CN110439005B - 一种用于软硬互层岩体中锚索结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于软硬互层岩体中锚索结构及其施工方法，锚索结构包括软岩单元、硬岩单元、多个锚索固定单元、锚索以及驱动装置；软岩单元、硬岩单元和锚索固定单元均包括锚索管和连杆机构，锚索管沿上下向延伸，连杆机构上端铰接于锚索管外侧壁，下端可向上移动安装于锚索管外侧壁，硬岩单元的连杆机构与锚孔内侧壁相抵接，软岩单元的连杆机构中部设有刀片，刀片被插入至软岩内；锚索沿上下向延伸，可拆卸安装于锚索固定单元的锚索管侧壁，锚索一侧与多个锚索管相连，另一侧与多个连杆机构中部相连；驱动装置驱动多个连杆机构下端向上移动，连杆机构带动锚索位于锚孔侧壁与锚索管之间。本发明有效的提高锚固段的锚固力，提升岩体的锚固效果。

Description

一种用于软硬互层岩体中锚索结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种用于软硬互层岩体中锚索结构及其施工方法。

背景技术

岩土体是一个复杂的工程体，经过上亿年的地质历史发展演化过程，在岩体内部形成的具有一定延伸方向和长度，厚度相对较小的地质界面或带，包括层面、节理面、不整合面等。由于结构面的存在，极大地破坏了岩体的连续性和完整性，削弱了工程岩体的力学性质及其稳定性。然而，对于大部分边坡岩体工程来说，常常可能威胁到人类的生命及财产安全。目前，我国经济飞速发展，各式各样的岩土体边坡也随之出现在人们面前，特别是对于软硬岩互层的地层情况，岩体的稳定性问题比较突出，急需采取合理措施确保其安全稳定性。

对于边坡岩体来说，为了增大其安全稳定性，锚索是一种常用手段，在边坡岩体工程的锚固方面效果显著。然而，目前由于施工环境或者材料等原因，仍然存在一些缺陷或者因素降低了锚索的性能。比如，由于施工空间等环境恶劣，在往锚孔中送入锚索的过程中，很容易就发生折弯锚索或者破坏锚索表面的保护层，不仅仅是对锚索的力学性能有较大的影响，同时由于锚索的保护层丧失了保护功能，锚索的长期性能也会受到极大的影响。另外，目前锚固段与孔壁之间主要靠砂浆包裹体与孔壁之间的摩擦力来提供锚固力，然而由于砂浆体材料本身的原因，其提供的摩擦力有限，对于一些大型工程来说，只能通过增多锚孔来解决问题，有些工程岩体可能会由于锚孔过于密集而降低了工程岩体本身具有的强度。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种用于软硬互层岩体中锚索结构及其施工方法，旨在在不同程度上提高在软岩以及硬岩部分的锚固体与孔壁的摩擦力，从而有效的提高锚固段的锚固力，提升岩体的锚固效果。

本发明的实施例提供一种用于软硬互层岩体中锚索结构，用于设于锚孔内，包括软岩单元、硬岩单元、多个锚索固定单元、锚索以及驱动装置；

所述软岩单元、所述硬岩单元和所述锚索固定单元均包括锚索管和连杆机构，所述锚索管沿上下向延伸，所述软岩单元的锚索管用于与软岩相对，所述硬岩单元的锚索管用于与硬岩相对，所述软岩单元的锚索管与所述硬岩单元的锚索管可通过所述锚索固定单元的锚索管连接；所述连杆机构上端铰接于所述锚索管外侧壁，下端可向上移动安装于所述锚索管外侧壁，以使所述连杆机构具有沿上下向延伸的初始状态、和中部向外凸伸的凸伸状态；所述硬岩单元的所述连杆机构位于所述凸伸状态时，所述连杆机构中部与所述锚孔内侧壁相抵接，所述软岩单元的所述连杆机构中部设有刀片，所述软岩单元的所述连杆机构位于所述凸伸状态时，所述刀片插入至所述软岩内；

所述锚索沿上下向延伸，可拆卸安装于所述锚索固定单元的锚索管侧壁，所述锚索一侧通过多根拉绳分别与多个所述锚索固定单元的锚索管相连，另一侧通过多根拉绳分别与多个所述锚索固定单元的连杆机构中部相连；所述驱动装置驱动多个所述连杆机构下端向上移动，以使多个所述连杆机构从所述初始状态移动至所述凸伸状态，所述连杆机构带动所述锚索位于所述锚孔侧壁与所述锚索管之间。

进一步地，所述软岩单元、所述硬岩单元和所述锚索固定单元均包括传力架，所述传力架设于所述锚索管外围，且与所述锚索管同轴，所述连杆机构下端与对应的所述传力架铰接，所述驱动装置驱动所述传力架向上移动。

进一步地，所述锚索管侧壁向内凹陷形成沿上下向延伸且沿周缘间隔分布的多个限位凹槽，所述传力架呈环形设置，侧壁向内凹陷形成配合凹槽，所述配合凹槽与所述限位凹槽相对应，以限定所述传力架在所述锚索管周向上的活动。

进一步地，所述连杆机构均包括上连杆和下连杆，所述上连杆上端铰接于所述限位凹槽底壁，所述上连杆下端与所述下连杆上端铰接以形成铰接部，所述下连杆下端与所述配合凹槽内壁铰接，所述连杆机构位于所述初始状态时，所述连杆机构和所述刀片位于所述限位凹槽内，所述刀片设于所述软岩单元的所述铰接部上；

驱动装置驱动所述传力架向上移动，使所述铰接部向外凸伸，以使所述软岩单元的所述刀片插进所述软岩中，所述硬岩单元的的铰接部与所述锚孔内侧壁相抵接。

进一步地，所述锚索管侧壁均向内凹陷形成沿上下向延伸且沿周缘间隔分布的多个容纳凹槽，所述软岩单元和所述硬岩单元的所述多个容纳凹槽一一对应设置，所述锚索可拆卸安装于所述容纳凹槽内；和/或，

所述用于软硬互层岩体中锚索结构还包括连接管，所述连接管沿上下向延伸且与所述锚索管同轴，以连接相邻的所述锚索管。

进一步地，所述驱动装置包括多个驱动组件，每个所述锚索管均对应一个所述驱动组件，所述驱动组件包括螺杆和从动组件，所述从动组件包括传力绳、均设于所述锚索管内的固定部、主动齿轮、从动齿轮和旋转杆；

所述固定部固定于所述锚索管内侧壁，所述固定部贯穿设有沿上下向延伸的通孔，所述螺杆沿上下向延伸，所述螺杆上端用于向外拉伸，下端穿过所述通孔位于所述固定部下方，所述主动齿轮设有螺孔，所述主动齿轮通过所述螺孔与所述螺杆配合安装于所述螺杆下端，所述螺杆向上移动而带动所述主动齿轮旋转；所述从动齿轮设于所述主动齿轮外围，可旋转安装于所述锚索管内，所述从动齿轮中部固定有沿上下向延伸的旋转杆，所述限位凹槽底壁开设有穿孔，所述穿孔位于所述传力架上方，所述传力绳一端固定于所述旋转杆上，另一端穿过所述穿孔固定于所述传力架上，所述从动齿轮通过与所述主动齿轮啮合，以使所述主动齿轮带动所述从动齿轮旋转，从而带动所述旋转杆轴向旋转，使所述传力绳环绕至所述旋转杆上以带动所述传力架向上移动。

进一步地，所述限位凹槽内侧壁固定有水平向延伸的支撑杆，所述支撑杆与所述穿孔相对，所述传力绳位于所述支撑杆上。

进一步地，与所述软岩单元的所述多个锚索管相对的所述多个螺杆之间通过连接件依次相连，与所述硬岩单元的所述多个锚索管相对的所述多个螺杆之间通过连接件依次相连。

进一步地，所述连接件为拉绳，所述拉绳外设于固定部内，所述固定部固定于所述锚索管内侧壁，所述固定部内侧壁设有限位部，所述拉绳外侧壁设有配合部，所述限位部与所述配合部配合，以对所述拉绳在周向上限位。

本发明还提供一种用于软硬互层岩体中锚索结构的施工方法，使用如上所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，包括以下步骤：

在钻孔过程中，取芯并定义岩心类别，记录所述岩心在所述锚孔中的位置及长度，从而确定所述锚孔中锚固段和自由段的位置和长度，确定所述锚固段对应所述硬岩和所述软岩的分布位置及长度，根据所述锚孔直径确定所述锚索在所述锚孔中的分布位置，从而确定所述拉绳的长度；

根据所述锚固段对应所述硬岩和所述软岩的分布位置及长度，确定所述软岩单元、所述硬岩单元和所述锚索固定单元的组装方式，确定所述自由段中所述锚索固定单元的组装方式；

将组装后的锚索结构送入所述锚孔的预设位置，利用驱动装置驱动所述硬岩单元、所述软岩单元和所述锚索固定单元的连杆机构均位于拉伸位置；

根据设计要求配置水泥砂浆，并将所述水泥砂浆注入至锚孔中，封锚。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：软岩单元对应的连杆机构位于凸伸状态时，刀片插入至软岩内，硬岩单元对应的连杆机构位于凸伸状态时，中部与锚孔内侧壁相抵接，可在不同程度上提高在软岩以及硬岩部分的锚索与孔壁的摩擦力，从而有效的提高锚固段的锚固力，对岩体的锚固效果提升有显著效果。

附图说明

图1是本发明提供的用于软硬互层岩体中锚索结构(连杆机构位于凸伸状态)的结构示意图；

图2是图1中软岩单元的结构示意图；

图3是图1中硬岩单元的结构示意图；

图4是图1中锚索固定单元的结构示意图；

图5是图1中连接管的结构示意图；

图6是图1中锚索管、驱动组件和传力架的结构示意图；

图7是图1中驱动组件和传力架的结构示意图；

图8是图1中传力架的结构示意图；

图9是图1中驱动组件的结构示意图；

图10是图1中固定部和连接件的结构示意图；

图中：软岩单元1、硬岩单元2、连接管3、连接凹槽31、锚索固定单元4、锚索管5、限位凹槽51、支撑杆511、穿孔512、容纳凹槽52、连杆机构6、上连杆61、下连杆62、铰接部63、传力架7、配合凹槽71、凸块72、螺杆81、连接件811、配合部812、从动组件82、传力绳83、固定部84、限位部841、主动齿轮85、从动齿轮86、旋转杆87、凸伸部871、连接部88、连接杆89、刀片9、拉绳10、锚索11。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参见图1，本发明的实施例提供一种用于软硬互层岩体中锚索结构，用于设于锚孔内，包括软岩单元1、硬岩单元2、连接管3、锚索固定单元4、锚索11以及驱动装置。在存在有多个软硬互层的岩土体中，可将多个软岩单元1和多个硬岩单元2在上下向交错设置并依次通过连接管3和/或锚索固定单元4连接。

软岩单元1(请参见图2)、硬岩单元2(请参见图3)和锚索固定单元4(请参见图4)均包括锚索管5、连杆机构6和传力架7。

具体地，锚索管5沿上下向延伸，软岩单元1的锚索管5用于与软岩相对，硬岩单元2的锚索管5用于与硬岩相对，软岩单元1的锚索管5与硬岩单元2的锚索管5通过连接管3和/或锚索固定单元4的锚索管5连接。锚索管5侧壁向内凹陷形成沿上下向延伸且沿周缘间隔分布的多个限位凹槽51和多个容纳凹槽52，本实施例中，多个限位凹槽51均匀分布，多个容纳凹槽52均匀分布，且任意相邻两所述限位凹槽51被一所述容纳凹槽52均匀间隔，软岩单元1和硬岩单元2的多个容纳凹槽52一一对应设置。本实施例中，请参见图1，连接管3沿上下向延伸且与锚索管5同轴，可根据岩体中软硬互层的具体情况设置连接管3的数量和长度，从而使软岩单元1的锚索管5与软岩相对，硬岩单元2的锚索管5与硬岩相对，连接方式可以为螺纹连接、卡扣连接等方式。本实施例中，请参见图5，连接管3侧壁向内凹陷形成沿上下向延伸且沿周缘间隔分布的多个连接凹槽31，连接凹槽31与容纳凹槽52一一对应。

请参见图2至图4，连杆机构6上端铰接于锚索管5外侧壁，下端可向上移动安装于锚索管5外侧壁，以使连杆机构6具有沿上下向延伸的初始状态、和中部向外凸伸的凸伸状态。其中，请参见图3，硬岩单元2的连杆机构6位于凸伸状态时，连杆机构6中部与锚孔内侧壁相抵接，软岩单元1的连杆机构6中部设有刀片9(请参见图2)，软岩单元1的连杆机构6位于凸伸状态时，刀片9被插入至软岩内。具体地，连杆机构6均包括上连杆61和下连杆62，上连杆61上端铰接于限位凹槽51底壁，上连杆61下端与下连杆62上端铰接以形成铰接部63，下连杆62下端可向上移动安装于锚索管5外侧壁，刀片9设于软岩单元1的铰接部63上，连杆机构6位于初始状态时，连杆机构6和刀片9位于限位凹槽51内，连杆机构6位于凸伸状态时，硬岩单元2的铰接部63与锚孔内侧壁相抵接。

请参见图6，传力架7设于锚索管5外围，且与锚索管5同轴，连杆机构6下端与对应的传力架7铰接。具体地，请参见图7和图8，传力架7呈环形设置，侧壁向内凹陷形成配合凹槽71，配合凹槽71与限位凹槽51和容纳凹槽52相对应，以限定传力架7在锚索管5周向上的活动。本实施例中，下连杆62下端铰接于与限位凹槽51对应的配合凹槽71内壁，具体地，配合凹槽71底壁向外凸伸形成凸块72，下连杆62下端与凸块72外端铰接。

请参见图1，锚索11沿上下向延伸，可拆卸安装于锚索固定单元4的锚索管5侧壁，锚索11一侧通过多根拉绳10分别与多个锚索固定单元4的锚索管5相连，另一侧通过多根拉绳10分别与多个锚索固定单元4的连杆机构6中部(本实施例中为铰接部63)相连(请参见图4)，由于拉绳10呈柔性，锚索11具有安装于锚索管5侧壁的初始位置、和位于锚孔侧壁与锚索管5之间的拉伸位置，当连杆机构6中部向外凸伸位于凸伸状态时，锚索11受到拉绳10的拉力而位于拉伸位置，锚索11两侧的拉绳10处于伸直状态。本实施例中，锚索11可拆卸安装于锚索固定单元4的容纳凹槽52内，且位于软岩单元1、硬岩单元2的容纳凹槽52内、连接凹槽31内，具体地，锚索管5外围包覆有一层保护膜(图中未示出)，以将锚索11限位于容纳凹槽52内，锚索11也可以卡接于容纳凹槽52内。一般地，在锚索11插入锚孔的过程中，锚索11表面的保护层不可避免的被破坏，通过保护膜将锚索11包覆于容纳凹槽52和连接凹槽31内，可保护锚索11的完整性，避免其保护层不被破坏，提高锚索11的使用寿命。

请参见图1，驱动装置驱动多个连杆机构6下端向上移动，以使多个连杆机构6从初始状态移动至凸伸状态，连杆机构6带动锚索11从初始状态移至凸伸状态，连杆机构6拉动锚索11的过程中，保护膜由于受到向外的推力而损坏，从而使锚索11从容纳凹槽52中移出，而位于锚孔侧壁与锚索管5之间。驱动装置驱动传力架7向上移动，使铰接部63向外凸伸，以使软岩单元1的刀片9插进软岩中，硬岩单元2的铰接部63与锚孔内侧壁相抵接。

具体地，驱动装置包括多个驱动组件，每个锚索管5均对应一个驱动组件，请参见图7和图9，驱动组件包括螺杆81和从动组件82，从动组件82包括传力绳83、均设于锚索管5内的固定部84、主动齿轮85、从动齿轮86和旋转杆87。

请参见图9，固定部84固定于锚索管5内侧壁，固定部84贯穿设有沿上下向延伸的通孔，本实施例中，固定部84呈管状设置，通过连接杆89与锚索管5内侧壁相连(请参见图6)，也可以以其他方式固定于锚索管5内侧壁。螺杆81沿上下向延伸，螺杆81上端用于向外拉伸，下端穿过通孔位于固定部84下方，主动齿轮85设有螺孔，主动齿轮85通过螺孔与螺杆81配合安装于螺杆81下端，向上拉动螺杆81，主动齿轮85由于受到固定部84的抵挡作用，以使螺杆81驱动主动齿轮85旋转。

从动齿轮86设于主动齿轮85外围，可旋转安装于锚索管5内，从动齿轮86中部固定有沿上下向延伸的旋转杆87，具体地，锚索管5内侧壁可固定有连接部88，旋转杆87通过轴承固定于连接部88上，以使从动齿轮86和旋转杆87可轴向旋转安装于锚索管5内，本实施例中，从动齿轮86上端通过呈L形设置的连接部88与固定部84连接，从动齿轮86与连接部88通过轴承连接，旋转杆87下端向外凸伸形成环状的凸伸部871，以防止传力绳83在旋转杆87上环绕从旋转杆87下方落下。请参见图6，限位凹槽51底壁开设有穿孔512，穿孔512位于传力架7上方，传力绳83一端固定于位于锚索管5内的旋转杆87上，另一端穿过穿孔512固定于传力架7上。本实施例中，传力绳83下端可固定于凸块72上(请参见图8)。从动齿轮86通过与主动齿轮85啮合，以使主动齿轮85带动从动齿轮86旋转，从而带动旋转杆87轴向旋转，使传力绳83环绕至旋转杆87上以带动传力架7向上移动。限位凹槽51内侧壁固定有水平向延伸的支撑杆511，支撑杆511与穿孔512相对，传力绳83位于支撑杆511上。

由于锚孔的直径较小，当岩体存在多个软硬互层时，请参见图9，多个软岩对应的多个螺杆81可以呈一体设置，也可以通过连接件811连接，多个硬岩对应的多个螺杆81可以呈一体设置，也可以通过连接件811连接，通过向上拉动位于最外侧的一个螺杆81，即可向上拉动多个螺杆81，可减小多个螺杆81在锚索管5内的占用空间，连接件811可以为刚性，也可以为柔性。

为了使硬岩单元2对应的螺杆81与软岩单元1对应的螺杆81之间的距离较小，减小占用空间，使得软岩对应的主动齿轮85与硬岩对应的主动齿轮85在上下向部分重叠或全部重叠，因此将硬岩对应的固定部84在与软岩的主动齿轮85相对的位置呈弯折设置(请参见图9)，以绕过软岩对应的主动齿轮85。本实施例中，请参见图9和图10，硬岩单元2对应的连接件811为连接绳，连接绳位于固定部84内，固定部84内侧壁设有限位部841，连接绳外侧壁设有配合部812，限位部841与配合部812配合，以对连接绳在周向上限位。本实施例中，限位部841为沿上下向延伸的凸条，配合部812为沿上下向延伸的凹槽，也可以限位部841为凹槽，配合部812为凸条，由于连接绳呈柔性，因此连接绳可在弯折的固定部84内向上移动。固定部84的通孔直径比螺杆81的外径大，因此螺杆81可在固定部84内向上移动，在相邻的两个主动齿轮85之间的固定部84，可从下方的主动齿轮85上部延伸至上方的主动齿轮85底部，在向上拉动螺杆81的过程中，使连接绳在移动过程中一直位于固定部84内，增强固定部84对连接绳的限位作用，避免连接绳旋转影响带动主动齿轮85旋转。

一般地，锚孔呈横向设置，在具体使用时，首先在钻孔过程中，取芯并定义岩心类别，记录岩心在锚孔中的位置及长度，从而确定锚孔中锚固段和自由段的位置和长度，确定锚固段对应硬岩和软岩的分布位置及长度，根据锚孔直径确定锚索11在锚孔中的分布位置，从而确定拉绳10的长度；可以理解的，锚固段位于潜在滑裂面与锚孔底壁之间，自由端位于锚孔与潜在滑裂面之间，在锚固段设置硬岩单元2和软岩单元1，可增强锚固段的锚固力；根据锚固段对应硬岩和软岩的分布位置及长度，确定软岩单元1、硬岩单元2、连接管3和锚索固定单元4的组装方式，确定自由段中连接管3和锚索固定单元4的组装方式。使连杆机构6均位于初始状态，将组装后的锚索结构送入锚孔的预设位置(将锚索结构横置于锚孔内)，使软岩单元1与软岩相对，硬岩单元2与硬岩相对。利用驱动装置驱动硬岩单元2、软岩单元1和锚索固定单元4的连杆机构6均位于凸伸状态，具体地，利用张拉机构分别向外拉动与软岩和硬岩对应的且位于最外侧的螺杆81或连接绳，由于主动齿轮85受到固定部84的阻挡作用，螺杆81与主动齿轮85的螺孔啮合，从而使螺杆81带动主动齿轮85旋转，由于主动齿轮85与从动齿轮86啮合，带动从动齿轮86和旋转杆87旋转，进而使传力绳83绕在旋转杆87上，使传力绳83下端带动传力架7向上移动，使连杆机构6向外凸伸而位于凸伸状态，利用张拉机构向外拉动与锚索固定单元4的位于最外侧的螺杆81或连接绳，将锚索11从容纳凹槽52内拉伸至锚孔侧壁与锚索管5之间。根据设计要求配置水泥砂浆，并把配置好的水泥砂浆注入到锚孔中，当锚孔内水泥砂浆强度达到设计要求时，按照设计要求张拉锚索11，封锚；并在锚孔孔口制作基座，用于固定分别与软岩单元1、硬岩单元2和锚索固定单元4对应的最外侧的螺杆81或连接绳，以使连杆机构6一直处于凸伸状态。

本发明提供的技术方案，使软岩单元1对应的连杆机构6位于凸伸状态时，刀片9插入至软岩内，硬岩单元2对应的连杆机构6位于凸伸状态时，铰接部63与锚孔内侧壁相抵接，可在不同程度上提高在软岩以及硬岩部分的锚索11与孔壁的摩擦力，从而有效的提高锚固段的锚固力，对岩体的锚固效果提升有显著效果。该锚索11结构可在工厂组装好并包覆好保护膜后，再运送至现场，安装至锚孔内，有利于锚索11的完整性，使得组装更方便、效率更高。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于软硬互层岩体中锚索结构，用于设于锚孔内，其特征在于，包括软岩单元、硬岩单元、多个锚索固定单元、锚索以及驱动装置；

所述软岩单元、所述硬岩单元和所述锚索固定单元均包括锚索管和连杆机构，所述锚索管沿上下向延伸，所述软岩单元的锚索管用于与软岩相对，所述硬岩单元的锚索管用于与硬岩相对，所述软岩单元的锚索管与所述硬岩单元的锚索管可通过所述锚索固定单元的锚索管连接；所述连杆机构上端铰接于所述锚索管外侧壁，下端可向上移动安装于所述锚索管外侧壁，以使所述连杆机构具有沿上下向延伸的初始状态、和中部向外凸伸的凸伸状态；所述硬岩单元的所述连杆机构位于所述凸伸状态时，所述连杆机构中部与所述锚孔内侧壁相抵接，所述软岩单元的所述连杆机构中部设有刀片，所述软岩单元的所述连杆机构位于所述凸伸状态时，所述刀片插入至所述软岩内；

所述锚索沿上下向延伸，可拆卸安装于所述锚索固定单元的锚索管侧壁，所述锚索一侧通过多根拉绳分别与多个所述锚索固定单元的锚索管相连，另一侧通过多根拉绳分别与多个所述锚索固定单元的连杆机构中部相连；所述驱动装置驱动多个所述连杆机构下端向上移动，以使多个所述连杆机构从所述初始状态移动至所述凸伸状态，所述连杆机构带动所述锚索位于所述锚孔侧壁与所述锚索管之间。

2.如权利要求1所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述软岩单元、所述硬岩单元和所述锚索固定单元均包括传力架，所述传力架设于所述锚索管外围，且与所述锚索管同轴，所述连杆机构下端与对应的所述传力架铰接，所述驱动装置驱动所述传力架向上移动。

3.如权利要求2所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述锚索管侧壁向内凹陷形成沿上下向延伸且沿周缘间隔分布的多个限位凹槽，所述传力架呈环形设置，侧壁向内凹陷形成配合凹槽，所述配合凹槽与所述限位凹槽相对应，以限定所述传力架在所述锚索管周向上的活动。

4.如权利要求3所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述连杆机构均包括上连杆和下连杆，所述上连杆上端铰接于所述限位凹槽底壁，所述上连杆下端与所述下连杆上端铰接以形成铰接部，所述下连杆下端与所述配合凹槽内壁铰接，所述连杆机构位于所述初始状态时，所述连杆机构和所述刀片位于所述限位凹槽内，所述刀片设于所述软岩单元的所述铰接部上；

驱动装置驱动所述传力架向上移动，使所述铰接部向外凸伸，以使所述软岩单元的所述刀片插进所述软岩中，所述硬岩单元的的铰接部与所述锚孔内侧壁相抵接。

5.如权利要求1所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述锚索管侧壁均向内凹陷形成沿上下向延伸且沿周缘间隔分布的多个容纳凹槽，所述软岩单元和所述硬岩单元的所述多个容纳凹槽一一对应设置，所述锚索可拆卸安装于所述容纳凹槽内；和/或，

所述用于软硬互层岩体中锚索结构还包括连接管，所述连接管沿上下向延伸且与所述锚索管同轴，以连接相邻的所述锚索管。

6.如权利要求3所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述驱动装置包括多个驱动组件，每个所述锚索管均对应一个所述驱动组件，所述驱动组件包括螺杆和从动组件，所述从动组件包括传力绳、均设于所述锚索管内的固定部、主动齿轮、从动齿轮和旋转杆；

所述固定部固定于所述锚索管内侧壁，所述固定部贯穿设有沿上下向延伸的通孔，所述螺杆沿上下向延伸，所述螺杆上端用于向外拉伸，下端穿过所述通孔位于所述固定部下方，所述主动齿轮设有螺孔，所述主动齿轮通过所述螺孔与所述螺杆配合安装于所述螺杆下端，所述螺杆向上移动而带动所述主动齿轮旋转；所述从动齿轮设于所述主动齿轮外围，可旋转安装于所述锚索管内，所述从动齿轮中部固定有沿上下向延伸的旋转杆，所述限位凹槽底壁开设有穿孔，所述穿孔位于所述传力架上方，所述传力绳一端固定于所述旋转杆上，另一端穿过所述穿孔固定于所述传力架上，所述从动齿轮通过与所述主动齿轮啮合，以使所述主动齿轮带动所述从动齿轮旋转，从而带动所述旋转杆轴向旋转，使所述传力绳环绕至所述旋转杆上以带动所述传力架向上移动。

7.如权利要求6所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述限位凹槽内侧壁固定有水平向延伸的支撑杆，所述支撑杆与所述穿孔相对，所述传力绳位于所述支撑杆上。

8.如权利要求6所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，与所述软岩单元的所述多个锚索管相对的所述多个螺杆之间通过连接件依次相连，与所述硬岩单元的所述多个锚索管相对的所述多个螺杆之间通过连接件依次相连。

9.如权利要求8所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，其特征在于，所述连接件为拉绳，所述拉绳外设于固定部内，所述固定部固定于所述锚索管内侧壁，所述固定部内侧壁设有限位部，所述拉绳外侧壁设有配合部，所述限位部与所述配合部配合，以对所述拉绳在周向上限位。

10.一种用于软硬互层岩体中锚索结构的施工方法，其特征在于，使用如权利要求1所述的用于软硬互层岩体中锚索结构，包括以下步骤：

在钻孔过程中，取芯并定义岩心类别，记录所述岩心在所述锚孔中的位置及长度，从而确定所述锚孔中锚固段和自由段的位置和长度，确定所述锚固段对应所述硬岩和所述软岩的分布位置及长度，根据所述锚孔直径确定所述锚索在所述锚孔中的分布位置，从而确定所述拉绳的长度；

根据所述锚固段对应所述硬岩和所述软岩的分布位置及长度，确定所述软岩单元、所述硬岩单元和所述锚索固定单元的组装方式，确定所述自由段中所述锚索固定单元的组装方式；

将组装后的锚索结构送入所述锚孔的预设位置，利用驱动装置驱动所述硬岩单元、所述软岩单元和所述锚索固定单元的连杆机构均位于拉伸位置；

根据设计要求配置水泥砂浆，并将所述水泥砂浆注入至锚孔中，封锚。

Images