新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構及使用方法
【專利摘要】本發明公開了新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構及使用方法，包括錨桿，所述錨桿包括桿體，其特征是，所述桿體的兩端分別設有外螺紋，在桿體的上端設有上高強度錨墊板、下端設有下高強度錨墊板，在桿體上端的上高強度錨墊板的外側設有與外螺紋配合的上高強度螺母，在下高強度錨墊板的上側設有與外螺紋配合的下高強度螺母一、在下高強度錨墊板的下側設有與外螺紋配合的下高強度螺母二，下高強度錨墊板通過下高強度螺母一、下高強度螺母二固定，上高強度錨墊板通過上高強度螺母固定；錨桿置于非擴體自由段、擴體錨固段構成的孔道內。本發明耐腐蝕性能好，利用擴體錨固段增強錨桿受力作用，桿體材料的變形小、拉力高，解決了高塑土體錨桿蠕變的問題。
【專利說明】
新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構及使用方法
技術領域
[0001]本發明涉及巖土工程錨固技術領域，尤其涉及一種適用于腐蝕性高塑性地層條件下的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構及使用方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，錨桿在工程中應用極為廣泛，但是隨著錨固環境的變化，對錨桿提出了更高的要求。特別是強酸性、高塑性地層條件下，一是地層中出現下述一種或多種情況時的錨桿腐蝕性危害:①PH值小于4.5;②電阻率小于2000 Ω.cm;③出現硫化物;④出現雜散電流，或出現對水泥漿體和混凝土的化學腐蝕;二是塑性指數大于17的土層錨桿、強風化?全風化泥質巖層中的錨桿的蠕變危害。在面對上述第一種情況時，金屬材料錨桿很容易遭受腐蝕，導致錨桿難以達到設計服務年限;第二種情況下，傳統摩擦型錨桿在長期荷載過程中易出現蠕變現象，影響錨桿作用效果。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是為解決現有技術存在的上述問題，提供一種新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構;本發明的錨桿結構的桿體、高強度螺母、高強度錨墊板均采用玻璃纖維增強聚合物材料制作;本發明解決了高塑性土層錨桿蠕變問題。
[0004]本發明還提供一種新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿使用方法。
[0005]本發明解決技術問題的技術方案為:
[0006]—種新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，包括錨桿，所述錨桿包括桿體，所述桿體的兩端分別設有外螺紋，在桿體的上端設有上錨墊板、下端設有下錨墊板，其中在桿體上端的上錨墊板的外側設有與外螺紋配合的上螺母，在下錨墊板的上側設有與外螺紋配合的下螺母一、在下錨墊板的下側設有與外螺紋配合的下螺母二，下錨墊板通過下螺母一、下螺母二固定，上錨墊板通過上螺母固定;所述錨桿置于非擴體自由段、擴體錨固段構成的孔道內。
[0007]所述上錨墊板下部與下螺母一之間的桿體上套裝有相配合的波紋管;所述波紋管的上、下端口均通過尼龍拉帶與桿體相配合部位封閉。
[0008]所述上螺母、下螺母一、下螺母二采用高強度螺母，所述上錨墊板、下錨墊板采用高強度錨墊板，尼龍拉帶采用高強度尼龍拉帶;上螺母、下螺母一、下螺母二、上錨墊板、下錨墊板采用玻璃纖維增強聚合物制成，所述波紋管采用聚乙烯材料制成，高強度尼龍拉帶采用高強度塑料材料制成。
[0009]所述上錨墊板下部與下螺母一之間的桿體的外側環向設計有帶肋螺紋，根據地層受力需要確定桿體的公稱直徑、選擇合適的規格尺寸。
[0010]所述錨墊板直徑比非擴體自由段直徑小lcm，厚度為2?3cm;所述錨墊板的錨墊板孔的直徑比桿體直徑大1_。
[0011]所述的擴體錨固段為圓柱體狀，圓柱體狀的高度為4?6m、直徑為非擴體自由段的3?5倍;用注漿設備采用水泥漿對孔道進行注漿形成水泥漿體。
[0012]新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構的使用方法，包括如下步驟:
[0013]I)成孔:采用高壓旋噴擴孔或機械擴孔方式，根據土層地質條件，合理控制鉆頭轉速和提升速率、水壓等要素，制作包括非擴體自由段2和擴體錨固段3的孔道；
[0014]2)安放和注漿:，錨桿下部組裝，將下錨墊板132通過下螺母一 122、下螺母二 123固定連接在錨桿下端，然后套上波紋管4，利用尼龍拉帶5對波紋管4的上下端口進行封閉；之后，將組裝部分置于成孔內，然后采用水泥漿進行注漿，注滿為止，過程中注意補漿；
[0015]3)收尾:待水泥漿上強度7天后，對上部注漿體整平，上部安裝上錨墊板131，并通過上螺母121固定。
[0016]所述步驟2)中的水泥漿的水灰比為0.5:1。
[0017]本發明的有益效果:
[0018]1.本發明適用于強酸性、高塑性地層條件，通過將玻璃纖維增強材料應用于桿體、高強螺母、高強錨墊板部件中，能夠有效解決地層中可能出現PH值小于4.5、電阻率小于2000 Ω.cm、硫化物、雜散電流、水泥漿體和混凝土的化學腐蝕的危害，解決了金屬材料錨桿很容易遭受腐蝕的問題；同時，通過擴體錨固段的結構，解決了塑性指數大于17的土層錨桿、強風化?全風化泥質巖層中的錨桿的蠕變危害，大大降低了長期荷載過程中由于蠕變現象、影響錨桿作用效果的現象。
[0019]2.通過利用玻璃纖維增強聚合物材料作為桿體、高強螺母、高強錨墊板的材料，起到了防腐蝕作用，比鋼材錨桿耐腐蝕性能優勢明顯;利用擴體錨固段增強錨桿受力作用，桿體材料的變形小、拉力相對較高的特點，解決了高塑土體錨桿蠕變的問題。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明使用狀態結果不意圖；
[0021 ]圖2為本發明的錨桿結構示意圖；
[0022]圖3為桿體結構示意圖；
[0023]圖4為尚強度銷塾板結構不意圖；
[0024]圖5為高強度螺母俯視圖；
[0025]圖6為高強度螺母剖視圖。
[0026]圖中:1、錨桿;2、非擴體自由段;3、擴體錨固段;4、波紋管;5、尼龍拉帶;6、水泥漿體；11、桿體;21、螺母孔;22、螺母內螺紋;31錨墊板孔；121、上螺母；122、下螺母一 ；123、下螺母二 ； 131、上錨墊板;132、下錨墊板。
【具體實施方式】
[0027]為了更好地理解本發明，下面結合附圖來詳細解釋本發明的實施方式。
[0028]如圖1至圖6所示，一種新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，包括錨桿I，所述錨桿I包括桿體U，所述桿體11的兩端分別設有外螺紋，在桿體11的上端設有上錨墊板131、下端設有下錨墊板132，其中在桿體上端的上錨墊板131的外側設有與外螺紋配合的上螺母121，在下錨墊板132的上側設有與外螺紋配合的下螺母一 122、在下錨墊板132的下側設有與外螺紋配合的下螺母二 123，下錨墊板132通過下螺母一 122、下螺母二 123固定，上錨墊板131通過上螺母121固定。所述錨桿I置于非擴體自由段2、擴體錨固段3構成的孔道內。
[0029]所述上螺母、下螺母一、下螺母二采用高強度螺母，所述上錨墊板、下錨墊板采用高強度錨墊板，尼龍拉帶采用高強度尼龍拉帶;上螺母、下螺母一、下螺母二、上錨墊板、下錨墊板采用玻璃纖維增強聚合物制成，所述波紋管采用聚乙烯材料制成，高強度尼龍拉帶采用高強度塑料材料制成。
[0030]所述的擴體錨固段3為圓柱體狀，圓柱體狀的高度為4?6m、直徑為非擴體自由段2的3?5倍;用注漿設備采用水灰比0.5:1的水泥漿對孔道進行注漿形成水泥漿體6。
[0031]所述上錨墊板131下部與下螺母一之間的桿體11上套裝有相配合的波紋管4。所述波紋管4的上、下端口均通過尼龍拉帶5與桿體11相配合部位封閉。
[0032]所述上錨墊板131下部與下螺母一之間的桿體11的外側環向設計有帶肋螺紋，根據地層受力需要確定桿體11的公稱直徑，進而選擇合適的規格尺寸。
[0033]所述上錨墊板131、下錨墊板132直徑比非擴體自由段2直徑小lcm，厚度為2?3cm。所述上錨墊板131、下錨墊板132設有高強度錨墊板孔31，其直徑比桿體直徑大1_。
[0034]所述的上螺母、下螺母一、下螺母二設有螺母孔21，螺母孔21內壁設計有螺母內螺紋22，螺母內螺紋22與桿體11桿體外側環向設計有帶肋螺紋相匹配。所述的上螺母、下螺母一、下螺母二壁厚I cm，高度5cm。
[0035]本發明的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構的使用方法，使用時，首先確定本專利各部分結構的尺寸后，將錨桿I進行組裝運用。首先，采用高壓旋噴擴孔或機械擴孔方式，將錨桿I孔道預制成形；同時，進行錨桿組裝工作，通過兩個高強度下螺母一、下螺母二將高強度錨墊板13固定在錨桿I下端后，將波紋管4套在安裝后的桿體I上，波紋管的上、下端均用高強度的尼龍拉帶5封閉;然后將未組裝完成的錨桿放入非擴體自由段2、擴體錨固段3構成的孔道內；之后，用注漿設備采用水灰比0.5:1的漿液對孔道進行注漿，注漿達到要求，并及時補漿;最后，待注漿工序完成7天后，注漿體達到規定強度后，對上部注漿體整平，將上部的上錨墊板13安裝，由上螺母12進行固定。具體使用方法包括如下步驟:
[0036]I第一個部分為成孔部分，采用高壓旋噴擴孔或機械擴孔方式，根據土層地質條件，合理控制鉆頭轉速和提升速率、水壓等要素，制作包括非擴體自由段2和擴體錨固段3的孔道；
[0037]2第二個部分為安放和注漿部分，錨桿下部組裝，將下錨墊板132通過下螺母一122、下螺母二 123固定連接在錨桿下端，然后套上波紋管4，利用尼龍拉帶5對波紋管4的上下端口進行封閉；之后，將組裝部分置于成孔內，然后采用水泥漿進行注漿，注滿為止，過程中注意補楽；
[0038]3第三個部分為收尾部分，待水泥漿上強度7天后，對上部注漿體整平，上部安裝上錨墊板131，并通過上螺母121固定。
[0039]所述水泥漿的水灰比為0.5:1。
[0040]上述雖然結合附圖對發明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發明保護范圍的限制，在本發明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發明的保護范圍以內。
【主權項】
1.一種新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，包括錨桿，所述錨桿包括桿體，其特征是，所述桿體的兩端分別設有外螺紋，在桿體的上端設有上錨墊板、下端設有下錨墊板，其中在桿體上端的上錨墊板的外側設有與外螺紋配合的上螺母，在下錨墊板的上側設有與外螺紋配合的下螺母一、在下錨墊板的下側設有與外螺紋配合的下螺母二，下錨墊板通過下螺母一、下螺母二固定，上錨墊板通過上螺母固定;所述錨桿置于非擴體自由段、擴體錨固段構成的孔道內。2.如權利要求1所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，其特征是，所述上錨墊板下部與下螺母一之間的桿體上套裝有相配合的波紋管;所述波紋管的上、下端口均通過尼龍拉帶與桿體相配合部位封閉。3.如權利要求2所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，其特征是，所述上螺母、下螺母一、下螺母二采用高強度螺母，所述上錨墊板、下錨墊板采用高強度錨墊板，尼龍拉帶采用高強度尼龍拉帶;上螺母、下螺母一、下螺母二、上錨墊板、下錨墊板采用玻璃纖維增強聚合物制成，所述波紋管采用聚乙烯材料制成，高強度尼龍拉帶采用高強度塑料材料制成。4.如權利要求3所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，其特征是，所述上錨墊板下部與下螺母一之間的桿體的外側環向設計有帶肋螺紋，根據地層受力需要確定桿體的公稱直徑、選擇合適的規格尺寸。5.如權利要求4所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，其特征是，所述錨墊板直徑比非擴體自由段直徑小I cm，厚度為2?3cm;所述銷墊板的銷墊板孔的直徑比桿體直徑大Imm ο6.如權利要求1所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構，其特征是，所述的擴體錨固段為圓柱體狀，圓柱體狀的高度為4?6m、直徑為非擴體自由段的3?5倍;用注漿設備采用水泥漿對孔道進行注漿形成水泥漿體。7.如權利要求1至6任意一項所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構的使用方法，其特征是，包括如下步驟: 1)成孔:采用高壓旋噴擴孔或機械擴孔方式，根據土層地質條件，控制鉆頭轉速和提升速率、水壓要素，制作包括非擴體自由段和擴體錨固段的孔道； 2)安放和注漿:錨桿下部組裝，將下錨墊板通過下螺母一、下螺母二固定連接在錨桿下端，然后套上波紋管，利用尼龍拉帶對波紋管的上下端口進行封閉；之后，將組裝部分置于成孔內，然后采用水泥漿進行注漿，注滿為止，過程中注意補漿； 3)收尾:待水泥漿上強度7天后，對上部注漿體整平，上部安裝上錨墊板，并通過上螺母固定。8.如權利要求7所述的新型抗腐蝕抗蠕變的錨桿結構的使用方法，其特征是，所述步驟2)中的水泥漿的水灰比為0.5:1。
【文檔編號】E02D5/74GK105926616SQ201610463479
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】陸秋生, 韓剛, 施振躍, 江海, 郁章劍, 彭國斌, 張文俊, 惠冰, 趙松壯, 王倩, 段昊, 楊宜閣, 嚴紀興, 劉軍熙, 王龍軍
【申請人】山東正元建設工程有限責任公司