[實用新型]圓餅狀抗滑鍵管式錨桿

有效

• 申請號: 201220551257.2
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN202936781U
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 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

本實用新型涉及巖土錨固技術，尤其涉及圓餅狀抗滑鍵管式錨桿。

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，改善被錨固巖土體的應力狀態以使之穩定，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，隨著其理論研究和技術的發展，現已廣泛應用于礦山、水利、水電、公路、鐵路、市政、城建、地質、軍工等領域，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，克服普通錨桿錨固的弊端，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，還將造成錨固力的進一步下降。

發明內容

本實用新型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圓餅狀抗滑鍵管式錨桿。

為解決上述問題，本實用新型所述的圓餅狀抗滑鍵管式錨桿，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多個圓形口，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所述管壁內設有裝有雷管的起爆藥包；設有所述圓形口的所述管壁內設有柱狀裝藥。

所述雷管連有雷管腳線。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、由于本實用新型中管式桿體的管壁內裝有安裝了雷管的起爆藥包和柱狀裝藥。首先，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；尤其重要的是，柱狀裝藥的爆炸所產生的爆轟氣體直接地對管式桿體管壁的圓形口所對的鉆孔壁上的巖土體強烈地沖擊壓縮，致使孔壁巖土體粉碎，并且使更深處的巖土體因徑向受壓、環向受拉而破碎，在管壁的圓形口處形成圓形凹坑，隨之對管式桿體管腔和圓形凹坑中充注漿體，圓形凹坑中的注漿體形成圓餅狀抗滑鍵，使管式桿體與巖土體緊密結合，亦即借助于深深地栓塞于孔壁巖土體和管式桿體之間的圓餅狀抗滑鍵，從根本上改變了錨固荷載傳遞機制，構建了摩擦-抗滑鍵新型復合錨固，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、本實用新型結構簡單、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

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型爆破前裝藥軸截面圖示意圖。

圖3為本實用新型爆破前管式桿體和圓形口示意圖。

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—圓餅狀抗滑鍵?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—圓形口。

具體實施方式

如圖1~3所示，圓餅狀抗滑鍵管式錨桿，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上分布有多個圓形口15，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；設有圓形口15的管壁14內設有柱狀裝藥12。

其中：雷管10連有雷管腳線11。

使用時，⑴按設計要求對軟弱巖土體1布置鉆孔3；⑵將外徑比鉆孔3孔徑小1~2mm的管式桿體4頂入鉆孔3中，在管式桿體4頂端填充炮泥13；⑶利用柱狀裝藥12藥卷之間間隔小于殉爆距離，通過殉爆即刻起爆爆破所有柱狀裝藥12；⑷爆炸作用驅使管式桿體4的管壁14發生塑性變形，徑向擴張擠壓巖土體1，能立即提供錨固力，阻止巖土體1與錨桿的相對滑動，達到即刻錨固的效果；同時，柱狀裝藥12的爆炸所產生的爆轟氣體直接地對管式桿體4管壁14的圓形口15所對鉆孔壁上的巖土體1強烈地沖擊壓縮，致使孔壁巖土體1粉碎，并且使更深處的巖土體1因徑向受壓、環向受拉而破碎，在管壁14的圓形口處形成圓形凹坑；⑸對管式桿體4充填注漿體2，使注漿體2不僅充滿管式桿體4的管腔，而且通過管壁14的圓形口15對圓形凹坑充注漿體2，直至部分注漿體2充填到巖土體1的裂隙之中，圓形凹坑中的注漿體2形成的圓餅狀抗滑鍵6使管式桿體4與巖土體1緊密結合，亦即借助于深深地栓塞于孔壁巖土體1和管式桿體4之間的圓餅狀抗滑鍵6，從根本上改變了錨固荷載傳遞機制，建成了摩擦-抗滑鍵新型復合錨固，顯著地改善了巖土錨固效果，更好地調動了巖土體1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1的穩定性，使錨固工程的安全性得到大大提高。