專利名稱：組合式錨桿的孔口連接段的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及巖土工程錨固支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種注漿錨桿 用孔口連接段及錨桿。
背景技術(shù)：
在巖土工程涉及的地下工程、采礦工程、基坑與邊坡工程過程中，為 防止地層變形坍塌或失穩(wěn)而危及安全，對(duì)地層進(jìn)行加固的一種主要的支護(hù) 技術(shù)手段是采用錨桿。錨桿類型很多，其中一種類型即注漿錨桿使用十分廣泛，注漿錨桿有 中空注漿錨桿和實(shí)心注漿錨桿兩種。實(shí)心注漿錨桿是傳統(tǒng)的錨桿品種，實(shí) 心桿體通常為螺紋鋼筋，錨桿注漿需設(shè)注漿和排氣管道，注漿工藝復(fù)雜些， 如施工不到位易引起注漿不飽滿，影響錨桿使用效果。而中空注漿錨桿桿體通常為表面帶螺紋的鋼管(或纖維增強(qiáng)樹脂管如FRP空心管等)制成， 其優(yōu)點(diǎn)是管體中的內(nèi)孔可作錨桿注漿通道或排氣通道，注漿效果好但成本 相對(duì)實(shí)心注漿錨桿高。近年來，將中空鋼筋與實(shí)心鋼筋組合而成的組合式 注漿錨桿也相繼發(fā)M來。中國(guó)專利01113077〗公開了一種組合式錨桿，其主要由螺母、墊板、 止?jié){塞、中空錨桿桿體、注漿通道、出漿通道、排氣通道、連接段、實(shí)心 錨桿桿體、錨頭和錨孔組成，中空錨桿桿體經(jīng)專門的連接段與實(shí)心錨桿桿 體連接組合構(gòu)成錨桿桿體，出漿通道設(shè)在連接段上。中國(guó)專利02112233.4公開了一種錨桿支護(hù)方法及其一種分段式中空 注漿錨桿，其為一空心鋼筋與實(shí)心鋼筋組合而成的組合式錨桿。分段式中 空注漿錨桿由前端實(shí)心桿體與后部中空桿體兩段組成，中空桿體與實(shí)心桿 體通過連接套筒結(jié)合；連接套筒內(nèi)孔與中空桿體空腔相連處設(shè)有側(cè)向孔 道；支承墊板，螺母、墊圈與中空桿體端部配合；所述的支承墊板上設(shè)有 孔道， 一段管道從支承墊板的孔道中穿入。具有先早強(qiáng)錨固后注漿保護(hù)和 可預(yù)應(yīng)力的特性，該錨桿支護(hù)方法既可適用于良好的巖層又可用于軟弱及破碎巖層條件的快速支護(hù)，既能保證注漿飽滿又能使錨桿保護(hù)層均勻，以 適用于臨時(shí)或永久支護(hù)工程中。上述兩個(gè)錨桿的共同特征是整個(gè)錨桿體由 一個(gè)可向內(nèi)注漿的孔口連 接段連接段(包括中空錨桿體和連接套筒)和實(shí)心錨桿體段組成，孔口連 接段體有分離式和整體式兩種。分離式孔口連接段(如中國(guó)專利02112233.4公開的具體實(shí)施例和中國(guó) 專利01113077.X的第二實(shí)施例)由一段中空錨桿體和具有側(cè)向孔的連接 套筒兩個(gè)零件通過螺紋連接組合而成，中空桿體與實(shí)心桿體通過連接套筒 結(jié)合；連接套筒內(nèi)孔與中空桿體空腔相連處設(shè)有側(cè)向孔道，可通過中空錨 桿體空腔向錨桿孔內(nèi)注漿。該連接套筒實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)徑要分別與中空錨 桿體和實(shí)心錨桿體連接配套的 一段圓鋼管。因?yàn)橐谶B接套筒壁上設(shè)置側(cè)向出漿通孔，為了使注漿達(dá)到滿意效 果，孔徑至少要在10mm及以上，特別是中國(guó)專利01113077.X所公開的 錨桿中排氣通道要穿過側(cè)向孔和中空錨桿體內(nèi)，那么出漿通孔的孔徑要更 大才能達(dá)到注漿效果。如此打孔對(duì)連接套筒壁截面有效面積減少過多，截 面強(qiáng)度影響大。為了能使連接套筒與錨桿體至少實(shí)現(xiàn)等強(qiáng)度，需要增大連接套筒的外 徑和壁厚，浪費(fèi)了材料，增加了制造成本，而且連接套筒外徑加大，為了 達(dá)到最低的注漿錨固保護(hù)層，錨桿孔直徑也相應(yīng)增大，增加了安裝成本。 同時(shí)要在連接套筒兩端加工內(nèi)螺紋，增加了加工費(fèi)用。整體式孔口連接段(如中國(guó)專利01113077,X公開的第一實(shí)施例)為 中空錨桿體與連接段共為一體。該專利直接將中空錨桿體一端擴(kuò)孔、鐓粗 作連接段，連接實(shí)心錨桿體，并在鐓粗的連接段上開設(shè)出漿通孔。為使連 接段截面強(qiáng)度不低于錨桿體的強(qiáng)度，出漿孔位置只能設(shè)置在靠近中空錨桿 體的一端，由于連接段被鐓粗，錨桿孔中注漿通道面積減少，而出漿通孔 的有效長(zhǎng)度又增加，故增加了注漿的阻力，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)明顯的注漿梗阻。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了 一種組合式錨桿用孔口連接段，該孔口連接段解決 了現(xiàn)有孔口連接段在開設(shè)注漿通孔后強(qiáng)度降低，或者注漿阻力較大的問 題，并降低了成本。一種組合式錨桿的孔口連接段，由中空錨桿體和連接段組成，連接段 一端與中空錨桿體連接，另 一端用于和組合式錨桿中的實(shí)心錨桿體連接， 所述的連接段為一圓形鋼管，中間有一橫截面外周呈割圓形的擴(kuò)大段，擴(kuò) 大段的割圓面中心所在的管壁較圓形鋼管的管壁薄，且該割圓面中心開有 至少一個(gè)出漿通孔，擴(kuò)大段的圓弧面所在的管壁較圓形鋼管的管壁厚，保 證擴(kuò)大段強(qiáng)度不小于圓形鋼管的強(qiáng)度。
所述的擴(kuò)大IS:的割圓面為平面或凹面，平面易于加工，而凹面有利于 縮短出漿通孔的有效長(zhǎng)度，減小注漿阻力。
所述的擴(kuò)大段長(zhǎng)度為圓形鋼管外徑的1~3倍。擴(kuò)大段的圓弧面管壁 較圓形鋼管的管壁厚，其管壁厚度為圓形鋼管管壁厚度的1.05-3.0倍， 保證擴(kuò)大段每處的橫截面強(qiáng)度均不小于圓形鋼管的強(qiáng)度。
所述的出漿通孔呈橢圓形，且橢圓形出漿通孔的長(zhǎng)軸設(shè)置在豎直方 向，因圓割面所在的管壁中心最薄，因此被挖去的管壁越靠近圓割面中心， 鋼管損失的橫截面越少，強(qiáng)度也相應(yīng)減少越小，所以將出漿通孔設(shè)置成橢 圓形，有利于縮短出漿通孔的有效長(zhǎng)度，減小注漿阻力。
所述的出漿通孔的最大直徑是圓形鋼管內(nèi)徑的0.3- l.O倍。
擴(kuò)大段上的割圓面的數(shù)量可以是1 ~3個(gè)，最好是選用兩個(gè)，強(qiáng)度容 易得到保證，出漿也更加通暢。割圓面中心所在的管壁厚度為圓形鋼管管 壁厚度的0.3 ~ 1.0倍。
本實(shí)用新型孔口連接段的連接段部分中間局部經(jīng)過模壓，形成了一擴(kuò) 大段，該擴(kuò)大段橫截面的外周呈割圓形，內(nèi)周還是圓形，導(dǎo)致割圓面中心 的管壁較圓形鋼管的管壁薄，相當(dāng)于在錨桿孔中注漿斷面相對(duì)增大，在該 圓割面中心開設(shè)出漿通孔，使得注漿更加通暢，而圓弧面的管壁又較圓形 鋼管的管壁厚，保證了擴(kuò)大段強(qiáng)度不小于圓形鋼管的強(qiáng)度，節(jié)省了材料， 降低了制造成本。


圖1為本實(shí)用新型組合式錨桿用孔口連接段的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1所示孔口連接段的A-A處剖視圖3a為圖1所示孔口連接段B-B處剖一見圖3b為圖1所示孔口連接段B-B處另一實(shí)施方式剖視圖；圖4為含有圖1所示孔口連接段的錨桿結(jié)構(gòu)示意圖5為含有圖1所示孔口連接段的錨桿另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
1——孔口連摘^殳 la——擴(kuò)大,殳
lb——中空錨桿體 lc一一連接段
2——內(nèi)空腔3——出漿通孔 4——實(shí)心桿體
5—一螺母 6——支承墊板7——排氣管道8—一止?jié){塞
9——錨頭 10——阻漿器 11——割圓面 12——圓弧面
具體實(shí)施方式
如圖所示， 一種組合式錨桿的孔口連接段，由中空錨桿體lb和連接 段lc組成，中空錨桿體lb和連接段lc連為一體，當(dāng)然也可以通過螺紋 連接。中空錨桿體lb與連接段lc相對(duì)的一端的外表面設(shè)有外螺紋，用于 與螺母5配合；連接段lc的內(nèi)空腔2與實(shí)心錨桿體4連接配合，其連接 方式為螺紋連接或擠壓連接。
連接段lc和中心錨桿體lb均為一圓形鋼管，連接段lc中間局部經(jīng) 過模壓形成一擴(kuò)大段la,擴(kuò)大段la的長(zhǎng)度大致為圓形鋼管外徑的1 ~ 3倍。 中空錨桿體lb長(zhǎng)度一般為100 ~ 6000mm;連接段lc長(zhǎng)度大致為圓形鋼管 外徑的1 ~5倍。
擴(kuò)大段la是通過將連接段lc在中間段加熱模壓成形的。其模壓過程 如下先將需模壓成擴(kuò)大段的圓形鋼管部分穿入高頻感應(yīng)線圈內(nèi)，移動(dòng)圓 形鋼管將其加熱至800 ~ 950°C,隨后迅速將此加熱的工件送入模壓機(jī)內(nèi)， 并將加熱部分置入在模具內(nèi)、并夾緊沒有加熱部分，然后模壓機(jī)沿管縱軸 向擠壓工件，將加熱部分的鋼管在模具中成形。
擴(kuò)大段la經(jīng)模壓以后，其橫截面的外周呈一割圓形，內(nèi)周呈圓形， 使得擴(kuò)大段la外表面出現(xiàn)了兩個(gè)相互平行的割圓面11,割圓面11可以是 平面，也可以是凹面，圓割面11中心所在的壁厚度為圓形鋼管管壁厚度 的0.3 ~ 1.0倍，其中心開有兩個(gè)與中空錨桿體lb的內(nèi)空腔2連通的出漿 通孔3,出漿通孔3可以是任意形狀，最好是選用橢圓形或圓形，出漿通孔的最大直徑一般為圓形鋼管內(nèi)徑的0.3 ~ 1.0倍。
擴(kuò)大段la的其余側(cè)面還是圓弧面12,圓弧面12管壁較圓形鋼管的管 壁厚，其壁厚為圓形鋼管管壁厚度的1.05-3.0倍，保證擴(kuò)大段la每處的 橫截面強(qiáng)度均不小于圓形鋼管的強(qiáng)度。
如圖4所示， 一種含有上述孔口連接段的組合式錨桿，包括孔口連接 段1、實(shí)心錨桿體4、中空錨桿體lb相對(duì)于連接段lc的一端依次穿套有 支承墊板6和螺母5，墊板6上開有排氣孔。當(dāng)錨桿尾部向上安裝時(shí)，中 空錨桿體lb在鉆孔附近套有止?jié){塞8,實(shí)心錨桿體靠近孔口連接段一端套 有注漿器IO，排氣孔內(nèi)穿插排氣管7，其安裝過程和中國(guó)專利02112233.4 公開的錨桿安裝過程一樣。
如圖5所示，另一種含有上述孔口連接段的組合式錨桿，包括實(shí)心錨 桿體4、孑L口連接段1、錨頭9,中空錨桿體lb相對(duì)于連接段lc的一端依 次穿套有墊板6和螺母5，墊板6上開有排氣孔，排氣孔內(nèi)插有排氣管7。 其安裝過程和中國(guó)專利0U13077.X公開的組合式錨桿安裝過程一樣。
權(quán)利要求1、一種組合式錨桿的孔口連接段，由中空錨桿體(1b)和連接段(1c)組成，連接段(1c)一端與中空錨桿體(1b)連接，另一端用于和組合式錨桿中的實(shí)心錨桿體(4)連接，其特征在于所述的連接段(1c)為一圓形鋼管，中間有一橫截面外周呈割圓形的擴(kuò)大段(1a)，擴(kuò)大段(1a)的割圓面(11)中心所在的管壁較圓形鋼管的管壁薄，且該割圓面(11)中心開有至少一個(gè)出漿通孔(3)，擴(kuò)大段(1a)的圓弧面(12)所在的管壁較圓形鋼管的管壁厚，保證擴(kuò)大段(1a)強(qiáng)度不小于圓形鋼管的強(qiáng)度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔口連接段，其特征在于所述的擴(kuò)大段 (la)的割圓面(11)為平面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔口連接段，其特征在于所述的擴(kuò)大段 (la)的割圓面(11)為凹面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔口連接段，其特征在于所述的擴(kuò)大段 (la)長(zhǎng)度為圓形鋼管外徑的1~3倍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔口連接段，其特征在于擴(kuò)大段(la)的 圓弧面(12)管壁厚度為圓形鋼管管壁厚度的1.05 ~ 3.0倍。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式錨桿孔口連接段，其特征在于所 述的出漿通孔(3)呈橢圓形，且橢圓形出漿通孔的長(zhǎng)軸設(shè)置在豎直方向。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔口連接段，其特征在于所述的擴(kuò)大段 (la)的割圓面(11)數(shù)量為1~3個(gè)，割圓面(11)中心處的管壁厚度為圓形鋼管管壁厚度的0.3 ~ 1.0倍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種組合式錨桿的孔口連接段，由中空錨桿體和連接段組成，連接段一端與中空錨桿體連接，另一端用于和組合式錨桿中的實(shí)心錨桿體連接，所述的連接段為一圓形鋼管，中間有一橫截面外周呈割圓形的擴(kuò)大段，擴(kuò)大段割圓面中心所在的管壁較圓形鋼管的管壁薄，且該割圓面中心開有至少一個(gè)出漿通孔，擴(kuò)大段圓弧面所在的管壁較圓形鋼管的管壁厚，保證擴(kuò)大段強(qiáng)度不小于圓形鋼管的強(qiáng)度。本實(shí)用新型孔口連接段的擴(kuò)大段橫截面的外周呈割圓形，內(nèi)周還是圓形，導(dǎo)致割圓面中心的管壁較圓形鋼管的管壁薄，注漿通孔有效長(zhǎng)度短，注漿更加通暢。
文檔編號(hào)E02D17/20GK201416174SQ200920114048
公開日2010年3月3日 申請(qǐng)日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日
發(fā)明者呂志平, 吳德興 申請(qǐng)人:吳德興