一种多功能锚杆构造及设置方法技术

本发明专利技术涉及锚杆及注浆技术领域，具体是指一种多功能锚杆构造，包括相互之间通过螺纹连接的若干管体，每个管体由若干短管和若干滚珠轴承的外壁焊接而成，所述短管与滚珠轴承相错设置，最前端的管体的前端设有钻头，所述钻头上围绕轴线均匀设有若干注浆孔，每个所述短管的管壁上围绕管体的轴线亦设有若干均匀布置的注浆孔。一种用于多功能锚杆构造的设置方法，包括步骤一、锚杆的驱动装置设置；步骤二、注浆管设置；步骤三、注浆；步骤四、后期预应力张拉设置。本发明专利技术简化锚杆施工流程，提高锚杆施工效率；本发明专利技术的使用，避免砂砾石地层钻孔坍塌；一边钻进一边注浆形成旋喷，起到加固锚杆周围地层，提高锚固力的作用；便于对锚杆施加预应力。加预应力。加预应力。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能锚杆构造及设置方法


[0001]本专利技术涉及锚杆
，具体是指一种多功能锚杆构造及设置方法。

技术介绍

[0002]岩土或隧道工程中设置锚杆一般采用先钻孔、然后安装锚杆、最后注浆的施工工艺，工艺流程比较繁琐，效率低，尤其是当地层为砂砾石时，钻孔过程中常遇到孔壁坍塌的问题,需要跟管钻进下入护壁套管，另外，对于饱和软黏土地层，因抗剪强度较低，常出现锚固失效，需要提高锚杆的锚固力。因此，需要开发一种多功能、适用性强的锚杆设置方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服上述技术的缺陷，提供一种集钻孔、设置锚杆、加预应力、旋喷于一体的锚杆构造及设置方法。
[0004]一种多功能锚杆构造，包括相互之间通过螺纹连接的若干管体，每个管体由若干短管和若干滚珠轴承的外壁焊接而成，所述短管与滚珠轴承相错设置，最前端的管体的前端设有钻头，所述钻头上围绕轴线均匀设有若干注浆孔，每个所述短管的管壁上围绕管体的轴线亦设有若干均匀布置的注浆孔。
[0005]进一步地，所述短管采用外径为φ100
‑
120mm的钢花管。
[0006]进一步地，所述注浆孔的孔径尺寸为6
‑
8mm。
[0007]进一步地，每个管体上相邻的两个滚珠轴承之间的距离为1
‑
2m。
[0008]一种用于多功能锚杆构造的设置方法，包括以下步骤：
[0009]步骤一、锚杆的驱动装置设置：包括基座，所述基座上设有往复履带，所述往复履带上设有夹持和旋转锚杆的扭力驱动装置，所述基座为锚杆前进方向的一端设有用锚杆的导向托座；
[0010]步骤二、注浆管设置：将注浆管一端伸入锚杆内部的中控区域，插入深度为伸入钻头，另一端连接锚杆的注浆泵；
[0011]步骤三、注浆：扭力驱动装置夹持、旋转锚杆，往复履带带动扭力驱动装置向前移动，注浆泵通过注浆管向锚杆内部注浆；
[0012]步骤四、后期预应力张拉设置：注浆结束，从锚杆尾端插入一根钢筋，钢筋的一端裸露在锚杆外部。
[0013]本专利技术优点：本专利技术的锚杆设计新颖，结构合理，方便施工；简化锚杆施工流程，提高锚杆施工效率；本专利技术的使用，避免砂砾石地层钻孔坍塌；一边钻进一边注浆形成旋喷，起到加固锚杆周围地层，提高锚固力的作用；便于对锚杆施加预应力。
附图说明
[0014]图1是本专利技术多功能锚杆构造的示意图；
[0015]图2是本专利技术多功能锚杆构造的注浆设置示意图；
[0016]图3是本专利技术多功能锚杆构造的注浆旋喷示意图；
[0017]图4是本专利技术多功能锚杆构造注浆后插入钢筋示意图；
[0018]图5是本专利技术扭力驱动装置的一种结构示意图。
[0019]如图所示：1、管体；2、滚珠轴承；3、钻头；4、注浆孔；5、基座；6、往复履带；7、扭力驱动装置；8、导向托座；9、注浆管；10、注浆泵；11、钢筋；101、短管、701、安装座；702、扭力电机；703、固定筒；704、传动组件；705、轴承；706、转筒；707、紧固夹。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。
[0021]一种多功能锚杆构造，包括相互之间通过螺纹连接的若干管体1，每个管体1由若干短管101和若干滚珠轴承2的外壁焊接而成，所述短管101与滚珠轴承2相错设置，最前端的管体1的前端设有钻头3，所述钻头3上围绕轴线均匀设有若干注浆孔4，每个所述短管101的管壁上围绕管体1的轴线亦设有若干均匀布置的注浆孔4，前一个管体1与后一个管体1连接的连接端设有外螺纹，后一个管体1与前一个管体1连接的连接端设有内螺纹。
[0022]所述短管101采用外径为φ100
‑
120mm的钢花管。
[0023]所述注浆孔4的孔径尺寸为6
‑
8mm。
[0024]每个管体1上相邻的两个滚珠轴承2之间的距离为1
‑
2m，防止注浆管与管体内壁接触摩擦。
[0025]一种用于多功能锚杆构造的设置方法，包括以下步骤：
[0026]步骤一、锚杆的驱动装置设置：包括基座5，所述基座5上设有往复履带6，所述往复履带6上设有夹持和旋转锚杆的扭力驱动装置7，所述基座5为锚杆前进方向的一端设有用锚杆的导向托座8；
[0027]步骤二、注浆管设置：将注浆管9一端伸入锚杆内部的中控区域，插入深度为伸入钻头，另一端连接锚杆的注浆泵10；
[0028]步骤三、注浆：扭力驱动装置7夹持、旋转锚杆，往复履带6带动扭力驱动装置7向前移动，注浆泵通过注浆管向锚杆内部注浆；
[0029]步骤四、后期预应力张拉设置：注浆结束，从锚杆尾端插入一根钢筋11，钢筋11的一端裸露在锚杆外部，注浆结束后在锚杆内插入一段钢筋，以便于后期的预应力张拉。
[0030]其中，步骤三的注浆过程具体为：将最前端的管体1设为第一节管体，后续连接依次设为第二节管体、第三节管体
……
，
[0031]扭力驱动装置7夹持住带有钻头3的第一节管体，旋转第一节管体，往复履带6带动扭力驱动装置7向前移动，进而带动第一节管体向前移动，在第一节管体旋转前进的过程中，注浆泵10同时工作通过注浆管9向锚杆内进行注浆，当第一节管体到达预定深度，停止注浆，扭力驱动装置7停止旋转，且不夹持第一节管体，第一节管体螺接第二节管体，扭力驱动装置7在往复履带6作用下回到初始位置重复第一节管体的步骤对第二节管体进行工作，注浆在锚杆端部注入，可达到一边钻进一边注浆的目的，钻进前将注浆管一端伸入锚杆的中空区域，插入深度为钻头附近，另一端注浆管连接锚杆灌浆泵，一边钻进一边注浆形成旋喷，起到加固锚杆周围地层的作用，如图3所示的箭头为旋喷的一种方向示意。
[0032]本专利技术的临界锚固长度，可采用公式IC＝(5.6
‑
6.2)d0√(Eb/Es)，来快速估算钢
筋临界锚固长度。
[0033]式中：IC为临界锚固长度；d0为锚固体半径；Eb为锚固体综合弹性模量；Es为锚固体周围土体的剪切模量。
[0034]本专利技术中设计的扭力驱动装置为现有技术设备，其能够实现对锚杆的夹持与旋转，如图5所示，为一种扭力驱动装置示意图，包括安装在往复履带6上的安装座701、安装在安装座701上的扭力电机702，扭力电机通过传动组件704连接有转筒706，转筒外侧套有固定筒703，转筒706与固定筒703之间设有轴承705，转筒706设有紧固锚杆的紧固夹707，固定筒703固定在安装座701上，紧固夹707夹持锚杆，扭力电机702带动转筒706转动，进而带动锚杆转动，整个扭力驱动装置在往复履带6上往复运动。
[0035]以上对本专利技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本专利技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本专利技术创造宗旨的情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能锚杆构造，其特征在于：包括相互之间通过螺纹连接的若干管体，每个管体由若干短管和若干滚珠轴承的外壁焊接而成，所述短管与滚珠轴承相错设置，最前端的管体的前端设有钻头，所述钻头上围绕轴线均匀设有若干注浆孔，每个所述短管的管壁上围绕管体的轴线亦设有若干均匀布置的注浆孔。2.根据权利要求1所述的一种多功能锚杆构造，其特征在于：所述短管采用外径为φ100
‑
120mm的钢花管。3.根据权利要求1所述的一种多功能锚杆构造，其特征在于：所述注浆孔的孔径尺寸为6
‑
8mm。4.根据权利要求1所述的一种多功能锚杆构造，其特征在于：每个管体上相邻的两个滚珠轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，蔡虎宇，黄志鹏，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：