CN108868855A - 注浆锚杆-锚索组合支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及注浆锚杆‑锚索组合支护结构，本发明属于锚杆支护技术领域，特别是涉及一种注浆锚杆‑锚索组合支护结构。所述锚杆‑锚索组合支护结构端锚段由注浆管、锚索束、锚具、垫片、分压板组成；述锚杆‑锚索组合支护结构自由段由可记忆止浆塞、锚索对中塞、注浆锚杆体、锚索束架线环、注浆管以及锚索束组成；所述锚杆‑锚索组合支护结构锚固段由锚索束转接承载体、带孔转接锚索束、锚索束钢制承载体、锚固段注浆出口段、锚固段箍筋、锚头组成。本发明性强、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好，运输方便，运输过程中不易损坏，缩短工时，降低造价。

Description

注浆锚杆-锚索组合支护结构

技术领域

本发明属于锚杆支护技术领域，特别是涉及一种注浆锚杆-锚索组合支护结构。

背景技术

目前，我国地质灾害处于频发期，尤其“5.12”汉川大地震后，滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降等地质灾害仍保持增长趋势，给国家、地方以及城乡居民带来了巨大的生命财产损失我国地质灾害易发区的面积约占国土总面积的65%，达600余万平方公里，许多国家重大工程如漫湾水电站、长江三峡工程、南水北调工程、公路交通干线、山区铁路干线等建设项目多位于或穿过地质灾害易发区，受到了地质灾害的严重威胁。而避免这些灾害发生的有效途径是岩土锚固。

1890年北威尔士露天煤矿最先采用采用钢筋加固边坡岩层，开启了岩土描固工程的先河，1890-1918年，美国、波兰先后也在类似工程中采用钢筋加固煤矿巷道顶板；1934年，在阿尔及利亚的切尔划斯大现加高工程中，采用每单根承载力为10000KN的预应力锚索将拉力传递至下卧的砂岩地基，采用37根预应力锚索来保持加高后坝体的稳定，每根铺索由630根高强度钢丝组成，20年后，锚索的预应力损失仅为30%，从此以来，岩土锚固固已发展为一门重要的和具有巨大发展潜力的工程学科和工艺。随后，预应力错索在印度、南非、英国等国家的水利大现工程中得到了应用与发展；上世纪50-70年代，预应力锚固技术在水利、矿山、公路、铁路以及工业与民用建筑工程等土木工程的诸多领域得到了广泛的应用和发展；20世纪70年代，英国在普莱姆斯的核潜艇综合基地干船坞的改建过程中，泛地应用地描抵抗结构所受到的上浮力；1974年，纽约世界贸易中心深开挖工程釆用了地下连续墙施工技术，并对地下连续墙采取了铺固技术，开挖深度21m，锚杆倾角为47°，工作荷载为3000KN。20世纪90年代，世界的许多国家，研土锚固的理论研究、技术创新和工程应用得到了进一步的发展，瑞士开发应用了电隔离描杆（电阻测定法）技术，检验错杆防腐烛系统的完善性，瑞典和日本开发的带端头膨胀体的土中锚杆，得到了实际应用。

我国于20世纪50年代后期开始了锚固技术的应用，当时的京西矿务局、河北龙烟铁矿、湖南湘潭猛矿等单位使用锚杆对矿山巷道支护；1989年，

国内首台级张拉设备及预应力错杆研制成功，应用于丰满水电站的大坝加固工程，10000KN级的预应力锚杆在龙羊峡水电工程中试验成功，与此同时，预应力锚索桩、预应力锚索框架梁等新型支护结构也在我国开始得到了研究和应用。在煤矿方面，对高应力软岩巷道、特大断面巷道、受采动影响强烈巷道以及沿空留巷等复杂条件下支护难题，预应力锚杆与锚索联合支护已广泛应用于高应力软岩巷道，实现了锚索网主动、及时支护。

为了满足日益多样性的工程要求，锚杆品种不断增多，全长粘结的砂衆锚杆、快硬水泥卷锚杆、端头锚固的树脂描杆、缝管销杆、水胀式锚杆、可回收锚杆、自钻式错杆以及压力型铺杆等相继问世，以应对错综复杂、变化多端的围岩地质与工程条件。

至今我国岩土锚固技术还不够完善，特别是在采用锚杆、锚索进行联合支护方面。针对于特殊工程的锚固技术的分工不明确。没有完全实现组合支护形式、结构的商品化、规范化。目前我国的锚杆、锚索的制作还没有形成集中化的、规范化的生产，因此对于实现施工机械化、确保锚杆品质难以实现。缺乏多样化的锚杆技术。锚杆功能的多样化，是锚杆技术发展的主流，如具有排水功能的锚杆、控制大变形的锚杆、提高承载力的锚杆等。

注浆锚杆-锚索组合支护结构，是一种将注浆锚杆与预应力锚索相结合的新型支护形式。注浆锚杆-锚索组合支护结构集锚杆、锚索优点于一身，是一种很有发展前途的支护形式。其具有针对性强、成本低、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少等优点。

发明内容

本发明的目的是提供一种注浆锚杆-锚索组合支护结构，该支护结构整体性好、传力明确、构造简单、安全可靠、施工方便，能够有效的解决复杂工程支护难度大的难题。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用的技术方案如下：

注浆锚杆-锚索组合支护结构，包括锚固段、自由段和端锚段，所述端锚段包括注浆管、锚索束、锚具、垫片和分压板，所述锚索束包裹在注浆管上形成一个包裹体，包裹体依次直接穿过锚具、垫片、分压板，锚具将整个锚索束锁紧，在锚具与垫片之间相互挤压形成锚索束的锚固力，垫片左端连接锚具，右端连接分压板，分压板包裹锚索束和注浆管，所述自由段包括两个可记忆止浆塞、锚索对中塞、注浆锚杆体、锚索束架线环和包裹体，其中一个可记忆止浆塞的一端与分压板连接，两者之间形成挤压，其另一端与注浆锚杆体的一端相连，注浆锚杆体的另一端与另一个可记忆止浆塞相连接，包裹体从可记忆止浆塞和注浆锚杆体的内部穿过，锚索对中塞设置在包裹体与注浆锚杆体之间，锚索束架线环在整个自由段等间距设置，锚索束架线环穿接固定包裹体；所述锚固段包括锚索束转接承载体、带孔转接锚索束、锚索束钢制承载体、锚固段注浆出口段、锚固段箍筋和锚头，所述锚索束转接承载体一端与包裹体直接连接，另一端依次与带孔转接锚索束、锚索束钢制承载体、锚头相连，带孔转接锚索束的中部设置有贯通的锚固段注浆出口段，所述包裹体上靠近锚索束转接承载体的位置处设置有一段锚固段箍筋，所述带孔转接锚索束上靠近锚索束钢制承载体的部位处设置有一段锚固段箍筋。

进一步地，所述锚固段箍筋为螺旋箍筋。

进一步地，所述锚索束层层包裹在注浆管上，锚索束在注浆管的外径方向均匀排列。

进一步地，所述注浆锚杆体包括注浆锚杆内圈、注浆锚杆空腔、注浆锚杆注浆孔、注浆锚杆注浆段和注浆锚杆实心段，所述注浆锚杆内圈为空心的圆柱体，注浆锚杆注浆段和注浆锚杆实心段连接后套装在注浆锚杆内圈的外部，注浆锚杆内圈与注浆锚杆实心段相连，注浆锚杆内圈与注浆锚杆注浆段之间形成注浆锚杆空腔，注浆锚杆注浆段上均匀设置有注浆锚杆注浆孔。

进一步地，所述注浆锚杆体的两端与可记忆止浆塞内相连，两者形成组合体。

本发明所具有的优点及有益效果是：

本发明注浆锚杆-锚索组合支护结构针对性强、支护效果好、操作简便、使用灵活、占用施工净空少、承载力高、施工速度快、经济效果好，运输方便，运输过程中不易损坏，缩短工时，降低造价。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

图1为本发明注浆锚杆-锚索组合支护结构示意图；

图2为注浆锚杆体的结构示意图；

图3为注浆锚杆体与锚索束的纵截面示意图；

图4为端锚段横截面示意图；

图5为注浆锚杆体与可记忆止浆塞连接截面示意图。

图中，1为注浆管；2为锚索束；3为锚具；4为垫片；5为分压板；6为可记忆止浆塞；7为锚索对中塞；8为注浆锚杆体，8-1为注浆锚杆内圈，8-2为注浆锚杆空腔，8-3为注浆锚杆注浆孔，8-4为注浆锚杆注浆段，8-5为注浆锚杆实心段；9为锚索束架线环；10为锚索束转接承载体；11为带孔转接锚索束；12为锚索束钢制承载体；13为锚固段注浆出口段；14为锚固段箍筋；15为锚头。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

如图1所示，本发明注浆锚杆-锚索组合支护结构，包括锚固段、自由段和端锚段。如图4所示，所述端锚段包括注浆管1、锚索束2、锚具3、垫片4和分压板5，所述锚索束2包裹在注浆管1上形成一个包裹体，包裹体依次直接穿过锚具3、垫片4、分压板5，锚具3将整个锚索束2锁紧，在锚具3与垫片4之间相互挤压形成锚索束2的锚固力，垫片4左端连接锚具3，右端连接分压板5，分压板5包裹锚索束2和注浆管1，所述自由段包括两个可记忆止浆塞6、锚索对中塞7、注浆锚杆体8、锚索束架线环9和包裹体，其中一个可记忆止浆塞6的一端与分压板5连接，两者之间形成挤压，其另一端与注浆锚杆体8的一端相连，如图5所示，注浆锚杆体8的另一端与另一个可记忆止浆塞6相连接，包裹体从可记忆止浆塞6和注浆锚杆体8的内部穿过，锚索对中塞7设置在包裹体与注浆锚杆体8之间，锚索束架线环9在整个自由段等间距设置，锚索束架线环9穿接固定包裹体；所述锚固段包括锚索束转接承载体10、带孔转接锚索束11、锚索束钢制承载体12、锚固段注浆出口段13、锚固段箍筋14和锚头15，所述锚索束转接承载体10一端与包裹体直接连接，另一端依次与带孔转接锚索束11、锚索束钢制承载体12、锚头15相连，带孔转接锚索束11的中部设置有贯通的锚固段注浆出口段13，所述包裹体上靠近锚索束转接承载体10的位置处设置有一段锚固段箍筋14，所述带孔转接锚索束11上靠近锚索束钢制承载体12的部位处设置有一段锚固段箍筋14。

所述锚固段箍筋14为螺旋箍筋。

如图1、图2所示，所述锚索束2层层包裹在注浆管1上，锚索束2在注浆管1的外径方向均匀排列。

如图2、3所示，所述注浆锚杆体8包括注浆锚杆内圈8-1、注浆锚杆空腔8-2、注浆锚杆注浆孔8-3、注浆锚杆注浆段8-4和注浆锚杆实心段8-5，所述注浆锚杆内圈8-1为空心的圆柱体，注浆锚杆注浆段8-4和注浆锚杆实心段8-5连接后套装在注浆锚杆内圈的外部，注浆锚杆内圈与注浆锚杆实心段相连，注浆锚杆内圈与注浆锚杆注浆段之间形成注浆锚杆空腔8-2，注浆锚杆注浆段8-4上均匀设置有注浆锚杆注浆孔8-3。由内到位的排列顺序为注浆管1、锚索束2、注浆锚杆内圈8-1，注浆锚杆空腔8-2，注浆锚杆注浆段8-4和注浆锚杆实心段8-5相接排列并分布在最外圈。

如图1、图4所示，所述注浆锚杆体8的两端与可记忆止浆塞6相连，两者形成组合体，注浆管1、锚索束2依次穿过锚具3、垫片4、分压板5、可记忆止浆塞6与注浆锚杆体8形成的组合体。

本发明注浆锚杆-锚索组合支护结构的实施方法：

针对于需要采用本发明进行支护的工程，先进行成孔操作；成孔后将锚杆-锚索组合支护结构锚固段安装采孔内，并通过注浆管1、锚固段注浆出口段13、带孔转接锚索束11进行注浆，注浆材料为混凝土；安装第一个可记忆止浆塞6，并安装注浆锚杆体8，通过加入锚索对中塞7使得锚索对中，避免滑移；安装第二个可记忆止浆塞6，向注浆锚杆体8进行注浆；安装垫片4、分压板5与锚具3，并通过千斤顶张拉锚索束2达到响应预应力要求，然后通过锚具3进行锁紧。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.注浆锚杆-锚索组合支护结构，其特征在于：包括锚固段、自由段和端锚段，所述端锚段包括注浆管（1）、锚索束（2）、锚具（3）、垫片（4）和分压板（5），所述锚索束（2）包裹在注浆管（1）上形成一个包裹体，包裹体依次直接穿过锚具（3）、垫片（4）、分压板（5），锚具（3）将整个锚索束（2）锁紧，在锚具（3）与垫片（4）之间相互挤压形成锚索束（2）的锚固力，垫片（4）左端连接锚具（3），右端连接分压板（5），分压板（5）包裹锚索束（2）和注浆管（1），所述自由段包括两个可记忆止浆塞（6）、锚索对中塞（7）、注浆锚杆体（8）、锚索束架线环（9）和包裹体，其中一个可记忆止浆塞（6）的一端与分压板（5）连接，两者之间形成挤压，其另一端与注浆锚杆体（8）的一端相连，注浆锚杆体（8）的另一端与另一个可记忆止浆塞（6）相连接，包裹体从可记忆止浆塞（6）和注浆锚杆体（8）的内部穿过，锚索对中塞（7）设置在包裹体与注浆锚杆体（8）之间，锚索束架线环（9）在整个自由段等间距设置，锚索束架线环（9）穿接固定包裹体；所述锚固段包括锚索束转接承载体（10）、带孔转接锚索束（11）、锚索束钢制承载体（12）、锚固段注浆出口段（13）、锚固段箍筋（14）和锚头（15），所述锚索束转接承载体（10）一端与包裹体直接连接，另一端依次与带孔转接锚索束（11）、锚索束钢制承载体（12）、锚头（15）相连，带孔转接锚索束（11）的中部设置有贯通的锚固段注浆出口段（13），所述包裹体上靠近锚索束转接承载体（10）的位置处设置有一段锚固段箍筋（14），所述带孔转接锚索束（11）上靠近锚索束钢制承载体（12）的部位处设置有一段锚固段箍筋（14）。

2.根据权利要求1所述的注浆锚杆-锚索组合支护结构，其特征在于：所述锚固段箍筋（14）为螺旋箍筋。

3.根据权利要求1所述的注浆锚杆-锚索组合支护结构，其特征在于：所述锚索束（2）层层包裹在注浆管（1）上，锚索束（2）在注浆管（1）的外径方向均匀排列。

4.根据权利要求1所述的注浆锚杆-锚索组合支护结构，其特征在于：所述注浆锚杆体（8）包括注浆锚杆内圈（8-1）、注浆锚杆空腔（8-2）、注浆锚杆注浆孔（8-3）、注浆锚杆注浆段（8-4）和注浆锚杆实心段（8-5），所述注浆锚杆内圈（8-1）为空心的圆柱体，注浆锚杆注浆段（8-4）和注浆锚杆实心段（8-5）连接后套装在注浆锚杆内圈的外部，注浆锚杆内圈与注浆锚杆实心段相连，注浆锚杆内圈与注浆锚杆注浆段之间形成注浆锚杆空腔（8-2），注浆锚杆注浆段（8-4）上均匀设置有注浆锚杆注浆孔（8-3）。

5.根据权利要求1所述的注浆锚杆-锚索组合支护结构，其特征在于：所述注浆锚杆体（8）的两端与可记忆止浆塞（6）相连，两者形成组合体。