CN110984144A - 预应力中空锚杆加固系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种预应力中空锚杆加固系统，涉及岩体工程施工加固技术领域，包括锚杆组件、加压组件以及预应力锚固体；所述锚杆组件设置有上下贯通的第一通道；所述预应力锚固体连接于所述锚杆组件下方，且所述预应力锚固体配置有锚固端且外表面带有齿牙；所述加压组件安装于所述预应力锚固体内、且设置有与所述第一通道连通的第二通道；加压液体经所述第一通道流向所述第二通道后加压至所述加压组件，在所述加压组件承受压力时向下推进并在向下推进的同时挤压所述预应力锚固体的锚固端向外扩胀其外表面的齿牙切入岩层。本方案提供的预应力中空锚杆加固系统预应力施加简单方便、能保证锚杆孔全孔灌满浆液且不易松动。

Description

预应力中空锚杆加固系统

技术领域

本发明涉及岩体工程施工加固技术领域，具体而言，涉及一种预应力中空锚杆加固系统。

背景技术

在隧道、边坡、深基坑等各类岩土工程中，锚杆因施工简单且效果良好得到了相当广泛的应用。预应力中空锚杆：能施加预应力的杆状物体。由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端锚固在坚硬的岩层中，然后在另一个自由端进行张拉，从而对岩层施加压力对不稳定岩体进行锚固，这种方法称预应力锚杆。首先对处在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用性能的力；此结构就称之为预应力结构；给锚杆施加一定的拉力，锚杆的拉通过垫板作用在基础上，这样锚固的效果更好。预应力锚杆在高边坡或隧洞洞口明挖中采用，可增加边坡稳定，从而减少开挖量，也为提前进洞创造条件；可在水库正常运行条件下用于混凝土坝体或坝基加固；用于修补混凝土裂缝或缺陷，可将集中荷载分散到较大范围内；加固洞室，改善洞室的受力条件，如用于地下厂房的高边墙支护等。这些优点使其在世界范围内的水利、交通、能源等工程中得到广泛应用。

目前工程上常采用预应力锚杆有如下形式：

机械胀壳预应力锚杆：机械胀壳预应力锚杆的基本原理是利用其锥形的端部在沿螺纹旋转时，将两片带有倒钩的外壳胀开，使其压紧在岩壁上而产生锚固力。其优点是装锚后能立即发挥支护作用，并且可以通过拧紧螺帽对锚杆施加低吨位的预应力，缺点是锚固会逐渐松弛，需要经常拧紧螺帽，且杆体没有砂浆保护，容易锈蚀，故多用作临时支护。施工若后续对杆体进行水泥注浆，可以作为永久支护。机械胀壳预应力锚杆适合于坚硬的岩石，由于与楔形体接触的岩石变形和破坏，它们在密集节理化岩石和软弱岩石效果中不太好，也不适用附近受到爆破振动的锚同。机械胀壳预应力锚杆在顶板及有水锚杆孔中灌浆质量不能保证。

树脂预应力锚杆：树脂预应力锚杆的锚固端采用树脂卷作为锚固剂，由树脂药包、杆体及垫板等组成。树脂预应力锚杆具有承载快、锚固力大、安全可靠、施工操作相对简便、适用范围广等优点，且控制围岩位移和抗震性能好，适用于Ⅰ～Ⅳ类的围岩主动支护，克服了机械胀壳预应力锚杆不宜使用在密集节理化岩石和软弱岩石的弱点。但是锚同端的树脂药包需要机械高速搅拌均匀才能迅速凝固发挥端头锚固作用。限制了它在一些机械不方便到达区域的使用。树脂锚杆的长期抗腐蚀保护能力存在某些不确定性，现行一般的做法是采用端头锚同采用树脂卷并施加预应力，自由拉伸杆体采用水泥注浆，确保锚杆的长期耐久性。

水泥药卷预应力锚杆：水泥药卷预应力锚杆的锚固端采用快硬水泥药卷作为锚固剂，通过快硬水泥对岩壁和杆体的粘结而起张拉锚固作用。自由张拉段采用缓凝水泥药卷作为后续锚杆的锚固与防腐层。

水泥药卷制作简便、材料来源广泛、成本低，便于机械化操作，安装速度快，无粉尘危害，适用于Ⅰ～IV类的围岩支护。

机械胀壳预应力锚杆、树脂预应力锚杆、水泥药卷预应力锚杆施工较为困难，且施工质量不易保证。

因此，需要一种能在不同条件下、施工安全有效、能确保工程质量，且结构简单、操作方便、不易松动的预应力锚杆系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预应力中空锚杆加固系统，解决了现有技术中存在的现有的锚杆施加预应力复杂、容易松动等问题。

本发明提供的一种预应力中空锚杆加固系统，包括锚杆组件、加压组件以及预应力锚固体；

所述锚杆组件设置有上下贯通的第一通道；

所述预应力锚固体连接于所述锚杆组件下方，且所述预应力锚固体配置有锚固端；

所述加压组件安装于所述预应力锚固体内、且设置有与所述第一通道连通的第二通道；

加压液体经所述第一通道流向所述第二通道后加压至所述加压组件，在所述加压组件承受的压力时向下推进值并在向下推进的同时挤压所述预应力锚固体的锚固端向外扩胀至切入岩层。

进一步地，

所述加压组件包括加力圆锥体；

所述加力圆锥体配置为在受压状态下向下推进以挤压所述预应力锚固体；

所述加力圆锥体顶面与所述锚杆组件之间具有第一间隙，所述加力圆锥体侧壁与所述预应力锚固体内壁之间具有第二间隙，所述加力圆锥体还设置有用于装配密封圈的密封圈安装槽；在所述安装槽装配有密封圈的状态下，所述第一间隙与所述第二间隙相隔离。

进一步地，

所述加压组件的下部设置有封堵机构；

所述封堵机构配置为在承受的压力值不大于阈值时封堵所述第二通道的下部开口，

以及，

在承受的压力值大于阈值时解除封堵状态，此时，所述第二通道与锚杆孔导通。

进一步地，

所述封堵机构包括定压阀片和定压阀片紧固螺栓；

所述定压阀片封堵于所述第二通道的下部开口，所述定压阀片紧固螺栓抵紧于所述定压阀片的下表面，并且，所述定压阀片紧固螺栓沿其轴向方向设置有紧固螺栓中心孔。

进一步地，

所述预应力锚固体的侧壁设置有竖向布置的预应力锚固体切口，所述切口自所述预应力锚固体的下部向上延伸，所述预应力锚固体切口将所述预应力锚固体分割形成若干瓣块，所述瓣块配置为在挤压状态下向外扩胀。

进一步地，

所述锚杆组件包括高压接头、中空锚杆和锚固螺母；

所述高压接头安装于所述中空锚杆顶部，且所述高压接头内部设置有贯穿的通孔；

所述中空锚杆沿其轴向方向设置有贯穿的通孔，所述高压接头的通孔和所述中空锚杆的通孔连通形成第一通道；

所述锚固螺母锁紧于所述中空锚杆以锁固所述中空锚杆。

进一步地，

所述锚杆组件还包括锚固钢垫板，所述锚固钢垫板设置有上下贯穿的通孔，所述中空锚杆穿过所述通孔；

在装配状态下，所述中空锚杆与所述锚固钢垫板的侧壁之间形成过浆通道。

进一步地，

所述锚杆组件还包括灌浆接头，所述灌浆接头与所述锚固钢垫板连接，且与所述过浆通道连通。

进一步地，

所述锚杆组件还包括橡胶止浆环，所述橡胶止浆环安装于所述锚固钢垫板下部，所述橡胶止浆环用于封堵所述过浆通道与外界连通，在使用状态下，所述橡胶止浆环压合于岩面，

进一步地，

还包括加压装置和灌浆装置，所述加压装置与所述高压接头连通，所述灌浆装置与所述灌浆接头连通。

本发明提供的预应力中空锚杆加固系统的工作原理简单阐明如下：

加压液体经所述第一通道流向所述第二通道后加压至所述加压组件，所述加压组件承受的压力时向下推进并在向下推进的同时挤压所述预应力锚固体的锚固端的齿牙切入岩层。

本方案至少能够实现以下有益效果：

上述的锚固过程不同于现有的机械胀壳预应力锚杆，现有的机械胀壳预应力锚杆的基本原理是利用其锥形的端部在沿螺纹旋转时，将两片带有倒钩的外壳胀开，使其压紧在岩壁上而产生锚固力，其需要进行沿螺纹旋转才能够使外壳胀开，操作复杂，且容易松动。上述的锚固过程同样显著不同于现有的树脂预应力锚杆、水泥药卷预应力锚杆的复杂施工过程(参见背景介绍)。而本发明提供的预应力中空锚杆加固系统在施工过程中仅需要向第一通道和第二通道输送加压液体即可实现锚固，操作简单。且采用的是直插的方式进入锚杆孔(现有的机械胀壳预应力锚杆采用的是螺旋推进的方式进入锚杆孔)，因此本方案提供的中空锚杆加固系统不易松动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的预应力中空锚杆系统中的加压组件和预应力锚固体的分解示意图；

图2为本发明实施例提供的预应力中空锚杆系统中的锚杆组件的分解示意图；

图3为本发明实施例提供的预应力中空锚杆系统装配状态下的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的预应力中空锚杆系统施工状态下的结构示意图(含加压装置和灌浆装置)。

图标：010-锚杆组件；020-加压组件；030-预应力锚固体；040-加压装置；050-灌浆装置；060-锚杆孔；110-高压接头；120-中空锚杆；130-锚固螺母；140-锚固钢垫板；141-过浆通道；150-灌浆接头；160-橡胶止浆环；210-封堵机构；211-定压阀片；212-定压阀片紧固螺栓；220-加力圆锥体；221-安装孔；222-第一间隙；223-第二间隙；224-密封圈安装槽；310-预应力锚固体切口；320-齿牙。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请一并参照图1至图4，本实施例提供了一种预应力中空锚杆加固系统，该预应力中空锚杆加固系统包括锚杆组件010、加压组件020以及预应力锚固体030。

锚杆组件010设置有上下贯通的第一通道；预应力锚固体030连接于锚杆组件010下方，且预应力锚固体030配置有锚固端；加压组件020安装于预应力锚固体030内，并且设置有与第一通道连通的第二通道；

工作过程简述如下：加压液体经第一通道流向第二通道后加压至加压组件020，加压组件020承受的压力时向下推进并在向下推进的同时挤压预应力锚固体030的锚固端向外扩胀且外表面的齿牙切入岩层。

很显然，上述的锚固过程不同于现有的机械胀壳预应力锚杆，现有的机械胀壳预应力锚杆的基本原理是利用其锥形的端部在沿螺纹旋转时，将两片带有倒钩的外壳胀开，使其压紧在岩壁上而产生锚固力，其需要进行沿螺纹旋转才能够使外壳胀开，操作复杂，且容易松开。上述的锚固过程同样显著不同于现有的树脂预应力锚杆、水泥药卷预应力锚杆的复杂施工过程(参见背景介绍)。而本发明提供的预应力中空锚杆加固系统在施工过程中仅需要向第一通道和第二通道输送加压液体即可实现锚固，操作简单。且采用的是直插的方式进入锚杆孔060(现有的机械胀壳预应力锚杆采用的是螺旋推进的方式进入锚杆孔060)，因此本方案提供的中空锚杆加固系统不易松动。

关于加压组件020的形状和结构，详细说明如下：

加压组件020包括加力圆锥体220；加力圆锥体220配置为在受压状态向下推进以挤压预应力锚固体030；具体而言，加力圆锥体220的下部设置有自上至下截面渐缩的圆锥面；与之相适应地，预应力锚固体030内部对应加力圆锥体220圆锥面的区域自上至下截面积渐缩。具体请参见图3，随着加压液体流向加压组件020，加压组件020逐渐向下推进，在加压组件020向下推进的过程中，加压组件020的圆锥形头部位置逐渐挤压预应力锚固体030锚固端的锥形内壁，使得预应力锚固体030向外扩胀，直至预应力锚固体030锚固端外表面的齿牙320切入岩层。

另外，加力圆锥体220顶面与锚杆组件010之间具有第一间隙222，加力圆锥体220侧壁与预应力锚固体030内壁之间具有第二间隙223，加力圆锥体220的上部设置有用于装配密封圈的密封圈安装槽224；在安装槽装配有密封圈的状态下，第一间隙222与第二间隙223相隔离。密封圈例如可以是O形圈。

另外，加压组件020的下部设置有封堵机构210；封堵机构210配置为在承受的压力值不大于阈值时封堵第二通道的下部开口，以及，在承受的压力值大于阈值时解除封堵状态，此时，第二通道与锚杆孔060导通。加压液体经第一通道流向第二通道后加压至加压组件020，具体施压至加压组件020中的封堵机构210，封堵机构210承受来自加压液体的压力，封堵机构210自身具备一定的压力阈值，在加压液体的压力值未超出压力阈值时，封堵机构210维持封堵状态，而在加压液体的压力值超出压力阈值时，封堵机构210结束封堵状态，此时封堵机构210自身从第二通道的下部开口脱离，脱离方式例如可以是整体脱落，或者破裂等。还需要说明的是，上述的压力阈值可以根据实际情况设定，以满足不同工况的要求。

关于封堵机构210的形状和结构，具体而言，请参见图1，封堵机构210包括定压阀片211和定压阀片紧固螺栓212；相应地，加力圆锥体220的下部设置有安装孔221，定压阀片211封堵于第二通道的下部开口，定压阀片紧固螺栓212抵紧于定压阀片211的下表面，抵紧方式不限于过盈配合等，另外，定压阀片紧固螺栓212沿其轴向方向设置有紧固螺栓中心孔。在定压阀片211承受的压力大于压力阈值时，定压阀片211破裂，此时，加力圆锥体220的第二通道与定压阀片紧固螺栓212的中心孔导通。

结合上文中的设置于加力圆锥体220外表面的密封圈(例如O型圈)，以及定压阀片211，可知，由于O型圈和定压阀片211的封堵作用，在加压液体的作用下，加力圆锥体220可向下(图中为向下的方向)推进，在推进过程中挤压预应力锚固体030，使得预应力锚固体030的锚固端向外扩胀。

关于预应力锚固体030的形状和结构，详细说明如下：

具体请参见图1和图3，预应力锚固体030上部的圆筒形结构，下部为锚固端且外表面设置有齿牙320，且下部锚固端的内表面自上至下截面积渐缩，该渐缩的表面对应加力圆锥体220的圆锥面，如此设置，在加力圆锥体220受压向下推进的过程中，加力圆锥体220可以向预应力锚固体030锚固端的内壁施加挤压力。

另外，预应力锚固体030锚固端的侧壁设置有竖向布置的预应力锚固体切口310，切口自预应力锚固体030的下部向上延伸，预应力锚固体切口310将预应力锚固体030锚固端分割形成若干瓣块，这些瓣块在加力圆锥体220向下推进的过程中向外扩胀，从而使得设置于预应力锚固体030锚固端的外表面的齿牙320切入岩层。

关于锚杆组件010的形状和结构，详细说明如下：

锚杆组件010包括高压接头110、中空锚杆120和锚固螺母130；高压接头110安装于中空锚杆120顶部，且高压接头110内部设置有贯穿的通孔；中空锚杆120沿其轴向方向设置有贯穿的通孔，高压接头110的通孔和中空锚杆120的通孔连通形成第一通道；锚固螺母130锁紧于中空锚杆120以锁固中空锚杆120。

当需要进行锚固作业时，加压液体经高压接头110内部贯穿的通孔流向中空锚杆120内部贯穿的通孔后流向加压组件020。预应力施加完成后，通过锚固螺母130将中空锚杆120锁固以锁定中空锚杆120的位置。

另外，锚杆组件010还包括锚固钢垫板140，锚固钢垫板140设置有上下贯穿的通孔，中空锚杆120穿过通孔；在装配状态下，中空锚杆120与锚固钢垫板140的侧壁之间形成过浆通道141。

另外，锚杆组件010还包括灌浆接头150，灌浆接头150与锚固钢垫板140连接，且与过浆通道141连通。

另外，锚杆组件010还包括橡胶止浆环160，橡胶止浆环160安装于锚固钢垫板140下部，橡胶止浆环160用于封堵过浆通道141与外界连通，在使用状态下，橡胶止浆环160压合于岩面。更进一步地，橡胶止浆环160仅仅在横向方向上实现封堵，并没有在纵向方向上实现封堵，也即，由灌浆接头150流向过浆通道的浆液由于橡胶止浆环160的作用而只能向下流动，也即，充填该锚固系统与锚杆孔060之间的间隙及该锚固系统本身的空隙。

另外，本实施例提供的预应力中空锚杆加固系统还包括加压装置040，加压装置040与高压接头110通过高压管连通，其中，加压装置040包括高压泵。本实施例中，高压泵还与压力表、用于控制高压泵输出水压的控制阀门以及泄压阀相连，高压泵通过高压管与高压接头110连通。

另外，本实施例提供的预应力中空锚杆加固系统还包括灌浆装置050，灌浆装置050与灌浆接头150通过灌浆管连通，其中，灌浆装置050包括注浆泵。注浆泵还与注浆压力表、用于控制注浆泵输出浆液的控制阀门以及泄浆阀相连，注浆泵通过高压管与灌浆接头150连通。

本实施例提供的预应力中空锚杆加固系统将预应力锚杆系统和注浆管的功能合二为一，具体而言：

预应力中空锚杆系统施加预应力方法是：

利用风压钻机，钻进基岩到设计深度形成锚杆孔060；将预应力中空锚杆系统推入锚杆孔060内。高压泵还与压力表、用于控制高压泵输出水压的控制阀门以及泄压阀相连，高压泵通过高压管与预应力中空锚杆系统的高压接头110连通，形成由高压泵→控制阀门→高压管→高压接头110→中空锚杆孔060→预应力锚固体030圆柱形内腔(第一间隙222)→加力圆锥体220顶端→加力圆锥体220中心孔→定压阀片211，从而形成一条加压液体流通通道。加压液体流通通道形成后，就可以正式开展预应力中空锚杆120预应力施加工作。首先打开加压控制阀门及泄压阀门，再将高压泵开机，逐渐关闭泄压阀门，并观察压力表压力值，压力表压力值到达设定值后，停止关闭泄压阀门，高压液体通过加压液体流通通道到达加力圆锥体220底部，由于O型圈及定压阀片211的封堵作用，在高压液体作用下加力圆锥体220向下推进，并将预应力锚固体030的锚固端进行扩胀，预应力锚固体030上的齿牙320在高压作用下，切进锚杆孔060孔壁岩体，在孔壁岩体与齿牙320之间产生膨胀摩阻作用即锚固力。锚固预应力施加完成后继续加大泵压，泵压超过定压阀片211设定值，冲破定压阀片211，定压阀片211残片冲出紧固螺栓中心孔到达锚杆孔060，高压泵压入的液体经锚杆孔060及锚固钢垫板140的灌浆腔，从灌浆接头150流出。上述流程完成后，卸掉高压管与高压接头110的连接后，用专用工具对预应力中空锚杆系统上的锚固螺母130拧紧到预应力设计值，即预应力中空锚杆系统预应力施加完成，此时的预应力中空锚杆系统已开始发挥锚固作用。

预应力施加完成后的预应力中空锚杆系统进行下一流程的施工工作即锚杆孔060进行灌浆施工，其施工流程如下：

首先将回浆管两端分别与预应力中空锚杆系统的高压接头110、泄浆阀门连接，注浆泵还与灌浆压力表、用于控制注浆泵输出浆液的灌浆阀门相连，注浆泵通过灌浆管与预应力中空锚杆系统的灌浆接头150连通，形成由注浆泵→灌浆阀门→灌浆管→灌浆接头150→锚固钢垫板140的过浆腔→锚杆孔060→紧固螺栓中心孔→加力圆锥体220中心孔→预应力锚固体030圆柱形内腔→锚杆孔060→高压接头110→回浆管→泄浆阀门，从而形成一条注浆流通通道。注浆流通通道形成后，就可以正式开展预应力中空锚杆系统与锚杆孔060空隙部位及预应力中空锚杆系统内部空隙部分填充工作即灌浆施工。首先打开灌浆阀门及泄浆阀门，再将注浆泵开机注浆，水泥浆液逐渐将锚杆孔060孔内与预应力中空锚杆系统间空隙填充，并将预应力中空锚杆系统内部空隙也由水泥浆液填充，水泥浆液流到泄浆阀门时，通过控制泄浆压阀门水泥浆液的回流量抬升灌浆压力，并观察灌浆压力表压力值，灌浆压力表压力值到达设定力值后，停止控制泄浆阀门，并保持设定压力值，继续保持注浆一段时间(时间按设计要求确定)。注浆完成后，关停注浆泵，同时关闭泄浆压阀门及灌浆阀门。在靠近预应力中空锚杆系统的灌浆管、回浆管分别折起来，并绑扎紧避免预应力中空锚杆系统中的水泥浆液流出，影响灌浆效果。灌浆管、回浆管绑扎完成后，打开泄浆压阀门及灌浆阀门，使灌浆管、回浆管多余水泥浆液回流到储浆桶内，完成上述工作后，再将灌浆管、回浆管在折起来部位切断，保留长度20cm左右，预应力中空锚杆系统灌浆工作完成。

另外，预应力中空锚杆系统适用于不同方位锚杆孔060干孔，对于锚杆孔060孔底高程小于孔口高程，并且锚杆孔060内有水，在这种工程情况下，为了保证施工质量，预应力中空锚杆系统预应力施加完成后，卸下高压管与高压接头110连接，并将灌浆管与预应力中空锚杆系统上高压接头110连接即可完成锚杆孔060注浆施工。

综上，本实施例所提供的预应力中空锚杆加固系统所能实现的技术效果总结如下：

1、施工简单方便：仅需要向第一通道和第二通道输送加压液体即可实现锚固，操作简单；

2、适用于各类岩体：适用于不同方位锚杆孔060干孔，对于锚杆孔060孔底高程小于孔口高程，并且锚杆孔060内有水，在这种工程情况下，为了保证施工质量，预应力中空锚杆系统预应力施加完成后，卸下高压管与高压接头110连接，并将灌浆管与预应力中空锚杆系统上高压接头110连接即可完成锚杆孔060注浆施工。

3、预应力不会松弛，本发明提供的加固系统采用向下推进到位后用锚固螺母130固定，不会发生螺旋推进后导致的松动问题。

4、将预应力锚杆系统和注浆管的功能合二为一、注浆时它是注浆管，注完浆后无需拨出即成为一根锚杆，避免了传统施工工艺注浆管拨出时造成的砂浆流失。

5、注浆饱满，并可实现高压力注浆，提高了工程质量。

6、由于各配件的作用，杆体的居中性很好，砂浆可以将锚杆体全长包裹，避免了锈蚀的危险，达到长期支护的目的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，包括锚杆组件(010)、加压组件(020)以及预应力锚固体(030)；

所述锚杆组件(010)设置有上下贯通的第一通道；

所述预应力锚固体(030)连接于所述锚杆组件(010)下方，且所述预应力锚固体(030)配置有锚固端；

所述加压组件(020)安装于所述预应力锚固体(030)内、且设置有与所述第一通道连通的第二通道；

加压液体经所述第一通道流向所述第二通道后加压至所述加压组件(020)，在所述加压组件(020)承受的压力时向下推进并在向下推进的同时挤压所述预应力锚固体(030)的锚固端向外扩胀至切入岩层。

2.根据权利要求1所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述加压组件(020)包括加力圆锥体(220)；

所述加力圆锥体(220)配置为在受压状态下向下推进以挤压所述预应力锚固体(030)的锚固端向外扩胀；

所述加力圆锥体(220)顶面与所述锚杆组件(010)之间具有第一间隙(222)，所述加力圆锥体(220)侧壁与所述预应力锚固体(030)内壁之间具有第二间隙(223)，所述加力圆锥体(220)还设置有用于装配密封圈的密封圈安装槽(224)；在所述安装槽装配有密封圈的状态下，所述第一间隙(222)与所述第二间隙(223)相隔离。

3.根据权利要求2所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述加压组件(020)的下部设置有封堵机构(210)；

所述封堵机构(210)配置为在承受的压力值不大于阈值时封堵所述第二通道的下部开口，以及，在承受的压力值大于阈值时解除封堵状态，此时，所述第二通道与锚杆孔导通。

4.根据权利要求3所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述封堵机构(210)包括定压阀片(211)和定压阀片紧固螺栓(212)；

所述定压阀片(211)封堵于所述第二通道的下部开口，所述定压阀片紧固螺栓(212)抵紧于所述定压阀片(211)的下表面，并且，所述定压阀片紧固螺栓(212)沿其轴向方向设置有紧固螺栓中心孔。

5.根据权利要求1所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述预应力锚固体(030)的侧壁设置有竖向布置的预应力锚固体切口(310)，所述切口自所述预应力锚固体(030)的下部向上延伸，所述预应力锚固体切口(310)将所述预应力锚固体(030)分割形成若干瓣块，所述瓣块在挤压力状态下向外扩胀。

6.根据权利要求1所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述锚杆组件(010)包括高压接头(110)、中空锚杆(120)和锚固螺母(130)；

所述高压接头(110)安装于所述中空锚杆(120)顶部，且所述高压接头(110)内部设置有贯穿的通孔；

所述中空锚杆(120)沿其轴向方向设置有贯穿的通孔，所述高压接头(110)的通孔和所述中空锚杆(120)的通孔连通形成第一通道；

所述锚固螺母(130)锁紧于所述中空锚杆(120)以锁固所述中空锚杆(120)。

7.根据权利要求6所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述锚杆组件(010)还包括锚固钢垫板(140)，所述锚固钢垫板(140)设置有上下贯穿的通孔，所述中空锚杆(120)穿过所述通孔，所述锚固钢垫板(140)下部圆环面压合在岩面；

在装配状态下，所述中空锚杆(120)与所述锚固钢垫板(140)的侧壁之间形成过浆通道(141)。

8.根据权利要求7所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述锚杆组件(010)还包括灌浆接头(150)，所述灌浆接头(150)与所述锚固钢垫板(140)连接，且与所述过浆通道(141)连通。

9.根据权利要求8所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，

所述锚杆组件(010)还包括橡胶止浆环(160)，所述橡胶止浆环(160)安装于所述锚固钢垫板(140)下部圆环外圈上，所述橡胶止浆环(160)用于封堵所述过浆通道(141)，在使用状态下，所述橡胶止浆环(160)压合于岩面。

10.根据权利要求9所述的预应力中空锚杆加固系统，其特征在于，还包括加压装置(040)和灌浆装置(050)，所述加压装置(040)与所述高压接头(110)连通，所述灌浆装置(050)与所述灌浆接头(150)连通。

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