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原文传递一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法

专利名称：	一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法
摘要：	本发明公开了一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法，属于建筑工程施工技术领域，包括锚垫板、锚杆体、连接装置、膨胀囊、底部锚固端、注浆管、进浆孔、排浆孔；所述连接装置包括横向伸缩杆、伸缩孔和连接器，所述膨胀囊包括囊体和纵向伸缩杆，所述横向伸缩杆和纵向伸缩杆均包括内套管、外套管、橡胶凸起、锁止装置，所述注浆管上设置有进浆孔和排浆孔。本发明采用伞撑式扩大头，改变了传统锚杆的受力分布，增大了锚固体与锚杆体之间的握裹力，增强了锚杆的拉拔力，提高了加固效果，对于地下工程中松散土体的支护能够起到良好的作用。
专利类型：	发明专利
申请人：	北京中岩大地科技股份有限公司
发明人：	宋伟杰;李建平;朱庆凯;王伟涛;刘光磊;武思宇
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T03:00:00+0805
申请号：	CN201911385521.2
公开号：	CN110952542A
分类号：	E02D5/74;E;E02;E02D;E02D5;E02D5/74
申请人地址：	100043 北京市海淀区翠微路12号6层1单元602
主权项：	1.一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于：包括锚垫板、锚杆体、连接装置、膨胀囊、底部锚固端、注浆管、进浆孔、排浆孔；所述连接装置包括横向伸缩杆、伸缩孔和连接器，所述膨胀囊包括囊体、排浆孔和纵向伸缩杆，所述横向伸缩杆和纵向伸缩杆均包括内套管、外套管、橡胶凸起、锁止装置，所述注浆管上设置有进浆孔；所述锚杆体裸露在地表的一端连接有锚垫板，锚杆的中间部分设置自由段，锚杆体另一端通过焊接与连接装置连接，锚杆与注浆管通过钢丝绑扎连接，注浆管的长度等于锚垫板与底部锚固端之间的距离，所述横向伸缩杆的一端固定在伸缩孔内，横向伸缩杆的另一端与纵向伸缩杆焊接，每根纵向伸缩杆对应连接一根横向伸缩杆，所述橡胶凸起和锁止装置固定在内套管上，外套管将内套管、橡胶凸起和锁止装置包裹在内；所述纵向伸缩杆的下端与底部锚固端铰接。 2.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述连接器为圆柱形结构，在圆柱形结构的侧面均匀设置有伸缩孔，当膨胀囊接受到注浆压力后，横向伸缩杆和纵向伸缩杆逐渐伸长，最后形成伞形结构。 3.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述膨胀囊为圆柱形闭性结构，所述膨胀囊为高分子聚合物膜，膨胀囊的弹性模量为10-2000Pa，膨胀囊的厚度为3-8mm。 4.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述内套管采用直径为3-5mm的钢筋制作而成，所述外套管为双层结构，内部采用厚度为2-3mm的橡胶，外部采用厚度为3-5mm的钢管制作而成，所述橡胶凸起为圆台形结构，圆台形结构的上底面直径与外套管的内直径相同，圆台形结构的下底面直径比外套管的内直径大2-5mm，所述锁止装置为圆柱形结构，圆柱形截面直径与圆台形结构下底面直径相同，所述外套管的顶端设置有圆台形结构，圆台型结构的规格比橡胶凸起的规格小0.2-2mm，横向伸缩杆的总长度达0.3-0.7m，纵向伸缩杆的总长度达1.0-1.5m。 5.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述进浆孔的直径范围为15-35mm，所述进浆孔位于膨胀囊内，所述排浆孔的直径分为为5-10mm，所述排浆孔位于囊体之上，且靠近横向伸缩杆一端。 6.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述自由段的长度为1-5m。 7.一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，按照如下方法进行施工：步骤1：钻孔，采用旋喷钻机施工形成锚杆孔，钻孔深度位于滑动面之下1-10m，钻孔的直径是锚杆直径的3-5倍，钻孔底部的扩大头长度为1.0-3.0m，扩大头的直径为锚杆直径的5-20倍，采用0.1-10MPa的注浆压力进行扩大头段施工；步骤2：放入伞撑式扩大头锚杆，放入前将锚杆体与连接装置连接，将连接好的锚杆迅速安装到步骤1钻好的孔洞之内，直至锚杆的底部锚固端伸入到孔洞的最底部；步骤3：向注浆管内泵入浆液，浆液通过进浆孔进入到膨胀囊内，待膨胀囊伸展开之后，浆液通过排浆孔进入到膨胀囊以外的扩大头孔隙内，浆液使膨胀囊带动横向伸缩杆和纵向伸缩杆逐渐伸长；步骤4：持续对膨胀囊进行注浆，当浆液以恒定值从孔口溢出，保持当前注浆压力持续注浆3-5min，注浆完毕后形成伞状锚固体骨架；步骤5；7天以后或浆液固化强度达到峰值强度70%以上，对锚杆进行预应力张拉并锁定。 8.根据权利要求7所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，所述步骤3中采用的浆液为玄武岩纤维水泥浆液，玄武岩浆液主要包括水、水泥、减水剂、玄武岩纤维，其中水灰比为1-1.2，减水剂的用量为水泥质量的1%-2%，玄武岩纤维的用量为浆液总体积的1%-2%，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。 9.根据权利要求7或权利要求8所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，玄武岩纤维根据不同工程地质情况，选用不同长度，土体的标准锤击数N<30，选用玄武岩纤维长度为8-10mm，直径为20um，土体的标准锤击数30≤N<50，选用玄武岩纤维长度为5-7mm，直径为16um，土体的标准锤击数50≤N<80，选用玄武岩纤维长度为3-4mm，直径为12um，土体的标准锤击数N>80，选用玄武岩纤维长度为1-2mm，直径为10um。 10.根据权利要求7或权利要求8所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，所述玄武岩纤维需进行预处理，处理步骤如下：（1）将玄武岩纤维在300°C高温下热处理3min；（2）将热处理后的玄武岩纤维在浓度为75%的乙醇溶液中浸泡10min；（3）将浸泡以后的玄武岩纤维在蒸馏水中浸泡30min，每隔5min搅拌一次；（4）将浸泡后的玄武岩纤维在阴凉处风干。
所属类别：	发明专利