根键式锚索、向锚孔注浆的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锚固结构构件或护壁用的装置技术领域，特别是涉及一种根键式锚索 及应用该根键式锚索实现的向锚孔注浆的方法。
【背景技术】
[0002] 锚索：吊桥中在边孔将主缆进行锚固时，要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭 内，这些钢束便称之为锚索。锚索是通过外端固定于坡面，另一端锚固在滑动面以内的稳定 岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，直接在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力， 使结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而从根本上改善岩体的力学性能，有 效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。
[0003] 目前，针对注浆体抗压强度不太高时，为防止注浆体被压碎，工程上采用较多的压 力分散型锚索。压力型锚索的力是从钻孔底部导出，水泥浆柱承受来自承压板的压力。
[0004] 工程应用较多的压力分散型锚索，但是，现有技术中的锚索的受力机理大致类似， 通过设置多级承载体系，将不同长度的锚索筋体锚固于承压板上，达到分散注浆体受力的 目的。
[0005] 这些锚索的抗力由注浆体承担，分散型即将锚索力沿着锚固力方向将注浆体受力 分散至各纵向段。这对注浆体的强度要求较高，而且需要增加锚固段直径和长度来增加锚 固力的效果。这样需要单纯增加锚固段直径和长度的做法，需要消耗大量的混凝土，建造的 难度较大，不够经济。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明提供一种能够增加有效承载面积，同时，提升锚固段阻力的根键 式锚索及应用该根键式锚索实现的锚孔注浆方法，从而更加适于实用。
[0007] 为了达到上述第一个目的，本发明提供的根键式锚索主要提供如下技术方案：
[0008] 本发明提供的根键式锚索包括锚台、锚具、多个承压机构、多组筋体，
[0009] 所述锚具固定连接于所述锚台，构成外锚固段，
[0010] 所述多个承压机构分别与所述多组筋体串联后，所述筋体的固定端再分别并联至 所述外锚固段，所述筋体的吊设端用于吊设所述承压机构，所述多个承压机构沿径向向外 设有多个能够伸入到锚孔岩土体中的根键，
[0011] 所述多个承压机构的中心均开设有通孔，各所述通孔的圆心处于同一直线上，且 各所述通孔的直径相同，
[0012] 所述外锚固段上预留有穿设孔，所述穿设孔与各所述通孔的圆心处于同一直线 上，且所述穿设孔的直径与各所述通孔的直径相同，
[0013] 所述穿设孔、各所述通孔供注浆管穿过，
[0014] 所述注浆管与所述承压机构、外锚固段之间均构成滑动副。
[0015] 本发明的第一个目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0016] 作为优选，所述承压机构包括承载体、根键、锥塞，
[0017] 所述通孔开设在所述锥塞中心处，
[0018] 所述承载体中心开设有锥孔，
[0019] 以所述锥孔的内壁为起始点，沿所述承载体径向设有键孔，所述键孔的数量与所 述根键的数量相同，
[0020] 所述根键与所述键孔之间构成滑动副，
[0021 ]所述锥塞的外壁与所述锥孔相适配，
[0022]所述根键的长度与所述锥塞对应位置处的半径之和> 所述锚孔的半径，
[0023]所述根键长度 < 所述锚孔的半径；
[0024]当所述锥塞被塞入至所述锥孔时，所述根键的头部伸入到锚孔岩土体中。
[0025] 作为优选，所述锥塞的顶部直径> 所述锥孔的底部直径，当所述锥塞被塞入至所 述锥孔时，所述锥塞与所述键孔之间有重合。
[0026] 作为优选，所述锥塞的顶部直径2所述锥孔的顶部直径，当所述锥塞被塞入至所 述锥孔时，所述锥塞与所述键孔之间有重合。
[0027] 作为优选，所述锥塞的高度2所述锥孔的高度。
[0028] 作为优选，所述根键的头部具有尖端。
[0029] 作为优选，所述根键的尾部形状与所述锥塞外壁的形状相适配，使得，所述根键的 尾部与所述锥塞的外壁之间构成面接触。
[0030] 作为优选，所述根键在与所述承载体外壁接触处固定连接有隔档件。
[0031] 作为优选，所述隔档件由柔性材质制成。
[0032] 作为优选，所述承压机构的组装方法包括以下步骤：
[0033] 将所述根键插入所述键孔中，使得所述根键的头部朝向所述锚孔壁，所述根键的 尾部朝向所述锥孔；
[0034] 将所述锥塞从其直径较小的一端塞入至所述锥孔，所述锥塞占据了所述锥孔的容 置空间，迫使所述根键进一步向岩土体中挺进，伸入到锚孔岩土体中。
[0035] 作为优选，所述承压机构上设有多个吊设孔，所述筋体的吊设端穿过所述吊设孔。
[0036] 作为优选，所述根键式锚索还包括挤压锚具，所述筋体在所述承压机构的底部留 有余部，所述挤压锚具固定连接于所述余部，所述挤压锚具的外径大于所述吊设孔的直径。
[0037] 作为优选，所述挤压锚具通过焊接，或者，卡扣固定连接于所述余部。
[0038] 作为优选，所述锚台的底部呈斜面。
[0039] 作为优选，所述多个承压机构平行设置。
[0040] 作为优选，所述多个吊设孔均布于所述承压机构的一个圆周上。
[0041] 作为优选，所述根键式锚索还包括位置指示机构，所述位置指示机构用于指示所 述承压机构在锚孔中的位置。
[0042] 作为优选，所述位置指示机构为导向帽，所述导向帽固定连接于最底下的承压机 构的底部。
[0043]作为优选，锚孔的尖端呈第一种锥形，所述导向帽的顶端呈第二种锥形，所述第一 种锥形与第二种锥形相对应。
[0044]作为优选，所述位置指示机构为第一位移传感器，所述第一位移传感器用于探测 所述承压机构在锚孔中的位移数据。
[0045] 作为优选，所述根键式锚索还包括第一远程接口、终端设备，所述第一远程接口设 置于所述第一位移传感器上，所述第一位移传感器通过所述第一远程接口将探测到的位移 数据传输至所述终端设备，所述终端设备选自PC、单片机、手持终端中的若干种。
[0046] 作为优选，所述根键式锚索还包括报警装置，所述报警装置用于指示所述承压机 构是否到位，当所述承压机构到位时，所述报警装置发出报警信号。
[0047] 作为优选，所述根键式锚索还包括第二位移传感器，所述第二位移传感器用于指 示所述注浆管的出浆口在锚孔中的位移数据。
[0048] 作为优选，所述根键式锚索还包括第二远程接口、终端设备，所述第二远程接口设 置于所述第二位移传感器上，所述第二位移传感器通过所述第二远程接口将探测到的位移 数据传输至所述终端设备，所述终端设备选自PC、单片机、手持终端中的若干种。
[0049] 作为优选，所述根键式锚索还包括注浆管收管小车，所述注浆管的入浆口固定连 接于所述收管小车上，在向锚孔中注浆的过程中，所述收管小车用于使所述注浆管收管，使 得所述注浆管的出浆口被提升。
[0050] 作为优选，所述根键式锚索还包括收管小车速度设定装置，所述收管小车速度设 定装置用于设定所述收管小车的运行速度，所述收管小车的运行速度的运算公式为
其中，V车-收管小车的运行速度，VA-注浆管中浆体的流速，S?=_注浆管的截 面积，SfL-锚孔的截面积。
[0051] 作为优选，所述根键式锚索还包括流速测量仪，所述流速测量仪用于测量注浆管 中浆体的实时流速数据，根据所述实时流速数据，所述速度设定装置实时设定所述收管小 车的运行速度。
[0052] 作为优选，所述浆体从一输浆装置输出，所述注浆管中浆体的流速通过所述输浆 装置设定，根据所述设定的浆体的流速，所述速度设定装置设定所述收管小车的运行速度。
[0053] 为了达到上述第二个目的，本发明提供的向锚孔注浆的方法主要提供如下技术方 案：
[0054] 本发明提供的向锚孔注浆的方法基