[發明專利]一種預張拉擴底錨索及其構建支護結構的施工方法

在審

• 申請號: 202010872687.3
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111877334A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 袁方龍;劉和文;劉凱;何平;許藝騰;張帆;王健
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司;中交第一航務工程局有限公司;天津港灣工程質量檢測中心有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E02D29/02;E02D17/20
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

本發明提供了一種預張拉擴底錨索及其構建支護結構的施工方法，預張拉擴底錨索包括擴孔鉆頭、擠壓接頭、擴體錨頭和錨筋體，擴孔鉆頭連接在擴體錨頭的頂部，錨筋體通過擠壓接頭連接在擴體錨頭的尾部；所述擴體錨頭包括芯管和支撐架，支撐架包括兩個套環和連接在兩個套環之間的沿套環圓周分布的多個節桿，兩個套環都套裝在芯管上。將擴底錨索按設計傾角和孔深鉆進坡面；張拉錨筋體，支撐架受壓撐開形成“燈籠”狀擴體支架；往“燈籠”內注漿形成密實擴體將擴底錨索錨固于穩定土層內；施工格構擋墻，并用錨具將施加預應力的擴體錨索與格構擋墻連接成空間支護結構，從而使坡面不穩定土體被錨固于穩定土層中。

技術領域

本發明屬于擴體錨固技術領域，具體涉及一種預張拉擴底錨索及其構建支護結構的施工方法。

背景技術

巖土工程錨固技術是當前巖土工程領域中的一個重要分支，是解決巖土工程穩定性問題較為經濟、有效的方法之一，目前，巖土錨固技術在能源、交通、水利和城市基礎建設中獲得廣泛應用，錨固結構形式和工藝處于不斷更新和完善中。

擴體錨索(桿)作為一種高承載力的新型支護結構越來越受到廣大工程人員的重視，其使用突破了傳統錨索(桿)長度不足造成的不利影響，極大的提高了支護結構的經濟性和有效性。根據擴體成型方式的不同，大致可將擴體錨索(桿)分為充氣(注漿)膨脹串囊型，張拉(受壓)膨脹型等，目前對充氣(注漿)膨脹串囊型錨索(桿)的研究尚處于發展階段，其在安全性、施工工藝、成本等方面存在諸多問題，而張拉(受壓)膨脹型錨索(桿)憑借擴體段在結構上的多樣性，更容易被研發和應用，盡管如此，但該類型錨索(桿)卻沒能在工程中得到大規模推廣，其主要原因如下：擴體成型效果差，或成型后擴體強度低，無法滿足設計承載力要求；擴體結構過于復雜，制造成本較高；施工安裝工藝不成熟，影響工程進度。

發明內容

本發明針對現有擴體錨索(桿)存在的擴體段結構復雜，制造成本較高、安裝施工繁瑣，擴體不易成型，或擴體強度無法保證等問題，創造性的提出一種預張拉擴底錨索及其構建支護結構的施工方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種預張拉擴底錨索，包括擴孔鉆頭(2-1)、擠壓接頭(2-2)、擴體錨頭(2-3)和錨筋體(2-4)，擴孔鉆頭(2-1)連接在擴體錨頭(2-3)的頂部，錨筋體(2-4)通過擠壓接頭(2-2)連接在擴體錨頭(2-3)的尾部；

所述擴體錨頭(2-3)包括芯管(2-6)和支撐架(2-5)；在芯管(2-6)外壁上沿芯管縱向設有凸起的翼緣(2-8)，所述擴孔鉆頭(2-1)固定安裝在芯管(2-6)頂端，所述擠壓接頭(2-2)固定連接在芯管(2-6)尾端；支撐架(2-5)包括兩個套環(2-10)和連接在兩個套環之間的沿套環圓周分布的多個節桿(2-12)，兩個套環(2-10)都套裝在芯管(2-6)上，其中一個套環靠近擴孔鉆頭(2-1)一側，另一個套環靠近擠壓接頭(2-2)一側，支撐架(2-5)的靠近擠壓接頭(2-2)一側的套環(2-10)上設有外置螺紋，用于與鉆桿進行螺紋連接；在每個套環(2-10)外壁上沿其圓周間隔設有多個鉸接點(2-11)，單個節桿的兩端分別鉸接連接在兩個套環的鉸接點上，單個節桿的中間部位設置有鉸接點；在每個套環(2-10)內壁設有與芯管(2-6)的翼緣(2-8)相配合的凹槽，套環(2-10)套裝在芯管(2-6)上后，通過套環(2-10)的凹槽與芯管(2-6)的翼緣(2-8)相配合安裝，能夠限制套環(2-10)與芯管(2-6)的轉動自由度但不限制軸向滑動自由度，以使鉆桿鉆動時，擴體錨頭(2-3)與芯管(2-5)同步鉆進，并且當兩個套環(2-10)在芯管(2-6)上相對靠近滑動時，兩個套環之間的節桿能夠撐開形成“燈籠”狀擴體支架。

在上述技術方案中，所述翼緣(2-8)的數量為兩道，兩道翼緣(2-8)以芯管的直徑對稱布置。

在上述技術方案中，每個節桿由兩個長度相等的子節桿鉸接對接組成。