[发明专利]利用柔性绳锚固围岩的装置及方法

权利要求书

1.一种利用柔性绳锚固围岩的装置，其特征在于：包括设置于边坡围岩滑动面（17）内的多根变截面膨胀式锚杆（3），变截面膨胀式锚杆（3）为内部中空、底面敞开的锚杆体，其由沿变截面膨胀式锚杆（3）的轴向布置的多层扩头锚固段（2）和封堵段（8）组成；多层扩头锚固段（2）由N个扩头体（2-1）连通组成，N≥2，每两个扩头体（2-1）的连接处设置有开孔锚固盘（10），多层扩头锚固段（2）的底部外套设有底部锚固盘（11），柔性绳体（1）一端穿过各开孔锚固盘（10）伸入变截面膨胀式锚杆（3）底部与底部锚固盘（11）连接，柔性绳体（1）另一端伸出变截面膨胀式锚杆（3）与铺设于边坡上的主动防护网（13）连接形成一个整体。

2.根据权利要求1所述的利用柔性绳锚固围岩的装置，其特征在于：多层扩头锚固段（2）由N个横截面为圆形的扩头体连通组成，N≥2，各扩头体的半径不相同。

3.根据权利要求1所述的利用柔性绳锚固围岩的装置，其特征在于：柔性绳体（1）底部设置有绳结，柔性绳体（1）通过绳结固定在底部锚固盘（11）上并在变截面膨胀式锚杆（3）内处于伸直状态。

4.根据权利要求1所述的利用柔性绳锚固围岩的装置，其特征在于：多层扩头锚固段（2）的外壁均匀布设有多个小凸起（9）。

5.一种利用上述权利要求1-4中任一项所述的装置进行围岩锚固的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：清理边坡；

步骤2：钻设锚洞，在岩土体边坡上钻取多个锚洞；

步骤3：在变截面膨胀式锚杆（3）内部放置柔性绳体（1）并安装注浆导管（11），并在柔性绳体（1）的头部打结处外围安装底部锚固盘（11），将底部锚固盘（11）放置在锚洞底部，拉直柔性绳体（1），防治柔性棕绳弯曲；

步骤4：将套设在柔性绳体（1）上的变截面膨胀式锚杆（3）放置于锚洞内；

步骤5：利用注浆导管（11）向变截面膨胀式锚杆（3）的第一扩头体（4）内浇筑含有膨胀剂的膨胀水泥浆形成第一层膨胀水泥浆，灌注完成后，将开孔锚固盘（10）安装在第一层膨胀水泥浆上部，在其上浇筑第一层素水泥浆；

步骤6：在第一层素水泥浆上部的第二扩头体（5）内浇筑含有膨胀剂的膨胀水泥浆形成第二层膨胀水泥浆，灌注完成后，将开孔锚固盘（10）安装在第二层膨胀水泥浆上部，在其上浇筑素第二层素水泥浆；

步骤7：重复上述步骤6直至完成第N扩头体内膨胀水泥浆的浇筑；

步骤8：将开孔锚固盘（10）安装在第N层膨胀水泥浆上部，在其上浇筑素水泥浆直至充满整个变截面膨胀式锚杆（3）；

步骤9：将含有膨胀剂的膨胀水泥浆体注入变截面膨胀式锚杆（3）外部与锚洞的空隙内，使杆壁与钻取孔洞紧紧贴合；

步骤10：在边坡围岩上钻孔插入固定锚杆（15），挂设主动防护网（13）安置于锚固的边坡上，将主动防护网（13）与柔性绳体（1）相连接，与周围围岩破碎体（16）形成一个整体；

步骤11：在边坡围岩下部固定被动防护网（14），即完成围岩锚固。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：浇筑的含有膨胀剂的膨胀水泥浆中，膨胀剂的质量含量为5-40%。