[发明专利]一种带钢筋骨架的空心锚杆及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锚杆及其施工方法，更具体的说，尤其涉及一种带钢筋骨架的空心锚杆及其施工方法。 

背景技术

隧道施工、边坡防护及基坑防护中用到大量锚杆，单位长度锚杆的锚固力常常由锚杆与岩体的接触面积有关，对于常用锚杆，锚固的径向范围受到锚杆直径的影响，然而过于增大锚杆直径会造成材料的浪费。且在隧道顶部支护时，向上方向安设锚杆，会出现锚杆掉出伤人事故。 

发明内容

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种带钢筋骨架的空心锚杆及其施工方法。 

本发明的带钢筋骨架的空心锚杆，包括柱状形状的锚固杆，所述锚固杆的外表面上固定有多个棘枝；其特别之处在于：所述锚固杆的内部为与外界相通的注浆通道，锚固杆的前端设置有用于钻入基体的钻头，锚固杆上开设有与注浆通道相通的多个岀浆孔和回气孔；同一截面处的棘枝上固定有与锚固杆同心的环形箍筋，沿锚固杆的轴向设置有多个与棘枝和环形箍筋均相固定的纵向筋；棘枝、环形箍筋和纵向筋共同形成对锚固杆加固的钢筋骨架。 

锚固杆是锚杆的主体部分，具有固定和支撑作用；通过在锚固杆的一端设置钻头，可使得整个锚固杆钻入坚硬的基体；通过开设注浆通道以及在钻头处开设岀浆孔，可有效地向锚固杆的外围注入水泥砂浆，增强了锚固杆的锚固作用。棘枝固定于锚固杆的外表面上，环形箍筋与锚固杆同心设置，固定于同一截面上的棘枝上；纵向筋沿锚固杆的长度方向设置，并固定于棘枝与环形箍筋的连接处，这样就形成了对锚固杆环绕分布的钢筋骨架，提高了注浆体的结构强度，增强了锚杆的锚固力度，延长了锚固杆的使用寿命。 

本发明的带钢筋骨架的空心锚杆，所述棘枝朝向未设置钻头的一方，锚固杆上同一截面上所设置的棘枝的数目为2～4个。 

本发明的带钢筋骨架的空心锚杆，所述锚固杆上设置有起固定作用的垫板和固定螺母。 

本发明的带钢筋骨架的空心锚杆的施工方法，包括较硬岩体、土体施工方法，以及软土体、砂土和水中施工方法，其特征在于： 

所述较硬岩体、土体施工方法，包括以下步骤：

a).准备设备，钻孔台车就位之后，接好凿岩台车的供电、供水管线；b).测量布眼，根据锚杆设计间距以及岩体、土体的层理、节理分布情况，用油漆标出眼位；对于层理、节理发育部位，需加密布设眼位；c).钻孔，用钻孔台车在标出的眼位上钻出锚杆固定孔，钻孔时钻杆垂直于岩体或土体的层里面；钻孔直径的大小与岩土体的硬度有关，在保证钻孔直径小于同一截面上棘枝所形成的最大直径的情况下，岩体上的钻孔直径取大些，土体上的钻孔直径取小些，可通过实验来确定，以顺利打入锚杆为准；d).清孔及检查，用弯头钢管通入高压风吹净锚杆固定孔中的石屑及细小石块，以利于水泥砂浆与岩壁充分接触；并检查锚杆固定孔的孔深是否满足要求；e).打入锚杆，将安装好钻头的带钢筋骨架的空心锚杆打入锚杆固定孔，直到达到设计深度为止；f).安装止浆塞，在锚固杆的尾部安装止浆塞，并在止浆塞的上方依次装上垫板和固定螺母；g).上紧螺母，通过拧动固定螺母使锚固杆产生拉力，以便棘枝4撑开抓住锚杆固定孔的内壁；h).注浆，通过注浆通道注入水泥砂浆，水泥砂浆经岀浆孔会充盈锚杆固定孔，实现对锚固杆的均匀包裹，所采用的水泥砂浆的强度不低于20MPa；注浆完毕后，用锚固剂及时封堵。

本发明的带钢筋骨架的空心锚杆的施工方法，注浆步骤h)和4)中，水泥砂浆采用标号不低于P.O42.5的普通硅酸盐水泥以及最大粒径小于2.5mm的中细砂，水泥与砂的重量比为1:1～1:2，水灰比为0.38～0.45；水泥砂浆采用砂浆拌合机拌合，拌合时间不少于3min；注浆时匀速注入，注浆压力为0.1～0.3MPa。 

本发明的有益效果是：本发明的带钢筋骨架的空心锚杆，通过在锚固杆上设置多个棘枝，在棘枝上固定于锚固杆同心的环形箍筋，并设置与棘枝、环形箍筋固定在一起的纵向筋，形成了对锚固杆环绕的钢筋骨架，通过棘枝的逆向打开，增加了锚杆与锚杆固定孔之间的接触面积，在钢筋骨架内注入水泥砂浆后，形成了对锚固杆加固作用的钢筋水泥混凝土结构，有效地增加了锚固力。通过在棘枝的上下两侧开设与注浆通道相连通的岀浆孔，保证了水泥砂浆的均匀流出便于在锚固杆的周围形成均匀的水泥砂浆层，增强了锚固杆的锚固作用，延长了锚固杆的使用寿命。同时，由于棘枝的逆向打开，即使在隧道支护时向上方安设锚杆，也可避免锚杆掉出伤人。水泥砂浆可以将锚杆全长均匀包裹，避免了腐蚀的危险，可达到长期支护的目的。