[发明专利]一种组合式全长锚固预应力锚杆、搅拌器及施工方法

说明书

本发明公开了一种组合式全长锚固预应力锚杆、搅拌器及施工方法，所述的锚杆包括实心钢筋和中空注浆锚杆，实心钢筋通过螺纹与中空注浆锚杆的头部相连；中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔，返浆孔为对穿孔；所述的中空注浆锚杆的尾部设有一个托盘，托盘通过螺母固定。所述的搅拌器与所述的锚杆配合，实现对树脂锚固剂的搅拌。本发明将矿山树脂锚固剂端锚技术与水工隧洞中空注浆全长锚固技术结合起来，以实现快速高强预应力支护效果。

技术领域

本发明公开了一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长锚固预应力锚杆、与该锚杆配合的搅拌器对应的施工方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

在软岩地下工程锚喷支护中.锚杆起着举足轻重的作用，因此科学地选择锚杆类型十分关键。选用锚杆必须根据软岩的特性，尽量选择能主动支护的锚杆。只有能主动地改变围岩的应力状态，提高围岩的整体强度特性的锚杆，才能适用于软岩支护；反之则不应选用，如钢筋水泥砂浆锚杆，安装时就无法施加预应力，锚杆的初始滑移量较大。不能有效地阻止围岩的变形、开裂、离层和松动，因而不能在软岩巷道支护中选用。安装锚杆是必须立即施加足够的预紧力.这样不仅可消除锚杆构件的初始滑移量，而且可给围岩一定的预应力，使围岩受拉截面的拉应力降低，围岩的受剪截面因预应力产生的摩擦力而大大提高抗剪强度，同时避免过早地出现裂缝.可减缓围岩的弱化过程。实践证明，只用提高锚杆的预紧力，才能实现围岩与支护的共同作用。

现有的预应力锚杆施加方式主要通过涨壳锚头、树脂药卷等方法，存在的问题：通过涨壳锚头施加预应力方式时，接触面积小，不能施加较大锚固力，另外在软岩地下工程中，由于围岩强度不足，导致锚固力很容易由于围岩变形变小甚至消失；树脂药卷存在耐久性的问题，在水工和交通隧洞中一般不能作为永久支护材料，另外，树脂药卷一般均为端锚，提供的预应力有限，即使使用全长锚固方式，由于存在药卷直径和孔径匹配的问题，一般钻孔孔径不能太大，导致无法实施高预应力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长锚固预应力锚杆、搅拌器及施工方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种组合式全长锚固预应力锚杆，包括实心钢筋和中空注浆锚杆，所述的实心钢筋通过螺纹与中空注浆锚杆的头部相连；所述的中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔；所述的中空注浆锚杆的尾部设有一个托盘，所述的托盘通过螺母固定。所述的中空注浆锚杆的头部设有内螺纹，所述的实心钢筋上设有外螺纹，所述的内螺纹和外螺纹配合。

作为进一步的技术方案，所述内螺纹的螺旋方向与锚杆的旋转方向相反。

作为进一步的技术方案，所述的返浆孔为一个对穿孔。

作为进一步的技术方案，所述的返浆孔所在段(扁状部分)进行淬火和调质处理，保证该点不是受力软弱部位。

作为进一步的技术方案，所述的返浆孔直径为0.3～0.6cm。

作为进一步的技术方案，还包括一个止浆塞，所述的止浆塞用于与所述的返浆孔配合。

第二方面，本发明提出了一种与前面所述的锚杆配合使用的搅拌器，所述的搅拌器包括搅拌器本体，搅拌器本体的一端套装有卡环，所述的卡环用于搅拌器与所述的中空注浆锚杆尾部的连接，搅拌器本体的另一端连接一个连接杆，所述的连接杆用于与钻机相连。

第三方面，基于前面所述的组合式全长锚固预应力锚杆、搅拌器，本发明实施例还提供了一种施工方法，包括以下步骤：

1)凿岩机或风钻打孔；

2)清孔，由PVC等材质的风管将全长孔壁清理干净，尽量避免孔内端有多余的碎渣存在，以保证树脂锚固剂的锚固效果；