排水复合自钻胎串式锚杆支护结构制造技术

排水复合自钻胎串式锚杆支护结构，其目的是提高软弱坡体的稳定性，结构由排水板、格梁、面板和自钻胎串锚杆构成。自钻胎串锚杆由中空杆体、胎体和钻杆连接构成；排水板从坡顶自上而下打入土体内，在两排水板之间垂直坡面向坡体内施工自钻胎串锚杆；在坡面上依次设置面板和垂直相交的格梁，自钻胎串锚杆穿过面板和格梁；向自钻胎串锚杆内充气，胎体膨胀挤压周围土体被锚固于稳定地层中，用锚具和钢垫板将自钻胎串锚杆锚固于格梁交叉位置，构成空间支护结构将不稳定软弱土体锚固于稳定地层中。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于锚固
，用于软弱土质地区的边坡及基坑等支护工程。
技术介绍
随着经济建设的快速发展，特别是我国沿海地区基础设施建设日新月异，而沿海地区的土体多为软土，城市用地空间极为紧缺，因此该地区地下空间、公路和铁路等建设相继产生了诸多软弱土坡。软土含水量高，通常处于软塑或流塑状态，物理力学性质差，基坑边坡工程易变形甚至塌陷，导致软弱土坡治理技术难度大。目前治理软弱土坡的技术及相应的优缺点主要概括为以下几类:(I)注浆锚杆技术。由于软土自身的流变形性，使得成孔难，浆液四处扩散，注浆量难以控制，并且浆液凝固时间长，不能及时提供全部锚固力，延误工期和浪费材料。(2)自钻式锚杆技术。随解决了成孔难，但同样存在浆液凝固时间长和用材多的缺陷，且不能够回收利用。(3)内支撑技术。该技术工序复杂，造价极为高昂，占据空间大，主要应用基坑工程，无法在边坡工程中应用。充气锚杆技术。通过充有气体或液体的橡胶膜挤压土层而被锚固于地层，不需注浆，节约生产成本，无污染，并能够回收利用。然而现有的充气锚杆仍然需成孔施工，组装性差使锚杆较长，故充气锚杆进孔施工孔难；充气锚杆也不能排出土体中大量的水分，存在锚固力不足的现象；椭圆形橡胶膜充气后体积大，变形大，容易局部和整体失稳，从而导致支护结构和坡面变形不能满足正常使用和施工要求，边坡整体发生失稳。综上所述，对比现有软弱土坡治理技术可知，充气锚杆是一种相对发展前景较好的支护方式。然而，软弱土坡治理的措施应该从土体本身的源头出发，能够减轻对支护结构的需求。但现有的治理措施仅从支护结构改进，忽视了源头土体固化与支护结构相结合治理的措施。
技术实现思路
本技术的目的是提高软弱坡体的稳定性。本技术是排水复合自钻胎串式锚杆支护结构，由排水板1、格梁2、面板3和自钻胎串锚杆4构成，自钻胎串锚杆4由中空杆体7、胎体8和钻杆9连接构成；排水板I从坡顶自上而下打入土体内，在两排水板I之间垂直坡面向坡体内施工自钻胎串锚杆4 ;在坡面上依次设置面板3和垂直相交的格梁2，自钻胎串锚杆4穿过面板3和格梁2 ;胎体8能由自钻胎串锚杆4的充气膨胀挤压周围土体被锚固于稳定地层中，用锚具6和钢垫板5将自钻胎串锚杆4锚固于格梁2交叉位置，构成空间支护结构将不稳定软弱土体锚固于稳定地层中。本技术的有益效果是:本技术通过充气工作的自钻胎串锚杆继承了充气锚杆的优点，通过胎体和中空杆体组装连接，胎体设置月牙形刀和钻杆带有螺旋叶片，解决了现有充气锚杆无法自钻，工期长的问题。胎体由轮圈与橡胶膜，充气后比单纯的橡胶膜刚度大，变形小，并且结合多个胎体均能防止支护结构发生局部和整体失稳。在锚杆受拉时，钻杆上的螺旋叶片受到土体的阻力，增大了锚杆的承载力。将这种自钻胎串锚杆和排水措施相结合，提出了从源头土体固化与支护结构相结合的治理技术。对锚杆高压充气，胎体膨胀挤压周围土体，土体中的孔隙水压力增加，通过排水板将部分孔隙水排出坡体，同时土体被压实，固结速度加快，坡体稳定性提高。不需支护结构时，卸除气针，抽气排出胎体内的气体，锚杆容易拔出，达到回收再利用的功能，节约资源。本技术原理简单，胎体制作工艺成熟，结构易实现。【附图说明】图1是本技术的示意图，图2是本技术的立面图，图3是本技术图2的A— A向剖面图，图4是本技术中的自钻胎串锚杆4结构的示意图，图5是图4中胎体8的构造详图。附图标记及对应名称为:排水板1、格梁2、面板3、自钻胎串锚杆4、垫板5、锚具6、中空杆体7、胎体8、钻杆9、轮圈10、橡胶膜11、充气管12、气针13、月牙形刀片14、轮辐15、轮缘16、气嘴17、胎圈18和螺旋叶片19。【具体实施方式】下面结合附图和在边坡工程中应用实例对本技术的特征作详细的描述。所举实例只用于解释本技术，并非用于限制本技术的范围。在阅读本专利技术后，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进均应包含于本技术的保护范围以内。如图1、图2、图3所示，排水复合自钻胎串式锚杆支护结构，由排水板1、格梁2、面板3和自钻胎串锚杆4构成，自钻胎串锚杆4由中空杆体7、胎体8和钻杆9连接构成；排水板I从坡顶自上而下打入土体内，在两排水板I之间垂直坡面向坡体内施工自钻胎串锚杆4 ;在坡面上依次设置面板3和垂直相交的格梁2，自钻胎串锚杆4穿过面板3和格梁2 ;胎体8能由自钻胎串锚杆4的充气膨胀挤压周围土体被锚固于稳定地层中，用锚具6和钢垫板5将自钻胎串锚杆4锚固于格梁2交叉位置，构成空间支护结构将不稳定软弱土体锚固于稳定地层中。如图1所示，排水板I采用双面排水板；排水板I靠近坡面侧的高度低于坡体内部的高度，即排水板底面与水平面呈0° ~10°的夹角，且排水板I露出坡面10~30cm。如图3、图4、图5所示，自钻胎串锚杆4由中空杆体7、胎体8和钻杆9通过相应的配套螺纹串联而成；自钻胎串锚杆4的最前端为钻杆9，胎体8通过内缘面的螺纹分别连接中空杆体7或钻杆9间隔连接；钻杆9为钢管，长度为0.5-1.0m，前段设为尖头，钻杆9上带有螺旋叶片19，螺旋叶片19外径大约与胎圈18外径相等。如图4、图5所示，胎体8采用真空胎，由轮圈10、橡胶膜11、充气管12和气针13构成；轮圈10的外缘面直径为20~30cm，内缘面直径与中空杆体7相同；轮圈10的边缘两端设置凸起的轮缘16，轮缘16高度为2~4cm ;轮圈10外缘面上设有气嘴17 ;轮圈10的一侧设有月牙形刀片14，一侧为轮辐15 ;轮圈10的宽度为10~20cm ;橡胶膜采用弹性丁基胶膜，厚度为2~5mm，承受的气压为0~1.0Mpa ;橡胶膜11的趾口处带有胎圈18，胎圈18镶嵌在轮缘16内将橡胶膜11与轮圈10紧密连接，充气管12—端与气嘴17连接，另一端与气针13连接。本技术的排水复合自钻胎串式锚杆支护结构的施工方法，其步骤为:(I)预制自钻胎串锚杆4的构件:按照以上所述制备自钻胎串锚杆4 ;(2)用测量工具在坡面确定排水板I和自钻胎串锚杆4的施设位置；采用打板机从坡顶相应位置垂直打入排水板1，排水板I靠近坡面侧的高度低于坡体内部的高度，即排水板I底面与水平面呈0° ~10°的夹角，露出坡面10~30cm ；(3)施工自钻胎串锚杆4:在坡面按设计角度和位置，依次将钻杆9、一个胎体8和一根中空杆体7的一端连接，将连接气嘴17的充气管12当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
排水复合自钻胎串式锚杆支护结构，由排水板（1）、格梁（2）、面板（3）和自钻胎串锚杆（4）构成，其特征在于：自钻胎串锚杆（4）由中空杆体（7）、胎体（8）和钻杆（9）连接构成；排水板（1）从坡顶自上而下打入土体内，在两排水板（1）之间垂直坡面向坡体内施工自钻胎串锚杆（4）；在坡面上依次设置面板（3）和垂直相交的格梁（2），自钻胎串锚杆（4）穿过面板（3）和格梁（2）；胎体（8）能由自钻胎串锚杆(4)的充气膨胀挤压周围土体被锚固于稳定地层中，用锚具（6）和钢垫板（5）将自钻胎串锚杆（4）锚固于格梁（2）交叉位置，构成空间支护结构将不稳定软弱土体锚固于稳定地层中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董建华，董旭光，袁方龙，王永胜，何天虎，朱彦鹏，王冰霞，代涛，高发阳，柳珂，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：甘肃;62