[实用新型]一种多重防腐型涨壳式预应力组合注浆锚杆

说明书

本实用新型公开了一种多重防腐型涨壳式预应力组合注浆锚杆，其特征在于：包括紧固螺母、半球金属管、球面支撑垫板、塑料管、锚杆体、限位螺母、锚固头塑料套圈和涨壳式锚固头；所述的涨壳式锚固头由涨壳内楔和涨壳外夹片组成，所述的涨壳外夹片为多瓣式，所述的涨壳内楔为中空结构且内设螺纹并通过螺纹与锚杆体连接；所述的锚杆体设有与涨壳内楔所设螺纹相匹配的外螺纹，所述塑料管套设于锚杆体外表面，其于锚杆体之间存在的空腔可以提供浇注料的流通通道，所述球面支撑垫板呈草帽状结构且中心部位设有用于贯穿锚杆体的圆孔并预留有用于排气孔，锚固过程中，中空锚杆体带动涨壳内楔滑动，涨壳外夹片向外涨开与岩壁充分接触，迅速形成锚固力。

技术领域

本实用新型属于锚杆技术领域，具体地说是涉及一种多重防腐型涨壳式预应力组合注浆锚杆。

背景技术

在岩土工程涉及的地下工程、矿山巷道、基坑与边坡工程过程中，为防止地层变形坍塌或失稳而危及安全，对地层进行加固的一种主要的支护技术是采用锚杆。通过设置在地层中的锚杆所具有高强度抗拉能力及通过锚杆与锚杆周围的注浆体与地层之间密实结合等方式将地层加固起来，以提高地层的整体性，起着抗剪，抗拉，抗压等多种力学作用，以控制地层变形，使之达到稳定安全状态。

根据地层环境和对锚杆耐久性要求，锚杆可分为临时支护锚杆和永久支护锚杆；临时支护锚杆使用寿命要求保证施工期的支护安全，一般为24-36个月内；永久支护锚杆使用寿命要求保证工程项目投产后营运期的安全，一般要求在几十年，现在欧美国家对于永久支护型锚杆的使用寿命均为100-120年。因此锚杆在地层中的防腐问题是很重要的。根据目前技术研究成果，钢锚杆在地层中的腐蚀有化学腐蚀、电化学腐蚀、高应力腐蚀和散乱电流腐蚀4种，以电化学腐蚀和散乱电流腐蚀为主。这主要由地层中土的酸碱度和导电性等腐蚀介质通过地下水和空气与锚杆的接触引起。目前国内锚杆防腐技术主要分为隔离和绝缘两个方面。其方法有注浆固结保护、锚杆镀锌层保护、锚杆环氧树脂涂层、套管包裹等。采用上述一种方法时为单重防腐，采用两种为双重防腐，三种及以上为多重防腐。“注浆固结”为目前普遍被采用的单重防腐方式。另外，目前国内还有采用“注浆固结+镀锌涂层”，“注浆固结+环氧涂层”,“注浆固结+套管”等双重防腐方式。根据相关技术规范显示，目前所出现的单重防腐和双重防腐方式难以满足永久支护锚杆，100年以上使用寿命的要求。

现有技术中涉及的大部分粗钢筋锚杆，仅适合于临时支护，或属于单重防腐锚杆，如：

⑴粗钢筋砂浆锚杆：浆体饱满度难以保证，且因插入钢筋时存在偏离现象，钢筋保护层厚度不易均匀，锚固力不大，故钢筋锈蚀而破坏；同时因不能实施预应力，注浆体随钢筋变形而开裂，使水汽直接侵入钢筋，影响使用寿命；不适用于破碎地层；因锚杆支护力是在砂浆缓慢结硬后形成的，故不适用于需迅速形成支护力的场合。难以用于永久支护。

⑵早强水泥卷锚杆和树脂药卷锚固全粘结实心锚杆：虽是对普通砂浆实心锚杆进行了改进，可适用地层范围扩大，并能迅速形成支护力，但锚固浆体饱满度及钢筋保护层厚度因构造方面问题依然难以保证，影响锚杆体的可靠性。也难以用于永久支护。

⑶水胀式锚杆和管缝式锚杆：利用锚杆体与孔壁面摩擦形成支护力。属于非注浆锚杆，一般仅适用于临时支护和良好岩层中。

⑷涨壳式锚杆：利用锚固头的涨壳力形成点锚固，为非粘结型锚固产生的锚力。由于涨壳力通过涨壳与孔壁摩擦形成，故仅适用于较好的岩层中。

⑸中空自钻式锚杆：如中国专利（ZL95202848.4）所示技术方案，通过中空杆体做钻杆加钻头实现钻杆和锚杆合一，钻进后再注浆。该技术方案侧重于极软弱与破碎岩层的注浆支护，但其缺点是注浆体锚固时间过长，因工艺原因不能迅速形成锚固力，故不适用需快速支护的地层。