[发明专利]一种大直径钻孔使用小直径锚索锚固的装置及方法

说明书

本发明提供一种大直径钻孔使用小直径锚索锚固的装置及方法，本发明中的锚索的直径小于钻孔的直径，锚索与钻孔内侧壁之间有空隙，在空隙处设置锚固套管，锚固套管与锚索之间填充树脂锚固剂，锚固套管与钻孔之间的空隙处填充树脂锚固剂；在填充锚固剂的过程中锚索在钻机的带动下在旋转搅拌的同时将锚固剂推至锚固套管的管底，静置过后锚索与锚固套管结合在一起，然后钻机带动锚索和锚固套管对对钻孔与锚固套管之间的锚固剂进行推送和搅拌；锚固套管内部和外部的锚固剂经过充分的搅拌，搅拌效果更为均匀，同时直径较小的锚索锚固直径较大的钻孔；本发明在保证锚固效果的同时不仅提高了工作效率还节省了施工成本。

技术领域

本发明属于支护设备技术领域，具体涉及一种大直径钻孔使用小直径锚索锚固的装置及方法。

背景技术

锚索锚固是边坡、基坑等地表工程及隧道、巷道等地下硐室施工中采用的一种必不可少的加固支护方式，特别是在遇到顶板围岩条件较差的情况下，为防止出现隧道顶板垮落，采用锚索将围岩与稳定的岩体结合一起产生悬吊、补强、组合梁的效果，从而达到加固岩体的目的。

目前，树脂锚固剂因其在各类锚固基体中均可获得高度的安全可靠性、耐久性、经济性，是现代支护领域应用较为广泛的粘结锚固材料。在使用树脂锚索支护时，锚索直径和钻孔直径的合理匹配（有机配套）是获得最大锚固力和最佳技术经济效益的关键。

在软硬岩层互层分布条件下的顶板使用小直径锚索进行锚固时，技术工作人员会遇到以下的问题：问题一、小直径钻孔时，钻杆直径较小，其强度和刚度较低，钻机扭矩较大，施工时容易发生钻杆折断的问题；问题二、由于硬岩的抗压强度较大，在进行小直径钻孔时，施工效率非常低，施工成本则较高；问题三、在软硬岩层互层分布条件下的顶板进行支护时，初支和二衬之间的时间间隔要求非常短，否则围岩应力一旦释放，会造成不可挽回的损失，这就要求钻孔效率要提高。

现行的锚固装置和施工方法中钻孔直径与锚索直径相差过大，将会导致树脂锚固剂无法充分搅拌混合固化，锚固力降低，从而造成整个施工效率较低，锚固力无法保证，同时施工成本也较高。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术中钻孔直径与锚索直径相差较大，从而造成树脂锚固剂无法充分搅拌混合固化，锚固力下降，影响整个施工效率的问题，本发明在增大钻孔直径的同时使用小直径锚索进行锚固，不仅降低的施工成本，而且提高了施工效率，还使得锚固力得到保证。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大直径钻孔使用小直径锚索锚固的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：

S1，钻孔：进行钻孔作业，得到待锚固的钻孔；

S2，注入锚固剂：将锚固剂送入锚固装置的锚固套管中，将钻机与锚索连接，钻机带动锚索对锚固剂进行搅拌，锚索将锚固剂推入锚固套管的管底，锚索对锚固剂继续进行搅拌，然后静置；

S3，再次注入锚固剂：将锚固剂放入S1中的钻孔中，然后将S2中锚固套管连接的锚索与钻机连接，钻机带动锚索进行转动，锚索在对钻孔内的锚固剂进行搅拌的同时将锚固剂推至钻孔的孔底，锚索对锚固剂继续进行搅拌，然后静置；

S4，S3中的锚索静置后，撤掉钻机，再安装托盘和锁具，最后再利用胀拉机紧固锚索的预紧力。

如上所述大直径钻孔使用小直径锚索锚固的施工方法，优选地，所述钻孔的直径为50mm。

如上所述大直径钻孔使用小直径锚索锚固的施工方法，优选地，所述S1结束后S2开始前先对锚索和和锚固套管进行防锈处理。

如上所述大直径钻孔使用小直径锚索锚固的施工方法，优选地，所述S2中锚索在将锚固剂推入锚固套管的管底过程中同步对锚固剂进行螺旋搅拌。