[發明專利]一種全長倒楔式預應力錨桿及其使用方法

在審

• 申請號: 201810697129.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108756979A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 姚囝;王為琪;王其虎;葉義成;劉艷章;王文杰;柯麗華;張紅軍
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02;E02D5/74
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明具體涉及一種全長倒楔式預應力錨桿及其使用方法。其技術方案是：桿體(1)一端設有一段外螺紋(4)，外螺紋(4)段由里向外設有托盤(5)和螺母(6)。桿體(1)的外壁均勻地焊接有5～15個傘狀倒楔(2)，相鄰傘狀倒楔(2)間的桿體(1)布置有1～2圈注漿孔(3)，每圈注漿孔(3)為4～6個。傘狀倒楔(2)由圓環(7)和倒楔體(8)組成，倒楔體(8)均勻地焊接在圓環(7)的同側；倒楔體(8)由12～16個相同的楔片組成，楔片為等腰梯形；倒楔體(8)的楔片中心線與圓環(7)環面的素線夾角為6～10°，等腰梯形楔片的上底朝向桿體(1)的外螺紋(4)段。本發明具有結構簡單、成本低、施工簡便、能同時提供軸向和徑向預應力的特點；本發明錨固效果好，適用于巖土工程的錨桿支護領域。

技術領域

本發明涉及一種預應力錨桿，具體涉及一種全長倒楔式預應力錨桿及其使用方法。

背景技術

錨桿在巖土工程支護領域具有廣泛的應用，錨桿通過與巖體的相互作用，提高巖體的受載能力，從而提高巖土工程的穩定性。目前，可提供預應力的錨桿主要有提供軸向預應力和徑向預應力的兩種錨桿。其中，提供軸向預應力的錨桿主要是為了提高桿體與巖體之間的摩擦力，對桿體預應力張拉和鎖緊，通過螺紋或樹脂粘結材料來提供預應力，施工較為復雜且提供的摩擦力較小；提供徑向預應力的錨桿通過全長范圍內對孔壁施加徑向壓力和阻止圍巖滑動的摩擦力，加上錨桿托盤托板的承托力，從而使圍巖處于三向受力狀態，實現巖層穩定，但對桿體強度、剛度和彈性性能以及施工精度等都具有較高的要求。

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，目的是提供一種結構簡單、成本低、施工簡便、可同時提供軸向預應力和徑向預應力的全長倒楔式預應力錨桿，所述全長倒楔式預應力錨桿的使用效果好。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：所述倒楔式預應力錨桿由桿體、傘狀倒楔、托盤和螺母組成。

桿體呈圓管狀，桿體的外壁直徑為25～35mm，桿體的長度為1.8～2.2m。桿體一端設有一段外螺紋，所述一段外螺紋的長度為50～100mm，外螺紋段由里向外設有托盤和螺母。桿體的外壁焊接有5～15個傘狀倒楔，傘狀倒楔在桿體上等間距布置；相鄰傘狀倒楔間的桿體布置有1～2圈注漿孔，每圈注漿孔為4～6個，每圈注漿孔沿桿體的圓周方向均勻布置。

所述傘狀倒楔由圓環和倒楔體組成，倒楔體均勻地焊接在圓環的同側。所述倒楔體由12～16個相同的楔片組成，楔片為等腰梯形，等腰梯形的上底寬為3～5mm，等腰梯形的下底寬為6～10mm，等腰梯形的高為25～40mm。

倒楔體的楔片中心線與圓環環面的素線夾角為6～10°，等腰梯形楔片的上底朝向桿體的外螺紋段。

所述圓環的寬度b＝10～20mm，圓環的內徑與所述桿體的外徑的名義尺寸相同。

所述倒楔式預應力錨桿的使用方法是：

步驟一、在巖體中鉆有鉆孔，鉆孔的直徑比錨桿桿體的直徑大5～8mm；

步驟二、將固定有傘狀倒楔的桿體插入鉆孔中，旋緊螺母將托盤固定在巖體上；再從桿體的端部注入膨脹型注漿體，膨脹型注漿體通過注漿孔進入桿體和鉆孔之間的空隙。

由于采用上述技術方案，本發明與現有技術相比具有如下積極效果：

本發明由桿體、傘狀倒楔、托盤和螺母組成；注漿孔和外螺紋直接布置在桿體上，結構簡單，成本低。

本發明在使用時采用鉆孔、固定傘狀倒楔、安裝錨桿和注漿四個過程，施工簡便。

本發明的傘狀倒楔能提高錨桿桿體和巖體之間的摩擦力，巖體越產生移動，傘狀倒楔越嵌入巖體，提供的摩擦力越大，從而限制巖體的位移；本發明注入的膨脹型注漿體在凝結過程中可提供膨脹力，形成沿桿體徑向的預應力。通過傘狀倒楔和膨脹型注漿體分別提供的軸向預應力和徑向預應力，使巖體處于三向受力狀態，具有更好的錨固效果。