本實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：

在建筑、水利、公路等基坑或邊坡支護工程中，錨桿是常用的支護形式，所用的錨桿通常采用螺旋鉆成孔或泥漿循環鉆成孔兩種成孔方式。其中，螺旋鉆成孔方式存在的缺點在于：一般不能在局部和底部形成擴大體，因而錨桿的拉拔力不高，并且有時會出現縮孔和塌孔現象，進一步影響錨桿的拉拔力和質量。對于砂層，一般是采用跟管泥漿循環鉆成孔方式，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大體。同時上述兩種都需要鉆機動力帶動鉆桿的轉動動力系統，結構復雜，鉆機費用高，機械和動力系統可靠率低，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，也會對環境造成一定的不良影響。因而，為解決上述問題，需設計一種結構簡單、設計合理且施工簡便、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量易于保證。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種高壓旋噴錐型體錨桿，其結構簡單、設計合理且施工簡便、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壁的拉拔力，并且施工效率高，施工成本低。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種高壓旋噴錐 型體錨桿，其特征在于：包括錨桿體和布設在錨桿體內的鋼筋或錨索，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的錐型體節段，所述直桿段為圓柱體，所述錐型體節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；所述錐型體節段的長度L1＝L/3～L/2，其中L為錨桿體的長度；

所述高壓旋噴裝置包括內部中空的鉆桿、同軸密封安裝在鉆桿前端的高壓自動旋轉噴頭、將水泥漿從后端壓入鉆桿內并通過高壓自動旋轉噴頭連續噴出的高壓泵、套裝在鉆桿前部的安裝環和位于安裝環后側且對安裝環進行限位的限位擋板，所述限位擋板固定在鉆桿上且其與鉆桿呈垂直布設，所述安裝環的內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上；所述高壓自動旋轉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的錨具，所述鋼筋和所述錨索的后端均伸出至錨桿體外側，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：所述錐型體節段為圓錐臺形；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形擋板；所述圓環形擋板與鉆桿呈同軸布設，所述圓環形擋板的外徑小于安裝環的外徑。

上述高壓旋噴錐型體錨桿，其特征是：所述安裝環與鉆桿呈同軸布設。

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 綁扎固定在安裝環上，所述安裝環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旋轉噴頭之間通過密封內空軸承進行密封連接，所述安裝環位于密封內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鉆桿進行支撐的鉆桿支撐架，多個所述噴嘴包括一個同軸布設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在圓柱狀噴頭本體中部外側的三個側翼噴嘴。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、結構簡單、設計合理且使用效果好，錨桿體分為直桿段和位于直桿段前側的錐型體節段，直桿段為圓柱體，錐型體節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；錐型體節段的長度為錨桿體長度的錨桿底部為圓錐體，能有效提高端部和錨桿側壁的拉拔力，使錨桿的拉拔力大大提高，同時也能大幅度降低工程成本。

2、施工簡便、投入成本較低，通過鉆桿、限位擋板和安裝環將鋼筋或錨索一同推進至設計位置，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，不會產生塌孔，縮徑等現象。并且，錨桿體成孔施工簡便，操作方便，由于鉆頭采用高壓噴射自旋轉鉆頭，鉆機不需要旋轉動力系統，施工簡便，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，從而進一步增大了錨桿的側摩阻力，提高錨桿拉拔力，經濟效益十分顯著。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，由高壓水泥漿噴射的反力再來推動高壓旋噴噴頭的旋轉，因而使得成孔設備結構簡單、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噴射水泥漿的方式進行錨桿體成孔施工，因而具有較強的穿透能力，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節段均為錐形體且其直徑由后向前逐漸增大。另外，鉆桿可以轉動推進高壓自動旋轉噴頭，也可以不轉動推進高壓自動旋轉噴頭。

綜上所述，本實用新型結構簡單、設計合理且施工簡便、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。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型采用高壓旋噴裝置鉆進之前的施工狀態示意圖。

圖3為本實用新型采用高壓旋噴裝置鉆進完成后的施工狀態示意圖。

圖4為本實用新型高壓自動旋轉噴頭與鉆桿之間的連接狀態結構示意圖。

圖5為本實用新型高壓自動旋轉噴頭的結構示意圖。

附圖標記說明:

1—圓柱體孔段； 2—圓錐體孔段； 3—鉆桿；

4—高壓自動旋轉噴頭； 4-1—圓柱狀噴頭本體； 4-2—底部噴嘴；

4-3—側翼噴嘴； 5—高壓泵； 6—密封內空軸承；

7—安裝環； 8—限位擋板； 9—鉆桿支撐架；

10—鋼筋； 11—定位環； 12—錨桿體；

12-1—直桿段； 12-2—錐型體節段； 13—錨具。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括錨桿體12和布設在錨桿體12內的鋼筋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前側的錐型體節段12-2，所述直桿段12-1為圓柱體，所述錐型體節段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；所述錐型體節段12-2的長度L1＝L/3～L/2，其中L為錨桿體12的長度。

結合圖2、圖3、圖4和圖5，所述高壓旋噴裝置包括內部中空的鉆桿3、同軸密封安裝在鉆桿3前端的高壓自動旋轉噴頭4、將水泥漿從后端壓入鉆桿3內并通過高壓自動旋轉噴頭4連續噴出的高壓泵5、套裝在鉆桿3前部的安裝環7和位于安裝環7后側且對安裝環7進行限位的限位擋板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，所述安裝環7的內徑大于鉆桿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7上；所述高壓自動旋轉噴頭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上裝有多個噴嘴。

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

實際施工時，可根據具體需要，對直桿段12-1和錐型體節段12-2的直徑和長度分別進行相應調整。

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

本實施例中，所述鋼筋10位于直桿段12-1的中心軸線上。

并且，所述錐型體節段12-2為圓錐臺形；所述錨桿體為注漿錨桿桿體。本實施例中，所述直桿段12-1和錐型體節段12-2布設在同一直線上。

本實施例中，所述限位擋板8為固定套裝在鉆桿3上的圓環形擋板。

實際安裝時，所述圓環形擋板與鉆桿3呈同軸布設，所述圓環形擋板的外徑小于安裝環7的外徑。

本實施例中，所述安裝環7與鉆桿3呈同軸布設。

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

同時，所述高壓旋噴裝置還包括對鉆桿3進行支撐的鉆桿支撐架9，多個所述噴嘴包括一個同軸布設在圓柱狀噴頭本體4-1底部的底部噴嘴4-2和沿圓周方向均勻布設在圓柱狀噴頭本體4-1中部外側的三個側翼噴嘴4-3。

實際使用時，可以根據具體需要，對所述側翼噴嘴4-3的數量進行相應調整。

本實施例中，所述鉆桿3與高壓自動旋轉噴頭4之間通過密封內空軸承6進行密封連接，所述安裝環7位于密封內空軸承6與限位擋板8之間。

本實施例中，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。

實際施工時，本實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7上，并將安裝環7安裝在高壓自動旋轉噴頭4與限位擋板8之間，使得鉆進施工過程中，安裝環7與鋼筋10或錨索隨鉆桿3同步向前移動。

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旋轉噴頭4，并根據指定的錨桿位置和錨桿體成孔方向，對鉆桿3的鉆進方向和鉆進位置進行設定；通過設置在鉆桿支撐架9上的鉆進方向調節機構對鉆桿3的鉆進方向進行相應調整。

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內部，并逐漸壓進高壓自動旋轉噴頭4。

步驟103、壓進高壓自動旋轉噴頭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和側翼噴嘴4-3向外噴射，噴射過程中同步對周側的土體或砂層進行切割；同時，側翼噴嘴4-3在高壓水泥漿的噴射反力作用下，帶動高壓自動旋轉噴頭4旋轉并逐漸向前推進。隨著鉆桿3和高壓自動旋轉噴頭4不斷向前推進，從高壓自動旋轉噴頭4噴出的高壓水泥漿逐漸切割土體或砂層至設計深度，則完成錨桿體成孔施工，即獲得成形的錨桿孔；其中對圓柱孔段1進行成孔施工時，鉆桿3和高壓自動旋轉噴頭4的推進速度不變；對圓錐體孔段2進行成孔施工時，將高壓自動旋轉噴頭4的推進速度由快到慢進行調整。

步驟三、鉆桿及高壓自動旋轉噴頭拔出：拔出鉆桿3和高壓自動旋轉噴頭4，將鋼筋10或錨索留置在施工成型的錨桿孔內，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和高壓自動旋轉噴頭4時，鉆桿3和高壓自動旋轉噴頭4的拔出速度由慢到快進行調整。

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

綜上所述，本實用新型的施工過程是：首先，將鉆桿3的一端(即前端)與高壓自動旋轉噴頭4通過密封內空軸承6進行連接，再將鉆桿3的另一端與高壓泵5同軸連接；同時將帶鋼筋10或錨索的安裝環7安放在鉆桿3的前部，將高壓自動旋轉噴頭4安置在規定的錨桿孔位處，然后由高壓泵5將高壓水泥漿輸送到鉆桿3內，送至鉆桿3內的高壓水泥漿在高壓作用下再被逐漸輸送到高壓自動旋轉噴頭4中，而進入高壓自動旋轉噴頭4內的高壓水泥漿則從設置在其上的4個噴嘴噴出，同步進行切割地層，同時3個側翼噴嘴4-3在所噴射高壓水泥漿的反力作用下，帶動高壓自動旋轉噴頭4旋轉，從而達到均勻、連續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的不斷向前推進至設計孔深，獲得成形的錨桿孔；其中對所述錨桿孔的圓柱孔段1進行成孔施工時，鉆桿3和高壓自動旋轉噴頭4的推進速度不變；對所述錨桿孔圓錐體孔段2進行成孔施工時，將高壓自動旋轉噴頭4的推進速度由快到慢進行調整；所述錨桿孔成孔施工完成后，拔出鉆桿3和高壓自動旋轉噴頭4，將鋼筋10或錨索留置在施工成型的錨桿孔內，且拔出鉆桿3和高壓旋轉噴頭4的同時，注入水泥漿形成高壓旋噴錐型體錨桿。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。