一种混凝土中空锚杆工装的安装方法与流程

本发明涉及一种锚杆工装，更具体的说涉及一种混凝土中空锚杆工装的安装方法，属于锚固技术领域。

背景技术：

锚杆通常有两种锚固方式：胶结式锚固和机械式锚固。胶结式锚固由灌注的胶结料固结后来提供锚固力，比如植筋技术，植筋胶因强度高，能提供的锚固力大，可靠性高；但是，植筋胶存在不耐温、不耐湿和老化的问题，不能满足某些特殊环境的工程需求。

机械式锚固主要靠扩胀头与锚孔壁之间的挤压产生的摩擦阻力来提供锚固力；但是，因锚头与孔壁的咬合深度有限，能提供的抗拔力不大，且孔壁的变形和扩胀头的松弛易使锚固失效，可靠性低。同时，采用现有的机械式锚固方法安装水平锚杆和倒锚杆时无法解决灌浆料在重力作用下从锚杆与孔壁缝隙间流出问题，因此机械式锚固目前只适用于普通竖向锚杆，不适用于水平锚杆和倒锚杆，不能满足使用需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有机械式锚固方法安装水平锚杆和倒锚杆时无法解决灌浆料从锚杆与孔壁缝隙间流出等问题，提供一种混凝土中空锚杆工装的安装方法。

本发明为实现上述目的，所采用技术解决方案是：一种混凝土中空锚杆工装的安装方法，用于本中空锚杆倒置安装时，其中的混凝土中空锚杆包括杆体和楔块，所述杆体包括依次相连接的底端、中间杆和外露端，所述楔块包括相连接的楔头和底座，所述杆体的中心开设有杆体内孔，所述杆体内孔的一端延伸至外露端的端面上，杆体内孔的另一端延伸至底端的端面上，所述底端包括刀头与切缝，刀头包括上端、下端和外周面，所述切缝的数量与刀头的数量相等，切缝位于相邻两个刀头之间，所述外露端另一端的外周面上设置有螺纹，所述楔头包括楔顶、圆锥面或侧棱或楔面，所述楔顶与下端相接触，所述圆锥面或侧棱或楔面位于正对切缝的位置，所述楔块的中心开设有楔块内孔，所述楔块内孔一端延伸至楔顶的端面上，楔块内孔另一端延伸至底座的端面上，所述的杆体内孔和楔块内孔相连通，所述的工装包括橡胶套，所述的橡胶套套置在杆体外，橡胶套管壁上设置有沿杆体自上而下方向的导气孔，所述的导气孔中插设有导气管，包括以下步骤：步骤一，打孔清孔：使用钻机在岩石或混凝土上钻直孔，以使直孔的内直径大于杆体的外直径、楔块的外直径，再使用扩孔设备扩孔，然后使用清孔装置清孔；步骤二，安装：先将中空锚杆组装完毕，把橡胶套套置在杆体外并使橡胶套位于中间杆部分，再用胶粘将橡胶套胶粘在杆体上，再将组装好的中空自扩底锚栓插入直孔内，插入时，楔块位于杆体的上方，当底座与直孔的孔底相接触时停止插入，然后锤击或冲击锚杆底部，以使杆体沿直孔向上移动，刀头在楔头的约束下向外扩张，当刀头与直孔孔底形成锁键效应时，停止锤击或冲击锚杆底部；步骤三，灌浆：用注射器将注浆材料依次通过杆体内孔、楔块内孔后注入直孔孔底，当注浆材料大规模从导气管溢出后停止注浆，在外露端安装上锚杆帽堵住杆体内孔防止灌浆料流出，待注浆材料固化，则中空锚杆工装安装完毕。

所述这步骤二中的中空锚杆组装过程如下：先将楔块插入杆体的底端，使杆体和楔块组装为一体结构，从而完成混凝土中空锚杆的组装。

所述楔块插入杆体的底端是指：使杆体的底端的杆体内孔内周面与楔顶的楔块内孔内周面卡紧连接；或者，将圆锥面或侧棱或楔面顶端表面涂抹粘接材料后插入杆体的底端的杆体内孔内周面，待粘接材料固化后，使杆体的底端的杆体内孔内周面与楔顶的楔块内孔相连接。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：

本发明中杆体内孔和楔块内孔相连通，橡胶套管壁上设置有沿杆体自上而下方向的导气孔，导气孔中插设有导气管；在完成锚杆安装工作后利用杆体内孔和楔块内孔形成的中空通道进行注浆，将注浆材料注至孔底，再由孔底通过导气管折返形成回路，从而使得缝隙易被灌注密实；且橡胶套可防止水平锚杆和倒锚杆灌浆时灌浆料从锚杆与孔壁缝隙间流出，确保浆液灌注质量，为锚杆提供粘接锚固力，同时对锚杆杆体起防护作用，从而提高了锚杆的耐久性能和可靠性能。因此，本发明不仅注浆质量好，而且耐久性高、可靠性高。

附图说明

图1是本发明中工装结构示意图。

图2是本发明中橡胶套结构示意图。

图3是本发明安装后状态示意图。

图4是本发明中中空锚杆结构示意图。

图5是本发明中杆体结构示意图。

图6是本发明中杆体底端的主视图。

图7是图6的仰视图。

图8是本发明中正圆锥体楔块的结构示意图。

图9是本发明中正棱锥体楔块的结构示意图。

图10是本发明中楔体楔块的主视图。

图11是图10的左视图。

图中，杆体1，楔块2，导气管3，底端4，中间杆5，外露端6，楔头7，底座8，杆体内孔9，刀头10，切缝11，上端12，下端13，和外周面14，第一端15，第二端16，第三端17，第四端18，螺纹19，楔顶20，圆锥面21，侧棱22，楔面23，楔块内孔24，尖锥角度25，沟槽26，混凝土27，直孔28，锚杆帽29，橡胶套30，导气孔31。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

参见图3至图11，一种中空锚杆的安装工装，其中的中空锚杆包括杆体1和楔块2。所述杆体1包括依次相连接的底端4、中间杆5和外露端6，所述楔块2包括相连接的楔头7与底座8；所述杆体1的中心开设有杆体内孔9，所述杆体内孔9的一端延伸至外露端6的端面上，杆体内孔9的另一端延伸至底端4的端面上。所述底端4包括刀头10与切缝11，所述刀头10的数量至少为两个，刀头10包括上端12、下端13和外周面14；所述切缝11的数量与刀头10的数量相等，切缝11位于相邻两个刀头10之间。切缝11包括第一端15、第二端16、第三端17、第四端18，所述第一端15延伸至上端12的端面上，第二端16延伸至下端13的端面上，第三端17与杆体内孔9垂直相通，第四端18延伸至外周面14上。所述中间杆5的一端与上端12相连接，中间杆5的另一端与外露端6的一端相连接，外露端6的另一端的外周面上设置有螺纹19。所述楔头7包括楔顶20、圆锥面21或侧棱22或楔面23，所述楔顶20与下端13相接触，所述圆锥面21或侧棱22或楔面23位于正对切缝11的位置；所述楔块2的中心开设有楔块内孔24，所述楔块内孔24的一端延伸至楔顶20的端面上，楔块内孔24的另一端延伸至底座8的端面上。所述切缝11的数量为2个～8个，所述第一端15与第二端16之间的距离大于等于楔头7的高度。所述楔头7为正圆锥体结构、正棱锥体结构或楔体结构，楔头7的尖锥角度25小于杆体1与楔块2两材料之间的摩擦角的两倍。所述底座8沿截面的径向开设有多个沟槽26，所述沟槽26与楔块内孔24垂直相通。

参见图1至图3，本工装包括橡胶套30，所述的橡胶套30套置在杆体1外，橡胶套30管壁上设置有沿杆体1自上而下方向的导气孔31，所述的导气孔31中插设有导气管3。所述橡胶套30位于杆体1的中间杆5部分，

参见图1至图3，一种混凝土中空锚杆工装的安装方法，用于本中空锚杆倒置安装时，包括以下步骤：

步骤一，打孔清孔：使用钻机在岩石或混凝土27上钻直孔28，以使直孔28的内直径大于杆体1的外直径、楔块2的外直径，再使用扩孔设备扩孔，然后使用清孔装置清孔。

步骤二，安装：先将中空锚杆组装完毕，把橡胶套30套置在杆体1外并使橡胶套30位于中间杆22部分，再用胶粘将橡胶套30胶粘在杆体1上；再将组装好的中空锚杆插入直孔28内，插入时，楔块2位于杆体1的上方，当底座8与直孔28的孔底相接触时停止插入，然后锤击或冲击锚杆底部，以使杆体1沿直孔28向上移动，刀头10在楔头7的约束下向外扩张，当刀头10与直孔28孔底形成锁键效应时，停止锤击或冲击锚杆底部。

步骤三，灌浆：用注射器将注浆材料依次通过杆体内孔9、楔块内孔24后注入直孔28孔底，当注浆材料大规模从导气管32溢出后停止注浆，在外露端6安装上锚杆帽29堵住杆体内孔9防止灌浆料流出，待注浆材料固化，则中空锚杆工装安装完毕。

参见图1至图11，所述这步骤二中的中空锚杆组装过程如下：先将楔块2插入杆体1的底端4，使杆体1和楔块2组装为一体结构，从而完成混凝土中空锚杆的组装。所述楔块2插入杆体1的底端4是指：使杆体1的底端4的杆体内孔9内周面与楔顶20的楔块内孔24内周面卡紧连接；或者，将圆锥面21或侧棱22或楔面23顶端表面涂抹粘接材料后插入杆体1的底端4的杆体内孔9内周面，待粘接材料固化后，使杆体1的底端4的杆体内孔9内周面与楔顶20的楔块内孔24相连接。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，上述结构都应当视为属于本发明的保护范围。