[发明专利]一种局部管缝式端扩型吸能锚杆及其施工方法

说明书

本发明公开了一种局部管缝式端扩型吸能锚杆及其施工方法，本发明锚杆中的管缝式钢管采用高强厚壁的粗螺纹钢板制成，纵向开缝，两端稍呈锥体状，待锚杆杆体定位完成后，利用短钎杆将钢管打入稍小于其外径的孔中，定位在杆体上的定位管套处。这样就形成了对土体的预压缩，也就形成了初始的支承力，这一点在分层开挖的深基坑支护中意义很大，同时在围压力的作用下，摩擦力提供的抗拔力也很大。并且这一部分摩擦力及预设在弹簧中的能量将在锚杆极限工作时进一步发挥吸能效果。

技术领域

本发明属于锚杆支护领域，具体涉及一种局部管缝式端扩型吸能锚杆及其施工方法。

背景技术

传统的管缝式锚杆利用其对周围岩层的围压力作用，使杆体全长都具有较大的摩擦力，同时安装后即可提供支承力，锚固效果稳定适用性广。但同时全长的杆体也存在许多问题，如破坏常出现在孔口薄弱处，两锚杆间的岩层常出现挤压脱落，裂隙无法充实且暴露空气防腐性能差。

传统的管缝式锚杆经前人研究，可通过底部扩大锚头的方式来显著提高锚固力，然而由于其上述的一些缺陷，并不能很好地发挥它稳定，大抗拔力的特点。

屈服式的吸能锚杆具有很高的发展应用前景，而管缝式锚杆通过自身与周围压缩土体的摩擦-滑移动态平衡即可具有一定的吸能效果。所以通过设计新型锚杆可实现稳定大应力与吸能让压的优势结合。

近些年的一些新型设计，多单一地着眼于提高土体的锚固力，从杆体的外形与浆体的材料着手研究，并没有太多地考虑从优化结构受力性能的角度着手设计。因此在使用上有一定的局限。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种局部管缝式端扩型吸能锚杆及其施工方法，本发明能够提供稳定大抗拔力，使结构受力合理，吸能效果明显。

为了达到上述目的，一种局部管缝式端扩型吸能锚杆，包括锚杆杆体，锚杆杆体为中空管，锚杆杆体上开设有若干注浆孔，锚杆杆体底部设置有锚头，锚杆杆体底部的轴面上设置有若干倒刺型钢筋短肢，锚杆杆体的上套设有定位套管，定位套管上设置有管缝式钢管，管缝式钢管套设在锚杆杆体上，管缝式钢管内设置有弹簧，弹簧的底部连接定位套管，弹簧的顶部固定在锚杆杆体的外壁上，定位套管能够在锚杆杆体上上下滑动，锚杆杆体内设置有注浆管，注浆管的顶部具有止浆孔，底部与注浆孔连接，锚杆杆体的顶部设置有承压挡板，承压挡板与管缝式钢管间的锚杆杆体外套设有硬塑料套管；

管缝式钢管的纵向开缝，两端呈锥体状。

压力挡板的顶部设置有垫板，垫板通过螺栓与锚杆杆体连接。

定位管套为倒圆台形。

锚头大于锚杆杆体的直径。

倒刺型钢筋短肢为6-8根。

一种局部管缝式端扩型吸能锚杆的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，预制锚孔，锚孔的孔径比管缝式钢管外径小2-5mm；

步骤二，将锚杆杆体插入锚孔中，并将管缝式钢管打入孔内，固定在预制位置；

步骤三，向上提拉，使弹簧拉伸至预设位置，进行临时锚固；

步骤四，利用注浆管对锚杆杆体下段进行加压注浆，直至浆体充满止浆孔，并养护至要求强度；

步骤五，解除临时锚固，对锚杆杆体上段进行注浆，直至浆体充满锚杆杆体，并养护至要求强度；

步骤六，张拉锚杆杆体，施加预应力后将承压挡板固定在地表。

步骤一中，预制锚孔的方法如下：

将边坡或围岩外表面清理干净，用钻孔机按设计要求在相应位置钻孔，锚孔的孔径比管缝式岗位外径小2-5mm，根据设计要求﹑岩层土质情况及钻孔深度，使用炸药与雷管进行端部扩孔，清除孔内的碎岩屑和积土碎渣，完成预制锚孔。