一種多段機械內撐式錨管結構及其施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種多段機械內撐式錨管結構及其施工方法，是針對于基坑開挖等邊坡支護工程，該裝置通過冠齒組的配合，采用機械方法分段工作，采用物理機械咬合方法進行錨固，屬于巖土工程及環境工程等相關技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著城市的發展，城市用地越來越稀少，對城市地下空間的利用日益增加。開發城市地下空間的方法中，非開挖工程技術要求高，成本也高，因此，基坑開挖是目前開發地下空間的比較常用的方法。然而不少地區的土體性質較差，給施工帶來的難度，基坑開挖的邊坡穩定問題顯得十分重要。基坑開挖邊坡支護形式多樣，如放坡開挖、外拉錨配合護壁粧開挖、地下連續墻加錨桿、護坡粧加錨桿、攪拌粧支護及逆作法施工等。其中，錨管支護具有占用場地小、基坑內施工空間大、施工速度快等優點，因而被廣泛運用在基坑開挖支護工程中。錨管支護的錨固方式一般為注漿錨固，注漿錨固存在兩個難點，一是注漿飽滿的程度不能得到可靠保證，二是注漿凝固發揮作用需要一段時間，不能用作及時加固。為了解決這兩個問題，本發明改變了錨固方法，采用物理機械分段內撐錨固的方法，對錨管支護提出了省時又省料的新方法。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提出一種多段機械內撐式錨管結構及其施工方法，通過機械咬合方法，采用物理方法進行錨管的錨固，以解決錨管注漿不飽滿和不能及時加固的問題。本發明主要適用于基坑開挖的邊坡支護工程。
[0004]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案予以實現:
一種多段機械內撐式銷管，包含:機械冠齒頂撐頭，曲柄扭把和金屬薄壁銷管。
[0005]機械冠齒頂撐頭由兩個徑向頂撐頭、兩個徑向冠齒、一個軸向冠齒，四條軸向定位導軌槽組成，軸向冠齒驅動兩個徑向冠齒，徑向冠齒連接兩個徑向頂撐頭，徑向冠齒在軸向冠齒的驅動下逐步向外旋出，將徑向頂撐頭向外頂出，軸向定位導軌槽與金屬薄壁錨管內的軸向定位導軌相配合，確保機械冠齒頂撐頭在金屬薄壁錨管中保持固定姿態。
[0006]曲柄扭把一端有與軸向冠齒相連的螺旋接頭，能夠在錨管外端搖動以帶動軸向冠齒ο
[0007]金屬薄壁錨管是一端開口的金屬薄壁圓管，內部有四條軸向定位導軌。
[0008]—種多段機械內撐式錨管結構連接和運轉特征是:機械冠齒頂撐頭的四條軸向定位導軌槽與金屬薄壁錨管內部的四條軸向定位導軌相配合。曲柄扭把上與軸向冠齒組通過螺旋接頭連接，通過轉動曲柄扭把帶動軸向冠齒轉動，軸線冠齒帶動徑向冠齒轉動，使徑向頂撐頭向外把金屬薄壁錨管撐出兩個凸起點，凸起點與周圍土體互相咬合，反向轉動曲柄扭把帶動徑向頂撐頭內收。
[0009] 一種多段機械內撐式錨管及施工方法:
1)、在基坑需要打設錨管的地方進行測量定位，根據邊坡穩定計算結果確定布置形式和布置密度，以便鉆孔；
2)、用錨桿機在定位的地方進行鉆孔，清孔，打入金屬薄壁錨管；
3)、將曲柄扭把上與軸向冠齒相連的螺旋接頭7接好；
4)、將機械冠齒頂撐頭的四條定位導軌槽卡在金屬薄壁錨管內部的四條軸向定位導軌上;
5)、機械冠齒頂撐頭沿著機頭導軌推進，推進一定距離，轉動曲柄扭把帶動軸向冠齒轉動，軸向冠齒帶動徑向冠齒轉動，使徑向頂撐頭向外撐出，將金屬薄壁錨管撐出兩個凸起點，凸起點與周圍土體互相咬合，再次反向轉動曲柄扭把帶動徑向頂撐頭內收；
6)、徑向頂撐頭回到原位后，機械冠齒頂撐頭繼續前進，到達下一個頂撐部位重復頂撐錨固動作，多次頂撐結束后，機械冠齒頂撐頭沿著軸向定位導軌后退，直至退出金屬薄壁錨管，打設完成一根銷管。
[0010]本發明采用完全機械的方式代替注漿進行錨固，通過機械冠齒頂撐頭在錨管內撐出凸起點，凸起點與周圍土體互相擠壓咬合達到錨固的效果。此方法節約了注漿材料，也避免了注漿凝固時間的限制，將物理方法應用到錨固中，開辟了新的錨固思路。
[0011]
本發明的優點
本發明提出的用于基坑開挖支護工程中的多段機械內撐式錨管，采用液壓擴大機頭分段擴大錨管，在金屬薄壁錨管內頂出多個凸起點，利用物理方法加強土體之間的連接，達到錨固的效果，占用場地小、基坑內施工空間大、施工速度快。該裝置儀器采用冠齒組之間的組合關系，由曲柄扭把帶動冠齒轉動，從而達到內撐的目的，通過機械工作實現，操作簡便，施工效率高，具有良好的效益。
【附圖說明】
[0012]附圖1為機械冠齒頂撐頭示意圖附圖2為曲柄扭把不意圖
附圖3為金屬薄壁錨管示意圖附圖4為整體示意圖
圖中機械冠齒頂撐頭，2徑向頂撐頭，3徑向冠齒，4軸向冠齒，5軸向定位導軌槽，6曲柄扭把，7螺旋接頭，8金屬薄壁錨管，9軸向定位導軌。
[0013]【具體實施方式】:
下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明的技術方案作進一步詳細的說明。
實施例
[0014]—種多段機械內撐式銷管，包含:機械冠齒頂撐頭1，曲柄扭把6，金屬薄壁銷管8。
[0015]機械冠齒頂撐頭1由兩個徑向頂撐頭2、兩個徑向冠齒3、一個軸向冠齒4，四條軸向定位導軌槽5組成，軸向冠齒4驅動兩個徑向冠齒3，徑向冠齒3連接兩個徑向頂撐頭2，徑向冠齒3在軸向冠齒4的驅動下逐步向外旋出，將徑向頂撐頭2向外頂出，軸向定位導軌槽5與金屬薄壁錨管8內的軸向定位導軌5相配合，確保機械冠齒頂撐頭1在金屬薄壁錨管8中保持固定姿態；
曲柄扭把6 —端有與軸向冠齒4相連的螺旋接頭7，能夠在錨管外端搖動以帶動軸向冠齒4 ；
金屬薄壁錨管8是一端開口的金屬薄壁圓管，內部有四條軸向定位導軌9。
[0016]
一種多段機械內撐式錨管的施工方法:
1)、測量定線。在基坑需要打設錨管的地方進行測量定位，以便鉆孔；
2)、用錨桿機在定位的地方進行鉆孔，清孔，打入金屬薄壁錨管8;
3)、將曲柄扭把6上與軸向冠齒組4相連的螺旋接頭7接好；
4)、將機械冠齒頂撐頭1的四條定位導軌槽卡在金屬薄壁錨管8內部的四條軸向定位導軌9上；
5)、機械冠齒頂撐頭1沿著機頭導軌推進，推進一定距離，轉動曲柄扭把6帶動軸向冠齒組4轉動，軸向冠齒4帶動徑向冠3齒轉動，使徑向頂撐頭2向外撐出，將金屬薄壁錨管8撐出兩個凸起點，凸起點與周圍土體互相咬合，再次反向轉動曲柄扭把6帶動徑向頂撐頭2內收；
6)、徑向頂撐頭2回到原位后，機械冠齒頂撐頭1繼續前進，到達下一個頂撐部位重復頂撐錨固動作，多次頂撐結束后，機械冠齒頂撐頭1沿著軸向定位導軌5后退，直至退出金屬薄壁錨管8，打設完成一根錨管。
【主權項】
1.一種多段機械內撐式錨管結構，包含機械冠齒頂撐頭，曲柄扭把和金屬薄壁錨管，其特征在于: 所述的機械冠齒頂撐頭其特征是:機械冠齒頂撐頭由兩個徑向頂撐頭、兩個徑向冠齒、一個軸向冠齒，四條軸向定位導軌槽組成，軸向冠齒驅動兩個徑向冠齒，徑向冠齒連接兩個徑向頂撐頭，徑向冠齒在軸向冠齒的驅動下逐步向外旋出，將徑向頂撐頭向外頂出，軸向定位導軌槽與金屬薄壁錨管內的軸向定位導軌相配合，確保機械冠齒頂撐頭在金屬薄壁錨管中保持固定姿態； 所述的曲柄扭把一端有與軸向冠齒相連的螺旋接頭，能夠在錨管外端搖動以帶動軸向冠齒; 所述的金屬薄壁錨管是一端開口的金屬薄壁圓管，內部有四條軸向定位導軌。2.基于權利要求1所述的一種多段機械內撐式錨管結構的施工方法，其特征在于包括以下步驟: .1)、測量定線，在基坑需要打設錨管的地方進行測量定位，根據邊坡穩定計算結果確定布置形式和布置密度，以便鉆孔； .2)、用錨桿機在定位的地方進行鉆孔，清孔，打入金屬薄壁錨管； .3 )、將曲柄扭把上與軸向冠齒相連的螺旋接頭接好； .4)、將機械冠齒頂撐頭的四條定位導軌槽卡在金屬薄壁錨管內部的四條軸向定位導軌上; .5)、機械冠齒頂撐頭沿著機頭導軌推進，推進一定距離，轉動曲柄扭把帶動軸向冠齒轉動，軸向冠齒帶動徑向冠齒轉動，使徑向頂撐頭向外撐出，將金屬薄壁錨管撐出兩個凸起點，凸起點與周圍土體互相咬合，再次反向轉動曲柄扭把帶動徑向頂撐頭內收； .6)、徑向頂撐頭回到原位后，機械冠齒頂撐頭繼續前進，到達下一個頂撐部位重復頂撐錨固動作，多次頂撐結束后，機械冠齒頂撐頭沿著軸向定位導軌后退，直至退出金屬薄壁錨管，打設完成一根錨管。
【專利摘要】本發明提出一種多段機械內撐式錨管結構及其施工方法，該裝置整體結構由機械冠齒頂撐頭、曲柄扭把、金屬薄壁錨管組成。該裝置與一般的錨固方法不同，采用機械冠齒頂撐頭在金屬薄壁錨管內部撐出分段擴大錨管，在金屬薄壁錨管內撐出多個凸起點，利用物理咬合方法加強土體之間的連接，達到錨固的效果。采用徑向和軸向的冠齒組的聯合作用調節頂撐頭伸出和縮回，實現在金屬薄壁錨管內撐作用。該裝置用于基坑開挖等邊坡支護工程。本發明裝置儀器采用機電工作，自動化程度高，操作簡便，施工效率高。
【IPC分類】E02D17/04
【公開號】CN105274996
【申請號】CN201510615694
【發明人】周源, 高玉峰, 張寧, 吳勇信, 張凌云, 王軍, 劉成, 郭楓, 陳欣
【申請人】河海大學
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月24日