專利名稱：一種套管式防腐注漿錨桿的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及巖土工程錨固支護技術領域，具體地指一種套管式防 腐注漿錨桿。
背景技術：
在巖土工程涉及的地下工程、采礦工程、基坑與邊坡工程過程中，為 防止地層變形坍塌或失穩而危及安全，需對地層進行加固，最常用的技術 手段是采用錨桿。根據地層環境和對錨桿耐久性要求的不同，錨桿分為用于臨時支護和 永久支護兩種。臨時支護使用壽命只要求保證施工期的支護安全， 一般在24個月內；永久支護的錨桿使用壽命要求保證工程項目投產后營運期的安 全， 一般要求是幾十年，甚至一些國家要求是100~120年，因此錨桿防 腐對于工程安全具有重要意義。現有錨桿防腐技術措施主要包括隔離和絕緣。其方法包括注漿固結保 護、錨桿鍍鋅層、錨桿環氧樹脂涂層、套管包裹等。采用上述一種方法時 為單重防腐(Single Corrosion Protection, SCP),如現在最主要的單重防腐 方式"注漿固結"等；采用兩種方法為雙重防腐(Double Corrosion Protection, DCP),如"注漿固結結合鍍鋅層"、"注漿固結結合環氧樹脂涂層""注漿固 結結合套管"等；采用三種及以上方法為多重防腐(Multiple Corrosion Protection, MCP )，如"注漿固結結合鍍鋅層結合套管"、"注漿固結結合環 氧樹脂涂層結合套管"等。PCT專利WO94/05900公開了 一種防腐錨桿，該錨桿裝置為錨桿頭到 尾依次安裝有螺母、球殼形注漿嚢體、支承墊板，套管插在球形注漿嚢上， 再穿套在整根錨桿體上，錨桿尾部設有錨固頭。該專利^^開的錨桿中的注漿嚢為可承壓的鋼質球殼形注漿嚢體，球殼的兩頭打有可穿錨桿體的孔； 嚢體在外露墊板之外的球殼外壁上設有注漿孔。嚢體和套管固定形成一個 沿錨桿體縱向的防腐隔離層，經嚢體上的注漿孔注漿固結后在錨桿體與嚢 體、套管內壁的空腔和套管外壁與錨桿安裝孔間的空腔形成雙層注漿粘結 包裹的支護系統，屬雙重或多層防腐(如錨桿體鍍鋅或環氧樹脂涂層)。 該技術的特征是支承墊板安裝在球形注漿嚢內側，因墊板孔小于球形嚢外 徑，故靠球體外壁可卡住支承墊板。錨桿力將通過螺母將錨桿力傳到球殼 注漿嚢體上，再由墊板傳遞到巖層面上。該技術總體上結構簡單、注漿與 套管防腐一次形成，施工方便。但在實施中發現該技術的缺點為1. 因鋼質球形嚢與塑料套管為分離的兩個構件，塑料套管固定球殼形注 漿嚢體孔中是在現場通過螺紋配合或其它粘合固定的方法配合的，由于球 殼壁薄、塑料套管易變形，兩者剛度與材質差別大，故很難與之形成密封， 這樣在安裝錨桿時在此連接處開裂或脫開，并在注漿中易漏漿，使注漿不 能有效沿其理想的^f各線進行，影響注漿效果，甚至注漿失效，不能達到其 防腐和錨固作用。在以下情況尤為突出1)錨桿很長時或錨桿孔內有碎 石時；2)錨桿孔鉆孔不規則時；3)錨桿孔與洞室壁面斜交角大時；4) 特別上述情況發生在地下洞室頂部支護時。2. 緊固螺母與注漿嚢之間的密封也易出現漏漿問題。3. 當錨桿孔與錨桿安裝的巖壁面斜交時，錨桿工作荷載(拉、彎、剪) 作用下，在錨桿孔離巖層面的孔口段內部約20cm的注漿固結體易發生密 布的裂縫。在錨桿非張拉時，也易在孔口注漿固結體中出現裂縫。這種裂 縫的出現對錨桿的長期工作不利，影響錨桿錨固性能長期可靠性。中國專利申請200610052634.7公開了一種帶有注漿及排氣功能的嚢 體的防腐錨桿，適用于地下工程、采礦工程、基坑及邊坡工程等方面的地 層結構支護，包括錨桿體、套管、錨固頭、緊固螺母、支承墊板，錨桿體 沿縱向穿套有嚢體，嚢體一端與支承墊板接觸，另一端與套管相連。該專利公開的錨桿中嚢體可隨支承墊板壓縮和變形，但不能承受或傳遞錨桿 力，錨桿力是通過螺母、支承墊板傳遞到巖面上的。發明內容本實用新型提供了一種能有效防止注漿嚢與套管連接處開裂或脫開 且密封效果好的套管式防腐注漿錨桿。一種套管式防腐注漿錨桿，包括錨桿體，錨桿體上穿套有相互連接的 套管和注漿嚢，注漿嚢相對于與套管連接的一端與支承墊片接觸，錨桿體 一端設有與注漿嚢接觸配合的螺母，另一端設有錨固頭，所述的注漿嚢由 連成一體的嚢體和過渡管組成，過渡管套接于套管，所述的嚢體上開有與 套管同軸的并穿有錨桿體的正向孔，正向孔附近的嚢體壁上開有注漿孔。所述的螺母與注漿嚢接觸的一端為球面，使得螺母與注漿嚢形成球面 密封，密封效果更好，能有效防止錨桿漏漿。所述的過渡管與套管為螺紋連接，使得過渡管與套管連接更為緊密、 牢固，錨桿密封效果更好。本實用新型提供的套管式防腐注漿錨桿具有如下優點1. 在錨桿鉆孔與地層巖面不垂直的情況下，通過調整拱形支承墊板與 嚢體位置關系，能將錨桿荷載有效的傳遞到地層巖面上，故安裝錨桿后能 迅速形成支護錨固力，控制巖體變形。2. 通過注漿嚢的圓柱過渡管在孔口段的長度變化增強孔口段錨桿剛 度強度，可有效適應孔口段因斜面安裝或錨桿非張拉時出現的孔口注漿固 結體開裂或孔口拉、彎、剪的受力變化，提高錨桿的錨固性能的長期可靠性；3. 通過螺母與注漿嚢的球面密封技術和通過注漿嚢的圓柱過渡管與 防腐套管的螺紋密封連接，提高了注漿的可靠性。4. 嚢體、套管、注漿固結體為錨桿提供了兩重及多重防腐(如錨桿體 鍍鋅或環氧樹脂涂層)，保護錨桿體在長期的工作下不受地層介質的侵蝕， 使錨桿的耐久性和使用壽命與現有技術相比大大延長。因此為支護性能要求高或腐蝕環境嚴重的地層支護提供了可靠的方法，如海底隧道支護、高 腐蝕礦區支護、山體邊坡永久支護等。5.錨桿能360°任意方向安裝及注漿，且注漿與防腐處理一次完成， 施工工藝簡單、注漿可靠。
圖1為本實用新型套管式防腐注漿錨桿注漿嚢結構示意圖； 圖2為本實用新型套管式防腐注漿錨桿螺母結構示意圖； 圖3為本實用新型套管式防腐注漿錨桿局部結構示意圖； 圖4為本實用新型套管式防腐注漿錨桿結構示意圖； 圖5為圖4所示錨桿安裝于地層中的結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、 2、 3、和4所示， 一種套管式防腐注漿錨桿，包括錨桿體3， 錨桿體3上穿套有相互連接的注漿嚢1和套管4，注漿嚢1相對于與套管 4連接的一端與支承墊板5接觸，錨桿體3 —端設有與嚢體11接觸配合的 螺母2,另一端設有錨固頭6，所述的嚢體11上開有與套管4同軸的并穿 有錨桿體3的正向孔15，正向孔15附近的嚢體11壁上開有注漿孔13, 正向孔15通過注漿嚢內腔14與注漿孔13連通。注漿嚢1由連成一體的球殼形嚢體11和圓柱形過渡管12組成，過渡 管12套接于套管4的外壁上，還可伸入套管4的內腔中套接于套管4的 內壁上，過渡管12與套管4的壁與壁之間采用螺紋連接，使得錨桿密封 效果更好，安裝也更方便，當然也可采用其它連接構造，如環狀溝槽、可 插接變口，只要滿足過渡管12與套管4之間是緊貼配合的即可，過渡管 12的長度應考慮錨桿孔口段的安裝剛度，保證孔口段錨固性能的長期可靠 性， 一般選用3~50cm。支承墊板5安裝孔的直徑小于注漿嚢1的嚢體11直徑，在錨桿安裝 使用時，支承墊板5只能貼著嚢體11的外壁圍繞錨桿體3的軸線旋轉， 支承墊板5的周邊開有排氣孔51,同時，螺母2與支承墊板5之間的嚢體 11上開有注漿孔13。錨桿體3為實心桿體，兩端端部設有與螺母2或錨固頭6連接配合的 螺紋。
螺母2與嚢體11接觸的一端端面21為球面，使得螺母2與注漿嚢1 上的正向孔15形成球面密封，密封效果更好。
套管4是由具有防腐性能的工程塑料制成的，也可以采用其它具有防 腐性能的工程材料，其內壁為光滑面，外壁為螺紋面，內外壁面也可以分 別采用光滑面，或波紋、螺紋和顆粒等粗4造表面構造；注漿嚢1和螺母2 由鋼材制成，還可以選用其它高性能的復合工程材料，如增強纖維塑料 RFP等。
錨固頭6是^L械端頭錨固型裝置，當然也可采用化學端頭錨固型裝置， 能滿足錨桿安裝后錨桿端頭形成錨固力即可。
本實用新型套管式防腐注漿錨桿使用方法如下
1. 用鉆機在地層7中鉆孔，形成鉆孔8并進行清掃；
2. 將裝配好的錨桿置入在土層中的鉆孔8中，如圖5所示，錨固頭6 到達鉆孔8的底部，注漿孔13通過注漿嚢內腔14、套管內腔41和套管4 與錨桿孔8的間隙81與排氣孔51相連通，
3. 用扳手擰緊螺母2，注漿嚢1的嚢體11壓住拱形支承墊板5并傳遞 螺母2提供的錨桿荷載至巖面10。如需對錨桿進行預應力時，可采用擠壓 空氣柱塞千斤頂對錨桿體3張拉預應力，并用螺母2鎖定預應力荷載，或 直接用扳手擰緊螺母2對錨桿體3進行預應力。
4. 用泵壓水泥漿從注漿孔13注入，漿體進入注漿嚢1的中的注漿嚢內 腔14內，然后沿著套管內腔41進入套管4與錨桿孔8的間隙81中，最 后從排氣孔51排出，完成注漿過程；水泥漿也可以從排氣孔51注入，最 后從注漿孔13排出。
當漿體固結后，注漿體、注漿嚢1和套管4共同形成了將錨桿體3與 地層7多重隔離的防腐體，延長了錨桿使用壽命，提高了錨桿的安全性能。
權利要求1.一種套管式防腐注漿錨桿，包括錨桿體(3)，錨桿體(3)上穿套有相互連接的注漿囊(1)和套管(4)，注漿囊(3)相對于與套管(4)連接的一端與支承墊板(5)接觸，錨桿體(3)一端設有與注漿囊(1)接觸配合的螺母(2)，另一端設有錨固頭(6)，其特征在于所述的注漿囊(1)由連成一體的囊體(11)和過渡管(12)組成，過渡管(12)另一端套接于套管(4)，所述的囊體(11)上開有與套管(4)同軸的并穿有錨桿體(3)的正向孔(15)，正向孔(15)附近的囊體(11)壁上開有注漿孔(13)。
2. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 螺母(2)與注漿嚢(1)接觸的一端端面(21)為球面，螺母(2)與注 漿嚢(1 )上的正向孔(15 )形成球面密封。
3. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 嚢體(11)為球殼形。
4. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于過渡管 (12)與套管(4)為螺紋連接。
5. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 過渡管(12 )長度為3 ~ 50cm。
6. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 錨桿體(3)為實心錨桿體，兩端端部設有與螺母(2)或錨固頭(6)連 接配合的螺紋。
7. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 注漿嚢(1)或螺母(2)由鋼制成。
8. 根據權利要求1所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 套管(4)內外壁整體或局部表面為光滑面或粗糙面。
9. 根據權利要求8所述的套管式防腐注漿錨桿，其特征在于所述的 粗糙面為螺紋表面、波紋表面或顆粒狀表面。
專利摘要本實用新型公開了一種套管式防腐注漿錨桿，包括錨桿體，錨桿體上穿套有相互連接的套管和注漿囊，注漿囊相對于與套管連接的一端與支承墊片接觸，錨桿體一端設有與注漿囊接觸配合的螺母，另一端設有錨固頭，所述的注漿囊由連成一體的囊體和過渡管組成，過渡管套接于套管，所述的囊體上開有與套管同軸的并穿有錨桿體的正向孔，正向孔附近的囊體壁上開有注漿孔。本實用新型錨桿解決了套管易變形，注漿囊與套管連接易漏漿等問題，提高了錨桿的防腐性能，延長了錨桿的使用壽命。
文檔編號E21D21/00GK201090228SQ20072018407
公開日2008年7月23日 申請日期2007年10月11日 優先權日2007年10月11日
發明者吳德興 申請人:吳德興