[发明专利]一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来提高锚杆抗拔力的锚固结构及施工方法

说明书

本发明涉及一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来提高锚杆抗拔力的锚固结构及施工方法，它包括开孔钢管，所述开孔钢管的不同高度位置加工有不同形状的开孔，在开孔钢管的末端加工有端部扩头，在开孔钢管的内部填充有膨胀水泥浆，在膨胀水泥浆的顶部采用素水泥浆进行封口。在开孔钢管中浇筑膨胀水泥浆，利用其横向膨胀力在钢管端部切割处形成初次扩头，在侧壁开孔处形成二次扩头，使锚杆与周围稳定土层更加紧密的黏结，增大了锚杆与周围土层的摩擦力，显著提高锚杆的抗拔力，进一步增强锚杆的锚固效果，且这种全新的施工工艺操作简单，材料易得，可大幅节约工程成本，缩短施工工期。

技术领域

本发明涉及一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来大幅一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来提高锚杆抗拔力的锚固结构及施工方法，属于锚固施工技术领域，广泛适用于路政市政中基础设施、库岸边坡工程、水利工程、采煤矿井坑道及基坑工程等的土层锚固中。

背景技术

土层锚杆锚固技术起源于上个世纪，土层锚杆是指在基础土壁未开挖的土层内钻孔，达到一定深度后，在孔内放入钢筋、钢管、钢丝束、钢绞线等材料，灌入泥浆或化学浆液，，使其与土层结合成为抗拉（抗拔）力强的锚杆，锚杆端部与护壁桩联结，防止土壁坍塌或滑坡。在1969年在墨西哥召开的第七届国际土力学和基础工程会议上，曾把土层锚杆锚固技术作为一个专门的问题来讨论。七十年代以后，召开的多次地区性国际会议上，均有涉及有关锚杆技术的经验与研究介绍，当前锚杆技术的试验和理论研究仍在不断发展之中。八十年代以来，瑞典、德国、美国、英国、日本等国家分别研制了多种不同类型的锚杆施工工具和灌浆工艺，各国还各自制定了锚杆设计和施工的技术规程。锚杆技术在经济建设中正起着越来越重要的作用。

土层锚杆在交通、水利、建筑、电力、市政、采矿等领域有着广泛的应用。目前，在施工方法上我国还是以水泥注浆的锚杆为主，在水泥注浆的锚杆中，国内锚固工程一般采用425标号的普通硅酸盐水泥浆液，其凝结时间长，早期强度低，养护时间长，造成了施工周期过长的问题。

发明内容

本发明所提出的一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来大幅提高锚杆抗拔力的锚固方法和施工工艺，在开孔钢管中浇筑膨胀水泥浆，利用其横向膨胀力在钢管端部切割处形成初次扩头，在侧壁开孔处形成二次扩头，使锚杆与周围稳定土层更加紧密的黏结，增大了锚杆与周围土层的摩擦力，显著提高锚杆的抗拔力，进一步增强锚杆的锚固效果，且这种全新的施工工艺操作简单，材料易得，可大幅节约工程成本，缩短施工工期。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来提高锚杆抗拔力的锚固结构，它包括开孔钢管，所述开孔钢管的不同高度位置加工有不同形状的开孔，在开孔钢管的末端加工有端部扩头，在开孔钢管的内部填充有膨胀水泥浆，在膨胀水泥浆的顶部采用素水泥浆进行封口。

所述开孔设置在开孔钢管不同高度的管壁上，所述开孔的形状为圆形、方形或者多边形；开孔位置沿着钢管侧壁等间距交错分布。

所述开孔的开孔方式有交叉型、行列型或螺旋形。

所述端部扩头是在开孔钢管的端部沿圆周隔一定的间距将其切割成相同的条状并撑开而形成。

所述膨胀水泥浆在钢管内部自下而上浇筑至一定高度，再浇筑10-20cm的素水泥浆。

在地下存在管涌及在浸水条件下，开孔钢管表面涂一层润滑油或防腐漆。

交叉型为孔洞分布呈交叉状，开孔大小为3-5cm；所述行列型为根据管孔径等距离分为多列，每列上孔洞按一定距离同等孔距分布，开孔大小为3-5cm。

所述开孔钢管的开孔采用侧壁向上切割或侧壁向下切割的开孔方式。

任意一种利用膨胀水泥在开孔钢管中扩头来提高锚杆抗拔力的锚固结构的施工方法，包括以下步骤：

Step1：清理场地或坡面，清理场地或坡面上周围碎石及杂物；