專利名稱：一種帶有囊體的防腐錨桿的制作方法
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)域中的一種錨桿，特別是一種帶有注漿及排氣功能的囊體的防腐錨桿。適用于地下工程、采礦工程、基坑及邊坡工程等方面的地層結(jié)構(gòu)支護(hù)。
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(guò)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)是采用錨桿。通過(guò)設(shè)置在地層中的錨桿所具有的高強(qiáng)度抗拉能力及通過(guò)錨桿與錨桿周圍的注漿體與地層之間密實(shí)結(jié)合等方式將地層加固起來(lái)，以提高地層的整體性，起著抗剪、抗拉、抗壓等多種力學(xué)作用，以控制地層變形，使之達(dá)到穩(wěn)定安全狀態(tài)。這種技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展已有上百年的歷史，并提出多種錨桿支護(hù)類型及工藝以適應(yīng)不同的地層與不同條件的需要。
根據(jù)地層環(huán)境和對(duì)錨桿的耐久性要求方面要求分為臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)。臨時(shí)支護(hù)使用壽命要求保證施工期的支護(hù)安全，一般在24個(gè)月內(nèi)；永久支護(hù)的錨桿使用壽命要求保證工程項(xiàng)目投產(chǎn)后營(yíng)運(yùn)期的安全；一般要求在幾十年。一些國(guó)家要求在100～120年的壽命。因此錨桿在地層中的防腐問(wèn)題是很重要的。錨桿防腐技術(shù)措施主要有隔離和絕緣。其方法有注漿固結(jié)保護(hù)、錨桿鍍鋅層、錨桿環(huán)氧樹(shù)脂涂層、套管包裹等。采用上述一種方法時(shí)為單重防腐(Single Corrosion Protection，SCP)，采用兩種為雙重防腐(Double Corrosion Protection，DCP)，三種及以上為多重防腐(Multiple Corrosion Protection，MCP)?！白{固結(jié)”為最主要的單重防腐方式；“注漿固結(jié)結(jié)合鍍鋅層”、“注漿固結(jié)結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層”“注漿固結(jié)結(jié)合套管”為雙重防腐；“注漿固結(jié)結(jié)合鍍鋅層結(jié)合套管”、“注漿固結(jié)結(jié)合環(huán)氧樹(shù)脂涂層結(jié)合套管”為多重防腐。對(duì)于永久支護(hù)錨桿，我國(guó)一些技術(shù)規(guī)范規(guī)定，隧道地下洞室系統(tǒng)錨桿應(yīng)采用全粘結(jié)性錨桿，屬單重防腐或雙重防腐錨桿，公路、鐵路的路塹邊坡穩(wěn)定永久支護(hù)要采用雙重防腐錨桿或多重防腐錨桿。
現(xiàn)有技術(shù)中涉及的大部分粗鋼筋錨桿，僅適合于臨時(shí)支護(hù)或單重防腐錨桿。
中國(guó)專利申請(qǐng)200510050697.4公開(kāi)了一種錨桿，帶有防腐套管、前端為空心(中空)、后端為實(shí)心的桿體通過(guò)一端內(nèi)孔有側(cè)向槽的孔口連接套筒連接成的錨桿體，注漿固結(jié)后在后段錨桿與套管內(nèi)壁的空腔和套管外壁與錨桿安裝孔間的空腔形成雙層注漿粘結(jié)包裹的支護(hù)系統(tǒng)，屬雙重或多層防腐(如錨桿體鍍鋅或環(huán)氧樹(shù)脂涂層)。該技術(shù)解決了粗鋼筋錨桿的雙重或多層防護(hù)問(wèn)題，但該發(fā)明了采用中空錨桿體和實(shí)心錨桿體的組合，需要有孔口連接套筒的連接配合，增加了材料，成本相對(duì)較高、且中空錨桿體和孔口連接套筒需防腐保護(hù)處理，其防腐成本也提高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種帶有囊體的防腐錨桿，對(duì)現(xiàn)有防腐錨桿進(jìn)行了改進(jìn)，降低了材料、防腐成本。
一種帶有囊體的防腐錨桿，包括錨桿體、套管、錨固頭、緊固螺母、支承墊板，錨桿體沿縱向穿套有囊體，囊體一端與支承墊板接觸，另一端與套管相連。
所述的囊體為一端大、一端小的空心體，囊體的厚度可以根據(jù)囊體材料性質(zhì)的和強(qiáng)度要求確定。囊體上設(shè)有囊體注漿孔，囊體注漿孔與支承墊板上的墊板注漿孔位置相對(duì)應(yīng)，在囊體的外壁上縱向設(shè)置有排氣孔槽或圓缺結(jié)構(gòu)作為排氣的通道。
囊體的大頭端表面為圓弧面，圓弧曲率與支承墊板的形狀相應(yīng)，使囊體和支承墊板在錨桿鉆孔與地層巖面不垂直的情況下也能較好地接觸。囊體的小頭端帶有卡緊結(jié)構(gòu)并通過(guò)囊體小頭端卡緊結(jié)構(gòu)與套管相配合相連。囊體上帶有與錨桿體相配合的囊體中孔，通過(guò)囊體中孔使囊體穿套在錨桿體上。囊體中孔與錨桿體的接觸部分是光面或是與錨桿體相配合的螺紋結(jié)構(gòu)。囊體由具有防腐、可塑性能的材料制成，并帶有可發(fā)生彎曲形變的囊體波紋結(jié)構(gòu)，囊體波紋結(jié)構(gòu)也可以由其他形式的軟連接代替。
所述的套管兩端均帶有卡緊結(jié)構(gòu)，通過(guò)卡緊結(jié)構(gòu)可以將多個(gè)套管相連接到需要的工作長(zhǎng)度?？ňo結(jié)構(gòu)可以為環(huán)狀溝槽、螺紋或可插接的變口等多種通用形式。
由囊體空腔、套管空腔、和套管外壁與孔壁間的空腔形成注漿排氣通道。注漿時(shí)可向囊體注漿孔插入注漿管進(jìn)行注漿，漿液首先流入錨桿體與囊體之間形成的囊體空腔，再流入錨桿體與套管之間形成的套管空腔，到達(dá)鉆孔的最里端后，從套管外壁與鉆孔內(nèi)壁間的空腔返回，通過(guò)排氣孔槽由支承墊板上的墊板排氣孔排出完成注漿和排氣。
本實(shí)用新型有益效果為(1)囊體有類似手風(fēng)琴狀的波紋結(jié)構(gòu)、囊體的圓弧頭圓弧曲率與墊板圓弧相吻合，在錨桿鉆孔與地層巖面不垂直的情況下，通過(guò)囊體波紋結(jié)構(gòu)適當(dāng)?shù)男巫兪怪С袎|板能將錨桿荷載有效的傳遞到地層巖面上，故安裝錨桿后能迅速形成支護(hù)錨固力，控制巖體變形。
(2)能通過(guò)預(yù)應(yīng)力使錨桿注漿固結(jié)體處于零應(yīng)力或不出現(xiàn)拉應(yīng)力，從而使固結(jié)體不出現(xiàn)開(kāi)裂。
(3)囊體、套管、注漿固結(jié)體為錨桿提供了兩重及多重防腐(如錨桿體鍍鋅或環(huán)氧樹(shù)脂涂層)，保護(hù)錨桿體在長(zhǎng)期的工作下不受地層介質(zhì)的侵蝕，使錨桿的耐久性和使用壽命與現(xiàn)有技術(shù)相比大大延長(zhǎng)。因此為支護(hù)性能要求高或腐蝕環(huán)境嚴(yán)重的地層支護(hù)提供了可靠的方法，如海底隧道支護(hù)、高腐蝕礦區(qū)支護(hù)、山體邊坡永久支護(hù)等。
(4)錨桿能360°任意方向安裝及注漿，且注漿與防腐處理一次完成，施工工藝簡(jiǎn)單、注漿可靠。
本實(shí)用新型錨桿的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造工藝性好、現(xiàn)場(chǎng)施工方便、耐久性強(qiáng)、成本較低，為永久支護(hù)提供新的途經(jīng)。


圖1為本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2為本實(shí)用新型裝置安裝在地層中的示意圖附圖標(biāo)記為1-錨桿體2-囊體 3-套管4-錨固頭5-緊固螺母 6-支承墊板 7-注漿管21-囊體中孔 22-囊體小頭端卡緊結(jié)構(gòu)23-囊體注漿孔24-排氣孔槽31-套管大頭端32-套管小頭端33-囊體波紋結(jié)構(gòu) 60-墊板注漿孔61-墊板排氣孔80-鉆孔90-地層(巖層)201-囊體空腔301-套管空腔 801-套管外壁與鉆孔內(nèi)壁間的空腔具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型帶有囊體的防腐錨桿，包括錨桿體1、套管3、錨固頭4、緊固螺母5、支承墊板6，錨桿體1沿縱向穿套有囊體2，囊體2一端與支承墊板6接觸，另一端與套管3連。
錨桿體1與錨固頭4通過(guò)螺紋配合連接，錨桿體在靠近囊體2的一端從端頭方向內(nèi)依次配有緊固螺母5和支承墊板6。
囊體2為一端大、一端小的空心體，囊體2上設(shè)有與承墊板6上的墊板注漿孔60位置相對(duì)應(yīng)的囊體注漿孔23。在囊體2外壁縱向設(shè)置有排氣孔槽作為排氣的通道，排氣的通道也可以設(shè)計(jì)成縱向圓缺構(gòu)或是直接擺放排氣管進(jìn)行排氣。
囊體2的大頭端表面為圓弧面，圓弧曲率與支承墊板6的形狀相應(yīng)，囊體2大頭端有囊體中孔21，通過(guò)囊體中孔21使囊體2穿套在錨桿體1上，囊體中孔21與錨桿體1的接觸部分是光面或是與錨桿1相配合的螺紋結(jié)構(gòu)。
囊體2的小頭端帶有囊體小頭端卡緊結(jié)構(gòu)22，通過(guò)囊體小頭端卡緊結(jié)構(gòu)22與套管3相連。
囊體2由具有防腐、可塑性能的材料制成，并帶有可伸縮的囊體波紋結(jié)構(gòu)33，囊體波紋結(jié)構(gòu)33為手風(fēng)琴狀的折疊表面構(gòu)造。通過(guò)囊體波紋結(jié)構(gòu)33的變形，使囊體2的大頭端可以相對(duì)于囊體2的小頭端擺動(dòng)。在錨桿鉆孔80與地層巖面不垂直的情況下，通過(guò)囊體波紋結(jié)構(gòu)33適當(dāng)?shù)男巫兪怪С袎|板6能將錨桿荷載有效的傳遞到地層巖面上。
所述的套管3沿錨桿體1縱軸方向布置，本實(shí)施例中套管3一端頭略大、另一端頭略小而中間段為等直徑的圓管。套管3兩端均帶有環(huán)狀溝槽的卡緊結(jié)構(gòu)，套管大頭端31套接在囊體的小頭端卡緊結(jié)構(gòu)上，套管小頭端32延伸到錨固頭4附近。通過(guò)卡緊結(jié)構(gòu)可以將多個(gè)套管相連接到需要的工作長(zhǎng)度，卡緊結(jié)構(gòu)還可以是螺紋或可以插接的變口等形式。
套管3由具有防腐性能的材料制成的，其內(nèi)外表面的全部或局部可以是光面、波紋、螺紋或顆粒狀構(gòu)造。
囊體2有囊體注漿孔23，囊體注漿孔23與支承墊板6上的墊板注漿孔60配合，注漿時(shí)可插入注漿管7進(jìn)行注漿。注漿時(shí)漿液首先流入錨桿體1與囊體2之間形成的囊體空腔201，再流入錨桿體1與套管3之間形成的套管空腔301，到達(dá)鉆孔80的最里端后，從套管外壁與鉆孔80內(nèi)壁間的空腔801返回，通過(guò)排氣孔槽24由支承墊板6上的墊板排氣孔61排出完成注漿和排氣。
錨固頭4可以是現(xiàn)有技術(shù)中任一種構(gòu)造。本實(shí)施例為脹殼型錨固頭，錨桿在安裝后在錨桿的端頭能迅速形成支護(hù)錨固力。
錨桿體1在兩端的局部具有螺紋表面，也可以是全長(zhǎng)帶有螺紋表面。
本實(shí)用新型的錨桿安裝方法1.用鉆機(jī)在地層90中鉆孔，形成鉆孔80并清掃鉆孔；2.將套管3接至所需長(zhǎng)度，與囊體2的相套接，并穿套在錨桿體1上，在錨桿體的前端安裝錨固頭4；3.將裝配就緒位的錨桿裝置插入鉆孔80中并使錨固頭4抵到孔底，往鉆孔80中推擠囊體使堵緊孔口；4.在錨桿體1上套入支承墊板6并注意使支承墊板注漿孔60對(duì)準(zhǔn)囊體注漿孔23，旋入緊固螺母5；5.用扭力搬手?jǐn)Q緊螺母對(duì)錨桿體進(jìn)行預(yù)應(yīng)力加載；6.如需要可在支承墊板注漿孔60和囊體2注漿孔23內(nèi)插入注漿管7；7.完成上述步驟后，可對(duì)錨桿從注漿孔60或注漿管7進(jìn)行注漿，直至從墊板排氣孔61中流出漿液止。
權(quán)利要求1.一種帶有囊體的防腐錨桿，包括錨桿體(1)、套管(3)、錨固頭(4)、緊固螺母(5)、支承墊板(6)，其特征在于錨桿體(1)沿縱向穿套有囊體(2)，囊體(2)一端與支承墊板(6)接觸，另一端與套管(3)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)為一端大、一端小的空心體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)上設(shè)有囊體注漿孔(23)，囊體注漿孔(23)與支承墊板(6)上的墊板注漿孔(60)位置相對(duì)應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)的外壁上縱向設(shè)置有排氣孔槽或圓缺結(jié)構(gòu)作為排氣的通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)的大頭端表面為圓弧面，圓弧曲率與支承墊板(6)的形狀相應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)的小頭端帶有卡緊結(jié)構(gòu)，并通過(guò)囊體小頭端卡緊結(jié)構(gòu)(22)與套管(3)相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)通過(guò)囊體中孔(21)穿套在錨桿體(1)上，囊體中孔(21)與錨桿體(1)的接觸部分是光面或是與錨桿(1)相配合的螺紋結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述的囊體(2)帶有可發(fā)生彎曲形變的囊體波紋結(jié)構(gòu)(33)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錨桿，其特征在于所述的套管(3)兩端均帶有卡緊結(jié)構(gòu)，通過(guò)卡緊結(jié)構(gòu)可以將多個(gè)套管連接到需要的工作長(zhǎng)度。
10.根據(jù)權(quán)利要求6、9所述的錨桿，其特征在于所述的卡緊結(jié)構(gòu)為環(huán)狀溝槽、螺紋或可插接的變口。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶有注漿及排氣功能的囊體的防腐錨桿，適用于地下工程、采礦工程、基坑及邊坡工程等方面的地層結(jié)構(gòu)支護(hù)，包括錨桿體、套管、錨固頭、緊固螺母、支承墊板，錨桿體沿縱向穿套有囊體，囊體一端與支承墊板接觸，另一端與套管相連。本實(shí)用新型錨桿在使用時(shí)能迅速形成支護(hù)錨固力、控制巖體變形，還能在注漿固結(jié)后成為雙層注漿粘結(jié)包裹的、帶套管的多重防腐屏障的支護(hù)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工方便、耐久性強(qiáng)，成本低廉，為永久支護(hù)提供新的途經(jīng)。
文檔編號(hào)E21D21/00GK2934358SQ200620106028
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
發(fā)明者吳德興 申請(qǐng)人:吳德興