CN111852528A - 分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法 - Google Patents
分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111852528A CN111852528A CN202010848744.4A CN202010848744A CN111852528A CN 111852528 A CN111852528 A CN 111852528A CN 202010848744 A CN202010848744 A CN 202010848744A CN 111852528 A CN111852528 A CN 111852528A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anchor cable
- anchor
- sleeve
- cables
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010276 construction Methods 0.000 title abstract description 8
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 claims abstract description 35
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 15
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 6
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/006—Anchoring-bolts made of cables or wires
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
- E21D20/003—Machines for drilling anchor holes and setting anchor bolts
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
- E21D20/02—Setting anchoring-bolts with provisions for grouting
- E21D20/025—Grouting with organic components, e.g. resin
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0026—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts
- E21D21/0033—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection characterised by constructional features of the bolts having a jacket or outer tube
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D21/00—Anchoring-bolts for roof, floor in galleries or longwall working, or shaft-lining protection
- E21D21/0086—Bearing plates
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
本发明涉及一种分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法，其特征在于：包括锚索体、树脂锚固剂、锚索托盘以及锚索锁具；所述锚索体包括锚固段锚索和自由段锚索；所述锚索体由多段钢绞线固接形成，通过树脂锚固剂将锚固段锚索粘结固定在锚孔底部围岩中；所述自由段锚索由多段钢绞线通过套管连接而成；自由段锚索与锚固段锚索之间亦经套管连接；自由段锚索外端头于锚孔外并通过安装锚索托盘以及锚索锁具锁紧,该分段可回收式高强预应力锚索结构简单，提升经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法。
背景技术
软弱围岩隧道掌子面容易受到施工作用而快速进入不稳定状态，因而需要快速的提供较大的支护抗力以维持掌子面稳定。通常用于维持掌子面稳定采用的传统锚杆需要随着围岩的逐步变形，才能逐渐的提供越来越大的支护抗力，不能满足现场需求。
随着隧道掌子面向前推进，每次开挖都要将掌子面锚杆截断，传统钢筋锚杆很难被切断。玻璃钢纤维锚杆虽然容易被切断，但是抗剪强度低不利于维护掌子面稳定。而且，截断后的锚杆或者锚索都沦为建筑垃圾，难以高价值回收利用。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法，不仅结构简单，而且可以很大程度的降低锚索支护的成本，提升经济效益。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：分段可回收式高强预应力锚索，包括锚索体、树脂锚固剂、锚索托盘以及锚索锁具；所述锚索体包括锚固段锚索和自由段锚索；所述锚索体由多段钢绞线固接形成，通过树脂锚固剂将锚固段锚索粘结固定在锚孔底部围岩中；所述自由段锚索由多段钢绞线通过套管连接而成；自由段锚索与锚固段锚索之间亦经套管连接；自由段锚索外端头于锚孔外并通过安装锚索托盘以及锚索锁具锁紧。
进一步的，所述套管两端分别经两锚索水平插入并接触，通过自套管外朝内垂直螺接入的螺栓顶接于两锚索表面锁固，或于每个锚索的连接端外分别安装套管，并经套管连接栓将两套管连接，位于套管内的锚索与套管之间均通过安装锥状的垫片防止锚索脱出。
进一步的，所述套管的内径均与锚索外径相符，所述垫片均为自套管连接端一侧朝外外径逐渐减小，套管内表面配合垫片呈弧状。
进一步的，所述套管连接栓外均设有外螺纹，并与两套管连接端内设的内螺纹螺接；所述垫片外端顶接于套管内壁，内端通过设置防滑螺纹与锚索接触。
进一步的，所述自由段锚索的直径与锚固段锚索相同。
分段可回收式高强预应力锚索的工作方法，按以下步骤进行：S1：根据隧道单次开挖量确定自由段锚索各段钢绞线的长度，根据锚固力需求确定锚固段锚索的钢绞线长度；S2: 通过套筒将各段钢绞线连接成自由段锚索后，再次通过套筒与锚固段锚索连接成锚索体；S3:在拟支护的隧道掌子面上按照预定设计确定钻孔位置，采用钻机钻孔、清孔；S4:取树脂锚固剂塞入锚孔口，而后利用锚索体将树脂锚固剂推入孔底，将自由段锚索与钻机相连，使得锚索向前推进的同时不断旋转搅拌树脂锚固剂，待搅拌与凝结程度满足要求后，撤下钻机；S5: 在自由段锚索的外端头上安装锚索托盘以及锚索锁具，利用锚索张拉机进行初始预紧力的施加;S6: 进行掌子面上其他位置锚索的安装，直至整个掌子面上的分段可回收式高强预应力锚索布设完成;S7: 对隧道围岩施作初期支护后，进行下一循环的掌子面开挖前，拆除所有的锚索托盘以及锚索锁具，然后进行机械开挖或者爆破开挖；S8：清除开挖岩体后，对伸出掌子面的自由段锚索和套筒进行拆卸，将拆卸下来的自由段锚索与套筒回收，在剩余的自由段锚索的外端头上再次安装锚索托盘以及锚索锁具；S9:重复上述步骤S7和S8，直至掌子面锚索全部拆除，将回收的自由段锚索、套筒、锚索托盘以及锚索锁具用于组装新的分段可回收式高强预应力锚索。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用分段可回收式高强预应力锚索对掌子面进行支护可施加很大的预应力，在隧道开挖后掌子面变形初期即能快速有效的提供充足的支护抗力，对于防止掌子面进入松弛状态十分有利。隧道单次循环开挖完成后，伸出掌子面的自由段锚索由于自身柔性，并不干扰正常施工。拆卸下来的自由段锚索、套筒、锚索托盘以及锚索锁具，可重新组装成新的分段可回收式高强预应力锚索，再次用于掌子面支护，可以很大程度的降低锚索支护的成本，提升经济效益。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例中通过套管连接栓与套管连接的支护示意图；
图2为图1中套管连接栓与套管连接的局部放大示意图；
图3为本发明实施例中通过螺栓将套管与锚索连接的支护示意图；
图4为图3中螺栓与空心圆柱体钢管连接构造示意图。
图中：1-树脂锚固剂；2-锚索托盘；3-锚索锁具；4-锚固段锚索；5-自由段锚索；6-套管；7-垫片；8-套管连接栓；9-锚孔；10-围岩；11-空心圆柱体钢管；12-螺栓。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~4所示，分段可回收式高强预应力锚索，包括锚索体、树脂锚固剂1、锚索托盘2以及锚索锁具3；所述锚索体包括锚固段锚索4和自由段锚索5；所述锚索体由多段钢绞线固接形成，通过树脂锚固剂将锚固段锚索粘结固定在锚孔底部围岩中；所述自由段锚索由多段钢绞线通过套管6连接而成；自由段锚索与锚固段锚索之间亦经套管连接；自由段锚索外端头于锚孔9外并通过安装锚索托盘以及锚索锁具锁紧，所述锚索锁具一般通过连接螺杆并于螺杆上螺接螺母，通过旋紧螺母使垫片顶接在围岩10表面产生支护抗力，此为通用方式在此便不作赘述。
在本发明实施例中，所述套管两端分别经两锚索水平插入并接触，通过自套管外朝内垂直螺接入的螺栓12顶接于两锚索表面锁固，或于每个锚索的连接端外分别安装套管，并经套管连接栓8将两套管连接，位于套管内的锚索与套管之间均通过安装锥状的垫片7防止锚索脱出。
在本发明实施例中，通过螺栓将锚索与套管连接的单个套管为空心圆柱体钢管11，其内径与锚索外径相符。
在本发明实施例中，所述套管的内径均与锚索外径相符，所述垫片均为自套管连接端一侧朝外外径逐渐减小，套管内表面配合垫片呈弧状，通过防滑螺纹与锥形设计，可保证在锁紧过程中锚索也能够紧紧卡接在套管内，不易脱出，保证其强度。
在本发明实施例中，所述套管连接栓外均设有外螺纹，并与两套管连接端内设的内螺纹螺接；所述垫片外端顶接于套管内壁，内端通过设置防滑螺纹与锚索接触。
在本发明实施例中，所述自由段锚索的直径与锚固段锚索相同。
分段可回收式高强预应力锚索的工作方法，按以下步骤进行：S1：根据隧道单次开挖量确定自由段锚索各段钢绞线的长度，根据锚固力需求确定锚固段锚索的钢绞线长度；S2: 通过套筒将各段钢绞线连接成自由段锚索后，再次通过套筒与锚固段锚索连接成锚索体；S3:在拟支护的隧道掌子面上按照预定设计确定钻孔位置，采用钻机钻孔、清孔；S4:取树脂锚固剂塞入锚孔口，而后利用锚索体将树脂锚固剂推入孔底，将自由段锚索与钻机相连，使得锚索向前推进的同时不断旋转搅拌树脂锚固剂，待搅拌与凝结程度满足要求后，撤下钻机；S5: 在自由段锚索的外端头上安装锚索托盘以及锚索锁具，利用锚索张拉机进行初始预紧力的施加;S6: 进行掌子面上其他位置锚索的安装，直至整个掌子面上的分段可回收式高强预应力锚索布设完成;S7: 对隧道围岩施作初期支护后，进行下一循环的掌子面开挖前，拆除所有的锚索托盘以及锚索锁具，然后进行机械开挖或者爆破开挖；S8：清除开挖岩体后，对伸出掌子面的自由段锚索和套筒进行拆卸，将拆卸下来的自由段锚索与套筒回收，在剩余的自由段锚索的外端头上再次安装锚索托盘以及锚索锁具；S9:重复上述步骤S7和S8，直至掌子面锚索全部拆除，将回收的自由段锚索、套筒、锚索托盘以及锚索锁具用于组装新的分段可回收式高强预应力锚索。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (6)
1.分段可回收式高强预应力锚索，其特征在于：包括锚索体、树脂锚固剂、锚索托盘以及锚索锁具；所述锚索体包括锚固段锚索和自由段锚索；所述锚索体由多段钢绞线固接形成，通过树脂锚固剂将锚固段锚索粘结固定在锚孔底部围岩中；所述自由段锚索由多段钢绞线通过套管连接而成；自由段锚索与锚固段锚索之间亦经套管连接；自由段锚索外端头于锚孔外并通过安装锚索托盘以及锚索锁具锁紧。
2.根据权利要求1所述的分段可回收式高强预应力锚索，其特征在于：所述套管两端分别经两锚索水平插入并接触，通过自套管外朝内垂直螺接入的螺栓顶接于两锚索表面锁固，或于每个锚索的连接端外分别安装套管，并经套管连接栓将两套管连接，位于套管内的锚索与套管之间均通过安装锥状的垫片防止锚索脱出。
3.根据权利要求2所述的分段可回收式高强预应力锚索，其特征在于：所述套管的内径均与锚索外径相符，所述垫片均为自套管连接端一侧朝外外径逐渐减小，套管内表面配合垫片呈弧状。
4.根据权利要求2所述的分段可回收式高强预应力锚索，其特征在于：所述套管连接栓外均设有外螺纹，并与两套管连接端内设的内螺纹螺接；所述垫片外端顶接于套管内壁，内端通过设置防滑螺纹与锚索接触。
5.根据权利要求1所述的分段可回收式高强预应力锚索，其特征在于：所述自由段锚索的直径与锚固段锚索相同。
6.分段可回收式高强预应力锚索的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1-5所述的任一分段可回收式高强预应力锚索，并按以下步骤进行：S1：根据隧道单次开挖量确定自由段锚索各段钢绞线的长度，根据锚固力需求确定锚固段锚索的钢绞线长度；S2: 通过套筒将各段钢绞线连接成自由段锚索后，再次通过套筒与锚固段锚索连接成锚索体；S3:在拟支护的隧道掌子面上按照预定设计确定钻孔位置，采用钻机钻孔、清孔；S4:取树脂锚固剂塞入锚孔口，而后利用锚索体将树脂锚固剂推入孔底，将自由段锚索与钻机相连，使得锚索向前推进的同时不断旋转搅拌树脂锚固剂，待搅拌与凝结程度满足要求后，撤下钻机；S5: 在自由段锚索的外端头上安装锚索托盘以及锚索锁具，利用锚索张拉机进行初始预紧力的施加;S6: 进行掌子面上其他位置锚索的安装，直至整个掌子面上的分段可回收式高强预应力锚索布设完成;S7: 对隧道围岩施作初期支护后，进行下一循环的掌子面开挖前，拆除所有的锚索托盘以及锚索锁具，然后进行机械开挖或者爆破开挖；S8：清除开挖岩体后，对伸出掌子面的自由段锚索和套筒进行拆卸，将拆卸下来的自由段锚索与套筒回收，在剩余的自由段锚索的外端头上再次安装锚索托盘以及锚索锁具；S9:重复上述步骤S7和S8，直至掌子面锚索全部拆除，将回收的自由段锚索、套筒、锚索托盘以及锚索锁具用于组装新的分段可回收式高强预应力锚索。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010848744.4A CN111852528A (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010848744.4A CN111852528A (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111852528A true CN111852528A (zh) | 2020-10-30 |
Family
ID=72969740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010848744.4A Pending CN111852528A (zh) | 2020-08-21 | 2020-08-21 | 分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111852528A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112610259A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-04-06 | 河南理工大学 | 一种可回收锚索 |
| CN114941545A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-26 | 东北大学 | 一种锚索多段扩孔树脂锚固体性能增强装置及工作方法 |
-
2020
- 2020-08-21 CN CN202010848744.4A patent/CN111852528A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112610259A (zh) * | 2020-12-26 | 2021-04-06 | 河南理工大学 | 一种可回收锚索 |
| CN114941545A (zh) * | 2022-06-17 | 2022-08-26 | 东北大学 | 一种锚索多段扩孔树脂锚固体性能增强装置及工作方法 |
| CN114941545B (zh) * | 2022-06-17 | 2023-03-14 | 东北大学 | 一种锚索多段扩孔树脂锚固体性能增强装置及工作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107820533B (zh) | 局部锚固的自钻式中空岩石锚杆 | |
| JP5825330B2 (ja) | 変形可能ロックボルト | |
| CN111852528A (zh) | 分段可回收式高强预应力锚索及其施工方法 | |
| US5314268A (en) | Non-metallic reinforcing rod and method of use in supporting a rock formation | |
| CN101413397A (zh) | 自钻孔岩石锚杆 | |
| CN212428897U (zh) | 分段可回收式高强预应力锚索 | |
| CN114150664B (zh) | 一种预应力玄武岩纤维锚杆快速施工装置及方法 | |
| CN102182196B (zh) | 公路岩石边坡的反循环式注浆锚杆加固法 | |
| CN109882225B (zh) | 可伸长重复注浆管及双圆可重复注浆锚杆 | |
| KR101043127B1 (ko) | Ｐｃ강연선을 이용한 지반보강공법 및 지반보강장치 | |
| CN111173548B (zh) | 一种弹性螺旋锚固式井巷支护方法 | |
| CN108005311B (zh) | 一种纤维复材筋的连接件 | |
| CN113738423A (zh) | 一种煤矿巷道超高强抗弯剪锚索支护装置及支护方法 | |
| CN104264671A (zh) | 可回收锚杆 | |
| JP5020876B2 (ja) | 支保部材およびその支保部材の定着方法 | |
| CN111764864A (zh) | 一种用于松散破碎煤岩区的钻孔喷浆加固方法 | |
| CN212837889U (zh) | 隧道掌子面可循环利用式超前灌浆锚索 | |
| CN113931670B (zh) | 一种组合式可注浆预应力大变形锚杆及其施工方法 | |
| CN212428895U (zh) | 多段依次全回收式隧道掌子面超前锚杆 | |
| KR100802004B1 (ko) | 스파이럴형 지중앵커 겸 록볼트의 제조방법 | |
| CN216007551U (zh) | 一种连接不同直径的玻璃纤维筋与钢筋的杆套结构 | |
| KR102647436B1 (ko) | 주름관 앵커의 인장재 보강 구조 및 그 시공방법 | |
| KR100361960B1 (ko) | 다목적 앙카 | |
| CN114606953B (zh) | 可回收h型钢以及相应的支护结构 | |
| CN112065480A (zh) | 隧道掌子面可循环利用式超前灌浆锚索及其应用方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |