橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆，它包括两端开口、中空的管式杆体及挡环和垫板。所述管式杆体的顶端填充炮泥并设有带所述垫板的所述挡环；所述管式杆体对应于岩土体边坡软弱滑动结构面位置至上及至下各0.5m~1.5m范围内沿周向分布着等间隔穿透管壁的多个轴向槽；分布着所述轴向槽的所述管式杆体的所述管壁内设有装有雷管的柱状炸药；所述雷管连有雷管脚线。本发明结构简单、施工方面、成本低廉，构建了橄榄状加筋抗滑键-围岩裂隙注浆-锚固支护新型复合边坡加固和支护体系，可实现以软弱滑动结构面为重点的边坡综合立体加固与支护，提高了岩土体的稳定性和工程安全性。
【专利说明】橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有明确滑动结构面岩土体边坡加固与支护技术，尤其涉及橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆。
【背景技术】
[0002]目前，无论天然或是人工开挖形成的边坡，岩土体结构面是其稳定性的主要控制因素之一，软弱结构面的存在及其特征对于边坡的变形和破坏方式及其规模具有决定性的控制作用，缓倾角的软弱结构面尤其如此，对边坡的稳定性起着绝对控制作用，由于软弱结构面的强度低，导致边坡大变形和失稳，因而顺结构面滑坡是该类边坡最主要的病害类型和防治对象。
[0003]具有明确软弱滑动结构面的边坡滑坡是天然和人工开挖形成的边坡中最典型、最突出、规模最大的滑坡类型，例如:顺倾层状岩体边坡顺层滑动十分普遍，其特征鲜明、规模庞大、难于治理。几十年来，针对该类边坡滑坡的防治方法和技术得到了较快的发展，已在矿山、水利、水电、公路、铁路、市政、城建、地质、军工等领域获得广泛应用，在国民经济重大工程中发挥至关重要的作用。但现有防治方法和技术均存在着施工对边坡岩土体扰动大、工程量大、耗时长、成本高，而能够提供的抗滑力有限、加固效果不够理想等问题。其中，锚固是具有明确软弱滑动结构面边坡滑坡防治工程中所常用的、主要的技术措施之一，它通过埋设在地层中的锚杆，将地层紧紧地联锁在一起；但传统的锚固方法其根本在于提供锚固力，通过锚杆的锚固力间接地给边坡提供抗滑力，并且能提供的锚固力有限，因而对边坡的加固效果不够理想。同时，岩土体边坡滑坡防治工程还受到地层岩性、岩土体结构、地质构造、水文地质等的影响，并可能受到强烈地震的作用，对工程安全构成威胁。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种减小对边坡岩土体扰动、优化岩土加固的荷载传递机制以改善岩土体边坡滑坡防治效果的橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆。
[0005]为解决上述问题，本发明所述的橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆，其特征在于:它包括两端开口、中空的管式杆体及挡环和垫板；所述管式杆体的顶端填充炮泥并设有带所述垫板的所述挡环；所述管式杆体对应于岩土体边坡软弱滑动结构面位置至上及至下各0.5η-1.5m范围内沿周向分布着等间隔穿透管壁的多个轴向槽；分布着所述轴向槽的所述管式杆体的所述管壁内设有装有雷管的柱状炸药；所述雷管连有雷管脚线。
[0006]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、由于本发明中管式杆体对应岩土体边坡具有明确软弱滑动结构面位置的上下各
0.5nTl.5m范围内沿周向分布着等间隔穿透管壁的轴向槽内装有柱状炸药。首先，柱状炸药的爆炸，对管壁产生强烈作用，使管式杆体发生塑性变形，导致管壁径向扩张直径增大，使管式杆体分布着轴向槽的管壁段推开成橄榄状；其二，柱状炸药的爆炸所产生的爆轰气体对钻孔壁上的岩土体强烈地冲击压缩，致使孔壁岩土体粉碎，并且更深处的岩土体径向受压、环向受拉而破碎，构成对钻孔壁岩土体一定程度的破坏，形成爆炸凹坑；其三，柱状炸药的爆炸所产生的爆轰气体对岩土体边坡的软弱滑动结构面产生强烈作用，使滑带和滑床岩土体结构面的裂隙度增大和滑动面结构改变。随之，对管式杆体管壁内和钻孔充注浆体，尤其对柱状炸药爆炸在管壁外所形成的橄榄状爆炸凹坑和围岩裂隙内充注浆体，浇铸由管式杆体分布有轴向槽的管壁段为加强筋的橄榄状加筋抗滑键，并且抗滑键通过围岩裂隙中的注浆体外延，从而将传统锚杆主要通过提供锚固力间接抗滑转变为依托于橄榄状加筋抗滑键、围岩裂隙中的注浆体直接抗滑和锚杆间接抗滑并加固岩土体的体系，实现锚杆锚固方式和学术思想的根本转变，亦即构建了橄榄状加筋抗滑键-围岩裂隙注浆-锚固支护新型复合边坡加固和支护体系，通过多根锚杆构成的群锚，实现以滑动面为抗滑重点并进行岩土体加固的综合立体滑坡防治，更好地调动岩土体的自稳能力，提高岩土体的稳定性，使工程的安全性得到大大增强。
[0007]2、本发明结构简单、施工方便、成本低廉，可显著地加快工程进度。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图2为本发明爆破前装药轴截面示意图之一(轴截面经过轴向槽)。
[0011]图3为本发明爆破前装药轴截面示意图之二 (轴截面未经过轴向槽)。
[0012]图4为本发明爆破前管式杆体管壁和轴向槽示意图。
[0013]图中:I一岩土体2—注浆体3—钻孔4一管式杆体5—软弱滑动结构面 6—橄榄状加筋抗滑键7—挡环8—垫板9一围岩裂隙注浆体10—雷管 11一雷管脚线 12—柱状炸药 13—炮泥 14 一管壁 15—轴向槽 16—钻孔壁 17—爆炸凹坑。
【具体实施方式】
[0014]如图f 4所示，橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆，它包括两端开口、中空的管式杆体4及挡环7和垫板8。管式杆体4的顶端填充炮泥13并设有带垫板8的挡环7 ;管式杆体4对应于岩土体I边坡软弱滑动结构面位置5至上及至下各0.5nTl.5m范围内(软弱夹层薄者取小值，厚者取大值)沿周向分布着等间隔穿透管壁14的多个轴向槽15 ;分布着轴向槽15的管式杆体4的管壁14内设有装有雷管10的柱状炸药12 ;雷管10连有雷管脚线11。
[0015]使用时，⑴按设计要求对具有明确软弱滑动结构面5的边坡布置钻孔3。⑵将管式杆体4置于钻孔3中，在管式杆体4顶端填充炮泥13。⑶通过雷管脚线11，利用管式杆体管壁14内的柱状炸药12中的雷管10起爆柱状炸药12，实现爆破。⑷爆炸作用驱使管式杆体4的管壁14发生塑性变形，径向扩张直径增大，将管式杆体4分布着轴向槽15的管壁14段推开成橄榄状；同时，柱状炸药12的爆炸所产生的爆轰气体对钻孔壁16的岩土体I强烈地冲击压缩，致使孔壁岩土体I粉碎，并且使更深处的岩土体I因径向受压、环向受拉而破碎，构成对钻孔壁16岩土体I 一定程度的破坏，形成爆炸凹坑17 ;并且，柱状炸药12的爆炸所产生的爆轰气体对岩土体I结构面产生强烈作用，使滑带和滑床岩土体I结构面的裂隙度增大和滑面结构改变。(5)对管式杆体4管壁14内和钻孔3充注浆体2，尤其对管式杆体4管壁14外橄榄状的爆炸凹坑17和围岩裂隙充注浆体2，形成橄榄状加筋抗滑键6，并且橄榄状加筋抗滑键6通过围岩裂隙注浆体9外延，从而将传统锚杆主要通过提供锚固力间接抗滑转变为依托于橄榄状加筋抗滑键6、围岩裂隙中的注浆体2直接抗滑和锚杆间接抗滑并加固岩土体的体系，实现锚杆锚固方式和学术思想的根本转变，亦即构建了橄榄状加筋抗滑键-围岩裂隙注浆-锚固支护新型复合边坡加固和支护体系，通过多根锚杆构成的群锚，实现以滑动面为抗滑重点并进行岩土体I加固的综合立体滑坡防治，更好地调动岩土体I的自稳能力，提高岩土体I的稳定性，使工程的安全性得到大大增强。
【权利要求】
1.橄榄状抗滑键注浆锚固支护爆破管式锚杆，其特征在于:它包括两端开口、中空的管式杆体(4)及挡环(7)和垫板(8);所述管式杆体(4)的顶端填充炮泥(13)并设有带所述垫板(8)的所述挡环(7);所述管式杆体(4)对应于岩土体(I)边坡软弱滑动结构面位置(5)至上及至下各0.5nTl.5m范围内沿周向分布着等间隔穿透管壁(14)的多个轴向槽(15);分布着所述轴向槽(15)的所述管式杆体(4)的所述管壁(14)内设有装有雷管(10)的柱状炸药(12);所述雷管(10)连有雷管脚线(Il)0
【文档编号】E02D5/74GK103774654SQ201210412802
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月26日 优先权日:2012年10月26日
【发明者】言志信, 郭斌, 龙哲, 江平 申请人:兰州大学