[发明专利]一种机械扩容锚固方法及所用伞状锚杆

说明书

本发明公开了一种机械扩容锚固方法及所用伞状锚杆，本发明采用伞状锚杆进行锚固，以实现在岩土性质较差的条件下提高锚固效果；伞状锚杆具有合拢和撑开两种状态；伞状锚杆处于合拢状态时便于将伞状锚杆插入锚孔内，伞状锚杆处于撑开状态时锚杆四周的螺纹钢筋向外撑开并伸入性质较差的岩土内以提高锚固效果；伞状锚杆撑开后通过锚杆内的注浆管向锚孔内注浆，并通过锁定螺母对锚孔外锚杆进行封锚。本发明的锚杆结构简单、使用方便、易于掌握、可操作性强，并具有锚固效果好等优点。

技术领域

本发明涉及一种机械扩容锚固方法及所用伞状锚杆，属于岩土锚固工程技术领域。

背景技术

锚杆支护技术由于其工艺简单、作业迅速、成本较低等优点而被广泛应用在道路桥梁领域的支护加固结构中。由于锚杆受轴向拉力，锚固剂与锚孔内壁之间形成轴向剪应力，需要锚固剂与锚孔粘结面提供的剪切应力大于锚杆所受的拉力，锚杆才能正常工作，因此，锚固剂与锚孔间摩擦力的大小决定了锚杆能承受的最大拉力，同时也限制了锚杆的使用条件，只能在岩土性质较好的工况下使用。

为提高锚杆的锚固效果和扩大锚杆使用范围，目前主要技术手段是增大锚固剂与锚孔间的摩擦力以提高锚杆的锚固效果。譬如钻孔时使孔径发生变化、通过高压注浆扩大孔径和使用高强度锚固剂等。上述手段在一定程度上改善了锚杆的锚固效果，但施工时很难保证其施工质量，如成孔时出现塌孔现象，成孔效果不好；高压注浆时漏浆无法扩孔等。因此，现有技术仍存在不足，有待改进；亟需一种工艺简单、作业速度快、锚固效果好的锚杆满足施工需求。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种机械扩容锚固方法及所用伞状锚杆，以实现锚杆在岩土性质较差的条件下达到较好的锚固效果，从而克服现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种机械扩容锚固方法，该方法采用伞状锚杆进行锚固，以实现在岩土性质较差的条件下提高锚固效果；伞状锚杆具有合拢和撑开两种状态；伞状锚杆处于合拢状态时便于将伞状锚杆插入锚孔内，伞状锚杆处于撑开状态时锚杆四周的螺纹钢筋向外撑开并伸入性质较差的岩土内以提高锚固效果；伞状锚杆撑开后通过锚杆内的注浆管向锚孔内注浆，并通过锁定螺母对锚孔外锚杆进行封锚。

前述方法中，所述伞状锚杆是在锚杆的下端设置一组类似雨伞骨架结构的伞状收缩装置；伞状收缩装置个数和间距根据锚固点岩土的性质及所需提供的锚固力确定。

前述方法中，所述伞状锚杆上的伞状收缩装置通过液压张拉装置实现由合拢状态向撑开状态的转换。

前述方法中所用的伞状锚杆，该伞状锚杆包括锚杆；锚杆上段设有外螺纹，锚杆边缘设有用于插入注浆管的注浆槽；锚杆下段设有一组伞状收缩装置。

前述伞状锚杆中，所述伞状收缩装置包括沿锚杆圆周均布的一组螺纹钢筋，螺纹钢筋一端与锚杆铰接，螺纹钢筋中部与撑杆一端铰接，撑杆另一端与套在锚杆上的套管铰接；套管与锚杆外圆滑动连接。

前述伞状锚杆中，所述锚杆上部套有垫圈，锚杆的外螺纹上设有锁定螺母。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明是在锚杆下部的锚固段设有反向安装的一组伞状收缩装置，当锚杆受到向外的拉力时，反向安装的伞状收缩装置中的一组螺纹钢筋会向外张开，陷入性质较差岩土中，通过螺纹钢筋组与岩土之间的相互作用力增强锚杆锚固端的锚固力。与传统依靠锚固剂与孔壁间粘结力作为锚固力的锚杆相比，该锚杆适用范围更广泛，即可以在岩土性质较好的条件下工作，也能在岩土性质较差的条件下工作，且能提供更可靠、更稳定的锚固力，特别是在岩土性质较差的岩土中，更能凸显该锚杆的优势；液压张拉装置上设有智能传感系统，自动记录螺纹杆的拉出长度和最大拉应力，并根据锚杆的拉出长度自动计算伞状收缩装置的展开角度，根据伞状收缩装置的张开角度判断是否达到所需张拉力；本发明的锚杆结构简单、使用方便、易于掌握、可操作性强，并具有锚固效果好等优点。

附图说明

图1是本发明的原理示意图；