[发明专利]一种自锁锚固纤维锚杆及施工方法

权利要求书

1.一种自锁锚固纤维锚杆，其特征在于：该锚杆由纤维袋（1）、垫板（7）和紧绳器（8）构成；纤维袋（1）内套有定位架（2），定位架（2）伸入纤维袋（1）的底部，且定位架（2）套有袖阀（6）的一端朝向纤维袋（1）的开口端，金属卡子（5）将纤维袋（1）在圆筒（4）处从外侧紧密夹持固定于定位架（2）上；紧绳器（8）包括支架（9）、中心管（10）、棘齿（11）、齿条（12）、轴销（13）、绳钩（14）、圆孔（15）、加力杆（16）， 其中支架（9）内套有中心管（10），中心管（10）能绕着支架（9）的孔自由转动，支架（9）的外侧的中心管（10）上左右分别安装棘齿（11），支架（9）上通过轴销（13）铰接有与棘齿（11）相配合的齿条（12），齿条（12）能围绕轴销（13）上下活动，棘齿（11）与齿条（12）相齿合时，中心管（10）只能向一个方向旋转，中心管（10）上固定设有绳钩（14），支架（9）外侧的中心管（10）上一端开设有用于插入加力杆（16）的圆孔（15）；通过袖阀（6）向纤维袋（1）内压力注浆，纤维袋（1）膨胀浆体（19）凝结固化锚固于稳定地层中；未注浆段的纤维袋（1）绞成绳状穿过垫板（7），紧绳器（8）通过螺栓（18）固定于垫板（7）上，绳状纤维袋（1）捆绑在紧绳器（8）的绳钩（14）上；加力杆（16）插入中心管（10）的圆孔（15）内，转动加力杆（16）使绳状纤维袋（1）缠绕在中心管（10）上，张拉纤维袋（1），棘齿（11）与齿条（12）相齿合锁定锚固。

2.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于：纤维袋（1）的材质是玻璃纤维，或者碳纤维，或者芳纶纤维。

3.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于：定位架（2）由连接筋3将圆筒（4）和钢筋环焊接而成，圆筒（4）外侧车削有螺纹。

4.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于：紧绳器（8）的支架（9）上带有连接板和螺栓孔（17），两边棘齿（11）及齿条（12）的大小相同，且左右对称布置，棘齿（11）直径小于支架（9）中部与其平行部分的宽度；中心管（10）上开设的圆孔（15）个数为四个，各自成90°布置。

5.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于：袖阀（6）为橡皮袖阀。

6.自锁锚固纤维锚杆的施工方法，其步骤为：

（1）调查分析支护对象工程地质条件，进行工程地质勘探和设计，分析确定可能滑坡的潜在滑动面位置，确定所需锚杆的自由段和锚固段长度；

（2）制作定位架（2）：定位架（2）由连接筋（3）将圆筒（4）和钢筋环焊接而成，圆筒（4）外侧车削有螺纹；连接筋（3）的长度等于所需锚杆的锚固段长度；

（3）制作纤维袋（1）：根据步骤（1）选定所需纤维袋（1）的长度、厚度和直径，在定位架（2）的圆筒（4）上套袖阀（6），将定位架（2）伸入纤维袋（1）内，圆筒（4）的一端朝向纤维袋（1）开口端，用金属卡子（5）将纤维袋（1）在定位架（2）的圆筒（4）处外侧紧密夹住；

（4）制作紧绳器（8）：在中心管（10）上开设圆孔（15），加工带有连接板和螺栓孔（17）的支架（9），支架（9）上通过轴销（13）铰接有齿条（12），将中心管（10）套在支架（9）内，支架（9）外侧的中心管（10）上对称安装棘齿（11）；

（5）开孔洞（20）和注浆：在坡体（21）上按设计长度和角度开设孔洞（20）；注浆管伸进纤维袋（1）内，并与定位架（2）的圆筒（4）通过外螺纹连接，将注浆管和纤维袋（1）一同伸入孔洞（20）内，注浆管另一端与注浆设备连接，根据不同的地层状况确定注浆压力，进行注浆，浆体（19）依次流经注浆管、袖阀（6）进入纤维袋（1）内，纤维袋（1）膨胀，待达到注浆设计值，将注浆管从定位架（2）上卸除；浆体（19）在纤维袋（1）内凝固硬化，锚固于稳定地层中；袖阀（6）的单向作用，浆体（19）被包裹在纤维袋（1）内难以四处流动，避免自由段纤维袋（1）被浆体（19）凝固；

（6）张拉和锚固：将未注浆段的纤维袋（1）绞成绳状并穿过坡面的垫板（7）；螺栓（18）将紧绳器（8）固定于垫板（7）上，绳状纤维袋（1）捆绑在紧绳器（8）的绳钩（14）上；加力杆（16）插入紧绳器（8）的圆孔（15）内，转动加力杆（16）绳状纤维袋（1）缠绕在中心管（10）上，张拉绷紧后，棘齿（11）与齿条（12）相齿合锁定。