一种玻璃纤维锚杆及施工方法与流程

本发明涉及一种建设工程施工领域，特别涉及一种玻璃纤维锚杆及施工方法。

背景技术：

地质条件的等级可将围岩划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级别，针对Ⅳ级以上围岩就需要进行必要的锚杆支护，当围岩中出现破碎带时，围岩稳定性差，无法自成“应力拱”，易坍塌，成洞困难，存在安全隐患。

当普通金属注浆锚杆的安装孔分布在破碎带中时，由于破碎带的岩体极其不稳定，在安装锚杆的过程中，安装孔内壁受振动容易掉落破碎岩体，造成安装孔内局部出现堵塞，一旦形成堵塞，可能二次注浆也无法实现饱满注浆，锚杆易腐蚀，难以形成稳定受力，同时，破碎带中裂缝较多，若所述浆体受到堵塞，无法填充安装孔周围的裂缝，对裂缝难以进行有效粘合，周围破碎岩体无法形成整体，不仅会造成支护力损失，严重时还可能导致垮塌，严重影响工程的质量与安全，尤其对于隧道等使用年限较长的工程，危害较大；另外普通金属材料对地质条件的变化适应能力较差，若围岩中含有腐蚀性物质或水量较大，将会加快金属锚杆的腐蚀损坏，若围岩中含有瓦斯，机械与金属锚杆发生碰撞，可能产生火花引发爆炸。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有的锚杆在支护含有破碎带的围岩过程中，容易受破碎岩体脱落造成注浆不密实、支护力差等上述不足，提供一种玻璃纤维锚杆及施工方法，有利于保证注浆的密实性，提高支护强度，便于填充裂缝，增强围岩稳定性，提高施工过程的安全性，节省成本。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种玻璃纤维锚杆，包含锚头、杆体、止浆塞和锚固配件，所述杆体一端连接所述锚头，另一端滑动连接所述止浆塞和锚固配件，所述止浆塞位于所述锚头和锚固配件之间，所述杆体为中空结构，所述杆体的材质为玻璃纤维，所述杆体上设有若干个开口，所有所述开口与杆体的中空结构连通。

采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，包含锚头、杆体、止浆塞和锚固配件，所述杆体一端连接所述锚头，另一端滑动连接所述止浆塞和锚固配件，所述止浆塞位于所述锚头和锚固配件之间，所述杆体的材质为玻璃纤维，其承载能力与抗拉能力优于同直径的螺纹钢，可满足长期支护的要求，玻璃纤维为防腐蚀材料，还有防爆防静电的作用，对环境地质条件适应性更强，即使玻璃纤维发生屈服变形破坏时不会像螺纹钢发生拉断破坏，而是发生劈裂破坏，安全性更高，玻璃纤维在开挖过程中能够直接清除，降低了工人的工作强度，保障工人的作业安全，减少对施工设备的损伤；同时，在将所述杆体插入安装孔的过程中，围岩的破碎带受振动掉落破碎岩体，堵塞所述杆体与孔壁之间的部分空间，在对所述杆体内进行灌浆的时候，相较于现有结构的锚杆，由于所述杆体上设有若干个开口，所有所述开口与杆体的中空结构连通，灌注的浆液受所述止浆塞的封堵无法流出，并能够沿所述杆体的中空内部到达所述杆体在安装孔内延伸的位置，然后再通过分布在所述杆体上不同位置的开口流出，填充所述杆体与孔壁之间的空间，有利于将整个安装孔填充密实，进一步避免存在的空气、水等对所述杆体造成腐蚀，缩短所述杆体的使用寿命，最后采用锚固构件将所述杆体锁定，采用本产品有利于提高所述杆体的承载能力与抗拉能力，满足长期支护的要求，有效提高防腐蚀、防爆防静电的性能，安全性更高，提高施工效率，减轻工人工作强度，节省施工成本，有利于将整个安装孔及周围裂缝填充密实，使所述杆体与周围岩体紧密结合，提高整体强度，进一步避免存在的空气、水等对所述杆体造成腐蚀，延长所述杆体的使用寿命。

优选的，所述杆体的外壁为螺纹结构。

所述杆体的外壁为螺纹结构，采用螺纹设计，能够使所述杆体与灌注的浆体粘合的更紧密。

优选的，所有所述开口在所述杆体上均匀分布，所有所述开口的形状大小均相同。

所有所述开口均匀分散在整个所述杆体上，呈梅花形交错布置，保证所述杆体的内部的浆液能够在安装孔内的不同位置溢出，实现整个安装孔填充密实，同时避免使杆体出现薄弱环节，影响强度，所有所述开口的形状大小均相同便于生产加工。

优选的，所述开口为圆形，所述开口的直径为3-5mm。

所述开口为圆形，便于制造，所述开口的直径为3-5mm，能够便于所述杆体内的浆液流出，又能避免周围的破碎岩体进入所述杆体内堵塞所述杆体。

优选的，所述锚固配件包含垫板和螺母。

优选的，所述锚头、止浆塞和锚固配件的材质均为玻璃纤维。

所述锚头、止浆塞和锚固配件的材质均为玻璃纤维，与所述杆体的材质相同，连接更稳定，配合度更高，即使开挖使玻璃纤维破碎，也不会产生火花，避免对开挖设备、人员造成伤害，安全性更高。

优选的，所述锚头和止浆塞之间至少设有一个所述杆体，所述杆体之间设有联接套。

当单个所述杆体的长度不够时，采用联接套连接多个所述杆体，增加长度。

本发明还提供了一种玻璃纤维锚杆的施工方法，包括使用如上述任一所述的一种玻璃纤维锚杆，其施工方法包括以下步骤：

a、钻孔，根据施工方案及测量放线在施工作业面上进行钻孔；

b、清孔，对钻开的所述孔内进行清洗，清除杂物；

c、锚杆安装，将所述杆体一端安装所述锚头、另一端安装所述止浆塞后插入所述孔内，所述杆体位于所述孔的中心；

d、压浆，采用压浆机对所述杆体内进行注浆，直至所述孔内注浆饱满；

e、锚固，待注浆的浆体达到所需强度后，安装所述锚固配件。

该施工方法先根据施工方案及测量放线在施工作业面上进行钻设用于安装所述杆体的孔，然后采用高压空气等对所述孔内进行清理，将岩石碎渣全部清理，以保证安装质量，清孔完毕后立即进行安装，防止所述孔发生坍塌破坏，所述杆体为成品，所述杆体上具有与中空结构连通的若干个所述开口，将所述杆体一端连接所述锚头、另一端连接所述止浆塞后，插入所述孔内时，若所述杆体的长度较长，可安装几个塑料圆隔板，保证所述杆体位于所述孔中心，防止锚杆受力偏离轴心产生剪切，造成所述杆体损坏，然后采用压浆机对所述孔内进行注浆，保持注浆压力0.5-0.8MPa，并保压一定时间，通过压力使浆液从所述杆体上的开口进入所述孔内，并渗透进入周围岩体的裂缝中，最终使整个所述孔内实现注浆饱满，在浆体达到一定强度后，安装所述锚固配件，为松散破碎围岩提供一个预紧力，限制其变形，使围岩在注浆体的作用下，尽可能形成整体，采用本施工方法，能够有效防止掉落的破碎岩体对所述孔内部分区域形成堵塞，导致堵塞区域无法有效填充，有利于保证所述孔内各处获得浆液灌注，提高注浆的密实程度，降低所述杆体的腐蚀几率，加强注浆对围岩裂缝的填充效果，提高受力性能，延长使用寿命，提高施工效率，增加施工安全性。

进一步优选的，步骤a中，所述孔的直径比所述杆体的直径大8-12mm。

所述锚头与止浆塞的外形尺寸大于所述杆体，所述孔采用上述直径，以便顺利安装。

进一步优选的，在步骤d后，重复实施步骤d。

若个别所述孔内注浆程度不理想，可进行二次压浆，保证注浆质量。

综上所述，与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，有利于提高所述杆体的承载能力与抗拉能力，满足长期支护的要求，有效提高防腐蚀、防爆防静电的性能，安全性更高，提高施工效率，减轻工人工作强度，节省施工成本，有利于将整个安装孔及周围裂缝填充密实，使所述杆体与周围岩体紧密结合，提高整体强度，进一步避免存在的空气、水等对所述杆体造成腐蚀，延长所述杆体的使用寿命。

2、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，所述杆体的外壁为螺纹结构，采用螺纹设计，能够使所述杆体与灌注的浆体粘合的更紧密。

3、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，有所述开口均匀分散在整个所述杆体上，呈梅花形交错布置，保证所述杆体的内部的浆液能够在安装孔内的不同位置溢出，实现填充密实，同时避免使杆体出现薄弱环节，影响强度。

4、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，结构简单，便于生产制造。

5、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，能够便于所述杆体内的浆液流出，又能避免周围的破碎岩体进入所述杆体内堵塞所述杆体。

6、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆，所述锚头、止浆塞和锚固配件的材质均为玻璃纤维，与所述杆体的材质相同，连接更稳定，配合度更高，即使开挖使玻璃纤维破碎，也不会产生火花，避免对开挖设备、人员造成伤害，安全性更高。

7、采用本发明所述的一种玻璃纤维锚杆的施工方法，采用本施工方法能够有效防止掉落的破碎岩体对所述孔内部分区域形成堵塞，导致堵塞区域无法有效填充，有利于保证所述孔内各处获得浆液灌注，提高注浆的密实程度，降低所述杆体的腐蚀几率，加强注浆对围岩裂缝的填充效果，提高受力性能，延长使用寿命，提高施工效率，增加施工安全性。

附图说明：

图1为本发明所述的一种玻璃纤维锚杆的结构示意图。

图2为本发明所述的一种玻璃纤维锚杆的施工步骤图。

图中标记：1-锚头，2-杆体，3-开口，4-止浆塞，5-垫板，6-螺母，7-联接套。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本发明所述的一种玻璃纤维锚杆 ，包含锚头1、两个杆体2、止浆塞4、垫板5和螺母6，其中一个所述杆体2一端连接所述锚头1，另一个所述杆体2的一端连接所述止浆塞4和锚固配件，两个所述杆体2之间用联接套7连接，所述止浆塞4位于所述联接套7与锚固配件之间，所述锚固配件为垫板5和螺母6，所述杆体2为中空结构，所述杆体2、止浆塞4、垫板5和螺母6的材质均为玻璃纤维，所述杆体2的外壁为螺纹结构，所述杆体2上设有若干个开口3，所有所述开口3在整个所述杆体2上均匀分布，呈梅花形，所有所述开口3均为形状大小均相同的圆形，且直径均为5mm。

实施例2

本发明所述的一种玻璃纤维锚杆的施工方法，包括使用如实施例1中的一种玻璃纤维锚杆，如图2，其施工方法包含以下步骤：

步骤一、钻孔，根据施工方案及测量放线在施工作业面上进行钻孔；

步骤二、清孔，对钻孔进行压风清孔，清除岩屑；

步骤三、锚杆安装，将所述杆体2一端安装所述锚头1、另一端安装所述止浆塞4后插入所述孔内，使所述杆体2位于所述孔的中心；

步骤四、压浆，采用压浆机对所述杆体2内进行注浆，直至所述孔内注浆饱满；

步骤五、锚固，待注浆的浆体达到所需强度后，安装所述锚固配件。

先根据施工方案及测量放线在施工作业面上进行钻设用于安装所述杆体2的孔，然后采用高压空气等对所述孔内进行清理，将岩石碎渣全部清理，以保证安装质量，清孔完毕后立即进行安装，防止所述孔发生坍塌破坏，将一端连接有所述锚头1、另一端连接有所述止浆塞4的所述杆体2插入所述孔内时，若所述杆体2的长度较长，可安装几个塑料圆隔板，保证所述杆体2位于所述孔的中心，防止锚杆受力偏离轴心产生剪切，造成所述杆体2损坏，然后采用压浆机对所述杆体2内进行注浆，保持注浆压力0.5-0.8MPa，并保压一定时间，通过压力使浆液从所述杆体上的开口进入所述孔内，并渗透进入周围岩体的裂缝中，最终使整个所述孔内实现注浆饱满，在浆体达到一定强度后，安装所述锚固配件，为松散破碎围岩提供一个预紧力，限制其变形，使围岩在注浆体的作用下，尽可能形成整体，有效防止掉落的破碎岩体对所述孔内部分区域形成堵塞，导致堵塞区域无法有效填充，有利于保证所述孔内各处获得浆液灌注，提高注浆的密实程度，降低所述杆体的腐蚀几率，加强注浆对围岩裂缝的填充效果，提高受力性能，延长使用寿命，提高施工效率，增加施工安全性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。