一种适用于复杂地应力条件下隧道的预应力注浆锚杆的制作方法

1.本实用新型属于隧道锚固及支护技术领域，具体涉及一种适用于复杂地应力条件下隧道的预应力注浆锚杆。


背景技术：

2.目前，国内交通行业发展迅速，对于隧道需求显著提高。但国内许多地方地质条件复杂，例如浅埋偏压隧道和软弱围岩隧道，其支护要求较高，在复杂地应力影响下，隧道结构的稳定性非常重要。现在隧道锚杆支护作为一种主要的隧道支护形式，大多数锚杆加固围岩主要是依靠锚杆杆身与围岩之间的耦合，在加固的过程中容易受到施工或者地应力释放的影响，从而导致锚杆的支护效果下降，同时在主动支护过程中，预应力损失也是预应力锚杆的常见问题，这些问题对围岩结构的稳定性十分不利。


技术实现要素：

3.为提高锚杆在受到施工影响或者地应力释放以及在主动支护过程中出现预应力损失情况下的支护效果，能够适应不同地应力条件并充分保证围岩稳定性的锚杆，本实用新型提供一种适用于复杂地应力条件下隧道的预应力注浆锚杆，包括内部为中空结构的锚杆体4，所述锚杆体4的杆壁上设置有多个通孔5，在锚杆体4内设置有伸缩杆7和限位块6，所述伸缩杆7其中一端作为固定端固定在限位块6上，伸缩杆7另一端作为活动端设置有抓杆固定块8，在抓杆固定块8上设置有抓杆装置9，所述抓杆装置9设置为用于从锚杆体4的一端向外伸出；所述锚杆体4上远离抓杆装置9的一端设置有锚杆连接段41，锚杆连接段41的内径和外径均小于锚杆体4本体的内径和外径，在锚杆连接段41径向外侧设置有螺纹和螺母1，在锚杆体4本体和锚杆连接段41的连接处还设置有锚垫板2和缓冲回弹构件3，且螺母1、锚垫板2和缓冲回弹构件3依次靠近所述抓杆装置9的一端设置，螺母1用于将锚垫板2和缓冲回弹构件3压紧在岩壁上。
4.在一种具体的实施方式中，锚垫板2采用半球形结构。
5.在一种具体的实施方式中，缓冲回弹构件3包括第一缓冲回弹构件31和第二缓冲回弹构件32，第一缓冲回弹构件31和第二缓冲回弹构件32分别设置在锚杆体4径向的相对的两侧；所述第一缓冲回弹构件31包括与锚垫板2固定连接的第一钢板35a和与锚杆体4固定连接的第二钢板35b，在第一钢板35a和第二钢板35b上相对的位置分别设置有多个导向柱33，在每两个相对的导向柱33的径向外侧设置有弹簧34，且两个相对设置的导向柱33的总长度比弹簧34自然伸长的长度短；所述第二缓冲回弹构件32包括与锚垫板2固定连接的第三钢板36a和与锚杆体4固定连接的第四钢板36b，在第三钢板36a和第四钢板36b上相对的位置分别设置有多个导向柱33，在每两个相对的导向柱33的径向外侧设置有弹簧34，且两个相对设置的导向柱33的总长度比弹簧34自然伸长的长度短。
6.在一种具体的实施方式中，抓杆装置9设置有五根抓杆，所述抓杆上设置有倒刺。
7.在一种具体的实施方式中，伸缩杆7采用电动伸缩杆。
8.在一种具体的实施方式中，在第一缓冲回弹构件31和第二缓冲回弹构件32上，每两个相对设置的导向柱33的总长度小于等于弹簧34自然伸长的长度的0.6倍。
9.与现有技术相比，本实用新型注浆可以透过锚杆体上的通孔填充空隙，增加锚杆与孔洞的粘结；锚垫板处设有缓冲回弹构件可以抵消部分预应力损失，提高在围岩应力变化时锚杆锚固的稳定性；锚杆远端抓杆装置可以牢牢嵌于远端围岩，提升锚杆加固期间的稳定性，可以适用于复杂地应力条件下的隧道支护。
附图说明
10.图1为本实用新型的一种具体实施例的剖面图；
11.图2为本实用新型的一种具体实施例的缓冲回弹构件结构示意图；
12.图3为本实用新型的一种具体实施例的缓冲回弹构件侧视图；
13.图4为本实用新型的一种具体实施例的抓杆装置主视图。
14.图中各标号对应部件名称如下：
15.1-螺母；2-锚垫板；3-缓冲回弹构件；4-锚杆体；5-通孔；6-限位块；7-伸缩杆；8-抓杆固定块；9-抓杆装置；31-第一缓冲回弹构件；32-第二缓冲回弹构件；33-导向柱；34-弹簧；35a-第一钢板；35b-第二钢板；36a-第三钢板；36b-第四钢板。
具体实施方式
16.下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本实用新型。
17.如图1～4所示，本实用新型提供一种适用于复杂地应力条件下隧道的预应力注浆锚杆，包括内部为中空结构的锚杆体4，所述锚杆体4的杆壁上设置有多个通孔5，在锚杆体4内设置有伸缩杆7和限位块6，所述伸缩杆7采用电动伸缩杆，并且其中一端作为固定端固定在限位块6上，伸缩杆7另一端作为活动端设置有抓杆固定块8，在抓杆固定块8上设置有抓杆装置9，所述抓杆装置9设置为用于从锚杆体4的一端向外伸出，在伸缩杆7的推力作用下，抓杆装置9能够嵌入围岩内，有效提高锚杆的稳定性，保证锚杆的加固效果；所述锚杆体4上远离抓杆装置9的一端设置有锚杆连接段41，锚杆连接段41的内径和外径均小于锚杆体4本体的内径和外径，在锚杆连接段41径向外侧设置有螺纹和螺母1，在锚杆体4本体和锚杆连接段41的连接处还设置有锚垫板2和缓冲回弹构件3，且螺母1、锚垫板2和缓冲回弹构件3依次靠近所述抓杆装置9的一端设置，螺母1用于将锚垫板2和缓冲回弹构件3压紧在岩壁上，锚垫板2采用半球形结构，能够抵消部分的预应力变形。
18.缓冲回弹构件3设置在锚垫板2与围岩之间，用于通过自身形变能有效的抵消一定量的预应力损失，缓冲回弹构件3包括第一缓冲回弹构件31和第二缓冲回弹构件32，第一缓冲回弹构件31和第二缓冲回弹构件32分别设置在锚杆体4径向的相对的两侧；所述第一缓冲回弹构件31包括与锚垫板2固定连接的第一钢板35a和与锚杆体4固定连接的第二钢板35b，在第一钢板35a和第二钢板35b上相对的位置分别设置有多个导向柱33，在每两个相对的导向柱33的径向外侧设置有弹簧34，且两个相对设置的导向柱33的总长度比弹簧34自然伸长的长度短；所述第二缓冲回弹构件32包括与锚垫板2固定连接的第三钢板36a和与锚杆体4固定连接的第四钢板36b，在第三钢板36a和第四钢板36b上相对的位置分别设置有多个
导向柱33，在每两个相对的导向柱33的径向外侧设置有弹簧34，且两个相对设置的导向柱33的总长度比弹簧34自然伸长的长度短，每两个相对设置的导向柱33的总长度小于等于弹簧34自然伸长的长度的0.6倍。
19.在一种具体的实施方式中，抓杆装置9设置有五根抓杆，所述抓杆上设置有倒刺，通过伸缩杆7的推力嵌于锚杆远端围岩，设置倒刺可以有效防止锚杆的脱落，加强了锚杆的锚固效果和稳定性。
20.本实用新型的具体操作过程：
21.s1、首先通过钻机在隧道围岩侧壁上钻孔，然后将所述锚杆放入钻孔内；
22.s2、控制伸缩杆7，伸缩杆将抓杆装置9压入到锚杆后方围岩中，抓杆上设置有倒刺用于防止锚杆的脱落，加强了锚杆的锚固效果和稳定性。
23.s3、初步灌浆，对锚杆远端进行灌浆预填充，加强锚杆远端与围岩之间的锚固强度，注浆完成后，等待浆体凝固达到设计强度。
24.s4、对锚杆进行预应力张拉，张拉完成后加入半球形锚垫板2并拧紧螺母1固定锚杆。
25.s5、张拉完成后再次注浆，填充锚杆剩下未填充的部分，注浆完成后封闭压浆口，至此，所述预应力锚杆安装完成。
26.在注浆过程中压浆可以透过通孔5来填充锚杆与围岩之间的空隙，从而提升锚杆的锚固性能。
27.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。