一种多级增阻锚杆及施工方法.pdf

本发明公开了一种多级增阻锚杆及施工方法，包括杆体，杆体前部固定设有杆体止动块，杆体后部连接有顶进杆，杆体止动块和顶进杆之间的杆体外部套装有空心构造的多个自扩装置，顶进杆能够推动自扩装置移动，自扩装置前部为锥体结构，自扩装置的中间为空心连接杆，后部沿自扩装置的圆周方向设有多个楔片，相邻自扩装置的楔片和锥体结构相连，杆体的尾部设有固定装置。装置具有可拆装性，可以改变增阻级数，方便针对工程实际，采取多种增阻级别设置；应力施加简单，通过螺栓的旋进，实现自扩装置后端的扩张；自扩装置后端米字型楔片前厚后薄的设计，方便了锥型端的贯入，同时张开的楔片可方便的插入围岩或周围土体内部，增大了杆体与土体的摩阻力。

1.  一种多级增阻锚杆，其特征是，包括杆体，所述杆体前部固定设有杆体止动块，所述杆体后部连接有顶进杆，所述杆体止动块和顶进杆之间的杆体外部套装有空心构造的多个自扩装置，所述顶进杆能够推动自扩装置移动，所述自扩装置前部为锥体结构，自扩装置的中间为空心连接杆，后部沿自扩装置的圆周方向设有多个楔片，所述第一个自扩装置的锥体结构与杆体止动块连接，最后一个自扩装置的楔片与顶进杆连接，相邻自扩装置的楔片和锥体结构相连，所述杆体的尾部设有固定装置。

2.  如权利要求1所述的多级增阻锚杆，其特征是，所述杆体为实心构造，后端设有螺纹。

3.  如权利要求1所述的多级增阻锚杆，其特征是，所述顶进杆为空心构造，顶进杆前端为锥体结构，后端设有顶进底座，中间为空心连接杆。

4.  如权利要求1所述的多级增阻锚杆，其特征是，所述固定装置通过杆体后端的螺纹与杆体旋转固定。

5.  如权利要求1所述的多级增阻锚杆，其特征是，所述楔片在自扩装置处于非扩张状态时贴合在杆体上，楔片在一个自扩装置顶紧另一个自扩装置时处于张开状态。

6.  如权利要求1所述的多级增阻锚杆，其特征是，所述楔片前端厚后端薄。

7.  一种多级增阻锚杆的施工方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1：采用锚杆打设机械，打设普通锚孔，锚孔直径大于非扩张状态的锚杆直径；
步骤2：进行锚杆组装，将多个自扩装置、顶进杆顺序嵌套在杆体上，保证杆体后端螺纹外露；
步骤3：将组合好的锚杆伸入锚孔内部，杆体后端螺纹安装固定装置，通过扭动固定装置，使顶进杆沿杆体向内推进，通过顶进杆锥形前端及自扩装置锥型前端挤压自扩装置楔片，使之扩张，完成自动扩张增阻；
步骤4：将锚孔注满浆液，完成锚杆安装。

一种多级增阻锚杆及施工方法
技术领域
本发明属于岩土锚固领域，具体涉及一种多级增阻锚杆及施工方法。
背景技术
传统锚杆都是做成等截面形状，抗拔力主要靠锚固体和岩土体提供，正常情况下该值较小，尤其在软土地区，由于地质条件本身较差，锚固效果也相应不理想。目前国内外锚固技术的研究核心内容是在锚杆结构和施工工艺方面进行改进，以增强锚固效果。但很多增强锚固效果的方法不仅工序复杂而且成本较高。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、操作简便、价格低廉的多级增阻锚杆。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种多级增阻锚杆，包括杆体，所述杆体前部固定设有杆体止动块，所述杆体后部连接有顶进杆，所述杆体止动块和顶进杆之间的杆体外部套装有空心构造的多个自扩装置，所述顶进杆能够推动自扩装置移动，所述自扩装置前部为锥体结构，自扩装置的中间为空心连接杆，后部沿自扩装置的圆周方向设有多个楔片，所述第一个自扩装置的锥体结构与杆体止动块连接，最后一个自扩装置的楔片与顶进杆连接，相邻自扩装置的楔片和锥体结构相连，所述杆体的尾部设有固定装置。
所述杆体为实心构造，后端设有螺纹。
所述顶进杆为空心构造，顶进杆前端为锥体结构，后端设有顶进底座，中间为空心连接杆。
所述固定装置通过杆体后端的螺纹与杆体旋转固定。
所述楔片在自扩装置处于非扩张状态时贴合在杆体上，楔片在一个自扩装置顶紧另一个自扩装置时处于张开状态。
所述楔片前端厚后端薄，方便锥体贯入。通过顶进杆的推动及杆体前端杆体止动块的阻挡挤压，实现自扩装置的自动扩张，通过固定装置固定顶进杆的位置，实现杆体增阻状态的永久固定。
一种多级增阻锚杆的施工方法，包括以下步骤：
步骤1：采用锚杆打设机械，打设普通锚孔，锚孔直径大于非扩张状态的锚杆直径；
步骤2：进行锚杆组装，将多个自扩装置、顶进杆顺序嵌套在杆体上，保证杆体后端螺 纹外露；
步骤3：将组合好的锚杆伸入锚孔内部，杆体后端螺纹安装固定装置，通过扭动固定装置，使顶进杆沿杆体向内推进，通过顶进杆锥形前端及自扩装置锥型前端挤压自扩装置楔片，使之扩张，完成自动扩张增阻；
步骤4：将锚孔注满浆液，完成锚杆安装。
本发明装置适用于岩土锚固，自扩装置的设计可实现锚杆的自动扩张，增大锚杆与岩体及水泥浆液的接触面积，提高其抗拉拔能力。
本发明解决了以往普通锚杆也浆液及围岩接触面积小，抗拉拔能力差的难题，本发明装置具有以下有益效果：
1)装置具有可拆装性，通过改变自扩装置中空连接杆尺寸及杆体嵌套的自扩装置数量，改变增阻级数，方便针对工程实际，采取多种增阻级别设置；
2)应力施加简单，通过螺栓的旋进，实现自扩装置后端的扩张，操作简单可行，满足工程操作要求；
3)自扩装置后端米字型楔片前厚后薄的设计，方便了锥型端的贯入，同时张开的楔片可方便的插入围岩或周围土体内部，增大了杆体与土体的摩阻力；
4)装置各组成部分简单，可实现批量快速生产，满足工厂化，批量化生产要求。
附图说明
图1为本发明多级增阻锚杆的结构示意图；
图2为图1中多级增阻锚杆杆体的结构示意图；
图3为图1中多级增阻锚杆两节自扩装置的结构示意图；
图4为图1中多级增阻锚杆顶进杆的结构示意图；
图中，1.杆体；2.自扩装置；3.顶进杆；4.固定结构；5.杆体止动块；6.杆体螺纹；7.固定螺栓；8.自扩装置锥型前端；9.自扩装置空心连接杆；10.自扩装置米字型楔片；11.顶进杆锥型前端；12.顶进杆空心连接杆；13.顶进杆底座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，多级增阻锚杆，包括杆体1，顺序嵌套安装在杆体1外部的多个自扩装置2，和顶进杆3及固定结构4，自扩装置2和顶进杆3可在杆体1中部及后部自由滑动。通过顶进杆3的推动及杆体止动块5的阻挡挤压，实现自扩装置2的自动扩张，通过固定装置4固定顶进杆3的位置，实现杆体增阻状态的永久固定。
如图2所示，杆体1为实心构造，前端设有杆体止动块5，后端设有螺纹6。固定结构 4，由杆体螺纹6和固定螺栓7构成，可通过扭动固定螺栓7对顶进杆3施加挤压应力。
如图3所示，自扩装置2为空心构造，前端为锥型结构8，后端有贯通截面的米字型楔片10，中间为空心连接杆9，楔片10前端厚后端薄，方便锥型结构8贯入。
如图4所示，顶进杆3为空心构造，前端为锥型结构11，后端有顶进底座13，中间为空心连接杆12，方便对自扩装置施加挤压应力。
应用所述装置实现锚杆多级增阻，包括以下步骤：
1)采用锚杆打设机械，打设普通锚孔，锚孔大小，能保证多级增阻锚杆正常进入。
2)进行锚杆组装，将多个自扩装置2、顶进杆3顺序嵌套在杆体1上，保证杆体后端螺纹外露。
3)将组合好的锚杆伸入锚孔内部，杆体1后端杆体螺纹6安装固定螺栓7，通过扭动螺栓7，使顶进杆11沿杆体1向内推进，通过顶进杆锥形前端11及自扩装置锥型前端8挤压自扩装置米字型楔片10，使之扩张，完成自动扩张增阻。
4)将锚孔注满浆液，完成锚杆安装。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。