[发明专利]真空锚杆

说明书

本发明公开了一种真空锚杆，包括锚固段、真空段、端头和杆体，所述的真空段位于锚固段与端头之间，所述的锚固段与真空段位于被加固体内，真空段与被加固体的交界处设有支护件，所述的支护件与端头之间设有密封件，所述的真空段内设有套管，套管管壁上设有若干小孔，套管内插有与真空源连接的真空传导管，所述的真空传导管穿过支护件和端头，使锚杆工作时真空段处于真空状态。本发明的真空段能促使周围土体孔隙气压下降，土体内有效应力增加；土体与锚固段的摩擦力增加，即锚固力增加，锚杆的功效提升；真空压力的获取设备简易廉价，能源消耗量小，相较于钢筋混凝土的锚杆成本非常低，也大大减小碳排放。

技术领域

本发明涉及基坑支护、边坡加固、隧道或巷道围岩支护技术领域，尤其涉及一种真空锚杆。

背景技术

锚杆支护是在边坡、基坑等地表工程及隧道、采场等地下硐室施工中采用的一种加固支护方式。土层锚杆常用钢筋、钢绞线等金属件制成杆体，植入土层中预先钻好的钻孔中，在杆体四周注浆，利用锚杆与土体的黏结摩擦作用将土层与锚杆结合在一起，稳固土层，达到支护目的。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种真空锚杆。

技术方案：本发明包括锚固段、真空段、端头和杆体，所述的真空段位于锚固段与端头之间，所述的锚固段与真空段位于被加固体内，真空段与被加固体的交界处设有支护件，所述的支护件与端头之间设有密封件，所述的真空段内设有套管，套管管壁上设有若干小孔，套管内插有与真空源连接的真空传导管，所述的真空传导管穿过支护件和端头，使锚杆工作时真空段处于真空状态。

所述的端头包括支台座、锚具和支架，所述的台座与支护件之间设有密封件。

所述的真空传导管穿过台座与真空源连接，使锚杆工作时真空段处于真空状态。

所述真空段的长度不小于1m。

所述的密封件包括外环密封圈、杆体密封圈和骨架，所述的骨架连接外环密封圈和杆体密封圈，外环密封圈实现对钻孔四周的密封，杆体密封圈实现对杆体四周的密封。

所述的外环密封圈和杆体密封圈为橡胶材质，施加压力后密封件与杆体、台座、支护件之间均具有闭气功能。

所述的杆体为实心或四周闭气的空心结构，杆体贯穿锚固段、真空段和端头，且保证杆体处于套管的中心位置，中心位置的混凝土保护层均匀。

所述的支护件选用不透气材料，其强度大于5MPa。

所述套管管壁上的小孔孔径介于0.5-2mm之间，且小于周围土体平均粒径的3倍，防止周围的土颗粒进入，当土体为黏土、粉土等细粒土时，套管四周包裹一层土工布。

一种真空锚杆的施工方法，包括以下步骤：

(1)设置支护件并钻孔；

(2)插入套管及杆体，并在锚固段注浆；

(3)安装端头，施加锚固力；

(4)将真空传导管与真空源连接，抽真空；

(5)不再需要真空锚杆时，停止抽真空，撤除真空源。

有益效果：本发明的真空段能促使周围土体孔隙气压下降，土体内有效应力增加，具有以下优势：

(1)土体抗剪强度提高，被加固体的抗滑力增加，自身稳定性提高；

(2)土体与锚固段的摩擦力增加，即锚固力增加，锚杆的功效提升；

(3)真空压力的获取设备简易廉价，能源消耗量小，相较于钢筋混凝土的锚杆成本非常低，也大大减小碳排放。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；