[发明专利]一种涨壳式让压锚索及其施工方法

权利要求书

1.一种涨壳式让压锚索，其特征在于，所述涨壳式让压锚索包括：变截面让压锚索(50)、涨壳锚固件(60)、锚具(70)；所述涨壳锚固件(60)的上端固定安装有变截面让压锚索(50)，所述涨壳锚固件(60)的下端固定安装有锚具(70)；

所述变截面让压锚索(50)包括：锚索体(14)、中空金属管(40)、高强锥形管(45)、变截面螺纹套管(19)、粘结剂(20)；所述锚索体(14)的中部设置有中空金属管(40)，中空金属管(40)的外部包裹有高强锥形管(45)；所述锚索体(14)的外侧通过粘结剂(20)包裹有变截面螺纹套管(19)；

所述涨壳锚固件(60)包括：锯齿状外楔形体(11)和带内螺纹连接头的内楔形体(12)，所述带内螺纹连接头的内楔形体(12)卡装在锯齿状外楔形体(11)内；

所述锚具包括：楔形夹片(18)、底座(17)，其中底座(17)安装在锚索体(14)的外部，底座(17)与锚索体(14)之间插装有锥形夹片(18)。

2.根据权利要求1所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述锚索体(14)由多层根钢丝组成，正中心钢丝的外部设置有中间层钢丝(42)，中间层钢丝(42)的外部包裹有最外层钢丝(41)；

所述中间层钢丝(42)的直径小于最外层钢丝(41)。

3.根据权利要求2所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述锚索体(14)的正中心钢丝为中空金属管(40)，中空金属管(40)的直径为5mm～10mm，中空金属管(40)的壁厚大于1mm，中空金属管(40)的沿锚索体(14)通长设置。

4.根据权利要求2所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述锚索体(14)前端设置有锚索前端(21)，所述锚索前端(21)的中间层钢丝(42)和最外层钢丝(41)间置入高强锥形管(45)，形成让压锥形端(13)。

5.根据权利要求4所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述高强锥形管(45)的倾斜角度为15～30°，长度20～50mm。

6.根据权利要求1所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述变截面螺纹套管(19)外置于锚索前端(21)，并用粘结剂(20)将变截面螺纹套管(19)与锚索前端(21)固定。

7.根据权利要求6所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述粘结剂(20)为树脂灌浆、水泥浆或环氧树脂中的一种。

8.根据权利要求1所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述变截面螺纹套管(19)为两端开口的圆形截面，变截面螺纹套管(19)由大截面段和小截面断段构成；

所述大截面段的直径大于让压锥形端(13)的最大直径5～20mm，所述大截面段的长度根据让压滑移变形的需要进行设置；

所述小截面段的直径大于让压锥形端(13)的最小直径，小于让压锥形端(13)的最大直径，长度不小于50mm。

9.根据权利要求1所述的涨壳式让压锚索，其特征在于，所述变截面螺纹套管(19)前端与带内螺纹连接头的内楔形体(12)的螺纹相匹配，通过旋转直接连接；

所述带内螺纹连接头的内楔形体(12)中部有中空通道(31)；

所述锯齿状外楔形体(11)为两瓣半圆形结构，外壁反向锯齿结构，内壁与内楔形体(12)贴合；

所述楔形夹片(18)有三瓣。

10.一种实现如权利要求1-9任意一项所述涨壳式让压锚索的施工方法，其特征在于，该涨壳式让压锚索的施工方法包括以下步骤：

S1、确定目标岩体，并在目标岩体上开设锚孔(15)；

S2、将变截面让压锚索(50)和涨壳锚固件(60)通过螺纹旋转连接；

S3、将组装好的涨壳让压锚索送入钻孔孔底；

S4、向外拉伸锚索体(14)，带动带内螺纹连接头的内楔形体(12)向锚孔外移动，使孔底涨壳锚固件(60)涨开，锯齿状外楔形体(11)咬合锚孔(15)，完成固定；

S5、在锚索体(14)后端依次安装垫板(16)、锚具(70)；

S6、使用预应力张拉设备拉伸锚索体(14)，带动楔形夹片(18)向外移动，放张锚索体(14)，楔形夹片(18)回缩挤压底座(17)，完成预应力加载；

S7、待隧道变形基本完成后，通过中空金属管(40)外接注浆接头进行注浆，浆液经中空金属管(40)至中空通道(31)，在内螺纹连接头的内楔形体(12)端部出浆，直至孔口溢浆，最终形成对锚索的永久防护。