[发明专利]伞式锚具

说明书

本发明涉及土木建筑工程和土工测试中提供抗拔力的锚固装置。

传统的锚固装置包括锚具和钢筋混凝土锚杆等，这些锚固装置在锚入土体及工作的过程中，其本身的形状、结构以及与土体间的接触状况基本不变。因而具有施工困难、锚入深度小、提供抗拔力小等缺点。一种对这类已知技术的改进装置——在中国专利CN 1111702A中进行了描述——采用一根长条形的一端带有一叶片状土壤结合器的杆作为锚撑，通过结合器的旋转，使结合器从初始关闭状态转动到第二开启状态，以此种方式使土壤结合器与土体结合。尽管这种装置在达到第二开启状态下可以增加该锚固装置抗拔力，但仍存在以下几方面缺点：

a)该锚撑在打入土体的过程中(如专利文件CN 1111702A说明书中图11及图12a所示)，由于结合器有叶状结构的平板(27)，且平板呈弯曲状，这使得该锚撑打入土体方向端部较大，仍然较难打入土体；

b)该锚撑在打入土体的过程中(如专利文件CN 1111702A说明书中图11及图12a所示)，在达到预定位置后，往往在沿螺纹杆(35)方向上留下与打入端大小基本相同的空隙，使得叶片(如专利文件CN 1111702A说明书中图9a、b及图13a、b所示)在初始关闭状态时弯曲端(30a、b)或(55)没有插入土体或极少插入土体，加之另一端(即尖端(54)或(28))已插入土体，在打入土体后(如专利文件CN 1111702A说明书中图12b所示)，拉拔螺纹杆(35)时，由于在叶状结构的平板(27)或(53)上，没有在径向远离螺纹杆(35)方向上力的作用，或该作用力达不到足够大，难以使该锚撑的结合器从初始关闭状态转动到第二开启状态以达到预期目的。当采用沿螺纹杆(35)方向在该处空隙内灌入混凝土等措施时，大幅度增加了工程费用；

c)该锚撑在打入到预定位置后转动到第二开启状态工作时(如专利文件CN 1111702A说明书中图12c所示)，锚撑的结合器的叶状结构提供抗拔力的较大部分，由于该结合器的单一叶片结构，使得锚固段受力不对称，且叶片结构以悬臂梁的方式与螺纹杆(35)相连，使得在锚撑受外力时平板(27)或(53)与螺纹杆(35)在该连结处均产生很大的弯矩，从而使得该部分结构对材料强度及刚度要求较高，加之在锚撑打入预定位置的过程中的预钻孔及拆卸细长套管(43)等较复杂的操作过程，使其应用和推广受到较大限制。

本发明的目的在于提供一种改进的锚固装置。该锚固装置能有效地减小锚入时土体的阻力，工作时与土体充分接触产生较大的抗拔力，从而改善锚固装置的性能，开拓锚具应用的新领域。

本伞式锚具由锚头、锚杆和锚杆套三部分组成。其中锚头是伞式锚具与土体相互作用从而产生抗拔力的部件，其工作机理与普通雨伞相似。其特征是锚头在锚入时收起，占据的空间小，起撑后，工作时，锚头自行张开，占据的空间大，与土体充分接触，锚杆可以再使用。

本发明与现有锚固装置相比，它的锚沿窄，易于锚入，宜于机械化施工，提高工作效率；对土体的扰动小，锚入深度大；锚具在工作时，锚头张开，因而提供的抗拔力大；本发明开拓了锚具应用的新领域，可以应用于桩基测试，锚杆档土墙以及深基坑支护等工程领域中。

图1为本伞式锚具的剖视图，在图1中，部件(1)-(6)为主体构件，(7)为备用构件，其他(8)和(9)为键连接，(10)为锚杆上焊接的销。

图2为本伞式锚具的侧视图。

下面对照图1和图2进一步说明本发明的方案与实施方式。

在图中，(1)为普通钻头，它的转动可以带动锚具锚入土体；(2)为伞股，它可以象雨伞一样撑开并能承受一定的荷载；(3)为抗拉柔性网，它可以伴随(2)的撑开而伸展开，扩大锚头与土体的相互作用面积，并与(2)一起产生较大的抗拔力；(4)为伞柄，此部件套在锚杆(5)上，并可以上下滑动，其外缘接有如螺旋面状的锚沿(6)，它可以随着锚杆的转动而锚入土体，当锚具受到拔力时，(1)带动(2)有向上移动的趋势，此处由于锚沿(6)而产生阻力，并拉松周围的土体，从而(1)带动(2)插入土体，开始撑开。必要时，还可以将锚杆套(7)套入锚杆(5)中，在土体表面施加外力起撑。本伞式锚具起撑后，由于土体对(2)产生阻力，伞柄(4)沿着锚杆(5)相对下滑，锚头便可以随着拔力的增大而自行撑开，当伞柄(4)与普通钻头(1)处接触时，不再下滑，锚头的形状稳定，从而提供较大的抗拔力。其提供的抗拔力大小由伞股(2)的长短及强度决定。