本發(fā)明屬于支護設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種錨管以及錨管的安裝方法和回收方法。
背景技術(shù):
錨固支護技術(shù)于十九世紀發(fā)源于英國威爾士,1905年美國礦山中也出現(xiàn)了類似的加固工程。到了20世紀40年代,錨固支護在國外地下工程中得到了廣泛的應用,錨固技術(shù)得到了迅猛發(fā)展。目前,在澳大利亞和美國等國的地下工程支護中,錨固支護已經(jīng)占到了接近100%。我國于20世紀50年代開始試用錨固支護技術(shù),至70年代前期還處于探索階段,直到1978年才開始重點推廣,80年代開始向英國學習錨固支護技術(shù)后推廣到煤巷支護,90年代又向澳大利亞學習引進成套先進的錨固支護技術(shù),目前已得到較廣泛的推廣和應用。在一些礦區(qū)的錨固支護巷道比例達到90%以上,有些礦井甚至達到了100%,取得了較好的技術(shù)與經(jīng)濟效益。
錨固就是通過埋設(shè)在地層中的錨具,將結(jié)構(gòu)物與地層緊緊連鎖起來,依靠錨桿與周圍地層的剪切強度傳遞結(jié)構(gòu)物的拉力或使地層自身得到加固。與其他加固技術(shù)相比,錨固支護的主要優(yōu)勢是:通過為巷道圍巖的強化作用,顯著提高了圍巖的穩(wěn)定性和安全性;在保持相同安全間隙的條件下,減少了巷道尺寸;施工簡單,綜合效益顯著。但傳統(tǒng)的錨具在長期使用中也發(fā)現(xiàn)了一些問題,比如傳統(tǒng)的錨具一般是不可重復利用的,造成了施工成本較高,并且埋設(shè)在地層中的錨桿會造成永久性的環(huán)境污染。同時,傳統(tǒng)的錨固體是通過自然注漿形成的,其與地層錨固力弱,錨固體提供的抗拔力有限。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可回收的錨管以及錨管的安裝方法和回收方法。
為達到上述目的,本發(fā)明的錨管,包括錨管本體,其中,在所述的錨管本體內(nèi)軸向設(shè)置有貫通錨管的注漿通道和注氣通道;在所述的錨管的后段外表面設(shè)置有螺旋葉片。
較佳的,在所述的錨管后端設(shè)置有尖頭的管靴,在所述管靴上設(shè)置有與注漿通道連通的出漿孔,以及與注氣通道連通的出氣孔。
較佳的,所述的螺旋葉片的半徑為錨管半徑的2-10倍。
為達到上述目的,本發(fā)明的錨固支護系統(tǒng),上述的錨管。
較佳的,在所述的錨管前段設(shè)置有螺紋;在所述的錨管的前段套設(shè)有承壓板;所述的承壓板通過與錨管前段螺紋相適配的螺母固定。
為達到上述目的,本發(fā)明的錨管的安裝方法,所述的方法包括:按照設(shè)計速度旋擰錨管,在旋進的同時將高壓空氣通過注氣通道注入土體。
較佳的,所述的方法還包括:在錨管進入到的錨固段時,利用注漿通道和注氣通道同時將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì)注入土體。
為達到上述目的,本發(fā)明的錨管的回收方法,所述的方法為:將錨管8反方向旋擰出,并在旋出的同時通過注氣管6將空氣注入土體。
本發(fā)明的與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點如下:
(1)傳統(tǒng)的錨管大多是單通道灌漿,錨桿是預先鉆孔后直接注漿加固,這種方法施工簡單,但加固范圍小,錨固強度低。本發(fā)明在錨固段采用雙通道注漿,將預先配制好的漿液通過高壓發(fā)生裝置使液流獲得巨大能量后,從出漿口高速噴射出來,連同出氣孔噴射出來的空氣,共同破壞土體,噴射過程中,錨管邊旋轉(zhuǎn)邊貫入,使?jié){液與土體充分攪拌混合,在錨固端頭形成一定尺寸的錨固體,錨固效果好。
(2)既有的錨固支護技術(shù),無論是用于臨時支護還是永久支護,一般永久埋于土層中,容易造成地下空間不可修復的污染,同時錨固支護施工后,其錨固段和一部分自由段將暴露在該建筑物的征地紅線范圍外,這樣在該建筑物周圍開發(fā)其他建設(shè)項目時,必將造成施工的麻煩。本發(fā)明在錨管表面設(shè)有螺旋葉片,并可以借助于噴氣,方便錨管的旋出、回收,實現(xiàn)二次利用。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
1高強螺母、2錨墊板、3臺座、4支架、5橫梁、6注氣管、7注漿管、8錨管、9螺旋葉片、10出氣孔、11出漿孔、12錨固體、13自由端、14錨固段、15管靴
具體實施方式
為了能清楚說明本結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點,下面通過具體實施方式,并結(jié)合其附圖,對本發(fā)明進行詳細闡述。
本發(fā)明的的錨管,包括錨管本體8,其中,在所述的錨管本體8內(nèi)軸向設(shè)置有貫通錨管的注漿通道6和注氣通道7。
圖1所示為本發(fā)明的實施例,如圖1所示,本實施例主要由高強螺母1、錨墊板2和錨管8組成,錨管8端頭設(shè)置尖頭的管靴15,管靴15處設(shè)置出氣孔10和出漿孔11兩個通道,出氣孔10和出漿孔11分別與注氣管6和注漿管7連接,錨管8外表面設(shè)置螺旋葉片9,錨管8與管靴15宜通過螺紋或焊接連接或卡扣+橡膠墊連接,也可通過其他牢固方式連接,螺旋葉片9宜布置在錨管8的端頭部分。
該可回收雙通道錨管裝置的施工工藝依次為:孔位確定、注氣與注漿、張拉與鎖定、質(zhì)量驗收和錨管回收,具體包括以下技術(shù)步驟:
(1)孔位確定。根據(jù)設(shè)計方案和土層地質(zhì)條件,采用經(jīng)緯儀、水準儀、鋼卷尺等進行確定錨管8的標高、間距,定出孔位,并做好標記,布孔距允許偏差為±15mm。
(2)注氣與注漿。按照設(shè)計速度旋擰錨管8,螺旋葉片9會切割錨管周圍土體,同時在錨管旋進到自由段13,高壓空氣通過注氣管6,在出氣孔10噴射而出,擠壓破壞土體,使得錨管8容易進入土體。在錨管8的旋進到錨固段14,可利用注漿管7和注氣管6雙重通道同時將高壓水泥漿和空氣兩種介質(zhì),在出漿口11和出氣孔10處注入土體,錨管8邊旋轉(zhuǎn)邊鉆入,在高壓漿液和外圍環(huán)繞氣流的共同作用下,破壞土體的能量增大,最終在土中形成較大的錨固體12,獲得良好的錨固效果。水泥漿應攪拌均勻,隨攪隨用,并應在凝結(jié)前用完。
(3)張拉和鎖定。錨管8張拉前應對張拉設(shè)備進行標定,錨固體12混凝土強度大于設(shè)計強度的70%時方可張拉,平整錨墊板2,并保證其與錨管8的軸線方向垂直,必要時可設(shè)置臺座3,最后用高強螺母1固定。錨管的張拉順序應考慮臨近錨管的影響。
(4)進行下一道錨管的施工,其施工順序同上1~3步驟,直到全部錨管8布設(shè)完成。
(5)質(zhì)量驗收。驗收試驗錨管8數(shù)量不易少于工程錨管總數(shù)的5%,且不得少于3根,最大試驗荷載為錨管軸向拉力設(shè)計值的1.2倍。
(6)錨管回收。當支護功能完成,錨管8使用結(jié)束后,可通過將錨管8反方向旋擰出,必要時可通過注氣管6將空氣注入土體,降低土體與錨管的粘聚力,便于錨管的旋擰,從而達到回收的目的。
上述具體實施方式僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,不能作為對本發(fā)明保護范圍的限制,對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人來說,對本發(fā)明實施方式所做出的任何替代改進或變換均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明未詳述之處,均為本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。