用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿，外表面有螺紋的纖維筋穿過上連接套，下段與下螺鎖頭螺紋連接，上連接套的內(nèi)徑大于纖維筋外徑，外徑小于錨固孔直徑；一對上連桿和一對下連桿之間鉸接，上連桿的另一端與上連接套下端鉸接，下連桿的另一端與下螺鎖頭的上部鉸接。使用時，先鉆錨孔，將外表面有螺紋的纖維筋截成設計長度，纖維筋下端旋入下螺鎖頭，底面與下螺鎖頭底面平齊，放入鉆好的錨孔內(nèi)，上連接套上套加力套管，向加力套管加壓，上、下連接桿呈張開狀態(tài)，扎入錨固孔的巖壁中，抽出加力套管灌漿，待漿凝結。本實用新型實現(xiàn)楔緊、擴孔和粘接三重錨固，連桿長度可調(diào)，錨頭擴展范圍可調(diào)，可適用不同巖層。
【專利說明】用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿。

【背景技術】
[0002] 中、強風化巖層在各類建筑基礎工程領域是經(jīng)常面臨的基礎條件。由于此類巖層 存在承載力低，巖層變化大和不穩(wěn)定等諸多不利因素，在這樣的自然條件下要實現(xiàn)可靠的 基礎錨固，錨固錨桿必須具備小孔徑、低孔深和大錨固力特點。這樣才能夠實現(xiàn)成本低、錨 固效率高的目的。
[0003] 長期以來在基礎錨固中曾經(jīng)使用較多的是楔塊式錨頭，因為其錨頭的產(chǎn)生楔緊效 果的位移擴張量太小，在中、強風化巖層承載力較低的條件下，存在楔錨力偏小，錨固不可 靠等問題，在建筑基礎工程領域已較少應用。而較多使用的砂漿錨桿也有單位鉆孔深度錨 固力低、工程成本高、不能實現(xiàn)瞬時錨固和施工質量不宜控制等問題。所以在巖層錨固領域 開發(fā)能夠將楔錨、注漿和底部擴孔三位一體的多重錨桿，可大大提高中、強風化巖層條件下 的錨固效果和可靠性。
[0004] 長期以來鋼筋都是建筑錨桿桿體的主要用材，錨桿的主要荷載是通過桿體傳遞 的，桿體材料性能的優(yōu)劣會直接影響錨固的效果和安全性。由于金屬材料鋼筋自身存在一 些難以克服的缺點或局限性，比如銹蝕、比重大和怕酸堿等，這些問題如果處置不當，材料 的強度會顯著降低，嚴重的會影響錨固工程的安全。所以尋求其他合適錨桿桿體的替代材 料一直是錨固領域探索的方向。環(huán)保纖維材料具有強度高、重量輕、不懼酸堿等特點，并且 具有良好的抗電磁性能。用纖維筋替代鋼筋作為錨桿的桿體材料是未來的發(fā)展趨勢，在一 些特殊的場合纖維筋可能更具有獨特的應用價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)狀，旨在提供一種能實現(xiàn)了楔緊、擴孔和粘接三 重錨固，錨固安全可靠；可適用不同巖層，尤其是中、強風化巖層的用于中、強風化巖層的多 分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿。
[0006] 本實用新型目的的實現(xiàn)方式為，用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖 維筋錨桿，外表面有螺紋的纖維筋穿過內(nèi)外表面光滑的上連接套，下段與下螺鎖頭螺紋連 接，上連接套的內(nèi)徑大于纖維筋的外徑，外徑小于錨固孔直徑；在纖維筋外圍的一對上連桿 和一對下連桿之間鉸接，上連桿的另一端與上連接套下端鉸接，下連桿的另一端與下螺鎖 頭的上部鉸接。
[0007] 使用本實用新型：先在錨固部位鉆直孔到設計深度，將外表面有螺紋的纖維筋截 成設計長度，纖維筋下端旋入下螺鎖頭，底面與下螺鎖頭底面平齊，用銷軸將上、下連接桿 與上連接桿、上、下連接桿之間、下螺鎖頭連接為一體即成纖維筋錨桿；將纖維筋錨桿放入 鉆好的錨孔內(nèi)，將加力套管的下端與上連接套接觸，在加力套管的另一端軸向加壓，上連接 套沿纖維桿在軸向力的作用下作向下的軸向運動，下壓下連接桿，上、下連接桿呈張開狀 態(tài)，沿錨固孔徑向平移，也就錨扎入錨固孔的巖壁中，將錨頭壓緊；加壓完成后，將加力套管 從鉆孔中取出；向鉆孔內(nèi)灌注無機灌漿料漿液，抽出灌漿管。待無機料凝結。
[0008] 本實用新型的有益效果是：
[0009] 1、由于采用了大位移擴張錨頭，可在較弱的巖層條件下實現(xiàn)高楔緊錨固效果；
[0010] 2、結構簡單、安裝快速，可實現(xiàn)即錨即產(chǎn)生直接錨固力；
[0011] 3、連桿長度可調(diào)，錨頭的擴展范圍可調(diào)，錨桿可適用不同巖層；
[0012] 4、實現(xiàn)了楔緊、擴孔和粘接三重錨固，錨固更加安全可靠；
[0013] 5、采用纖維筋，可適用特殊的工程環(huán)境，尤其是中、強風化巖層。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本實用新型鉸接錨頭處于收縮狀態(tài)結構示意圖，
[0015] 圖2是本實用新型錨頭在錨固孔底擴張狀態(tài)結構示意圖。

【具體實施方式】
[0016] 參照圖1，外表面有螺紋的纖維筋3穿過內(nèi)外表面光滑的上連接套1，下端與下螺 鎖頭螺紋連接，上連接套的內(nèi)徑大于纖維筋3的外徑，纖維筋可沿其軸向無約束地滑移。上 連接套的外徑小于錨固孔直徑，在上連接套被施壓時，能軸向無約束地移動。在纖維筋3外 圍的一對上連桿2和一對下連桿4之間鉸接，上連桿2的另一端與上連接套2下端鉸接，下 連桿4的另一端與下螺鎖頭5的上部鉸接，
[0017] 上連桿2與下連桿4均采用等邊角鋼制作，連桿的長度為錨固孔徑的1. 5-3倍，可 根據(jù)巖石的特性定取，巖石的承載力大，取較小值，反之取較大值。下螺鎖頭5中心加工有 與纖維筋3外表面相同規(guī)格的螺紋，下螺鎖頭5外圓柱面直徑略小于錨固孔的直徑，其下部 呈圓錐形，錨桿向下移動過程中圓錐體可起導向作用。
[0018] 本實用新型的桿體為螺旋表面纖維筋3,可在其表面實現(xiàn)螺旋傳動或聯(lián)接。上連接 套1為內(nèi)外表面光滑的鋼套。
[0019] 下面結合附圖對本實用新型的工作過程作進一步說明。本實用新型的擴孔錨頭相 當于一組對稱的滑塊連桿機構，下螺鎖頭5為固定點，它與纖維桿底端螺旋連接，旋到位后 就固定不動。
[0020] 本發(fā)明的安裝使用基本程序如下：先在錨固部位鉆直孔到設計深度，將外表面螺 旋纖維筋3截成設計長度，下螺鎖頭5旋入纖維筋的底端，纖維筋底面與下鎖頭5底面平 齊，用銷軸分別將下連接桿2與下螺鎖頭5、下連接桿2與上連接桿4以及上連接桿4與上 連接套1連接為一體。裝好錨頭的纖維筋錨桿放入鉆好的錨孔內(nèi)，將加力套管套入纖維筋 錨桿，上連接套管的下端與上連接套1接觸，然后在加力套管的另一端軸向加壓，在外力作 用下上連接套1可沿纖維筋軸向無約束的移動，上連接桿下壓下連接桿，呈圖2所示的張開 狀態(tài)。下連接桿2與上連接桿4在軸向力的作用下可沿錨固孔徑向平移，扎入錨固孔的巖壁 中，上、下連接桿在平移過程中將巖體同時擴切出了一定的空間，當錨頭壓實后，加壓停止。 加力套管從孔中取出；然后向孔內(nèi)灌注無機灌漿料漿液，開始灌料時將灌料管底端出口置 于上連接套1的上部約20cm處，邊灌注邊向上提拉灌注管，使灌注管的出料口始終位于漿 液下約500cm處，錨固孔內(nèi)灌滿無機料并有少量漿液溢出時，則停止灌漿，抽出灌漿管。待 無機料凝結后錨桿安裝即全部完成。
[0021] 本實用新型以外表螺紋狀纖維筋作為錨桿的桿體材料，錨桿底部安裝鉸接的上下 連接桿，通過外加軸向壓力，上下連接桿可沿錨固孔徑向向外擴張，其擴張范圍可達錨固孔 孔經(jīng)的數(shù)倍，而且可以根據(jù)錨桿應用巖層的承載狀況對應調(diào)整，以達到經(jīng)濟高效的目的。錨 頭擴張過程中也將錨固孔相應的巖層擴切出了一定的空隙，通過灌漿，空隙部分又形成樹 根狀的分枝，進一步加強了錨頭的抗拔能力。這樣與一般的砂漿錨桿相比，對于同直徑的錨 固孔本實用新型的的錨固效率要高出數(shù)倍。也就是說由于鉆小孔起到了大孔的錨固效率， 那么同等錨固值鉆孔深度可大幅降低。由于纖維筋比同直徑鋼筋的強大要高出2-3倍，對 比常規(guī)錨桿，采用本實用新型可以在減小孔經(jīng)和鉆孔深度的情況小實現(xiàn)同樣的錨固效果， 而且由于采用了孔張錨頭、底部擴切和灌注粘結材料等工藝，三種錨固方式同時作用，錨固 的安全性、可靠性和耐久性更有保障。
【權利要求】
1. 用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿，其特征在于外表面有螺 紋的纖維筋穿過內(nèi)外表面光滑的上連接套，下段與下螺鎖頭螺紋連接，上連接套的內(nèi)徑大 于纖維筋的外徑，外徑小于錨固孔直徑；在纖維筋外圍的一對上連桿和一對下連桿之間鉸 接，上連桿的另一端與上連接套下端鉸接，下連桿的另一端與下螺鎖頭的上部鉸接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿， 其特征在于上連桿（2)與下連桿（4)采用等邊角鋼制作，連桿的長度為錨固孔徑的1. 5-3 倍。
3. 根據(jù)權利要求1所述的用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿， 其特征在于下螺鎖頭（5)外圓柱面直徑小于錨固孔的直徑，下部呈圓錐形。
4. 根據(jù)權利要求1所述的用于中、強風化巖層的多分枝大位移擴張錨頭纖維筋錨桿， 其特征在于上連接套（2)為內(nèi)外表面光滑的鋼套。
【文檔編號】E02D5/74GK203904992SQ201420191181
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月18日 優(yōu)先權日:2014年4月18日
【發(fā)明者】譚瑞山, 彭斌, 王星運, 王禹, 樊煉, 唐曉超 申請人:湖北省電力勘測設計院