[发明专利]一种带孔底让压装置的锚索及其施工方法

说明书

本发明公开了一种带孔底让压装置的锚索及其施工方法，涉及岩土锚固和工程支护技术领域，其中，带孔底让压装置的锚索包括钢绞线和支承垫板，所述钢绞线的前部套设有锚管，所述钢绞线穿过锚管后散开为若干钢丝；其中，内层钢丝套有圆锥楔管，内层钢丝、圆锥楔管、外层钢丝和锚管内腔形成挤压配合；所述钢绞线的后部通过锁定件与支承垫板配合。利用本发明，可以张拉产生预应力控制初期变形，在受力超过一定值时发挥让压滑移的功能，吸收地层释放的能量，并可注浆使锚索与地层全粘结，提高锚索安全性和长期工作的耐久性。

技术领域

本发明涉及岩土锚固和工程支护技术领域，尤其是涉及一种带孔底让压装置的锚索及其施工方法。

背景技术

预应力锚索是以高强钢绞线和索具等配件组成的一种柔性，最早用于矿用工程。钢绞线是有多股高强钢丝捻制成绳子状的柔性钢筋，常用的3股、7股、19股。钢丝直径常用Φ4、Φ5、Φ6等几种，为碳素钢经冷拔形成的高强钢丝，目前市场最常用的极限抗拉强度1860MPa，并向更高强度方向发展，以节约钢材。高强钢绞线在预应力混凝土结构中通常用为7Φ5钢绞线作为预应力筋钢绞线公称直径为Φ15.2。在矿用工程常用单根钢绞线，一般常用7股和19股钢绞线作锚筋直径通常Φ15.2～Φ21.8mm；按国标GB/T5224-2014,如钢丝极限抗拉强度1860MPa，7股Φ5-钢绞线公称直径为Φ15.2，整根钢绞线最大拉力288KN，1×19股(1+9+9)S钢绞线公称直径为Φ21.8，整根钢绞线最大拉力583KN。

单根钢绞线在地下工程洞室支护的优点是，承载力比普通钢筋大的多、且柔性可弯曲，利于在狭小巷道工程中用小机具作业，配合树脂药卷可形成快速支护，矿用通常长度为1.8～3.0m之间，孔底树脂端锚约0.5～0.8m，采用1～2节树脂药卷就达到锚固要求，施工较方便。通常做法是在指定位置打孔，置入树脂药卷，插入钢绞线，用专用机具高速转动钢绞线让孔底树脂充分搅拌，使钢绞线与岩石孔充分粘结锚固。采用快速树脂药卷通常5～10min就达到工作强度，随后在岩石支承面张拉钢绞线，用索具锁定形成预应力，安装完成。

上述提及的矿用通常仅在端锚树脂锚固粘结，靠近孔口段没有粘结。如3.0m长，孔底端部树脂药卷锚固长度0.8m，靠外面的部分长度达2.2m与岩石孔之间是无粘结的，所以裸露的钢绞线在岩石孔中存在被锈蚀、长期使用存在钢绞线锈蚀断裂失效的风险。同时无粘结还会使钢绞线锚筋与岩体之间降低整体协同，不利于通过合理间距的支护形成压力圈的作用。所以仅作为临时工程使用。

另一方面，在高地应力地层中，硬岩地层存在岩爆、软岩或破碎地层存在大变形等特殊工程问题。对处理所述的特殊地质现象，出现了多种让压锚杆，以解决高地应力下支护安全问题。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。

对于永久性工程支护，需要使支护能满足长期耐久性问题。同时支护成本也比普通地层要高的多，所以锚杆性能好、长期工作的耐久性和降低成本是长期追求的目标。

发明内容

本发明提供了一种带孔底让压装置的锚索，其孔底让压装置可以张拉产生预应力控制初期变形，在受力超过一定值时发挥让压滑移的功能，吸收地层释放的能量，并可注浆使锚索与地层全粘结，提高锚索安全性和长期工作的耐久性。

一种带孔底让压装置的锚索，包括钢绞线和支承垫板，所述钢绞线的前部套设有锚管，所述钢绞线穿过锚管后散开为若干钢丝；其中，内层钢丝套有圆锥楔管，内层钢丝、圆锥楔管、外层钢丝和锚管内腔形成挤压配合；所述钢绞线的后部通过锁定件与支承垫板配合。

外层钢丝所述钢绞线伸出锚管的前端后形成搅拌头，所述钢绞线的前部与锚管、圆锥楔管组成让压锚头装置。