[發明專利]順栓管式錨桿

有效

• 申請號: 201210412804.3
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103774656A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 言志信;江平
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E21D21/00;F42D3/04
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

本發明涉及巖土錨固技術，尤其涉及順栓管式錨桿。

背景技術

巖土錨固是通過埋設在地層中的錨桿，將地層緊緊地聯鎖在一起，依賴錨桿-注漿體-孔壁巖土體力的相互作用，調動和提高巖土體的自身強度和自穩能力，以改善應力狀態，使巖土體穩定，從而確保工程安全的技術。巖土錨固技術的工程應用源于19世紀末，隨著其理論研究和工程應用的發展，該技術現已廣泛應用于礦山、水利、水電、公路、鐵路、市政、城建、地質、軍工等部門，作為一種較為理想的支護形式，在地下工程、邊坡工程、深基坑工程等的穩定中發揮重要作用。

巖土錨固不僅受到地層巖性、巖土體結構、地質構造、水文地質等的影響，還可能受到強烈地震的作用，它們均對巖土錨固的安全構成威脅。

在巖土錨固的施工和運營期間，錨桿從注漿體中拔出、錨桿連同注漿體從錨孔中拔出是兩種最基本的巖土錨固破壞形式，它們均會導致巖土錨固失效，給工程安全帶來隱患。為了確保工程安全，必須限制錨桿的錨固力。當需要提供的錨固力較大時，普通錨桿錨固已不能滿足工程的需要，這無疑制約巖土錨固技術的應用和發展，如何改善巖土錨固的荷載傳遞機制，克服普通摩擦型錨固的弊端，成為提高錨桿錨固力，推動巖土錨固技術發展的根本途徑。

此外，巖土錨固中的注漿體固結前幾乎不能提供錨固力，故不能適應軟弱巖土體開挖后要求立即提供錨固力的要求。雖然已有的管縫式錨桿對上述缺點有所克服，錨桿安裝后能立即提供錨固力，有利于及時控制巖土體的變形，但所能提供的錨固力不大；同時，由于軟弱巖土體會從管縫式錨桿的管縫中擠入管腔，將造成錨固力的進一步下降。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能立即提供錨固力以控制巖土體變形，同時改善巖土錨固的荷載傳遞機制以提高錨桿錨固力的順栓管式錨桿。

為解決上述問題，本發明所述的順栓管式錨桿，其特征在于：它包括兩端開口、中空的管式桿體及擋環和墊板；所述管式桿體的管壁上分布有封閉順栓，其頂端填充炮泥并設有帶所述墊板的所述擋環；所述管式桿體底端的管壁內設有裝有雷管的起爆藥包；設有所述封閉順栓的所述管壁內設有柱狀裝藥。

所述雷管連有雷管腳線。

所述封閉順栓通過所述管壁上設有的軸向槽與所述管壁在周向上分離開，同時通過所述管壁上設有的周向槽與所述管式桿體頂端方向上的管壁分離開，僅在所述管式桿體底端方向上與所述管壁相連。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、由于本發明中管式桿體的管壁內裝有內裝雷管的起爆藥包和柱狀裝藥。一方面，錨桿桿體內起爆藥包和柱狀裝藥的爆炸，對管壁產生強烈作用，使管式桿體發生塑性變形，導致管壁徑向擴張擠壓巖土體，能立即提供錨固力，阻止巖土體與錨桿的相對滑動，達到即刻錨固的效果；另一方面，所述柱狀裝藥的爆炸作用將閉合的順栓推開，使順栓壓入巖土體中，也能立即提供錨固力，產生錨固效果。同時，在管式桿體管腔和張開順栓周圍及巖土體裂縫中充注漿體，使管式桿體與注漿體緊密結合，尤其是張開順栓深深地栓塞于孔壁巖土體和注漿體之中，從根本上改變了錨固荷載傳遞機制，構建了摩擦-栓塞新型復合錨固，顯著地改善了巖土錨固效果，更好地調動了巖土體的自穩能力，有效地防止了錨桿錨固的失效，從而提高了巖土體的穩定性，使錨固工程的安全性得到大大加強。

2、本發明結構簡單、便于加工、施工方便、成本低廉，可顯著地加快工程進度，改善巖土錨固效果。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明爆破前裝藥軸截面圖示意圖。

圖3為本發明爆破前管式桿體和閉合順栓示意圖。

圖中：1—巖土體?2—注漿體?3—鉆孔?4—管式桿體?5—管式桿體底端???6—張開順栓??7—擋環??8—墊板??9—起爆藥包??10—雷管??11—雷管腳線???12—柱狀裝藥?13—炮泥?14—管壁?15—軸向槽?16—周向槽?17—封閉順栓18—順栓開口。

具體實施方式

如圖1~3所示，順栓管式錨桿，它包括兩端開口、中空的管式桿體4及擋環7和墊板8。管式桿體4的管壁14上分布有封閉順栓17，其頂端填充炮泥13并設有帶墊板8的擋環7；管式桿體底端5的管壁14內設有裝有雷管10的起爆藥包9；設有封閉順栓17的管壁14內設有柱狀裝藥12。

其中：雷管10連有雷管腳線11。