本實(shí)用新型涉及一種錨桿，尤其是涉及一種高壓旋噴錐型體錨桿。

背景技術(shù)：

在建筑、水利、公路等基坑或邊坡支護(hù)工程中，錨桿是常用的支護(hù)形式，所用的錨桿通常采用螺旋鉆成孔或泥漿循環(huán)鉆成孔兩種成孔方式。其中，螺旋鉆成孔方式存在的缺點(diǎn)在于：一般不能在局部和底部形成擴(kuò)大體，因而錨桿的拉拔力不高，并且有時(shí)會(huì)出現(xiàn)縮孔和塌孔現(xiàn)象，進(jìn)一步影響錨桿的拉拔力和質(zhì)量。對(duì)于砂層，一般是采用跟管泥漿循環(huán)鉆成孔方式，但施工過程中，由于泥漿的影響使得錨桿的拉拔力大大降低，并且也無法形成提高錨桿拉拔力的局部和底部擴(kuò)大體。同時(shí)上述兩種都需要鉆機(jī)動(dòng)力帶動(dòng)鉆桿的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鉆機(jī)費(fèi)用高，機(jī)械和動(dòng)力系統(tǒng)可靠率低，且一般是將成孔和錨桿安放分兩次完成，降低了錨桿安放的可靠度。另外，采用上述兩種方式所排出的土或泥漿，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的不良影響。因而，為解決上述問題，需設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、使用效果好的高壓旋噴錐型體錨桿，其拉拔力大，施工效率高且施工質(zhì)量易于保證。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高壓旋噴錐型體錨桿，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、使用效果好，采用高壓旋噴方式一次成型錨桿孔，錨桿底部為圓錐體，能有效提高端部和錨桿側(cè)壁的拉拔力，并且施工效率高，施工成本低。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種高壓旋噴錐 型體錨桿，其特征在于：包括錨桿體和布設(shè)在錨桿體內(nèi)的鋼筋或錨索，所述錨桿體的錨桿孔為采用高壓旋噴裝置一次旋噴成型的鉆孔；

所述錨桿體分為直桿段和位于直桿段前側(cè)的錐型體節(jié)段，所述直桿段為圓柱體，所述錐型體節(jié)段的直徑由后向前逐漸增大且其后端直徑與直桿段的直徑相同；所述錐型體節(jié)段的長(zhǎng)度L1＝L/3～L/2，其中L為錨桿體的長(zhǎng)度；

所述高壓旋噴裝置包括內(nèi)部中空的鉆桿、同軸密封安裝在鉆桿前端的高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭、將水泥漿從后端壓入鉆桿內(nèi)并通過高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭連續(xù)噴出的高壓泵、套裝在鉆桿前部的安裝環(huán)和位于安裝環(huán)后側(cè)且對(duì)安裝環(huán)進(jìn)行限位的限位擋板，所述限位擋板固定在鉆桿上且其與鉆桿呈垂直布設(shè)，所述安裝環(huán)的內(nèi)徑大于鉆桿的外徑且其外徑小于直桿段的外徑；所述鋼筋和所述錨索的前端均固定在安裝環(huán)上；所述高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭包括安裝在鉆桿前端的圓柱狀噴頭本體，所述圓柱狀噴頭本體上裝有多個(gè)噴嘴。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述直桿段的直徑為Φ18cm～Φ25cm，所述錐型體節(jié)段的前端直徑為Φ60cm～Φ70cm。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：還包括安裝在錨桿體后側(cè)的錨具，所述鋼筋和所述錨索的后端均伸出至錨桿體外側(cè)，且鋼筋和所述錨索的后端均錨固在所述錨具上。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述鋼筋位于直桿段的中心軸線上。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述錐型體節(jié)段為圓錐臺(tái)形；所述錨桿體為注漿錨桿桿體。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述限位擋板為固定套裝在鉆桿上的圓環(huán)形擋板；所述圓環(huán)形擋板與鉆桿呈同軸布設(shè)，所述圓環(huán)形擋板的外徑小于安裝環(huán)的外徑。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述安裝環(huán)與鉆桿呈同軸布設(shè)。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述鋼筋和所述錨索的前端均 綁扎固定在安裝環(huán)上，所述安裝環(huán)上開有供鋼筋或所述錨索綁扎固定的固定孔。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述鉆桿與高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭之間通過密封內(nèi)空軸承進(jìn)行密封連接，所述安裝環(huán)位于密封內(nèi)空軸承與限位擋板之間。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述高壓旋噴裝置還包括對(duì)鉆桿進(jìn)行支撐的鉆桿支撐架，多個(gè)所述噴嘴包括一個(gè)同軸布設(shè)在圓柱狀噴頭本體底部的底部噴嘴和沿圓周方向均勻布設(shè)在圓柱狀噴頭本體中部外側(cè)的三個(gè)側(cè)翼噴嘴。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且使用效果好，錨桿體分為直桿段和位于直桿段前側(cè)的錐型體節(jié)段，直桿段為圓柱體，錐型體節(jié)段的直徑由后向前逐漸增大且其后端直徑與直桿段的直徑相同；錐型體節(jié)段的長(zhǎng)度為錨桿體長(zhǎng)度的錨桿底部為圓錐體，能有效提高端部和錨桿側(cè)壁的拉拔力，使錨桿的拉拔力大大提高，同時(shí)也能大幅度降低工程成本。

2、施工簡(jiǎn)便、投入成本較低，通過鉆桿、限位擋板和安裝環(huán)將鋼筋或錨索一同推進(jìn)至設(shè)計(jì)位置，使錨桿孔成孔與鋼筋或錨索安放及注漿可一次完成，提高了錨桿的質(zhì)量，加快了施工速度。

3、采用高壓旋噴方式一次成型錨桿孔，錨桿體成孔施工效果好，由于采用水泥漿旋噴成孔，因而在錨桿體成孔施工時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生塌孔，縮徑等現(xiàn)象。并且，錨桿體成孔施工簡(jiǎn)便，操作方便，由于鉆頭采用高壓噴射自旋轉(zhuǎn)鉆頭，鉆機(jī)不需要旋轉(zhuǎn)動(dòng)力系統(tǒng)，施工簡(jiǎn)便，操作方便。

4、由于錨桿體成孔采用水泥漿選噴切割地層的方式，因而可以使注漿后所形成的錨桿體與地層更加緊密地粘結(jié)，從而進(jìn)一步增大了錨桿的側(cè)摩阻力，提高錨桿拉拔力，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。錨桿體成孔施工過程中，在采用高壓水泥漿旋噴切割地層的同時(shí)，由高壓水泥漿噴射的反力再來推動(dòng)高壓旋噴噴頭的旋轉(zhuǎn)，因而使得成孔設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠且易于操 作、施工成本低。

5、適用范圍廣，錨桿體成孔采用高壓自轉(zhuǎn)噴射水泥漿的方式進(jìn)行錨桿體成孔施工，因而具有較強(qiáng)的穿透能力，可使用于較多地層，比如較硬的土層，砂層等地層。所形成的錨桿孔和錨桿體的前側(cè)節(jié)段均為錐形體且其直徑由后向前逐漸增大。另外，鉆桿可以轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭，也可以不轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭。

綜上所述，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理且施工簡(jiǎn)便、使用效果好，采用高壓旋噴方式一次成型錨桿孔，錨桿底部為圓錐體，能有效提高端部和錨桿側(cè)壁的拉拔力，并且施工效率高，施工成本低。

下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型采用高壓旋噴裝置鉆進(jìn)之前的施工狀態(tài)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型采用高壓旋噴裝置鉆進(jìn)完成后的施工狀態(tài)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭與鉆桿之間的連接狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明:

1—圓柱體孔段； 2—圓錐體孔段； 3—鉆桿；

4—高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭； 4-1—圓柱狀噴頭本體； 4-2—底部噴嘴；

4-3—側(cè)翼噴嘴； 5—高壓泵； 6—密封內(nèi)空軸承；

7—安裝環(huán)； 8—限位擋板； 9—鉆桿支撐架；

10—鋼筋； 11—定位環(huán)； 12—錨桿體；

12-1—直桿段； 12-2—錐型體節(jié)段； 13—錨具。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型包括錨桿體12和布設(shè)在錨桿體12內(nèi)的鋼筋10或錨索，所述錨桿體12的錨桿孔為采用高壓旋噴裝置一次旋噴成型的鉆孔。

所述錨桿體12分為直桿段12-1和位于直桿段12-1前側(cè)的錐型體節(jié)段12-2，所述直桿段12-1為圓柱體，所述錐型體節(jié)段12-2的直徑由后向前逐漸增大且其后端直徑與直桿段12-1的直徑相同；所述錐型體節(jié)段12-2的長(zhǎng)度L1＝L/3～L/2，其中L為錨桿體12的長(zhǎng)度。

結(jié)合圖2、圖3、圖4和圖5，所述高壓旋噴裝置包括內(nèi)部中空的鉆桿3、同軸密封安裝在鉆桿3前端的高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4、將水泥漿從后端壓入鉆桿3內(nèi)并通過高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4連續(xù)噴出的高壓泵5、套裝在鉆桿3前部的安裝環(huán)7和位于安裝環(huán)7后側(cè)且對(duì)安裝環(huán)7進(jìn)行限位的限位擋板8，所述限位擋板8固定在鉆桿3上且其與鉆桿3呈垂直布設(shè)，所述安裝環(huán)7的內(nèi)徑大于鉆桿3的外徑且其外徑小于直桿段12-1的外徑；所述鋼筋10和所述錨索的前端均固定在安裝環(huán)7上；所述高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4包括安裝在鉆桿3前端的圓柱狀噴頭本體4-1，所述圓柱狀噴頭本體4-1上裝有多個(gè)噴嘴。

本實(shí)施例中，所述直桿段12-1的直徑為Φ18cm～Φ25cm，所述錐型體節(jié)段12-2的前端直徑為Φ60cm～Φ70cm。

實(shí)際施工時(shí)，可根據(jù)具體需要，對(duì)直桿段12-1和錐型體節(jié)段12-2的直徑和長(zhǎng)度分別進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

同時(shí)，本實(shí)用新型還包括安裝在錨桿體12后側(cè)的錨具13，所述鋼筋10和所述錨索的后端均伸出至錨桿體12外側(cè)，且鋼筋10和所述錨索的后端均錨固在所述錨具13上。

本實(shí)施例中，所述鋼筋10位于直桿段12-1的中心軸線上。

并且，所述錐型體節(jié)段12-2為圓錐臺(tái)形；所述錨桿體為注漿錨桿桿體。本實(shí)施例中，所述直桿段12-1和錐型體節(jié)段12-2布設(shè)在同一直線上。

本實(shí)施例中，所述限位擋板8為固定套裝在鉆桿3上的圓環(huán)形擋板。

實(shí)際安裝時(shí)，所述圓環(huán)形擋板與鉆桿3呈同軸布設(shè)，所述圓環(huán)形擋板的外徑小于安裝環(huán)7的外徑。

本實(shí)施例中，所述安裝環(huán)7與鉆桿3呈同軸布設(shè)。

本實(shí)施例中，所述鋼筋10和所述錨索的內(nèi)端均綁扎固定在安裝環(huán)7上，所述安裝環(huán)7上開有供鋼筋10或所述錨索綁扎固定的固定孔。

同時(shí)，所述高壓旋噴裝置還包括對(duì)鉆桿3進(jìn)行支撐的鉆桿支撐架9，多個(gè)所述噴嘴包括一個(gè)同軸布設(shè)在圓柱狀噴頭本體4-1底部的底部噴嘴4-2和沿圓周方向均勻布設(shè)在圓柱狀噴頭本體4-1中部外側(cè)的三個(gè)側(cè)翼噴嘴4-3。

實(shí)際使用時(shí)，可以根據(jù)具體需要，對(duì)所述側(cè)翼噴嘴4-3的數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

本實(shí)施例中，所述鉆桿3與高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4之間通過密封內(nèi)空軸承6進(jìn)行密封連接，所述安裝環(huán)7位于密封內(nèi)空軸承6與限位擋板8之間。

本實(shí)施例中，所述鉆桿3上套裝有限定所述錨桿孔的最小孔徑的定位環(huán)11。

如圖3所示，施工成型的錨桿孔包括圓柱孔段1和位于圓柱體孔段1前側(cè)的圓錐體孔段2，所述圓錐體孔段2的后端孔徑與圓柱體孔段1的孔徑相同，所述錐體孔段2的孔徑由后向前逐漸增大。

實(shí)際施工時(shí)，本實(shí)用新型的施工過程如下：

步驟一、鋼筋10或錨索固定：將鋼筋10或錨索固定在安裝環(huán)7上，并將安裝環(huán)7安裝在高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4與限位擋板8之間，使得鉆進(jìn)施工過程中，安裝環(huán)7與鋼筋10或錨索隨鉆桿3同步向前移動(dòng)。

步驟二、錨桿體成孔施工，其施工過程如下：

步驟101、在鉆桿3的前端部同軸密封安裝一高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4，并根據(jù)指定的錨桿位置和錨桿體成孔方向，對(duì)鉆桿3的鉆進(jìn)方向和鉆進(jìn)位置進(jìn)行設(shè)定；通過設(shè)置在鉆桿支撐架9上的鉆進(jìn)方向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)鉆桿3的鉆進(jìn)方向進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

步驟102、通過高壓泵5將水泥漿從鉆桿3后端部壓入鉆桿3內(nèi)部，并逐漸壓進(jìn)高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4。

步驟103、壓進(jìn)高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4的高壓水泥漿在高壓泵5的壓力作用下，從底部噴嘴4-2和側(cè)翼噴嘴4-3向外噴射，噴射過程中同步對(duì)周側(cè)的土體或砂層進(jìn)行切割；同時(shí)，側(cè)翼噴嘴4-3在高壓水泥漿的噴射反力作用下，帶動(dòng)高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4旋轉(zhuǎn)并逐漸向前推進(jìn)。隨著鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4不斷向前推進(jìn)，從高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4噴出的高壓水泥漿逐漸切割土體或砂層至設(shè)計(jì)深度，則完成錨桿體成孔施工，即獲得成形的錨桿孔；其中對(duì)圓柱孔段1進(jìn)行成孔施工時(shí)，鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4的推進(jìn)速度不變；對(duì)圓錐體孔段2進(jìn)行成孔施工時(shí)，將高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4的推進(jìn)速度由快到慢進(jìn)行調(diào)整。

步驟三、鉆桿及高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭拔出：拔出鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4，將鋼筋10或錨索留置在施工成型的錨桿孔內(nèi)，并使鋼筋10或錨索位于圓柱孔段1的中部。其中，拔出鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4時(shí)，鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4的拔出速度由慢到快進(jìn)行調(diào)整。

步驟四、錨桿體成型施工：在拔出鉆桿3和高壓旋轉(zhuǎn)噴頭4的同時(shí)，注入水泥漿形成高壓旋噴錐型體錨桿。

綜上所述，本實(shí)用新型的施工過程是：首先，將鉆桿3的一端(即前端)與高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4通過密封內(nèi)空軸承6進(jìn)行連接，再將鉆桿3的另一端與高壓泵5同軸連接；同時(shí)將帶鋼筋10或錨索的安裝環(huán)7安放在鉆桿3的前部，將高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4安置在規(guī)定的錨桿孔位處，然后由高壓泵5將高壓水泥漿輸送到鉆桿3內(nèi)，送至鉆桿3內(nèi)的高壓水泥漿在高壓作用下再被逐漸輸送到高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4中，而進(jìn)入高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4內(nèi)的高壓水泥漿則從設(shè)置在其上的4個(gè)噴嘴噴出，同步進(jìn)行切割地層，同時(shí)3個(gè)側(cè)翼噴嘴4-3在所噴射高壓水泥漿的反力作用下，帶動(dòng)高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4旋轉(zhuǎn)，從而達(dá)到均勻、連續(xù)并逐漸向前切割地層的目的。切割過程中，切割的土體由水泥漿沿已成形錨桿孔的孔壁帶出，隨著地層的不 斷向深處切割和鉆桿3的不斷向前推進(jìn)至設(shè)計(jì)孔深，獲得成形的錨桿孔；其中對(duì)所述錨桿孔的圓柱孔段1進(jìn)行成孔施工時(shí)，鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4的推進(jìn)速度不變；對(duì)所述錨桿孔圓錐體孔段2進(jìn)行成孔施工時(shí)，將高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4的推進(jìn)速度由快到慢進(jìn)行調(diào)整；所述錨桿孔成孔施工完成后，拔出鉆桿3和高壓自動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴頭4，將鋼筋10或錨索留置在施工成型的錨桿孔內(nèi)，且拔出鉆桿3和高壓旋轉(zhuǎn)噴頭4的同時(shí)，注入水泥漿形成高壓旋噴錐型體錨桿。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。