[发明专利]地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆及快速锚固张拉方法

说明书

本发明公开了一种地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆，树脂药卷位于钻孔底部并被捣破后用于全长锚杆杆体的端部锚固以作为锚固段，全长锚杆杆体的尾端通过锚垫板安装在钻孔口部用于预应力张拉，锚垫板上插装有注浆管和排气管，注浆管用于自由段注浆锚固，排气管用于自由段注浆排气，排气管沿全长锚杆杆体放置，并伸至锚固段与自由段的交界位置处。同时，本发明还提供了一种地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆的快速锚固方法。既具有端部锚固锚杆施加预应力主动加固围岩、应力扩散范围大的特点，又具有全长锚固锚杆支护刚度高、对围岩变形和离层敏感的优点，能够及时防止巷道围岩的变形；安装工序简单，耗时短，为洞室或巷道的快速掘进提供了保障。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆及快速锚固张拉方法。

背景技术

按照锚固方式不同，锚杆可以分为端部锚固锚杆、加长锚固锚杆和全长锚固锚杆。为了提高支护系统的刚度，大多数端部锚固锚杆和加长锚固锚杆都施加预应力，而全长锚固锚杆由于施工工艺复杂，施加预应力难度较大，一般不加预应力。但是，在一些围岩松散软弱破碎、节理发育密集、自稳力差的地下工程中，传统的全长锚固式砂浆锚杆很难满足支护的要求：一是该类型锚杆没有施加预应力，不能充分、及时地利用岩体自身承载强度，完全属于被动支护结构；二是现场施工工艺繁杂，无法确保钻孔内的砂浆完全充填饱满，施工作业效率低下。

发明内容

针对现有的全长锚固锚杆锚固效果差，安装工序复杂，耗时长等问题，提出了一种地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆，能实现预应力锚杆的全长锚固快速安装到位，以提高锚杆支护效果，简化预应力全长锚固锚杆的安装步骤，为洞室或巷道快速掘进提供保障。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆，包括全长锚杆杆体、树脂药卷、排气管、注浆管和锚垫板，所述树脂药卷位于钻孔底部并被捣破后用于全长锚杆杆体的端部锚固以作为锚固段，所述全长锚杆杆体的尾端通过锚垫板安装在钻孔口部用于预应力张拉，所述锚垫板上插装有注浆管和排气管，所述注浆管用于自由段注浆锚固，排气管用于自由段注浆排气，排气管沿全长锚杆杆体放置，并伸至锚固段与自由段的交界位置处。

作为上述方案的优选，所述注浆管采用带有球阀的车丝镀锌钢管，一次性使用；所述排气管采用PVC管。

进一步优选为，所述注浆管的直径为φ20mm，排气管的直径为φ16mm。

进一步优选为，所述锚固段的长度为全长锚杆杆体长度的30％。

同时，本发明还提供了一种地下洞库用预应力全长锚固砂浆锚杆的快速锚固方法，包括以下步骤：

第一步，准备煤电钻，将煤电钻的钻杆取下，换装上全长锚杆杆体；利用换装后的煤电钻将树脂药卷(推送至钻孔孔底；

第二步，树脂药卷送至钻孔孔底后，用煤电钻继续带动全长锚杆杆体转动，从而将树脂药卷搅拌均匀，搅拌时间3—8s，使全长锚杆杆体的底部锚固固定，将煤电钻的主体从全长锚杆杆体上取下；

第三步，沿全长锚杆杆体放置排气管，排气管的前端送至锚固段与自由段的交界位置处，同时将锚垫板安装在钻孔口部用于预应力张拉，锚垫板上设置有注浆管过孔和排气管过孔，锚固端固定50—70s后树脂药卷达到设计强度，可进行预应力张拉锁定；

第四步，张拉后完成后，在锚垫板上安装注浆管，再利用注浆管进行自由段注浆，注浆过程中排气管用于自由段排气，预应力全长锚固砂浆锚杆的锚固作业。

进一步优选为，在第二步中，搅拌时间为5s。

进一步优选为，在第三步中，锚固端固定60s后树脂药卷达到设计强度，可进行预应力张拉锁定。