一种膨胀注浆锚杆及锚固方法与流程

本发明涉及岩土工程相关技术领域，具体的说，是涉及一种膨胀注浆锚杆及锚固方法。

背景技术：

目前锚杆广泛用于矿山巷道围岩支护，同时也广泛用于工程技术中，对边坡，隧道，坝体进行主体加固，是解决围岩体的抗拉能力低的关键，从而使得岩土体自身的承载能力大大加强。

现实施工实践中，多为依靠锚杆外部螺纹加大与岩体的摩擦力，而钻孔的形状通常不是纯圆柱型，这就会造成锚杆外部螺纹无法全部与周围岩体贴紧，造成锚固位置与设计位置不一致，影响后续施工。

同时，锚杆在装入钻孔后，尾部没有密封装置。当锚杆安装完成后，从锚杆尾部注入的浆液会受重力作用从钻孔中溢出，造成锚固强度低于设计强度。

技术实现要素：

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种膨胀注浆锚杆。本发明通过对锚杆结构进行改进，使其可以牢固的卡合于钻孔中，并能够实现锚杆尾部密封，确保锚固强度与设计近乎一致。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种膨胀注浆锚杆，包括：

具有前端及后端的杆体，杆体为中空结构，外部具有螺纹；

杆体上具有注浆口及出浆口；

杆体上从前端至后端分别设置有外套、预紧台和预紧把手；

其中，

外套具有定位部，定位部与多个膨胀板连接，定位部安装于杆体的前端并与杆体形成螺纹配合；

在所述膨胀板的内侧具有预紧台，预紧台套接于杆体上；

预紧把手用于推动预紧台沿杆体轴线移动，预紧把手与杆体形成螺纹配合。

优选的，所述杆体为变径结构，其前段直径小，中段直径大，后段直径小。

优选的，所述膨胀板外侧具有弧形勾头。

优选的，所述杆体为两端开口的结构，前端的开口为出浆口，后端的开口为注浆口。

优选的，所述杆体具有供浆液流出的开口槽。

优选的，所述开口槽位于杆体的中部。

优选的，所述预紧台为圆台形结构。

优选的，所述杆体前段还安装有用于所述定位部限位的第一限位螺母。

优选的，所述杆体后段安装有密封垫板及第二限位螺母。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种基于上述锚杆的锚固方法，步骤如下：

A、在杆体上自前至后依次安装第一限位螺母、外套、预紧台和预紧把手；

B、将锚杆置于钻孔内，转动预紧把手使预紧台挤压膨胀板使膨胀板紧贴钻孔壁；

C、在杆体后端安装密封垫板并上紧第二限位螺母，实现预紧台的定位并对钻孔密封；

D、进行注浆，待浆液凝固后，完成锚固。

本发明的有益效果是：

(1)可实现根据不同围岩岩体的情况采取不同的杆体外套，在施工过程中实现多次预紧，后注浆的方式，较大的加大了锚杆与围岩的摩擦力，也就大大的提高了锚固力和抗拉能力，增强了围岩体粘聚力，使得岩土体自身的承载能力大大加强，具有效率高，多次预紧，按需选择等优点。

(2)预紧完成后通过垫板及第二限位螺母保证预紧台不会后退，确保预紧效果，并能够实现钻孔的密封，防止浆液非正常溢出，影响锚固强度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的透视图；

图3是本发明中杆体的结构示意图；

图4是本发明中外套的结构示意图；

图5是本发明中预紧台的透视图；

图中：1.杆体；2.第一限位螺母；3.定位部；4.开口槽；5.预紧台；6.预紧把手；7.密封垫板，8.第二限位螺母，9.弧形勾头，10.膨胀板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例：一种膨胀注浆锚杆，其结构如图1-5所示，包括：

具有前端及后端的杆体1，杆体1为三段变径结构，中段直径大，前段及后段直径小，外部具有螺纹，内部中空，可供浆液流动。杆体1的前段及后段的螺纹螺距较小，中段的螺距较大。

杆体1上具有注浆口及出浆口。

杆体1上从前端至后端分别设置有第一限位螺母2、外套、预紧台5、预紧把手6、密封垫板7和第二限位螺母8。第一限位螺母2安装于前段、外套和预紧台5安装于中段，其他部分安装于后段。

其中，外套具有定位部3，定位部3与多个膨胀板10连接，定位部3安装于杆体1的前端并与杆体1形成螺纹配合，每个膨胀板10外侧均具有弧形勾头9。膨胀板10可以选择为四个矩形钢板，与定位部3活动连接。例如可以是通过挂钩挂在定位部3上。

在所述膨胀板10的内侧具有预紧台5，预紧台5套接于杆体1上；

预紧把手6用于推动预紧台5沿杆体1轴线移动，预紧把手6与杆体1形成螺纹配合，预紧把手6安装于中段靠下的位置。预紧把手6上具有四个外伸的连杆，可以拆卸。

外套可有多种实现形式，例如是由几部分带有倒楔的长矩形钢板活动链接到一起，链接到与杆体螺纹相配的定位部3或者矩形套管上。长矩形钢板可以有不同的面积规格，钢板上面的弧形勾头9布置密度也取不同的规格，根据具体实施过程中的围岩情况装配不同的外套，这样可以高效利用锚杆，大大增加锚杆与周围岩土体的摩擦阻力，达到理想的锚固效果。

作为优选的结构，所述杆体1可两端均具有开口，前端的开口为出浆口，后端的开口为注浆口，中端具有供浆液流出的纵向开口槽4。开口槽4可以为2个，其与杆体1的内腔连通。

预紧台5为圆台形结构，可以使得预紧台5在前进过程中，逐渐的挤压膨胀板10，使膨胀10逐渐向外膨胀，直至贴紧于钻孔壁，以增大锚杆与孔壁的摩擦力。

在提供上述结构方案的同时，本发明还提供了一种基于上述锚杆的锚固方法，主要步骤如下：

A、在杆体1上自前至后依次安装第一限位螺母、外套、预紧台5和预紧把手6；

B、通过人力或机械将锚杆置于钻孔内，转动预紧把手6使预紧台5挤压膨胀板10使膨胀板10紧贴钻孔壁；

C、重复步骤B直至预紧台5无法移动；

D、在杆体1后端安装密封垫板7并上紧第二限位螺母8，实现预紧台5的定位并对钻孔密封；

E、对杆体1进行排气注浆，浆液通过杆体1内腔由开口槽4进入岩土体缝隙和外套与岩土体的接触缝隙中，从而使岩土体和杆体形成一个整体结构，大大加强了抗拉能力和支护效果。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。