本发明属于岩土工程边坡加固,尤其涉及一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索及其施工方法。
背景技术:
1、锚索是岩土锚固工程中的主要工程措施。在岩土工程中采用锚索,不仅可以充分发挥岩土体的自身强度和自稳定性,而且可以节约工程材料,减小工程结构物的体积和自重,同时有利于施工及运营安全。锚索已然成为提高岩土体自身稳定性、解决复杂岩土工程问题最为经济有效的方法之一,目前在我国边坡、基坑、矿井、隧道、地下工程、大坝、航道、水库、机场、抗浮结构等工程建设中已得到了广泛的应用。然而,锚索其锚固力主要源于锚固段注浆体与周围岩土层的摩阻力。在黄土、类土质、软土或者部分软岩等软弱地层中,锚索常遇到锚固段抗拔力偏小或不足等问题导致有些工程不得以选择增加锚固段长度作为提高锚固力的方法或选择其它抗滑支挡工程。然而,研究表明在锚索工程中,锚固段长度增加到一定限值后,再增加其长度对锚固力的提高功效甚微。因此,提高锚索在黄土、类土质、软土或者部分软岩等软弱地层中的锚固力,对于工程安全、节约成本、节能减排和环境保护等均具有重要的现实意义。现有扩孔锚索技术的原理是采用切削式刀片将锚固段孔壁的土或软岩切削掉后增大锚固段的孔径,以此来提高锚固力。但是切削式刀片在切削锚固段孔壁的土或软岩时,孔壁未进行挤密,锚固段孔壁并不密实,因此其锚固力增大范围有限,且锚索孔壁未进行挤密,锚索存在沿岩土体内部剪切破坏的可能。
技术实现思路
1、本发明目的在于提供一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索及其施工方法,以增大锚索锚固力。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
3、一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构,包括锚索和锚孔,所述锚索插入锚孔内且锚索与锚孔之间填充有注浆体;所述锚索由自由段和锚固段组成,且锚固段上沿长度方向均匀设置有多个枣核状的结节;所述锚孔内与结节位置对应处设置有枣核状的凸起结构,该凸起结构内侧设置有多个齿状的挤压坑。
4、一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构的施工方法,包括以下步骤:
5、1)采用钻机设备施做锚孔,锚孔深度与锚索长度相当;
6、2)退出锚孔钻头,更换为扩孔器,利用钻机设备将扩孔器送至锚孔中指定位置,随后扩孔器外扩,静压挤密扩孔出首个枣核状的凸起结构以及齿状的挤压坑;
7、3)扩孔器内缩,利用钻机设备将扩孔器送至锚孔中下一指定位置,随后扩孔器外扩,静压挤密扩孔出第二个枣核状的凸起结构以及齿状的挤压坑,如此循环往复,直至施做出所有凸起结构;
8、扩孔器采用中国实用新型专利《边坡齿状锚索扩孔头》(授权公告号cn203769658u)。
9、4)向步骤3)施做完成的锚孔中安放锚索,确保锚索上的结节与锚孔内的凸起结构位置重合;
10、5)向锚孔内注浆,锚索顶部安装锚头进行封锚张拉处理,最终形成含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构。
11、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
12、锚索孔扩孔后,锚索孔的锚固段孔径可有效增大且注浆后形成的“串联枣核”状结构提高了锚索的端承阻力;并且锚索锚固段上的枣核状结节以及锚孔壁上向外突出的齿状挤压坑注浆加固后相互协同,使锚索与注浆体、注浆体与土体之间的接触面积和摩阻双重增大,有效提高了锚固力。
1.一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构,其特征在于:包括锚索(1)和锚孔(2),所述锚索(1)插入锚孔(2)内且锚索(1)与锚孔(2)之间填充有注浆体(5);所述锚索(1)由自由段和锚固段组成,且锚固段上沿长度方向均匀设置有多个枣核状的结节(3);所述锚孔(2)内与结节(3)位置对应处设置有枣核状的凸起结构(4),该凸起结构(4)内侧设置有多个齿状的挤压坑(6)。
2.如权利要求1所述一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构,其特征在于:所述锚索(1)的轴线与锚孔(2)的中心线重合。
3.如权利要求1所述一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构,其特征在于:所述锚索(1)一端设置有锥形的导向帽(8),另一端设置有锚头(7)封锚。
4.一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求4所述一种含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构的施工方法,其特征在于,相邻两所述凸起结构(4)之间距离与相邻两所述结节(3)之间距离相同。
6.一种如权利要求1中所述含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构在黄土、类土质、软土或者部分软岩边坡加固中的应用。
7.如权利要求6所述含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构在黄土、类土质、软土或者部分软岩边坡加固中的应用,其特征在于:含齿坑“串联枣核”状静压扩孔锚索结构与水平面的夹角为10~25°。
