿底座和錨抓，錨抓的頭部通過活動(dòng)銷釘與錨抓頂座連接，錨抓的中部通過活動(dòng)銷釘與撐桿連接。錨頭后部設(shè)置連接孔與錨索相連。本發(fā)明利用了錨抓錨固面大、抓力大的特點(diǎn)，提供了類似船錨效果的抗拔力，可在土質(zhì)基坑、邊坡墻中提供很大的抗拔力；施工時(shí)將錨頭后部連接錨索后放入錨孔，從薄壁鋼管中高壓灌漿使錨抓張開切入錨孔孔壁，成船錨狀抓住土體，提供錨固力；錨抓張開后，根據(jù)需要繼續(xù)灌漿即可利用漿體進(jìn)一步提高錨抓效果。本發(fā)明可大大提高土層錨桿的錨固力，減少布孔數(shù)目，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號E21D20/00GK1415805SQ0215128
公開日2003年5月7日 申請日期2002年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者葛修潤, 黃銘 申請人:上海交通大學(xué)