[發(fā)明專利]自由段組件、預應力自鉆式中空注漿錨桿及施工方法

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• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115538431A
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設計）人: 王進海;孫曉剛;肖智廣;許戰(zhàn)波
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽恒諾錨固技術(shù)有限公司
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E02D15/04;E02D31/06;E02D17/04;E02D17/20;E21D21/00;E21D20/00;E21D20/02
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 余炎鋒

本發(fā)明屬于巖土工程錨固支護技術(shù)領(lǐng)域。公開了一種自由段組件，包括外套管、前端頭和后端頭，外套管包括前后依次同軸設置的前套管、至少一根中套管和后套管；前端頭的內(nèi)壁上設置有與中空錨桿體匹配的內(nèi)螺紋，前端頭固定在所述前套管的前端部；所述后端頭與后套管匹配插接；所述前套管與相鄰的中套管之間、相鄰兩中套管之間、后套管與相鄰的中套管之間均通過螺紋連接結(jié)構(gòu)連接。還公開了一種預應力自鉆式中空注漿錨桿及施工方法。本發(fā)明的自由段采用逐根接長的方法有效解決了自鉆式中空注漿錨桿無法設置5m以上自由段的問題；通過施加預應力，可有效控制圍巖變形，避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，有效拓展了自鉆式中空注漿錨桿的應用范圍。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土工程錨固支護技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自由段組件、預應力自鉆式中空注漿錨桿及施工方法。

背景技術(shù)

在巖土錨固工程中，尤其是涉及到公路、鐵路、水電站、建筑等邊坡工程，為有效控制坡面變形或坍塌，需對地層進行錨桿加固，常采用預應力錨桿或者錨索。

當遇到特別易塌孔的砂卵石層、雜填土層或其他破碎巖土層，則需采用護壁的方法施工，但該種方法成本高，施工效率低，為解決該問題，自鉆式中空注漿錨桿得到應用，其可一次性鉆進注漿可有效解決鉆進塌孔問題。

自鉆式中空注漿錨桿由中空錨桿體、連接套、鉆頭、螺母、墊板等組成，中空錨桿體可由連接套接長，鉆頭安裝在錨桿端部起鉆進作用；施工時將一根中空錨桿體和鉆頭及鉆進連接，然后從中空錨桿體注入水泥漿同時進行鉆進，鉆進完成后拆掉鉆機和中空錨桿體之間的連接，然后安裝連接套及下一根中空錨桿體后，和鉆機連接繼續(xù)鉆進，通過不斷接長中空錨桿體并鉆進至預定深度，則施工完成。

因自鉆式中空注漿錨桿最終留在孔中做加強筋用，考慮到成本影響，其直徑要比鉆桿細，為保證自鉆式中空錨桿體順利鉆進，其單根中空錨桿體長度一般為3m或者4m，如果太長的話則鉆進中鉆孔外中空錨桿體彎曲過大無法施工；

我國標準《CECS22-2005 巖土錨桿錨索技術(shù)規(guī)程》中要求錨桿自由段長度不應小于5m，實際施工中會根據(jù)巖層滑移面設置自由段，其自由段往往可達10m以上，自鉆式中空注漿錨桿采用不斷接長的方式施工且由上段分析可知，單根中空錨桿體長度一般為3m或4m，其無法設置5m及以上的自由段，故無法滿足國家標準要求。

國內(nèi)也存在使用自鉆式中空注漿錨桿做預應力錨桿的施工方法，其采用逐根在自由段錨桿外包裹波紋管或PVC管，然后用膠帶將相鄰的波紋管或PVC管連接在一起，該種施工方法僅可用于地質(zhì)為松軟土層且對防腐要求不高的臨時性支護中，當用于卵石或碎石地層中，該種自由段會很快因震動或和孔壁摩擦而出現(xiàn)破碎或脫落，進而導致自由段設置失效，更無法保證防腐要求。

綜上所述，在遇到特別易塌孔的砂卵石層、雜填土層或其他破碎巖土層，常規(guī)的錨桿或錨索需護壁鉆進施工，成本高，為解決該問題需采用自鉆式中空注漿錨桿施工，但自鉆式中空注漿錨桿無法設置滿足國家標準長度的自由段，其抵抗巖土體變形能力較差，存在施工質(zhì)量問題，應用受到了限制。

存在的問題是：現(xiàn)有技術(shù)為自鉆式中空注漿錨桿，在遇到特別易塌孔的砂卵石層、雜填土層或其他破碎巖土層，其采用邊鉆進邊施工的方法，受錨桿剛度及設備限制，每根中空錨桿體的長度通常為3m，施工中需要不斷接長，且采用邊鉆進邊注漿的方法施工，該自鉆式中空注漿錨桿施工時受到劇烈震動及和孔壁劇烈摩擦，故現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)滿足國家標準要求的長度不低于5m的自由段，故其應用領(lǐng)域受到了限制，同時未設置自由段則其抵抗巖土體變形的能力也較差，存在施工質(zhì)量問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對上述存在的問題和不足，提供一種自由段組件、預應力自鉆式中空注漿錨桿及施工方法，本發(fā)明的自由段采用逐根接長的方法有效解決了自鉆式中空注漿錨桿無法設置5m以上自由段的問題，其自由段和孔壁摩擦會使其和中空錨桿體固定的連接越來越緊；通過施加預應力，可有效控制圍巖變形，避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問題，有效拓展了自鉆式中空注漿錨桿的應用范圍。

為實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是：