[发明专利]一种孔口释能让压的中空锚杆及其施工方法

说明书

本发明公开了一种孔口释能让压的中空锚杆及其施工方法，其中锚杆包括中空杆体、锚头、让压套筒和支承垫板，所述让压套筒后部的外部与支承垫板配合，内部设有内滑件；所述的内滑件与让压套筒的内螺纹挤压配合；所述的中空杆体依次穿过内滑件后与锚头连接；所述的中空杆体与内滑件固定。本发明的中空锚杆，具有可张拉预应力的快速形成支护力的性能，其让压滑移性能能吸收地层释放的能量，提高锚杆安全性；锚杆上设置刻度尺可以方便获取锚杆的让压滑移值；可注浆的功能，使锚杆全长粘结，具有长期耐久性。

技术领域

本发明属于岩土锚固和工程支护技术领域，尤其是涉及一种孔口释能让压的中空锚杆及其施工方法。

背景技术

中空注浆锚杆是以一根中空管子作为锚杆体的锚杆。与实心锚杆相比，因为中空管子可以作为注浆通道使用的特点，对需要用水泥浆等无机材料作为锚杆后期粘结锚固具有很多优点；例如实心锚杆采用先注水泥浆再插入锚杆的先注后锚方式，锚杆就不能太长，例如超过3m，注浆饱满度就不足，影响质量；如果实心锚杆采用树脂锚固剂进行化学锚固，往往近近在锚杆底部1m左右的锚固，后端往往是没有注浆保护，一般在矿山巷道工程中作为矿用锚杆使用，且树脂锚固因为有机材料，其锚固性能的耐久性还是不如水泥锚固材料。而中空注浆锚杆可以先锚后注浆的方式，形成全长粘结的锚杆，具有很多优点。

申请号为200310108547.6的中国专利文献提出了涨壳式中空注浆锚杆的技术方案，利用锚尾部安装涨壳锚固头，可预应力后再注浆，将锚杆孔全部注浆成为锚杆全长粘结锚杆。

申请号为02112233.4的中国专利文献提出了将中空杆体与实心杆体组合的分段式中空注浆锚杆，实心杆体在锚杆尾部、采用早强锚固药卷作为端部锚固，而中空杆体在头段部，也同样可以预应力后采用后注浆成为全粘结锚杆。

对于利用中空杆体作为让压锚杆解决在高地应力引起的大变形地质条件下的支护问题还不多见。现有技术多见钢绞线为杆体的锚索和实心锚杆。例如美国专利(US005882148)“一种岩石让压支护装置Apparatus for Yielding Support of Rock”，为一种套筒式让压锚杆，该技术也是包括一个摩擦套筒穿在杆体一端部，并包括外螺母、垫板等锚杆配件。其核心是杆体的一端带有一个或多个可以受力后屈服压缩变形的螺纹管，并内置入让压套筒。该锚杆孔底段采用树脂药卷锚固，其它部位无注浆粘结。

因此，为了使锚杆支护能满足长期耐久性问题，亟需设计一种适用于大变形地质条件下支护的中空注浆锚杆。

发明内容

本发明提供了一种孔口释能让压的中空锚杆，具有可张拉预应力的快速形成支护力，具有让压滑移性能可吸收地层释放的能量，提高锚杆安全性和预定控制地层变形和围岩稳定的能力，同时注浆粘结性能使锚杆的支护具有长期耐久性。

一种孔口释能让压的中空锚杆，包括中空杆体、锚头、让压套筒和支承垫板，所述让压套筒后部的外部与支承垫板配合，内部设有内滑件；

所述的内滑件与让压套筒的内螺纹挤压配合；所述的中空杆体依次穿过内滑件和让压套筒后与锚头连接；所述的中空杆体与内滑件固定。

本发明的锚杆，在孔口设置让压套筒，与中空杆体和内滑件配合，具有可控的恒阻滑移功能来吸收高应力的能量释放，以解决地下工程围岩大变形问题；同时，中空杆体可注浆的功能，使锚杆的支护具有长期耐久性。

作为优选，所述的内滑件为外壁光面的钢质直短管，其强度和硬度均高于让压套筒。所述内滑件的洛氏硬度(HRC)比所述让压套筒的其高出值范围在10～30之间。

所述的内滑件的外壁光面，应理解为不出现凹凸不平的、无规则的表面纹理，其刻意的和有限的凹槽、凸键或销应视为光面，属于本发明范围。