[发明专利]预应力涨壳锚杆及其施工方法

权利要求书

1.一种预应力涨壳锚杆，包括涨壳和设置在涨壳两端的涨壳内楔、锚杆，其特征在于：所述涨壳包括涨壳连接部和涨壳片，涨壳片周向设置在涨壳连接部上；所述涨壳内楔与涨壳顶部为滑动式接触；所述锚杆包括锚杆体，锚杆体一端通过连接套固定安装有螺杆，螺杆与涨壳内楔通过螺纹传动连接，连接套顶部与涨壳底部呈挤压式接触；转动锚杆驱动涨壳内楔向涨壳内运动推动涨壳片向外变形直至涨壳连接部断裂，使得涨壳片扩胀至孔壁对岩体施加预应力。

2.如权利要求1所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：所述涨壳连接部和涨壳片一体成型，所述涨壳片内侧上下设置有内锥面、内环面，所述涨壳连接部的底端内侧设置有与连接套顶部适配的挤压面，相邻涨壳片之间设置有缺口。

3.如权利要求1所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：所述涨壳连接部和涨壳片为分体结构，所述涨壳片内侧上下设置有内锥面、内环面，涨壳片的底端内侧设置有与连接套顶部适配的挤压面，所述涨壳连接部上设置有缺口。

4.如权利要求1所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：所述涨壳片外侧具有连续设置的锯齿。

5.如权利要求1所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：所述锚杆体端部配置垫板和驱动螺母，所述锚杆体两端分别与驱动螺母和连接套固定安装，所述驱动螺母设置为盲头螺母，旋转驱动螺母使得锚杆体转动并通过连接套挤压涨壳连接部。

6.如权利要求1所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：所述连接套顶部设置有独立的挤压头。

7.如权利要求1-6任一项所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：所述锚杆体设置为中空锚杆，并在连接套上设置出浆孔。

8.如权利要求7所述的预应力涨壳锚杆，其特征在于：在驱动螺母和垫板之间设置抗震盒，在锚杆体端部设置让压组件。

9.一种预应力涨壳锚杆的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1钻孔：通过钻头在岩体上打出锚孔；

S2组件安装：向锚孔内插入预先组装好的涨壳锚杆组件，使垫板紧贴锚孔口岩壁；

S3锚固：旋转驱动螺母，锚杆体转动带动连接套及螺杆转动，使得涨壳内楔向锚孔外侧运动并推动涨壳实现在锚孔上的固定及预应力施加。

10.如权利要求9所述的预应力涨壳锚杆的施工方法，其特征在于，所述步骤S3，包括如下子步骤：

S31初始阶段：转动锚杆，开始时由于连接套始终挤压在涨壳底面，涨壳内楔向涨壳内滑动时将推动涨壳片向外变形紧贴孔壁，完成涨壳固定；

S32中间阶段：继续转动锚杆，当扭矩超过一定值时，连接套的挤压力超出涨壳连接部的强度极限时，涨壳连接部断裂，让出内部空间；

S33结束阶段：继续转动锚杆，螺杆将通过连接套带动锚杆体上端向上移动，使锚杆弹性伸长，对涨壳内楔和涨壳施加轴向预紧力，此时，轴向预紧力通过锚杆体、驱动螺母和垫板传递给锚孔口岩壁，完成涨壳锚杆预应力的施加动作。