[发明专利]一种注浆式变截面锚管及软岩隧道围岩注浆加固施工方法

说明书

一种变截面注浆式锚管，包括管体，管体一端设置成圆锥状，管体另一端开设注浆口，管体包括多个圆管段和异形管段，圆管段和异形管段间隔设置且固定连接，圆管段和异形管段的管径不同，圆管段和异形管段的管壁上均开设有出浆孔，出浆孔与管体内部连通。相对传统的普通中空锚管其拉拔力可提高8倍以上，形成高承载力锚管。本发明还涉及基于该变截面注浆式锚管的软岩隧道围岩注浆加固施工方法，其可极大提高锚管与围岩的结合牢固程度，锚固效果好，防止出现围岩大变形或垮塌等安全事故问题。

技术领域

本发明涉及注浆加固设备技术领域，具体涉及一种变截面注浆式锚管及软岩隧道围岩注浆加固施工方法。

背景技术

在矿山隧道施工中，锚管是常见的支护工具之一。锚管作用是对隧道周边围岩进行加固，抑制围岩变形，充分发挥和提高围岩自身承载力。根据与围岩的接触状态，锚管一般可分为变截面注浆式锚管与摩擦式锚管，目前变截面注浆式锚管应用较为广泛，其主要通过注浆体加强围岩与管体之间的接触效果，提高其附着强度与剪切刚度来增强其支护功能，进而起到加固围岩的效果。

目前普通砂浆锚管施工时采用的方式大都为先灌浆再插锚管，采用的锚管为普通圆管构造的钢管，受锚固材料与围岩条件的影响，锚管与围岩之间的附着力有限，锚固作用难以满足软弱破碎的围岩条件下的承载能力，容易出现围岩变形，甚至引发垮塌事故。因此，本发明旨在对传统的锚管和施工工艺进行改进，以更好的满足实际需要。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种变截面注浆式锚管，以解决上述背景技术中的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种变截面注浆式锚管，包括管体，管体一端设置成圆锥状，管体另一端开设注浆口，管体包括多个圆管段和异形管段，圆管段和异形管段间隔设置且固定连接，圆管段和异形管段的管径不同，圆管段和异形管段的管壁上均开设有出浆孔，出浆孔与管体内部连通。管体为中空管体，从而可保证锚固材料填充饱满，实现压力注浆。

进一步地，所述异形管段表面内陷而构成弧面槽结构。

进一步地，所述异形管段上所述弧面槽结构有两个，两个弧面槽结构平行设置且沿所述异形管段的中轴线对称布置。

进一步地，相邻所述异形管段上的弧面槽结构错开布置。

进一步地，相邻所述异形管段上的弧面槽结构垂直布置。

进一步地，所述异型管段上非弧面槽结构位置对应的管径大于所述圆管段的管径，所述异型管段上弧面槽结构槽底位置对应的管径小于所述圆管段的管径。

进一步地，所述异型管段上非弧面槽结构位置对应的管径与所述异型管段上弧面槽结构槽底位置对应的管径之比为1:2～4。

进一步地，所述出浆孔有多个，多个出浆孔沿所述圆管段或异形管段的中部周向均匀分布。

进一步地，所述锚管为钢锚管。

一种基于变截面注浆式锚管的软岩隧道围岩注浆加固施工方法，包括如下步骤：

1)在围岩上钻孔；

2)将所述锚管插入钻孔内，准备注浆；

3)浆液采用水灰比低于0.4的膏浆，通过二次注浆而成，第一次注浆采用静压法注浆，第二次注浆采用劈裂注浆；

4)注浆完成后将所述锚管封闭处理即可。

有益效果：本发明所述的变截面注浆式锚管，其构独特，圆管段和异形管段的重复组合，使锚管的截面面积不断变化，且锚管管体与注浆体之间的结合角度不断变化，从而扩大锚管管体与注浆体之间的接触面积，并提高围岩、注浆体与锚管之间的粘结强度，相对传统的普通中空锚管其拉拔力可提高8倍以上，形成高承载力锚管。