[发明专利]一种多段膨胀让压预应力注浆锚索及其使用方法

说明书

技术领域

本发明属于水利水电工程、隧道工程、矿山工程等地下工程中支护用的注浆锚索领域，具体涉及一种多段膨胀让压预应力注浆锚索。

背景技术

在隧道、水利、矿山巷道等领域工程建设过程中，锚索成为应用最广泛的支护设备。锚索可以提高岩体自身的力学性能、充分发挥岩体自承能力、保证岩坡体和围岩的整体稳定和安全、能够改善工程环境和工程质量、节约工程材料和造价、缩短工期。锚索支护不仅用于初期支护，也是永久支护的一部分。在矿山巷道支护中基本取代了被动支撑或临时支护结构成为基本的临时支护技术，并与钢筋网、喷射混凝土联合使用后有时成为永久支护结构。但在围岩存在裂隙及岩石松散的情况下，单靠锚索单一的锚固作用还达不到有效地使围岩有效地结合成一体，提高围岩自身承载压力的目的。

目前市面上出现了各种注浆锚索，由锚索体、托盘和锁紧装置组成，锚索体是为自带注浆芯管的中空结构，采用反向注浆方式，锚索体孔底端部用拌树脂药卷端锚，通过注浆芯管可将浆液注入松散岩石中，从而使锚索体有效地与围岩结合成一体，提高围岩承载自身压力的目的；但是，上述这种注浆锚索无初锚力，只有浆液凝固到一定强度后才产生锚固作用，而且锚固效果差，专利CN102877868A公开了一种新型膨胀式让压预应力注浆锚索，该锚索能够具备一定的初锚力，但是，该注浆锚索是从膨胀管前端的开口槽进行注浆，为了获得更好的锚固效果，增加锚索的锚固力，急需一种多段膨胀让压预应力注浆锚索。

发明内容

针对围岩裂隙及岩石松散的情况，为了获得更好的锚固效果，本发明提出了一种多段膨胀让压预应力注浆锚索，该锚索可以实现多段注浆，并且具备高初锚力。

本发明技术方案包括：

一种多段膨胀让压预应力注浆锚索，包括锚索体、托盘和锁紧装置，所述锚索体为自带注浆芯管的中空结构，所述托盘和锁紧装置顺次套置在锚索体的尾部，所述锚索体的头部还连接有带有锥形头的中空杆体，所述锥形头上设置有开口槽，所述注浆芯管伸入所述中空杆体内，所述锚索体上套置有套管，所述套管是由套管一、套管二和套管三连接而成，所述套管一靠近锚索体尾部，所述套管三靠近锚索体头部，所述套管二位于套管一和套管二之间；

所述套管一、套管二、套管三直径相同且小于所述锥形头的直径，所述套管一的头部顶在所述锁紧装置上，尾部设置有环形状凸缘一；所述套管二的头部设置有开口槽二，尾部设置有环形状凸缘二，所述套管二通过开口槽二与套管一的尾部卡合在一起；所述套管三头部和尾部均设置有开口槽三，其头部处的开口槽三与套管二的尾部卡合在一起，尾部处的开口槽三顶在所述锥形头上；所述开口槽二、开口槽三相对应处的锚索体上均设置有注浆孔。

作为本发明的一个优选方案，上述托盘由两个重叠相扣的盘体组成，其中一个盘体是起让压作用的碟形状盘体，另一个盘体是用于堵塞钻孔口的喇叭头状盘体。

上述多段膨胀让压预应力注浆锚索的使用方法，包括以下步骤：

a打孔，在围岩上打岩孔，所述岩孔与套管外径一致；

b安装，依次将套管三、套管二、套管一套在锚索体上，装进步骤a所述岩孔内，然后装托盘、锁紧装置；

c将专用的注浆设备连接在锚索体外露端上，对围岩裂隙进行注浆，使浆液向围岩裂隙渗透。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明公开了一种多段膨胀让压预应力注浆锚索及其使用方法，与现有技术相比，其杆体上套置的套管包括套管一、套管二和套管三，并且在套管二和套管三上分别设有开口槽二和开口槽三，在拧锁紧装置的过程中锁紧装置与托盘、套管相互接触，对锚索体施加拉力，套管受轴向压力作用，开口槽二、开口槽三与锁紧装置、凸缘或者锥形头进行挤压，布置的开口槽二和开口槽三胀开，挤压在孔壁上，增加了与孔壁的摩擦力，使整体具有较高的锚固作用；另外，在开口槽二、开口槽三处的锚索体上设有注浆孔，可以实现多段注浆，增加锚索的锚固力；同时托盘受锁紧装置轴向压力作用，蝶形状盘体受到压缩，对整体锚索支护起让压作用，喇叭头状盘体挤入岩孔内，堵住岩孔。

本发明注浆锚索安装方便，具备高初锚力及让压作用，在围岩出现大变形时具有较好的支护效果；本发明碟形状托盘不仅起到让压作用，而且还可以作为注浆塞堵浆，节省工序。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步清楚、完整的说明：

图1为本发明注浆锚索沿锚索长度方向的剖面图；

图2为本发明套管一的结构示意图；

图3为本发明套管二的结构示意图；

图4为本发明套管三的结构示意图；