[发明专利]一种全向环压负膨胀锚杆装置及增强锚固方法

说明书

本发明提供了一种全向环压负膨胀锚杆装置及增强锚固方法，涉及岩土工程支护技术领域，能够借助内凹型蜂窝结构的力学特性及受力后的变形规律，实现自由段环压膨胀增阻效应，同时保证锚固段的锚固效果，增大锚杆整体支护效能；该装置包括长直形钢杆体和托盘结构，所述钢杆体穿设在托盘结构中，由所述托盘结构分割成长杆段和短杆段；所述长杆段的钢杆体外周全部或部分设有螺纹，用于与岩孔壁接触连接；所述长杆段靠近所述托盘结构的一端设有蜂窝结构体，所述蜂窝结构体铺设在长杆段钢杆体的表面；所述蜂窝结构体为内凹型蜂窝结构。本发明提供的技术方案适用于岩土支护的过程中。

技术领域

本发明涉及岩土工程支护技术领域，尤其涉及一种全向环压负膨胀锚杆装置及增强锚固方法。

背景技术

锚杆是一种将拉力载荷传递到稳定岩土层中以提高岩土介质自身稳定性和强度的支护装置，主要依靠锚杆与围岩之间的摩擦。锚杆支护充分利用岩土体本身的承载能力保持岩体的稳定，本质是通过锚固作用增强岩土体的整体性，控制开挖后岩土的变形，防止应力突然释放。根据现场不同围岩的岩层产状和稳定状况，选取不同类别的锚杆支护形式，常用的锚杆支护形式有吸能锚杆、让压锚杆、管缝式锚杆、树脂锚杆等。

锚杆作为深入地层的受拉构件，整根锚杆分为自由段和锚固段，传统锚杆在顶板岩层运移过程中极易发生锚固剂与岩体脱黏，导致锚索的锚固结构失效。

因此，有必要研究一种全向环压负膨胀锚杆装置及增强锚固方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种全向环压负膨胀锚杆装置及增强锚固方法，能够借助内凹型蜂窝结构的力学特性及受力后的变形规律，实现自由段环压膨胀增阻效应，同时保证锚固段的锚固效果，增大锚杆整体支护效能，构建安全稳定地下施工环境。

一方面，本发明提供一种全向环压负膨胀锚杆装置，其特征在于，所述锚杆装置包括长直形钢杆体和托盘结构，所述钢杆体穿设在托盘结构中，由所述托盘结构分割成长杆段和短杆段；

所述长杆段的钢杆体外周全部或部分设有螺纹，用于与岩孔壁接触连接；

所述长杆段靠近所述托盘结构的一端设有蜂窝结构体，所述蜂窝结构体铺设在长杆段钢杆体的表面。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述蜂窝结构体为内凹型蜂窝结构。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述内凹型蜂窝结构具体为具有负泊松比基本原理的内凹六边形。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述内凹型蜂窝结构铺设在所述长杆段螺纹的凹槽内。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述蜂窝结构体铺设长度为整个自由段；具体可以是所述长杆段长度的1/4～1/3。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述托盘结构包括板状托盘和外凸部；所述外凸部为中空结构，其端部与所述托盘固接；所述外凸部外表面设有螺纹，并与螺纹紧固件螺接。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述螺纹紧固件与对应位置处的钢杆体螺接。所述螺纹紧固件可以是螺栓。

另一方面，一种如上任一所述的全向环压负膨胀锚杆装置的增强锚固方法，其特征在于，所述方法的步骤包括：

S1、在岩体中钻孔；

S2、将锚固剂置入钻孔内；

S3、利用锚杆钻机将锚杆装置旋入钻孔中，同时锚杆装置的钢杆体对锚固剂进行搅拌并顶入钻孔深处；

S4、等锚固剂凝固后，按照预定预紧力对锚杆进行张拉，完成锚杆装置的安装。