一种扩大头锚杆锚固方法及其结构

1.本发明涉及一种扩大头锚杆锚固方法及其结构，属于岩土工程技术领域。


背景技术：

2.随着工程建设规模的不断发展，岩土锚固技术己突显其广阔的应用前景。锚杆是岩土体加固的杆件体系结构，通过锚杆的纵向拉力作用，克服岩土体抗拉能力远远低于抗压能力的缺点，增加了岩土体的粘聚性。目前，锚杆已在边坡、基坑、矿井、隧道、地下工程、坝体及抗倾、抗浮结构等工程建设中获得广泛应用。现有的锚杆是在岩土层钻孔后，将锚孔的杆体插入孔中，再将浆液灌注至孔中并且固化形成锚固段，以利用锚固段对岩土层进行加固。
3.但是，现有的锚固方法存在一些弊端，插入锚杆后，灌浆时由于孔洞内容易存在掉落的泥块或石子等，使灌浆掺杂，固化后锚固主体和周围凝固的浆液接触面积小，容易出现孔洞，锚固效果差。现有技术中采用囊式锚杆解决这个问题，但是使用囊式锚杆时进行囊外注浆后，进行囊内注浆时，由于受到囊外浆体的压力导致囊内浆体凝固后形成下小上大的形状，在拉动锚杆时，周围的浆体不能为囊内浆体提供阻力，使得锚固效果并不理想。
4.因此，如何提供一种扩大头锚杆锚固方法，能够增加灌浆后锚固效果，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于能够增加灌浆后锚固效果。本发明提供一种扩大头锚杆锚固方法，包括以下步骤：在锚固主体外设置隔离器；在所述隔离器外设置限位器，用于限制隔离器各部位的大小；在锚固位置钻孔，将锚固主体插入钻孔中；分别向钻孔和隔离器内注入适量浆体，使浆体填充满钻孔内部；在填充状态下，通过限位器的限制使隔离器内浆体的横截面积向钻孔口方向逐渐减小；对注浆进行养护固化成型。
6.根据本发明的第一个实施方案，提供一种扩大头锚杆锚固方法：
7.一种扩大头锚杆锚固方法，包括以下步骤：在锚固主体外设置隔离器；在所述隔离器外设置限位器，用于限制隔离器各部位的大小；在锚固位置钻孔，将锚固主体插入钻孔中；分别向钻孔和隔离器内注入适量浆体，使浆体填充满钻孔内部；在填充状态下，通过限位器的限制使隔离器内浆体的横截面积向钻孔口方向逐渐减小；对注浆进行养护固化成型。
8.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述隔离器为具有弹性的软质袋体，所述限位器设置在隔离器上，所述限位器为软质材料，所述限位器的弹性小于隔离器的弹性。
9.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述限位器包括多个圆环结构；其中，多个所述圆环层叠排列在所述隔离器上，且多个所述圆环的直径向钻孔口方向直径逐渐减小。
10.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述隔离器为软质袋体，所述限位器设置在隔离器的外侧，所述限位器包括：滑动套设在锚固主体上的推环；与所述推环铰接的斜撑杆，所述斜撑杆的一端与所述推环连接；与所述斜撑杆远离推环的一端铰接水平撑杆，所述水平撑杆远离斜撑杆的一端铰接在锚固主体的底部；设置在锚固主体上的固定器，用于限制推环向锚固主体的锚固段推动后的位置。
11.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述斜撑杆设有若干条，所述斜撑杆与推环铰接转动的角度为0-60
°
，所述锚固主体的底部设置连接耳，所述连接耳用于铰接水平撑杆，将水平撑杆以锚固主体的锚固段底部为支点从竖直状态转到水平状态，所述固定器设置在当水平撑杆处于水平状态时推环所在的位置上方。
12.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述固定器为插销，所述锚杆上设置有穿孔，所述插销与穿孔适配，所述穿孔设置在推环最低处对应的位置。
13.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述向钻孔和隔离器内注入适量浆体时，先向钻孔中注入0.3-0.7倍钻孔体积浆体，再向隔离器内注满浆体，当钻孔内浆体未注满时，再向钻孔中补充注浆。
14.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述隔离器的底部设有凸点，所述凸点均匀分部在隔离器的底部，所述隔离器注浆后在所述凸点处形成向钻孔底部凸出的凸起。
15.进一步地，作为本发明一种更为优选地实施方案，所述浆体内添加有膨胀剂，所述隔离器为可降解材料；所述隔离器还包括：气泡囊，所述气泡囊布设在隔离器上，所述气泡囊内分别注有可与混凝土反应的菌液和可降解隔离器的降解液。
16.根据本发明的第二个实施方案，提供一种锚固结构：
17.一种利用第一实施方案的方法制备的锚固结构，包括钻孔；设置在钻孔内的锚杆；填充钻孔的混凝土；所述锚固主体的锚固段上设有隔离器，所述锚固主体的锚固段上设有限位器，用于限制隔离器注入混凝土后的形状，所述隔离器注入混凝土后构成圆锥状结构，所述圆锥状结构的横截面由钻孔底部向钻孔口方向逐渐减小。
18.与现有技术相比，本技术提供的技术方案。通过在锚固主体中设置隔离器，将钻孔中的泥土砂石进行隔离后，再向隔离器外部和内部注浆，锚固主体能够和隔离装器内部的注浆全面接触，粘附力强，而且通过组件将限位器内的浆体横截面积控制下大上小的形成，在拉动锚杆的时候，限位器内的浆体固化形成后，由于底部的体积大，向上时和隔离器外的混凝土形成相对阻力，从而增加锚固的稳固性。
附图说明
19.图1为本发明的锚固结构灌浆前的结构示意图；
20.图2为本发明的锚固结构灌浆后的结构示意图；
21.图3为本发明的实施例5中限位器的结构示意图；
22.图4为本发明的实施例6中限位器的结构示意图；
23.图5为本发明的实施例9中限位器的结构示意图；
24.图6为本发明的实施例中隔离器底部凸起的结构示意图；
25.图7为本发明的实施例中气泡囊的结构示意图。
26.图8为传统锚杆的结构示意图；
27.图9为传统囊式锚杆的结构示意图；
28.图10为传统囊式锚杆的囊袋理论受力分析示意图；
29.图11为传统囊式锚杆的整体理论受力分析示意图；
30.图12为传统囊式锚杆的囊袋内实际成型的结构示意图；
31.图13为本发明锚固结构的隔离器内混凝土受力分析示意图；
32.图14为本发明锚固结构的整体受力分析示意图。
33.附图标记：
34.钻孔1、锚杆2、隔离器201、凸起2011、限位器202、推环2021、斜撑杆2022、水平撑杆2023、固定器2024、气泡囊203、混凝土3。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术中的技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.具体地进行阐述，在本发明实施例中，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
37.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
38.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
39.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
40.根据本发明的第一个实施方案，提供一种扩大头锚杆锚固方法：
41.本技术提供扩大头锚杆锚固方法的技术方案，一种扩大头锚杆锚固方法包括以下步骤：
42.在锚固主体外设置隔离器；在所述隔离器外设置限位器，用于限制隔离器各部位的大小；在锚固位置钻孔，将锚固主体插入钻孔中；分别向钻孔和隔离器内注入适量浆体，使浆体填充满钻孔内部；在填充状态下，通过限位器的限制使隔离器内浆体的横截面积向
钻孔口方向逐渐减小；对注浆进行养护固化成型。
43.本技术提供了一种扩大头锚杆锚固方法的技术方案。该方案中，通过在锚固主体中设置隔离器，将钻孔中的泥土砂石进行隔离后，再向隔离器外部和内部注浆，锚固主体能够和隔离装器内部的注浆全面接触，粘附力强，而且通过组件将限位器内的浆体横截面积控制下大上小的形成，在拉动锚杆的时候，限位器内的浆体固化形成后，由于底部的体积大，向上时和隔离器外的混凝土形成相对阻力，从而增加锚固的稳固性，其中，本技术中的锚固主体包括锚杆或锚索或其他可用于锚固的器具。
44.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述隔离器201为具有弹性的软质袋体，所述限位器202设置在隔离器201上，所述限位器202为软质材料，所述限位器202设置在隔离器 201的内侧或外侧，用于将限制薄膜袋由钻孔底部向钻孔口方向的各部位的最大尺寸。
45.需要说明的是，隔离器201设置为软质袋，可以是薄膜袋，便于收缩缠绕在锚杆2的锚固段后塞进钻孔1口中，再在钻孔1中将其撑开或者通过注浆将薄膜袋撑开，限位器202设置薄膜袋的内侧时，软质袋体设置无弹性，可以在进入钻孔1中后将整个薄膜袋撑开再进行注浆，在注浆之前就限制了薄膜各个部位的大小，而限位器202设置在薄膜袋的外侧时，通过限位器202设置在薄膜袋的外部，在注浆的时候限制薄膜袋的大小，使成型的混凝土3形成下大上小的形状，增加外拉锚杆2时的阻抗力。
46.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述隔离器201为具有弹性的软质袋体，所述限位器设置在隔离器201的外侧，所述限位器202为软质链条或绳体，所述限位器202的弹性小于或等于隔离器的弹性，所述限位器202通过粘结、捆绑、套绳中的一种方式固定在隔离器201上。
47.需要说明的是，隔离器设置成具有弹性的软质材料便于将隔离器完全缠绕在锚固主体上，再将限位器202也设置为软质的链条或绳体便于将限位器随着隔离器201也同时缠绕在锚固段上，在锚杆插入钻孔中的时候同时将隔离器201和限位器202一起插入，再通过注浆将整体支撑开，而隔离器201具有弹性是为了让隔离器201内的浆体向外膨胀，形成凸起，再通过限位器不具有弹性或弹性较小，能够限制隔离器向外膨胀的最大直径，使隔离器201内的浆体成型后形成侧面具有若干凸起的形状，便于增加隔离器内与隔离器201外浆体的接触面积，从而增加摩擦力。
48.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述限位器202包括多个圆环结构；其中，多个所述圆环层叠排列在所述隔离器201上，且多个所述圆环的直径向钻孔口方向直径逐渐减小。
49.需要说明的是，隔离器201本身膨胀后的体积由下往上依次减小，形成下大上小的结构，再通过限位器202呈圆环状，将隔离器201一层一层固定，形成下小上大的形状，且注浆后，中部形成若干个向外凸出的浆体圆环，一方面增加隔离器201内外浆体的接触面积，增加摩擦力，另外增加外部浆体对下方凸出浆体的阻抗力，限位器202设置成圆环状使锚杆2四周的受力均匀。
50.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述隔离器201为软质袋体，所述限位器202 为中空的框体，所述锚杆2位于限位器202内，所述限位器202的中部可转动固定在锚杆2 锚固段的两侧，用于将限位器202旋转至靠近锚杆2轴向方向，所述限位器202包括若干个长度不同的框体，且该框体由底部往上长度依次增加，每个框体的宽度一致，所述限位器 202的
长度小于钻孔1底部的直径，大于钻孔1口的直径，所述限位器202的宽度小于钻孔 1口的直径。
51.需要说明的是，隔离器201设置成软质袋体便于将其缠绕在锚杆锚固段上，限位器和隔离器201不固定，限位器直接设置在锚固主体上，可转动设置，但是限位器202位于隔离器201的外部，隔离器201内注入灌浆后，膨胀后再通过限位器202限制其大小，形成下大上小的形状，而限位器202中部可转动固定在锚杆上是为了在将锚杆穿入钻孔口的时候，由于孔口比较小，便于将整个装置全部置于钻孔内部，最终灌浆后，在钻孔内固化形成了一个梯形墙体，可增加锚固力。
52.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述隔离器201为软质袋体，所述限位器202设置在隔离器201的外侧，所述限位器202包括：滑动套设在锚固主体上的推环2021；与所述推环2021铰接的斜撑杆2022，所述斜撑杆2022的一端与所述推环2021连接；与所述斜撑杆2022远离推环2021的一端铰接水平撑杆2023，所述水平撑杆2023远离斜撑杆2022 的一端铰接在锚固主体的底部；设置在锚固主体上的固定器2024，用于限制推环2021向锚固主体的锚固段推动后的位置。所述斜撑杆2022与推环2021铰接转动的角度为0-60
°
，所述锚固主体的底部设置连接耳，所述连接耳用于铰接水平撑杆2023，将水平撑杆2023以锚固主体的锚固段底部为支点从竖直状态转到水平状态，所述固定器2024设置在当水平撑杆2023处于水平状态时推环2021所在的位置上方。
53.需要说明的是，通过设置软质袋体便于将隔离器201缠绕在锚杆2上利于塞进钻孔1口，限位器202则设置呈可收缩式的结构，未使用时，斜撑杆2022和水平撑杆2023均位于一条直线上，并与锚杆2的轴线平行，紧贴锚杆2四周，便于锚杆2进入钻孔1，推环2021也位于最高处，将锚杆2塞进钻孔1后，将推环2021向下推动，斜撑杆2022推着水平撑杆 2023向外直至水平撑杆2023呈水平状态，推环2021位于固定器2024的下方，通过固定器 2024将推环2021固定后，整个限位器202的内侧呈三角圆锥体，当向隔离器201内注浆后，隔离器201膨胀，受到限位器202的限制形成三角圆锥体，当隔离器201具有一定弹性时，相邻的两个斜撑杆2022之间会凸出一条浆体凸条，增加隔离器201内部浆体和外部浆体的解除面积，另外形成三角圆锥体也大大增加锚固力，增加内部和外部的摩擦力。
54.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述斜撑杆2022设有若干条，每一根斜撑杆 2022均连接有一根水平撑杆2023，所述斜撑杆2022的顶端均铰接在推环2021上；所述斜撑杆2022和水平撑杆2023的中部均设有若干个连接点，用于与所述隔离器201连接。所述固定器2024为插销，所述锚杆2上设置有穿孔，所述插销与穿孔适配，所述穿孔设置在推环2021最低处对应的位置。
55.需要说明的是，斜撑杆2022设置多条，能够增加限位器202对隔离器201的限位力，设置连接点通过粘结或捆绑的方式将隔离器201固定在斜撑杆2022和水平撑杆2023上，将隔离器201固定在对应的位置，结构稳固，在受到混凝土3的冲击的时候不至于变形。设置固定器当推环推到最低处的时候，将推环固定在相应的位置，以保证整个限位器的形状稳定。
56.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述向钻孔和隔离器内注入适量浆体时，先向钻孔中注入0.3-0.7倍钻孔体积浆体，再向隔离器内注满浆体，当钻孔内浆体未注满时，再向钻孔中补充注浆。
57.需要说明的是，由于钻孔中最终会被隔离器内的浆体占据一部分体积，所述在注
入钻孔浆体的时候，不要注满，避免浪费，另外先向钻孔中注入浆体，便于将锚固主体固定在一定的位置，而且向隔离器内注浆时，内部浆体会受到外部的浆体的积压，不利于注浆，所以先注入少量，便于隔离器内浆体的顺利注入且形成限位器限制的形状。
58.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述浆体内添加有膨胀剂，所述隔离器为可降解材料；所述隔离器还包括：气泡囊，所述气泡囊布设在隔离器上，所述气泡囊内注有可与混凝土反应的菌液。
59.需要说明的是，浆体内添加膨胀剂可以使浆体在凝固的过程中发生膨胀，一方面增加隔离器内部和外部浆体的相互作用力，从而增加摩擦力，另外，浆体膨胀可将隔离器上的气泡囊挤压破裂，使气泡囊内的菌液流出与混凝土反应，修复隔离器内部和外部混凝土之间的缝隙，隔离器为可降解材料，降解后更便于隔离器内部和外部混凝土之间的接触，菌液流出后更便于修复混凝土之间的连接。
60.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述膨胀剂为无水硫铝酸钙、明矾石、石膏中的一种或多种，添加量为混凝土质量的0.1-10％。
61.需要说明的是，添加膨胀剂的量可根据采用的隔离器中气泡囊的厚度进行添加，当厚度较大时，需要较大的压力将气泡囊压破，所以需要添加的混凝土添加剂较多，反之，当厚度较小时，需要添加的混凝土添加剂较少。选用的膨胀剂可以为任意一种能够使混凝土在凝固的时候逐渐膨胀的成分。
62.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述菌液中的菌种为巴氏芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、假丝芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌中的一种或多种。
63.需要说明的是，当菌液流出气泡囊后，细菌开始生长并产生石灰石，石灰石可以稳定结构，生长的石灰石填充隔离器内外混凝土之间的缝隙，并连接内外凝土将缝隙修补，同时可减少收缩，并使混凝土更加防水。
64.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述气泡囊203包括菌液气泡囊和降解液气泡囊，所述菌液气泡囊和降解液气泡囊间隔设置，所述降解液气泡囊内注有针对隔离器的降解液，所述降解液气泡囊的内测涂设有隔离涂层，所述菌液气泡囊内注有可与混凝土反应的菌液。
65.需要说明的是，在气泡囊中添加降解液，该降解液对应隔离器的材质，例如隔离器为 pe材料时，降解液为现有的任意一种可降解聚乙烯材料的物质，可为生物酶或者 enzymoplast添加剂，在降解液气泡囊内侧设置涂层是为了在不需要降解的时候避免降解液与隔离器材料接触，可以为任意一种不与降解液反应的涂层，菌液气泡囊和降解液气泡囊陈列式排列在隔离器表面，两个菌液气泡囊之间含有一个降解液气泡囊，能够使两种气泡囊均匀分配，便于后续反应。
66.具体地进行阐述，在本发明实施例中，该锚固方法还包括以下步骤：注浆时在混凝土中添加适量膨胀剂，在混凝土固化时，发生膨胀挤压隔离器中的气泡囊，释放菌液和降解液，其中降解液和隔离器材质接触后加速降解，菌液和混凝土接触后反应修复缝隙。
67.需要说明的是，通过降解液将可降解的隔离器降解，通过菌液与混凝土接触后反应，修复混凝土之间的缝隙，从而增加锚固力。
68.根据本发明的第二个实施方案，提供一种扩大头锚杆锚固结构：
69.一种利用上述方法制备的锚固结构，包括钻孔1；设置在钻孔1内的锚杆2；填充钻
孔 1的混凝土3；所述锚杆2的锚固段上设有隔离器201，所述锚杆2的锚固段上设有限位器 202，用于限制隔离器201注入混凝土3后的形状，所述隔离器201注入混凝土3后构成圆锥状结构，所述圆锥状结构的横截面由钻孔1底部向钻孔1口方向逐渐减小。
70.需要说明的是，通过在锚固主体上设置隔离器将锚杆锚固段包过在隔离器内，避免出现杂质影响锚杆与混凝土之间的接触，隔离器的外部设置限位器，限制隔离器在注浆时由钻孔底部到钻孔口方向的尺寸使其逐渐减小，便于增加注浆后隔离器内和隔离器外混凝土的相互抵抗作用，从而增加锚固力。
71.具体地进行阐述，在本发明实施例中，所述锚固结构还包括：设置在隔离器201底部的凸点，所述凸点均匀分部在隔离器201的底部，所述隔离器201注浆后在所述凸点处形成向钻孔1底部凸出的凸起2011。
72.具体地进行阐述，在本发明实施例中，在隔离器201底部设置多个凸点便于后期在注入浆体后形成多个凸起2011，从而增加接触面积，增加抓地力。
73.本发明制备的扩大头锚杆锚固结构的受力分析如下：
74.如图10、图11所示，为传统压力型等直径膨胀囊锚杆，其结构中囊体直径大于钻孔直径，囊内浆土体分离，结石体强度提高，锚固原理是通过一个直径远大于钻孔直径的钢丝笼结石囊体位于钻孔底提供锚固力，侧面进受到静止土压力p0。该压力型等直径膨胀囊锚杆锚固体承载力计算公式如下：
75.t＝s
p
p(r
2-r2)+2t1prh+2t2prh
76.其中，σp为锚固体截面上的正应力，r为钻孔中扩孔段的半径，r为普通钻孔的半径， h为普通钻孔的长度，h为钻孔中扩孔段的长度。
77.如图13、图14所示，为本技术制备的锚固结构，为压力型波纹锥形膨胀囊锚杆，其受力是通过锚杆拉力t直接传递给杆体底端的承压板，波纹锥状混凝土结石体受挤压膨胀后进一步挤压孔壁，产生被动土压力p
p
，且波纹锥状接触面提升结石体与岩土体间的咬合，提高锚固力。本技术制备的锚固结构的锚固承载力的计算公式如下：
[0078][0079]
其中，σp为锚固体截面上的正应力，r为钻孔中扩孔段的半径，r为普通钻孔的半径， h为普通钻孔的长度，h为钻孔中扩孔段的长度，p
p
为被动土压力，τ2′
为锚杆上拔时钻孔两侧泥土对锚固结构向下的摩擦力。
[0080]
所以本技术制备的锚固结构相对传统压力型等直径膨胀囊锚杆的锚固力提升为：
[0081][0082]
本技术的锚固结构锚固力优化原理具体如下：
[0083]
1、变静止土压力为被动土压力。传统压力型等直径膨胀囊锚杆上拔锚杆时，钻孔侧面的泥土为静止，对钻孔内混凝土具有静止土压力，而本技术的锚固结构在锚杆上拔时，其锥形结构向上时对侧面造成挤压力，对侧面泥土产生向外推的力，而侧面泥土形成反作用力，为被动土压力；
[0084]
2、拉力转化为压力。传统压力型等直径膨胀囊锚杆上拔锚杆时，侧壁会受到钻孔外泥土的向下的摩擦力，而本技术中隔离器内的混凝土呈锥形结构，在锚杆施加拉力上拔
时，锥形结构的底部向上同时向外挤压，钻孔两侧的泥土提供反作用力向内挤压，对钻孔内的锚固结构夹持固定，所以本技术的隔离器结构除了受到两侧泥土向下的摩擦力外，还受到了两侧泥土的夹力，结构相对于传统压力型等直径膨胀囊锚杆更加稳固；
[0085]
3、增大接触面摩阻，大幅提升锚固力。本技术在隔离器上设置限位器，使隔离器内的混凝土整体形成锥形结构的同时，在侧壁上形成凸起等不平整的结构，大大增加限位器内混凝土与限位器外混凝土的接触面积，从而增加两者的摩擦力，进一步提升锚固力。
[0086]
在实际施工过程中，传统压力型等直径膨胀囊锚杆在制作时，先将带有囊袋的锚杆插入钻孔中，在钻孔中先注满浆体，再向囊袋内部注入浆体，但是钻孔中填满浆体后，对囊袋内产生压力，向囊袋内注入浆体时，开始注入时囊袋内的浆体量少，难以对抗囊袋外混凝土对囊袋的挤压力，导致囊袋底部难以向外撑开，随着浆体注入越来越多，至囊袋上部的时候才逐渐将囊袋撑开，使整个囊袋呈上大下小的倒圆台状，如图12所示，形成的倒圆台状结构侧面受到囊袋外混凝土的摩擦力，钻孔外部受到周围泥土的静止土压力；在锚杆受到上拔的力时，倒圆台状结构仅有顶部对其外部混凝土进行挤压，倒圆台状结构的侧壁与外侧的混凝土具有远离的运动趋势，倒圆台状结构的侧壁受到的压力变小，摩擦力减小，锚固效果差，而且上拔过程中由于倒圆台状的底部小，易于拔出，结构稳固性低。作业人员在施工过程中，难以发现现有技术中的这一问题。
[0087]
本技术在囊袋外部加入限位器后，能够限制囊袋各个位置的横截面大小，在灌浆的时候随着囊袋内的浆体逐渐增加，但是限位器往钻孔口方向限制的横截面逐渐减小，囊袋内的浆体压力逐渐增大后向底部挤压填充满整个囊袋的底部，使囊袋内浆体形成横截面积向钻孔口方向逐渐减小的结构，而且侧面形成条状或圆环状凸起，在上拔锚杆时，相对于传统的倒圆台状的结构，增加了钻孔侧面土壤的被动土压力、囊袋内与囊袋外混凝土的摩擦力及阻抗力，增加了锚固效果。
[0088]
实施例1
[0089]
一种扩大头锚杆锚固方法，包括以下步骤：在锚固主体外设置隔离器；在所述隔离器外设置限位器，用于限制隔离器各部位的大小；在锚固位置钻孔，将锚固主体插入钻孔中；分别向钻孔和隔离器内注入适量浆体，使浆体填充满钻孔内部；在填充状态下，通过限位器的限制使隔离器内浆体的横截面积向钻孔口方向逐渐减小；对注浆进行养护固化成型。
[0090]
实施例2
[0091]
重复实施例1，只是所述隔离器201为具有弹性的软质袋体，所述限位器202设置在隔离器201上，所述限位器202为软质材料，所述限位器202的弹性小于隔离器的弹性。
[0092]
实施例3
[0093]
重复实施例2，只是所述限位器202包括多个圆环结构；其中，多个所述圆环层叠排列在所述隔离器201上，且多个所述圆环的直径向钻孔口方向直径逐渐减小。
[0094]
实施例4
[0095]
重复实施例2，只是所述隔离器201为具有弹性的软质袋体，所述限位器设置在隔离器 201的外侧，所述限位器202为软质链条或绳体，所述限位器202无弹性，所述限位器202 通过粘结、捆绑、套绳中的一种方式固定在隔离器201上。
[0096]
实施例5
[0097]
重复实施例1，只是所述隔离器201为软质袋体，所述限位器202为中空的框体，所述锚杆2位于限位器202内，所述限位器202的中部可转动固定在锚杆2锚固段的两侧，用于将限位器202旋转至靠近锚杆2轴向方向，所述限位器202包括若干个长度不同的框体，且该框体由底部往上长度依次增加，每个框体的宽度一致，所述限位器202的长度小于钻孔1 底部的直径，大于钻孔1口的直径，所述限位器202的宽度小于钻孔1口的直径。
[0098]
实施例6
[0099]
重复实施例1，只是所述隔离器201为软质袋体，所述限位器202设置在隔离器201的外侧，所述限位器202包括：滑动套设在锚固主体上的推环2021；与所述推环2021铰接的斜撑杆2022，所述斜撑杆2022的一端与所述推环2021连接；与所述斜撑杆2022远离推环 2021的一端铰接水平撑杆2023，所述水平撑杆2023远离斜撑杆2022的一端铰接在锚固主体的底部；设置在锚固主体上的固定器2024，用于限制推环2021向锚固主体的锚固段推动后的位置。
[0100]
实施例7
[0101]
重复实施例6，只是所述斜撑杆2022设有若干条，所述斜撑杆2022与推环2021铰接转动的角度为0-60
°
，所述锚固主体的底部设置连接耳，所述连接耳用于铰接水平撑杆 2023，将水平撑杆2023以锚固主体的锚固段底部为支点从竖直状态转到水平状态，所述固定器2024设置在当水平撑杆2023处于水平状态时推环2021所在的位置上方。。
[0102]
实施例8
[0103]
重复实施例1，只是所述向钻孔和隔离器内注入适量浆体时，先向钻孔中注入0.3倍钻孔体积浆体，再向隔离器内注满浆体，当钻孔内浆体未注满时，再向钻孔中补充注浆。
[0104]
实施例9
[0105]
重复实施例8，只是所述向钻孔和隔离器内注入适量浆体时，先向钻孔中注入0.7倍钻孔体积浆体，再向隔离器内注满浆体。
[0106]
实施例10
[0107]
重复实施例8，只是所述向钻孔和隔离器内注入适量浆体时，先向钻孔中注入0.5倍钻孔体积的浆体，再向隔离器内注满浆体，当钻孔内浆体未注满时，再向钻孔中补充注浆。
[0108]
实施例11
[0109]
重复实施例1，只是所述浆体内添加有膨胀剂，所述隔离器为可降解材料；所述隔离器还包括：气泡囊，所述气泡囊布设在隔离器上，所述气泡囊内注有可与混凝土反应的菌液。
[0110]
实施例12
[0111]
重复实施例11，只是膨胀剂为无水硫铝酸钙，添加量为混凝土质量的0.1％
[0112]
实施例13
[0113]
重复实施例11，只是膨胀剂为无水硫铝酸钙，添加量为混凝土质量的11％
[0114]
实施例14
[0115]
重复实施例11，只是膨胀剂为无水硫铝酸钙、明矾石、石膏三者的混合物，添加量为混凝土质量的3％。
[0116]
实施例15
[0117]
重复实施例11，只是膨胀剂为无水硫铝酸钙、明矾石、石膏三者的混合物，添加量为混凝土质量的6％。
[0118]
实施例16
[0119]
重复实施例11，只是菌液中的菌种为巴氏芽孢杆菌。
[0120]
实施例17
[0121]
重复实施例11，只是菌液中的菌种为球形芽孢杆菌。
[0122]
实施例18
[0123]
重复实施例11，只是菌液中的菌种为假丝芽孢杆菌。
[0124]
实施例19
[0125]
重复实施例20，只是菌液中的菌种为嗜碱芽孢杆菌。
[0126]
实施例20
[0127]
重复实施例11，只是所述气泡囊包括菌液气泡囊和降解液气泡囊，所述菌液气泡囊和降解液气泡囊间隔设置，所述降解液气泡囊内注有针对隔离器的降解液，所述降解液气泡囊的内测涂设有隔离涂层，所述菌液气泡囊内注有可与混凝土反应的菌液。
[0128]
实施例21
[0129]
重复实施例20，只是锚固方法还包括以下步骤：注浆时在混凝土中添加适量膨胀剂，在混凝土固化时，发生膨胀挤压隔离器中的气泡囊，释放菌液和降解液，其中降解液和隔离器材质接触后加速降解，菌液和混凝土接触后反应修复缝隙。
[0130]
实施例22
[0131]
利用实施例1制备的锚固结构，包括：钻孔；设置在钻孔内的锚杆；填充钻孔的混凝土；所述锚固主体的锚固段上设有隔离器201，所述锚固主体的锚固段上设有限位器202，用于限制隔离器201注入混凝土3后的形状，所述隔离器201注入混凝土3后构成圆锥状结构，所述圆锥状结构的横截面由钻孔1底部向钻孔1口方向逐渐减小。
[0132]
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。对这些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，在其他实施例中实现。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新颖特点相一致的最宽的范围。