[发明专利]一种及时主动支护锚固系统与方法

说明书

本发明公开了一种及时主动支护锚固系统与方法，包括锚杆杆体；锚杆杆体包括用于树脂锚固段的实心杆体和后注浆锚固段的中空锚杆；实心杆体和中空锚杆之间通过阻浆器连接；远离实心杆体的中空锚杆的一端上依次套设垫板、球垫和螺母；位于中空锚杆和锚孔之间设置塑料排气管，塑料排气管穿过垫板上的开口与外界连通。本发明采用中空锚杆和实心杆体的有效配合，实现了锚固体系及时主动支护的目的，同时实现了临时+长久支护的功能，在解决无法及时快速提供锚固力和锚固力可能存在不足的问题的同时，弥补了化学粘结材料耐久性的不足，极大提升了锚固体系的耐久性、可靠性与安全性。

技术领域

本发明属于地下工程施工支护的技术领域，具体涉及一种及时主动支护锚固系统与方法。

背景技术

目前，地下工程尤其是交通隧道工程中锚固体系基本以被动支护的砂浆锚固系统为主，但在软弱破碎岩体中，洞室开挖后，因围岩变形快且变形量大，此时，若仍采用传统的被动锚固体系，则围岩塑性区及位移场将会迅速增大，进而导致需采用更强、造价更高的被动支护体系去维护隧道稳定性。因此，采取主动预应力支护措施在软岩地下工程中成为必然之选，该锚固体系在洞室开挖初期可快速的施做预应力锚杆，实现主动支护功能，施加的预应力可有效提升围岩的承载能力，形成承载拱效应，进而可优化现有的被动支护体系，保持洞室稳定。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种及时主动支护锚固系统与方法，以解决传统被动式的支护体系造价高，耐久性、可靠性与安全性低的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种及时主动支护锚固系统与方法，其包括锚杆杆体；锚杆杆体包括用于树脂锚固段的实心杆体和后注浆锚固段的中空锚杆；实心杆体和中空锚杆之间通过阻浆器连接；

远离实心杆体的中空锚杆的一端上依次套设垫板、球垫和螺母，位于中空锚杆和锚孔之间设置塑料排气管，塑料排气管穿过垫板上的开口与外界连通。

优选地，阻浆器上开设有与中空锚杆一起形成注浆通道的开口。

优选地，远离实心杆体的中空锚杆的一端与钻机连接。

优选地，锚杆杆体的材质为低碳钢。

优选地，垫板尺寸为15cm×15cm×6mm。

一种及时主动支护锚固方法，包括：

S1、确定目标岩体，并在目标岩体上开设锚孔；

S2、采用PVC管将化学胶凝材料推入锚孔底部；

S3、锚杆杆体插入锚孔内，并搅拌化学胶凝材料；

S4、化学胶凝材料快速凝结后，锚杆杆体被固定于目标岩体上，然后对锚杆杆体施加预应力；

S5、待岩体变形稳定后进行后注浆。

优选地，步骤S1中开设的锚孔与水平方向的锐角不小于5°。

优选地，步骤S3中的搅拌方法为：中空锚杆的一端与钻机连接，钻机带动中空锚杆和实心杆体旋转，进而实现对化学胶凝材料的搅拌。

优选地，步骤S5注浆时浆液通过中空杆体的锚杆内圈进入，并通过阻浆器开口对后注浆锚杆段进行注浆粘结，直至塑料排气管冒浆。

本发明提供的及时主动支护锚固系统与方法，具有以下有益效果：

本发明采用中空锚杆和实心杆体的有效配合，实现了锚固体系及时主动支护的目的，同时实现了临时+长久支护的功能，在解决无法及时快速提供锚固力和锚固力可能存在不足的问题的同时，弥补了化学粘结材料耐久性的不足，极大提升了锚固体系的耐久性、可靠性与安全性。

附图说明