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自钻式中空锚杆作为土钉的扩孔理论及效果

自钻式中空锚杆锚固效果良好,在国外应用广泛,其锚固效果好的一个主要原理就是它具有扩孔作用。扩孔的表现是采用较小的钻头进行钻进,最终获得一个较大的水泥浆包裹体,自钻式中空锚杆这种扩孔作用的效果尤其是在土钉、微型桩中更明显。

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自钻式中空锚杆为什么能够扩孔呢?

在土质或具有破碎岩石的土质边坡或基坑钻进,钻进过程中钻孔内壁往往会因扰动而产生松动的岩土层。自钻式中空锚杆边钻进边注浆,具有压力的水泥浆从钻头出浆孔喷出,可将这些松动的岩土层冲刷掉并随水泥浆排出钻孔外,露出比较稳固且形状不规则的孔壁,这样水泥浆凝固后形成的锚固体就会比钻头的直径更大且外表面形状也不规则,同时锚固体也更致密,因此其锚固效果也更好。

据国外相关企业研究,其实际形成钻孔的直径至少比钻头大20mm,具体到一些如砂土、砾质土等松软岩土层,其比钻头的增大量达50到70mm。

基于自钻式中空锚杆的扩孔原理,我们可以用自钻式中空锚杆来代替常规的钢筋锚杆土钉。常规土钉常选用钢筋锚杆,施工方法是先用潜孔钻机或螺旋钻机钻一个孔然后插入钢筋,为了确保锚固效果及避免因孔壁收缩或变形而难以插入锚杆,这个孔往往实际的比较大,例如直径25mm的钢筋往往钻出一个100mm以上的钻孔。我们可以选用直径32mm的自钻式中空锚杆体配直径76mm的钻头代替,其最终形成的锚固体直径往往要大于100mm,锚固效果也更好。

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