[发明专利]能施加预应力的变形锚索施工方法

说明书

本发明涉及一种一种能施加预应力的变形锚索施工方法，所述锚索包括外套管、收缩管、内套管、钢绞线、锚具、托盘，使用时，相进行钻孔，然后在钻孔内安装锚索，最后对锚索的钢绞线施加预应力，本施工方法施工方便，该锚索具有强度高、大变形的特点，可以方便的施加预应力，通过锚具挤压内套管来实现大变形，彻底克服了大变形过程中冷拔杆体的拉断问题。

技术领域

本发明属于岩土工程支护装置，涉及一种一种能施加预应力的变形锚索施工方法。

背景技术

锚索是矿山、隧道、水利水电等工程中常用的支护装备。在复杂地质条件下，围岩变形量超过锚索所能够承受的范围时将导致锚索破坏，造成地下工程失稳破坏事故。因此，在围岩发生大变形时，锚索需要具备大变形特性，才能避免自身破坏。

现有的大变形锚索存在承载力不足、结构复杂、成本高、以及无法施加预应力的问题。本专利发明人提出的专利CN102678147B通过钢筋冷拔原理实现了锚索大变形，但是拉拔过程中冷拔杆体在出口位置容易被拉断，另外也不能通过张拉钢绞线来施加预应力，应用范围存在局限性。

发明内容

本发明提出一种一种能施加预应力的变形锚索施工方法。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种能施加预应力的变形锚索施工方法，所述锚索包括外套管、收缩管、内套管、钢绞线、锚具、托盘；

施工包括以下步骤：

步骤1：在待支护岩体中打锚孔，锚孔直径大于钢绞线直径，达到底后退出钻杆，再换大钻头将孔口段扩孔加粗，孔口段加粗后的直径与外套管直径匹配；

步骤2：将钢绞线旋转推入锚孔，并通过锚固剂将钢绞线内端固定在锚孔中；

步骤3：将收缩管固定在外套管的内部靠近钻孔深处的端头，然后在外套管的内部靠近钻孔深处的端头上安装橡胶塞，随后将外套管装入锚孔的加粗段，并使钢绞线穿过其内部；

步骤4：将内套管套在钢绞线上，插入外套管的内部并使其内端接触收缩端；

步骤5：使钢绞线外端穿过锚具，将锚具套装入外套管内部，并抵住内套管外端；

步骤6：在外套管外露部分套上托盘，托盘内端抵靠岩体，外端抵靠与外套管外端螺纹配合的螺母，拧紧螺母将托盘锁固；

步骤7：通过张拉设备张拉钢绞线施加预应力达到设计要求，通过施加足够的预紧力，使内套管被挤出收缩管一段距离，从而完全堵住收缩端，防止岩体中的水分进入套管引起腐蚀。

进一步的，所述内套管强度小于收缩管，收缩管包括由外至内依次连接的缩颈段、等径段，缩颈段的外径不变，内径逐渐收缩, 等径段的外径和内径都保持不变。

进一步的，所述内套管的外径与外套管的内径匹配，锚具与内套管外端接触，内套管内端外周设置有缩口导角段,锚索受力后，锚具挤压内套管。

进一步的，所述橡胶塞包括依次连接的细段和粗段，橡胶塞的中间具有小孔以供钢绞线穿，细段塞入收缩管内孔或者外套管内孔，粗段外径等于外套管外径。

进一步的，通过减小橡胶塞的粗段厚度，可以提高外套管底端和锚孔扩大部底端岩体之间的接触刚度，从而提高二者之间的接触力F1，进而减小螺母和托盘承受的拉力F2，防止螺母破坏，F1和F2之和为锚索的总承载力，也等于锚固剂承受的拉力；通过增加橡胶塞的粗段厚度，可以减小外套管底端和锚孔扩大部底端岩体之间的接触刚度，从而减小二者之间的接触力，防止锚孔扩大部底端岩体破坏，并使螺母充分发挥自身作用。

进一步的，在步骤6 中拧紧螺母前，先施加一定的预应力，这部分预应力直接作用在锚孔扩大部底端岩体上，从而提高外套管底端和锚孔扩大部底端岩体之间的接触力F1的承载比例。