[发明专利]一种土层锚固中大幅提高抗拔力的装置及方法

说明书

一种土层锚固中大幅提高抗拔力的装置，包括置于锚洞内的底部带有刚性圆盘的锚杆，刚性圆盘放置于锚洞底部，刚性圆盘上的锚洞内部空间由下至上分别浇筑有第一膨胀性水泥层、第二膨胀性水泥层、第三膨胀性水泥层…第N膨胀性水泥层，N≥2，第一膨胀性水泥层所用膨胀性水泥浆内的膨胀剂掺量X₁≤35%，第N膨胀性水泥层所用膨胀性水泥浆内膨胀剂掺量X_n＞0%，第N膨胀性水泥层顶端浇筑有水泥层。本发明提供的一种土层锚固中大幅提高抗拔力的装置及方法，可以解决常规锚杆在支护过程中锚杆与锚固体发生滑动的问题，大幅提高锚杆抗拔力及支护效果，且结构简单，材料易得，易操作，大幅节约试验成本及周期。

技术领域

本发明涉及土层锚固领域，尤其是一种土层锚固中大幅提高抗拔力的装置及方法。

背景技术

土层锚固技术起源于20世纪，1969年在墨西哥召开的第七届国际土力学和基础工程会议上，曾把土层锚杆技术作为单独的讨论议题。

七十年代以后，在召开的多次地区性国际会议上，均有涉及有关锚杆技术的经验与研究介绍。当前锚杆技术的试验和理论研究仍在不断发展之中。八十年代以来，瑞典、德国、美国、英国、日本等国家分别研制了多种不同类型的锚杆施工工具和灌浆工艺，各国还各自制定了锚杆设计和施工的技术规程。锚杆技术在经济建设中正起着越来越重要的作用。

土层锚杆在交通、水利、建筑、电力、市政、采矿等领域有着广泛的应用。在边坡治理工程中，锚杆支护是一种最为常见的加固方式，锚杆锚固技术以其显著的技术经济效益，获得了广泛的应用。据不完全统计，仅2005年国内外各类岩石锚杆已达600余种，使用量就已达2.5亿根之多。提高锚杆抗拔力在锚杆锚固工程中具有极高的经济效益。现有试验研究成果指出，锚杆锚固体在受到围压下，其极限抗拔力会有较大程度的增加。因此，创造并利用锚杆钻孔周围岩体侧向压力，对提高锚杆抗拔力具有重要意义。

目前，在施工方法上我国还是以水泥注浆的锚杆为主，在水泥注浆的锚杆中，国内锚固工程一般采用425标号的普通硅酸盐水泥浆液，其凝结时间长，早期强度低，养护时间长，造成了施工周期过长的问题，亟待一种新的施工工艺改变这一现状。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种土层锚固中大幅提高抗拔力的装置及方法，可以解决常规锚杆在支护过程中锚杆与锚固体发生滑动的问题，大幅提高锚杆抗拔力及支护效果，且结构简单，材料易得，易操作，大幅节约试验成本及周期。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种土层锚固中大幅提高抗拔力的装置，包括置于锚洞内的底部带有刚性圆盘的锚杆，刚性圆盘放置于锚洞底部，刚性圆盘上的锚洞内部空间由下至上分别浇筑有

第一膨胀性水泥层、第二膨胀性水泥层、第三膨胀性水泥层…第N膨胀性水泥层，N≥2，

第一膨胀性水泥层、第二膨胀性水泥层、第三膨胀性水泥层…第N膨胀性水泥层所用膨胀性水泥浆内的膨胀剂掺量Xn依次减少，n＝N

膨胀剂掺量Xn＝膨胀剂质量/(膨胀剂质量+水泥质量)×100％，

第一膨胀性水泥层所用膨胀性水泥浆内的膨胀剂掺量X₁≤35％，第N膨胀性水泥层所用膨胀性水泥浆内膨胀剂掺量X_n＞0％，

第N膨胀性水泥层顶端浇筑有水泥层，水泥层顶端距离锚洞洞口的距离为 10-20cm。

优选地，各层膨胀性水泥层之间，第N膨胀性水泥层与水泥层之间设置有分隔板。

优选地，第一膨胀性水泥层、第二膨胀性水泥层、第三膨胀性水泥层…第N膨胀性水泥层的高度为20-30厘米。

优选地，N＝3，第一膨胀性水泥层、第二膨胀性水泥层、第三膨胀性水泥层所用膨胀性水泥浆内的膨胀剂掺量Xn按5％的量依次递减。