[发明专利]一种抗剪预应力锚杆装置及其施工方法

说明书

本发明提供了一种抗剪预应力锚杆装置及其施工方法，包括锚杆，所述锚杆的外部套设有钢套管，所述锚杆设有外螺纹，所述钢套管内设有内螺纹，所述钢套管与所述锚杆通过所述外螺纹和所述内螺纹转动连接。本发明的技术方案通过在锚杆上套设钢套管，钢套管是长圆台形结构，钢套管外直径小于钻孔直径，方便钻进锚固段内进行固定，提高整个装置的抗剪性能；通过锚固段将锚杆固定在钻孔内，对锚杆进行张拉再通过锚具保持锚杆上的拉力即预应力，这样本发明即有很好的抗剪性能，又有预应力，可以为城市轨道交通隧道、边坡、基坑增强结构稳定性。

技术领域

本发明涉及城市轨道交通隧道、边坡、基坑支护技术领域，尤其是涉及一种抗剪预应力锚杆装置及其施工方法。

背景技术

岩体的破坏是结构面相互作用及发展发育扩展的过程，在围岩发生变形的同时，结构面间同步发生错动或错动趋势，进而围岩岩体将沿着弱结构面发生滑移，致使围岩松动破裂，导致围岩冒顶、花落、片帮的现象发生，甚至发生失稳破坏，土质边坡破坏更是容易沿着剪切面发生破坏。目前，城市轨道交通隧道、边坡、基坑领域所用的传统锚杆抗剪性能是由锚杆轴向拉应力进行补偿，在抵抗剪切变形过程中易造成拉应力分散或损失，抗剪性能差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗剪预应力锚杆装置及其施工方法，该抗剪预应力锚杆及其施工方法具有很好的抗剪性能，能有效增强交通隧道、边坡、基坑的结构稳定性。

本发明提供一种抗剪预应力锚杆装置，包括锚杆，所述锚杆的外部套设有钢套管，所述锚杆设有外螺纹，所述钢套管内设有内螺纹，所述钢套管与所述锚杆通过所述外螺纹和所述内螺纹转动连接。

进一步地，所述钢套管为长圆台形套管，所述钢套管由钻孔的深部至浅部直径逐渐变大，所述钢套管的深部的内径与所述锚杆的最大外径相等。

进一步地，所述钢套管的上端固定有定位器。

进一步地，所述钢套管包括顶部套管和底部套管，所述顶部套管与所述底部套管固定连接。

进一步地，所述底部套管为无缝钢管。

进一步地，所述底部套管为直线切缝钢管。

进一步地，所述底部套管为螺旋切缝钢管。

进一步地，所述锚杆位于钻孔的内部，所述钻孔的底部固定有锚固段，所述锚杆的下端与所述锚固段固定连接，所述锚杆的长度大于所述钻孔的深度，所述锚杆的上端与锚具固定连接。

进一步地，所述锚固段由树脂锚固剂制成。

本发明还提供一种抗剪预应力锚杆装置施工方法，该方法包括下述步骤：

S1：确定锚杆搭设位置，钻钻孔；

S2：对钻孔进行清孔，将锚固剂放入钻孔中，用锚杆将锚固剂送到钻孔的底部；

S3：用锚杆钻机与锚杆顶部连接，启动锚杆钻机，锚杆将锚固剂包封破坏，并旋转5～10s或锚杆钻机无法旋转为止；

S4：待锚固剂固结后形成锚固段，解除锚杆与锚杆钻机间的连接；

S5：将钢套管螺旋套入锚杆上，钢套管的底部固定在锚固段内；

S6：在钢套管的顶部和锚杆之间安装定位器；

S7：对锚杆进行张拉；

S8：在锚杆露出钻孔的部分安装托盘和锚具。

本发明的技术方案通过在锚杆上设有钢套管，锚杆上设有外螺纹，钢套管上设有内螺纹，锚杆与钢套管通过外螺纹和内螺纹转动连接，解决了传统锚杆抗剪性能是由锚杆轴向拉应力进行补偿，在抵抗剪切变形过程中易造成拉应力分散或损失，抗剪性能差的问题，钢套管分担了锚杆上的剪切力，提高整个装置的抗剪性能，为城市轨道交通隧道、边坡、基坑增强结构稳定性。