專利名稱：加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿。
背景技術：
在加固公路巖石邊坡的工程中，以往所使用的多是螺紋錨桿。該錨桿用直徑為 25-32mm的單根或雙根螺紋鋼筋制作，其長度可達20m。錨孔用潛孔鉆打制，錨孔傾斜向下打入邊坡巖體中，其口徑為80-100mm。當錨桿在錨孔中就位以后，采用正向注漿法灌注水泥漿。水泥漿從錨孔的孔口注入，利用重力流向孔底。為了使水泥漿能夠順利地流到孔底，錨孔的口徑和傾角往往都采取較大的數值。 錨孔的口徑過大，增加了鉆孔和灌注水泥漿的工作量。錨孔的傾角過大，既加大了鉆孔的難度，又縮短了錨桿的有效使用長度。一旦發生塌孔，塌落的土石阻擋水泥漿的流入，致使錨孔中出現空注段。本實用新型就是針對這些問題，由本發明人精心研制的一種無縫鋼管式錨桿。該錨桿的傾斜角度小，其鋼構件的結構簡單，便于向錨孔內注菜，其錨固效果良好。
實用新型內容本實用新型所要解決的問題就是提供一種結構簡單，便于制作，易于注漿，且錨固效果良好的錨桿。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的—種加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于它包括有1個錨孔、1根主鋼管、1個錨頭、1根排氣管、1個封錨鋼柱、數十對鋼卡、數組定位釘、C30無收縮水泥漿和干硬性水泥砂漿；所述的錨孔沿水平或傾斜向下打入公路巖石邊坡的邊坡巖體中，它與水平面的夾角在0-5度之間，其長度為6-20m，其口徑為85-100mm ；所述的主鋼管其頂端插入錨頭的凹槽內，沿著該主鋼管的縱向，分布著所述的定位釘和鋼卡；在該主鋼管的尾部，安裝著所述的排氣管和封錨鋼柱；整個主鋼管位于錨孔的正中部位，其頂端錨頭的錨頭外露面與孔底相接觸；在封錨鋼柱至錨孔孔底之間的錨孔空腔內，在整個主鋼管與排氣管中，都充滿了 C30無收縮水泥漿；在封錨鋼柱至錨孔孔口之間的錨孔空腔內，充填著干硬性水泥砂漿。所述的主鋼管其長度大于錨孔的長度300mm，它是用1_3節主鋼鋼管連接而成的； 該主鋼鋼管用外徑為42-57mm，壁厚為4_6mm，長度為7_8m的無縫鋼管制作，其最大長度可為整根無縫鋼管的長度，其最小長度不小于1000mm。所述的主鋼鋼管用鋼套管相連接，該鋼套管長150mm，其壁厚等于主鋼鋼管的壁厚，其內徑等于主鋼鋼管的外徑；前后兩節主鋼鋼管分別從一個鋼套管的兩端插入其中，它們插入的深度都是75mm;在該鋼套管的兩端處，分別沿著其管口實施周圈通縫滿焊，使這兩節主鋼鋼管都與該鋼套管固定在一起。在距所述的主鋼管頂端600mm長的范圍內，以相等的環向間距鉆制2-3列透漿孔；該透漿孔的口徑為20mm，沿著主鋼管的縱向，每一列透漿孔都以IOOmm為間距排列。所述的錨頭用一個鋼圓柱體制作，該鋼圓柱體厚60mm，其底面直徑小于所述的錨孔的口徑5mm;該鋼圓柱體的一個底面為錨頭嵌入面，另一個底面為錨頭外露面；沿著該鋼圓柱體的中軸線，從錨頭嵌入面的正中部位起鉆制一個圓柱形的凹槽，這個凹槽的底面直徑等于所述的主鋼管的外徑，其深度為50mm;所述的主鋼管的頂端插入錨頭的凹槽內，沿著該凹槽的開口實施周圈通縫滿焊，使這個錨頭與主鋼管相固定。所述的排氣管是一根外徑為15mm，壁厚為2mm，長度為700mm的細鋼管；在主鋼管的尾部之上，該排氣管與之相平行且相貼；所述的封錨鋼柱用一個鋼圓柱體制作，該鋼圓柱體厚30mm，其底面直徑小于所述的錨孔的口徑3mm;沿著該鋼圓柱體的中軸線，鉆制一個主鋼管孔，在這個主鋼管孔之上有一個與之相平行且相切的排氣管孔；所述的主鋼管與排氣管分別插入該主鋼管孔與排氣管孔中，主鋼管、排氣管和封錨鋼柱這三個鋼構件通過焊接形成一個整體。所述的定位釘用IOmm厚的鋼板制作，其長度為70_80mm，其高度等于所述的錨孔的口徑減去主鋼管的外徑除以二 ；沿著主鋼管的縱向，從距其頂端的2. 5m處起至封錨鋼柱所在處，該定位釘以3. 0-3. 5m為間距按組設制，每組的四個定位釘都以相等的環向間距分布；每個定位釘都沿著主鋼管的縱向，在它們與主鋼管的相貼處，均實施雙側通縫滿焊。沿著所述的主鋼管的縱向，在每相鄰兩組的定位釘之間，都以500-700mm為間距設制所述的鋼卡；該鋼卡由兩個鋼瓦片和兩根螺栓組成，鋼瓦片用寬30mm，厚3mm的帶鋼制作，螺栓的直徑為8mm ；兩個鋼瓦片分別位于主鋼管的上下兩側，在這兩個鋼瓦片的左右端部，各穿過一根擰緊螺母的螺栓，使整個鋼卡將主鋼管緊緊地箍住；在每對鋼卡與主鋼管的相交處，都設制一個30mm長的焊口 ；所有鋼卡沿橫向的寬度都小于所述的錨孔的口徑5mm。所述的主鋼管位于錨孔的正中部位；所述的錨頭與該主鋼管的頂端相固定，其錨頭外露面與錨孔的孔底相接觸；位于該主鋼管尾部的封錨鋼柱凹入錨孔的孔口 300mm ；所述的排氣管的頂端進入錨孔中，而該排氣管和主鋼管的尾端則都伸出錨孔的孔口 300mm。本實用新型的優點是它的鋼構件均可在車間內定型生產，并易于在施工場進行組裝及向錨孔內裝填。其主鋼管既是輸漿通道，又是邊坡巖體的抗拉和抗剪構件，即使出現塌孔，也能獲得良好的注漿效果。
圖1是本實用新型的首節主鋼鋼管的側面示意圖。圖2是本實用新型的錨頭與首節主鋼鋼管相固定的側面示意圖。圖3是本實用新型的鋼卡沿首節主鋼鋼管分布的側面示意圖。圖4是本實用新型的鋼卡沿首節主鋼鋼管分布的平面示意圖。圖5是本實用新型的主鋼鋼管連接部位的側面示意圖。圖6是本實用新型的定位釘與主鋼管相焊接的側面示意圖。圖7是本實用新型的排氣管、主鋼管和封錨鋼柱相焊接的側面示意圖。圖8是本實用新型的首節主鋼鋼管部位的縱剖面示意圖。圖9是本實用新型的主鋼鋼管連接部位的縱剖面示意圖。圖10是本實用新型的定位釘與主鋼管相焊接部位的縱剖面示意圖。[0027]圖11是本實用新型其尾部的縱剖面示意圖。圖12是本實用新型的錨頭嵌入面的平面示意圖。圖13是本實用新型的錨頭外露面的平面示意圖。圖14是本實用新型的封錨鋼柱的平面示意圖。圖15是本實用新型在其錨孔中填充干硬性水泥砂漿部位的橫斷面示意圖。圖16是本實用新型的鋼卡與主鋼鋼管相固定的側面示意圖。圖17是本實用新型在其鋼卡所在處的橫斷面示意圖。圖18是本實用新型在其定位釘所在處的橫斷面示意圖。圖19是本實用新型在其主鋼鋼管相連接部位的橫斷面示意圖。圖20是本實用新型在其主鋼管部位的橫斷面示意圖。圖21是本實用新型在其首節主鋼鋼管透漿孔處的橫斷面示意圖。附圖標記1錨孔，2主鋼管，3錨頭，4排氣管，5封錨鋼柱，6鋼卡，7定位釘，8C30無收縮水泥漿，9干硬性水泥砂漿，10邊坡巖體，2-1主鋼鋼管，2-2鋼套管，2-3透漿孔，3-1錨頭嵌入面，3-2錨頭外露面，3-3凹槽，5-1主鋼管孔，5-2排氣管孔，6-1鋼瓦片，6_2螺栓，6_3焊口。
具體實施方式
參見附圖1-21所示本實用新型包括有一個錨孔1、一根主鋼管2、一個錨頭3、一根排氣管4、一個封錨鋼柱5、數十對鋼卡6、數組定位釘7、所灌注的C30無收縮水泥漿8和所填充的干硬性水泥砂漿9。在公路巖石邊坡的正面，架設潛孔鉆鉆制錨孔1。錨孔1沿水平或傾斜向下打入邊坡巖體10中，它與水平面的夾角在0-5度之間，其長度為6-20m，其口徑為85_100mm。錨頭3用一個鋼圓柱體制作，該鋼圓柱體厚60mm，其底面直徑小于錨孔1的口徑 5mm。該鋼圓柱體的一個底面為錨頭嵌入面3-1，另一個底面為錨頭外露面3-2。沿著該鋼圓柱體的中軸線，從錨頭嵌入面3-1的正中部位起鉆制一個圓柱形的凹槽3-3，這個凹槽3-3 的底面直徑等于主鋼管2的外徑，其深度為50mm。主鋼管2的長度大于錨孔1的長度300mm，它是用1_3節主鋼鋼管2_1連接而成的。該主鋼鋼管2-1用外徑為42-57mm，壁厚為4_6mm，長度為7_8m的無縫鋼管制作，其最大長度可為整根無縫鋼管的長度，其最小長度不小于1000mm。在對主鋼鋼管2_1進行連接之前，首先對第一節主鋼鋼管2-1進行加工。在距第一節主鋼鋼管2-1頂端600mm長的范圍內，以相等的環向間距鉆制2_3列透漿孔2-3。該透漿孔2-3的口徑為20mm，沿著這節主鋼鋼管2_1的縱向，每一列透漿孔 2-3都以IOOmm為間距排列。將第一節主鋼鋼管2_1的頂端插入錨頭3的凹槽3_3內，沿著該凹槽3-3的開口實施周圈滿焊，使這個錨頭3與第一節主鋼鋼管2-1相固定。主鋼鋼管2-1用鋼套管2-2相連接，該鋼套管2-2長150mm，其壁厚等于主鋼鋼管 2-1的壁厚，其內徑等于主鋼鋼管2-1的外徑。前后兩節主鋼鋼管2-1分別從一個鋼套管 2-2的兩端插入其中，它們插入的深度都是75mm。在該鋼套管2_2的兩端處，分別沿著其管口實施周圈通縫滿焊，使這兩節主鋼鋼管2-1都與該鋼套管2-2固定在一起。定位釘7用IOmm厚的鋼板制作，其長度為70_80mm，其高度等于錨孔1的口徑減去主鋼管2的外徑除以二。沿著主鋼管2的縱向，從距其頂端的2. 5m處起至封錨鋼柱5所在處，該定位釘7以3. 0-3. 5m為間距按組設制，每組的四個定位釘7都以相等的環向間距分布。每個定位釘7都沿著主鋼管2的縱向，在它們與主鋼管2的相貼處，均實施雙側通縫滿焊。沿著所述的主鋼管2的縱向，在每相鄰兩組的定位釘7之間，都以500-700mm為間距設制所述的鋼卡6。該鋼卡6由兩個鋼瓦片6-1和兩根螺栓6-2組成，鋼瓦片6-1用寬 30mm,厚3mm的帶鋼制作，螺栓6-2的直徑為8mm。兩個鋼瓦片6-1分別位于主鋼管2的上下兩側，在這兩個鋼瓦片6-1的左右端部，各穿過一根擰緊螺母的螺栓6-2，使整個鋼卡6將主鋼管2緊緊地箍住。在每對鋼卡6與主鋼管2的相交處，都設制一個30mm長的焊口 6_3。 所有鋼卡6沿橫向的寬度都小于所述的錨孔1的口徑5mm。排氣管4是一根外徑為15mm，壁厚為2mm，長700mm的細鋼管。在主鋼管2-1的尾部之上，該排氣管4與之相平行且相貼。封錨鋼柱5用一個鋼圓柱體制作，該鋼圓柱體厚30mm，其底面直徑小于錨孔1的口徑3mm。沿著該鋼圓柱體的中軸線，鉆制一個主鋼管孔 5-1，在這個主鋼管孔5-1之上有一個與之相平行且相切的排氣管孔5-2。主鋼管2與排氣管4分別插入該主鋼管孔5-1與排氣管孔5-2中，主鋼管2、排氣管4和封錨鋼柱5這三個鋼構件通過焊接形成一個整體。主鋼管2位于錨孔1的正中部位。錨頭3與該主鋼管2的頂端相固定，其錨頭外露面3-2與錨孔1的孔底相接觸。位于該主鋼管2尾部的封錨鋼柱5凹入錨孔1的孔口 300mm，排氣管4的頂端進入錨孔1中，而主鋼管2和排氣管4的尾端則都伸出錨孔1的孔口 300mm。在錨孔1的孔口與封錨鋼柱5之間長的錨孔空腔內，填充干硬性水泥砂漿 9，對孔口進行封堵。取一根進漿管和一根出氣管，將進漿管的頂端與主鋼管2的尾端相連接，將出氣管的頂端與排氣管4的尾端相連接。進漿管和出氣管皆向上彎起，它們的尾端都高于錨孔 1 的孔口 IOOOmm0在進漿管的尾端連接輸漿管，通過壓漿泵向錨孔1內壓送C30無收縮水泥漿8。該 C30無收縮水泥漿8通過進漿管和主鋼管2直達主鋼管2的頂端，在這里被錨頭3所阻擋， 但能從透漿孔2-3中流出。在錨孔1的孔壁與主鋼管2之間，C30無收縮水泥漿8向孔口流去，在那里被封錨鋼柱5所阻擋，其中一部分從排氣管4和出氣管中流出。在C30無收縮水泥漿8循環流動的過程中，不斷地排出錨孔1中的空氣。當C30無收縮水泥漿8從出氣管的尾端噴出后，停止注漿，并拆除輸漿管。當錨孔 1中的C30無收縮水泥漿8達到初凝后，拆除進漿管和出氣管。當錨孔1中的C30無收縮水泥漿8達到設計強度后，加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿便制作成功。
權利要求1.一種加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于它包括有1個錨孔〔1〕、1 根主鋼管〔2〕、1個錨頭〔3〕、1根排氣管〔4〕、1個封錨鋼柱〔5〕、數十對鋼卡〔6〕、數組定位釘〔7〕、C30無收縮水泥漿〔8〕和干硬性水泥砂漿〔9〕；所述的錨孔〔1〕沿水平或傾斜向下打入公路巖石邊坡的邊坡巖體〔10〕中，它與水平面的夾角在0-5度之間，其長度為6-20m， 其口徑為85-100mm;所述的主鋼管〔2〕其頂端插入錨頭〔3〕的凹槽〔3_3〕內，沿著該主鋼管〔2〕的縱向，分布著所述的定位釘〔7〕和鋼卡〔6〕；在該主鋼管〔2〕的尾部，安裝著所述的排氣管〔4〕和封錨鋼柱〔5〕；整個主鋼管〔2〕位于錨孔〔1〕的正中部位，其頂端錨頭〔3〕 的錨頭外露面〔3-2〕與孔底相接觸；在封錨鋼柱〔5〕至錨孔〔1〕孔底之間的錨孔空腔內，在整個主鋼管〔2〕與排氣管〔4〕中，都充滿了 C30無收縮水泥漿〔8〕；在封錨鋼柱〔5〕至錨孔 〔1〕孔口之間的錨孔空腔內，充填著干硬性水泥砂漿〔9〕。
2.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于所述的主鋼管〔2〕其長度大于錨孔〔1〕的長度300mm，它是用1_3節主鋼鋼管〔2_1〕連接而成的； 該主鋼鋼管〔2-1〕用外徑為42-57mm，壁厚為4_6mm，長度為7_8m的無縫鋼管制作，其最大長度可為整根無縫鋼管的長度，其最小長度不小于1000mm。
3.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于所述的主鋼鋼管〔2-1〕用鋼套管〔2-2〕相連接，該鋼套管〔2-2〕長150mm，其壁厚等于主鋼鋼管〔 2-1〕的壁厚，其內徑等于主鋼鋼管〔2-1〕的外徑；前后兩節主鋼鋼管〔2-1〕分別從一個鋼套管〔2-2〕的兩端插入其中，它們插入的深度都是75mm;在該鋼套管〔2-2〕的兩端處，分別沿著其管口實施周圈通縫滿焊，使這兩節主鋼鋼管〔2-1〕都與該鋼套管〔2-2〕固定在一起。
4.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于在距所述的主鋼管〔2〕頂端600mm長的范圍內，以相等的環向間距鉆制2_3列透漿孔〔2_3〕；該透漿孔〔2-3〕的口徑為20mm，沿著主鋼管〔2〕的縱向，每一列透漿孔〔2_3〕都以IOOmm為間距排列。
5.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于所述的錨頭〔3〕用一個鋼圓柱體制作，該鋼圓柱體厚60mm，其底面直徑小于所述的錨孔〔1〕的口徑5mm ；該鋼圓柱體的一個底面為錨頭嵌入面〔3-1〕，另一個底面為錨頭外露面〔3_2〕；沿著該鋼圓柱體的中軸線，從錨頭嵌入面〔3-1〕的正中部位起鉆制一個圓柱形的凹槽〔3-3〕，這個凹槽〔3-3〕的底面直徑等于所述的主鋼管〔2〕的外徑，其深度為50mm;所述的主鋼管〔2〕 的頂端插入錨頭〔3〕的凹槽〔3-3〕內，沿著該凹槽〔3-3〕的開口實施周圈通縫滿焊，使這個錨頭〔3〕與主鋼管〔2〕相固定。
6.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于所述的排氣管〔4〕是一根外徑為15mm，壁厚為2mm，長度為700mm的細鋼管；在主鋼管〔2-1〕的尾部之上，該排氣管〔4〕與之相平行且相貼；所述的封錨鋼柱〔5〕用一個鋼圓柱體制作，該鋼圓柱體厚30mm，其底面直徑小于所述的錨孔〔1〕的口徑3mm ；沿著該鋼圓柱體的中軸線，鉆制一個主鋼管孔〔5-1〕，在這個主鋼管孔〔5-1〕之上有一個與之相平行且相切的排氣管孔〔 5-2〕；所述的主鋼管〔2〕與排氣管〔4〕分別插入該主鋼管孔〔5-1〕與排氣管孔〔5-2〕中，主鋼管〔2〕、排氣管〔4〕和封錨鋼柱〔5〕這三個鋼構件通過焊接形成一個整體。
7.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于所述的定位釘〔7〕用IOmm厚的鋼板制作，其長度為70_80mm，其高度等于所述的錨孔〔1〕的口徑減去主鋼管〔2〕的外徑除以二 ；沿著主鋼管〔2〕的縱向，從距其頂端的2. 5m處起至封錨鋼柱 〔5〕所在處，該定位釘〔7〕以3. 0-3. 5m為間距按組設制，每組的四個定位釘〔7〕都以相等的環向間距分布；每個定位釘〔7〕都沿著主鋼管〔2〕的縱向，在它們與主鋼管〔2〕的相貼處， 均實施雙側通縫滿焊。
8.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于沿著所述的主鋼管〔2〕的縱向，在每相鄰兩組的定位釘〔7〕之間，都以500-700mm為間距設制所述的鋼卡〔6〕；該鋼卡〔6〕由兩個鋼瓦片〔6-1〕和兩根螺栓〔6-2〕組成，鋼瓦片〔6-1〕用寬 30mm，厚3mm的帶鋼制作，螺栓〔6-2〕的直徑為8mm ；兩個鋼瓦片〔6-1〕分別位于主鋼管〔2〕 的上下兩側，在這兩個鋼瓦片〔6-1〕的左右端部，各穿過一根擰緊螺母的螺栓〔6-2〕，使整個鋼卡〔6〕將主鋼管〔2〕緊緊地箍住；在每對鋼卡〔6〕與主鋼管〔2〕的相交處，都設制一個 30mm長的焊口〔6-3〕；所有鋼卡〔6〕沿橫向的寬度都小于所述的錨孔〔1〕的口徑5mm。
9.根據權利要求1所述的加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿，其特征在于所述的主鋼管〔2〕位于錨孔〔1〕的正中部位；所述的錨頭〔3〕與該主鋼管〔2〕的頂端相固定，其錨頭外露面〔3-2〕與錨孔〔1〕的孔底相接觸；位于該主鋼管〔2〕尾部的封錨鋼柱〔5〕凹入錨孔〔1〕的孔300mm ；所述的排氣管〔4〕的頂端進入錨孔〔1〕中，而該排氣管〔4〕和主鋼管〔 2〕的尾端則都伸出錨孔〔1〕的孔口 300mm。
專利摘要本實用新型涉及一種加固公路巖石邊坡的無縫鋼管式錨桿。該錨桿的錨孔沿水平或傾斜向下打入邊坡巖體中，它與水平面的夾角在0-5度之間，其長度為6-20m，其口徑為85-100mm。整個主鋼管位于錨孔的正中部位，其頂端安裝著一個錨頭，其尾部安裝著排氣管和封錨鋼柱。沿著該主鋼管的縱向，分布著定位釘和鋼卡。錨頭與錨孔的孔底相接觸，封錨鋼柱凹入錨孔的孔口300mm，主鋼管的尾端伸出錨孔孔口300mm。該錨桿用干硬性水泥砂漿封堵，用C30無收縮水泥漿灌注。其所有鋼構件均可在車間內定型生產，并易于在施工場組裝。該主鋼管既是輸漿通道，又是邊坡巖體的抗拉和抗剪構件。即使在塌孔情況下，也能獲得良好的注漿效果。
文檔編號E02D5/74GK202144592SQ20112023330
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月4日 優先權日2011年7月4日
發明者張曉海, 楊宏量 申請人:北京鑫實路橋建設有限公司