[发明专利]一种注浆粘结可预应力让压锚杆及其施工方法

说明书

本发明公开了一种注浆粘结可预应力让压锚杆及其施工方法，涉及岩土锚固和工程支护技术领域，其中，让压锚杆包括锚头、杆体、让压套筒和支承垫板，所述让压套筒的前部内插有波纹套管；让压套筒后部的外部与支承垫板配合，内部设有内滑件；所述杆体依次穿过内滑件、让压套筒、波纹套管后与锚头连接，所述杆体和内滑件之间传力配合；所述的内滑件与让压套筒的配合面上设有多个环向通孔；所述环向通孔分别与让压套筒和波纹套管连通。本发明的锚杆具备释能让压、预应力、全长粘结等功能，用于永久工程支护。

技术领域

本发明属于岩土锚固和工程支护技术领域，尤其是涉及一种注浆粘结可预应力让压锚杆及其施工方法。

背景技术

让压锚杆(索)中安装一种特定的让压装置，在被支护结构发生大变形时，通过让压装置使锚杆(索)体产生与岩土体相适应的变形，避免锚杆(索)体拉断失效，保持支护作用，它是一种可以有效地控制复杂多变而又难以支护的大变形岩土工程的特定锚杆。近年来，各种具有恒阻变形的让压锚杆不断地被开发和应用于边坡、地下工程或采矿巷道支护工程中，以解决软弱围岩造成地层大变形的问题。

具有恒阻大变形的让压锚杆(索)主要采用套筒让压方式，其核心技术为一个恒阻让压装置。该技术的总体思路是将在杆体的一端套在特殊的让压套筒内，杆体与套筒内有相互协同的一个阻力装置，当杆体受拉力值超过阻力装置的最大阻力时，杆体就在套筒内发生滑移，使锚杆变形，当阻力值为恒定值并持续滑移时就具有恒阻变形的性能。从而该锚杆能在高地应力作用下，能够自动适应围岩的大变形而自动延伸，同时在变形过程中吸收围岩释放的变形能，从而保证了特殊地层条件下的支护效果。但是这些恒阻让压变形锚杆技术均为孔底端锚式如采用机械涨壳锚固(Expansion Shell Anchoring)或树脂药卷锚固(Resin Cartridge Bonding)。基本没有考虑全长锚杆的注浆粘结问题。如下述的几个典型的技术：

公开号为CN102094662A的中国专利文献公开了一种摩擦套筒式大变形锚杆，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。其核心技术是摩擦套筒的内壁上设有摩擦齿、而杆体上设有柱形摩擦体，摩擦齿与柱形摩擦体相互之间的摩擦阻力形成了恒阻滑移变形的效果。该技术没有涉及如何在锚杆在岩石孔中的锚固问题。

美国专利(US5531545)公开了一种锚索结构以及施工方法，为恒阻让压锚索，包括一个套筒穿在钢绞线一端部，并包括外螺母、垫板等锚杆配件，杆体采用7股的钢绞线作为杆体，钢绞线一端的中芯上套入一个锥形管形成套筒内钢绞线与套筒内壁的阻力装置。钢绞线受拉力使阻力装置挤压套筒内壁使其向外膨胀变形，超过一定荷载时，产生滑移。该锚杆在岩石孔中端部锚头采用树脂药卷锚固，中部没有与岩石孔粘结。

这些技术对于临时性的支护如巷道矿用锚杆是可靠又经济的方法。但对于公路、铁路、水利永久性工程且断面大，锚杆长度也很长的工程来说是不适合的。矿用锚杆一般在1.8～2.8m以内，让压锚杆也长度不超过5m。但是如双车道公路隧道断面宽达12m，锚杆通常在3.5～5m，让压锚杆长度达5～9m。如我国西部某公路隧道工程，高地应力引起大变形，需采用让压锚杆长度达9m，如采用孔底树脂药卷端锚锚固，其锚固长度约1.0m，这样其余8m长度都为无注浆保护，存在树脂锚固失效以及锚杆腐蚀的耐久性风险。

因此需要解决既能应对大变形的恒阻让压问题又要使支护能满足长期耐久性问题。

发明内容

本发明提供了一种注浆粘结可预应力让压锚杆，使本发明的装置具备释能让压、预应力、全长粘结等功能，用于永久工程支护。

一种注浆粘结可预应力让压锚杆，包括锚头、杆体、让压套筒和支承垫板，其特征在于，所述让压套筒的前部内插有波纹套管；让压套筒后部的外部与支承垫板配合，内部设有内滑件；

所述杆体依次穿过内滑件、让压套筒、波纹套管后与锚头连接，所述杆体和内滑件之间传力配合；