CN114319344A - 一种抗剪吸能注浆锚杆的安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，所述抗剪吸能注浆锚杆包括杆体，杆体下端连接有锚固头组件、上端连接有锁定装置，所述锚固头组件包括多个沿周向均布在杆体下端周围并呈放射状的锚固钉，所述锚固钉朝向中间一端铰接于杆体端部并能相对其上下摆动；所述杆体下端设有推动锚固钉下摆张开的弹簧推力机构。本发明抗剪吸能注浆锚杆安装方便快捷，锚固效果好；注浆效果好、良品率高，能在弯曲段、锚固头处形成“大鼓包”，并且通过二次注浆，杆体周围浆液饱满，能达到理想的锚固强度。
Description
技术领域
本发明涉及岩石边坡工程领域，特别是一种抗剪吸能注浆锚杆的安装方法。
背景技术
在自然条件和人为因素的作用下，尤其是受到工程二次扰动后，岩石边坡应力场发生紊乱，应力情况复杂且未知，岩石处于各向异性的状态。然而，岩石抗拉、抗剪强度远低于抗压强度，岩体中也存在着不同规模的结构面，当应力场复杂且不均匀时，岩石边坡极易出现滑坡、垮塌等事故。因此，其安全性是决策者必须面对和考虑的重要问题。目前，对于岩石边坡的保护，主要采用锚注支护。常用的锚杆有树脂锚杆、注浆锚杆、金属倒楔式锚杆等。上述锚杆抗剪强度差，在水平应力大的边坡，容易被剪断导致失效；注浆良品率低，存在注浆中空区，不能很好地包围杆体，达不到设计的锚固强度；杆件容许变形量小，对松散破碎、应力状况复杂、紊乱的边坡适应性差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种安装方便快捷，锚固效果好的抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，通过二次注浆，杆体周围浆液饱满，能达到理想的锚固强度。
本发明采用以下方案实现：一种抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，所述抗剪吸能注浆锚杆包括杆体，杆体下端连接有锚固头组件、上端连接有锁定装置，所述锚固头组件包括多个沿周向均布在杆体下端周围并呈放射状的锚固钉，所述锚固钉朝向中间一端铰接于杆体端部并能相对其上下摆动；所述杆体下端设有推动锚固钉下摆张开的弹簧推力机构；所述安装方法包括以下步骤：（1）按照工程设计，在岩石边坡的坡面相应位置进行标定、预处理；（2）沿着水平面，向下打5°~8°的2m深的斜孔，通过高压风清扫孔底和孔口；（3）在锚杆头部位置捆绑固定一根注浆管A，在距锚杆尾部四分之一处捆绑固定一根注浆管B，然后将锚固钉向上摆动压拢后，将锚杆整体送入孔内；（4）通过沿着锚杆轴线调整位置使锚固钉牢牢插入孔壁，将锚杆头部牢牢锚固在孔内；（5）进行第一次常规注浆，通过注浆管A将浆液注入至锚固头部处，持续注浆一段时间，待浆液溢至孔口处，停止注浆；（6）待第一次注浆的浆液固结，接着进行第二次高压注浆，通过注浆管B将浆液高压注入至距孔口四分之一处，待浆液再次溢至孔口处，停止注浆；（7）安装锁定装置。
进一步的，所述弹簧推力机构包括位于锚固钉铰接部上方并能相对杆体上下滑动的滑套，所述滑套和各锚固钉之间连接有连杆，所述连杆两端分别与滑套和锚固钉相铰接，杆体下端部固连有位于滑套上方的固定挡环，固定挡环和滑套之间设有外套于杆体上以向下顶推滑套的弹簧。
进一步的，所述杆体上具有多段直杆段，相邻两直杆段之间设有螺旋弯曲段；所述螺旋弯曲段与两端的直杆段为一体结构，螺旋弯曲段呈中间大两端小的双锥形。
进一步的，所述杆体上端部设有螺纹部，所述锁定装置包括套设于杆体上端的托盘以及与杆体螺纹部螺纹连接的锁具。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）可以直接整体安装，安装方便快捷；
（2）锚固效果好，在锚固头处注浆饱满，可以在一定程度上抵抗各个方向的应力，对紊乱应力场适用性好；
（3）锚杆抗剪强度大，能抵抗较大的水平地应力，不易被剪断导致失效，杆件容许一定的剪切变形，能适应更加复杂的岩石边坡工程。
（4）注浆效果好，良品率高，能在螺旋弯曲段、锚固头处形成“大鼓包”，并且通过二次注浆，杆体周围浆液饱满，能达到理想的锚固强度。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例整体构造示意图；
图2是本发明实施例中杆体构造示意图；
图3是本发明实施例中锚固头组件构造示意图；
图4是本发明实施例中锁定装置构造示意图；
图中标号说明：1-杆体、2-直杆段、3-螺旋弯曲段、4-螺纹部、5-弹簧、6-锚固钉、7-滑套、8-连杆、9-轴承、10-固定挡环、11-托盘、12-锁具。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1~4所示，一种抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，所述抗剪吸能注浆锚杆包括杆体1，杆体下端连接有锚固头组件、上端连接有锁定装置，所述锚固头组件包括多个沿周向均布在杆体下端周围并呈放射状的锚固钉6，所述锚固钉6朝向中间一端铰接于杆体端部并能相对其上下摆动；所述杆体下端设有推动锚固钉下摆张开的弹簧推力机构；所述安装方法包括以下步骤：（1）按照工程设计，在岩石边坡的坡面相应位置进行标定、预处理；（2）沿着水平面，向下打5°~8°的2m深的斜孔，通过高压风清扫孔底和孔口，避免碎石、碎渣残留在孔内，影响锚固、注浆效果，5~8度的斜孔，有利于浆液滞留和蓄存，保证注浆效果；（3）在锚杆头部位置捆绑固定（通过胶带、塑料扎带等方式）一根注浆管A，在距锚杆尾部四分之一处捆绑固定（通过胶带、塑料扎带等方式）一根注浆管B，然后将锚固钉向上摆动压拢后，将锚杆整体送入孔内；（4）通过沿着锚杆轴线调整位置使锚固钉牢牢插入孔壁，将锚杆头部牢牢锚固在孔内，调整的方式包括但不限于旋转和拉拔方式；（5）进行第一次常规注浆，通过注浆管A将浆液注入至锚固头部处，持续注浆一段时间，待浆液溢至孔口处，停止注浆，此时，杆体周围注浆完全，在锚固头、弯曲段形成“大鼓包”，注浆饱满，有利于提高锚固强度；（6）约十二小时后，待第一次注浆的浆液固结，浆液中的水分在固结过程中会发生渗透、蒸发，形成小部分“空区”，接着进行第二次高压注浆，通过注浆管B将浆液高压注入至距孔口四分之一（即距锚杆尾部四分之一处），待浆液再次溢至孔口处，停止注浆，可以将第一次浆液固结留下的“空区”填满，保证注浆效果，提高注浆良品率，提高锚固强度；（7）安装锁定装置，即在锚杆尾部安装托盘、锁具，锁定锚杆。
该抗剪吸能注浆锚杆使用时可以直接整体安装，安装方便快捷；锚固效果好，在锚固头处注浆饱满，可以在一定程度上抵抗各个方向的应力，对紊乱应力场适用性好。
抗剪吸能注浆锚杆在安装时，锚杆下端即为锚杆头部，伸至孔底；锚杆上端即为锚杆尾部，位于孔口处。
在本实施例中，所述弹簧推力机构包括位于锚固钉铰接部上方并能相对杆体上下滑动的滑套7，所述滑套7和各锚固钉之间连接有连杆8，所述连杆8两端分别与滑套7和锚固钉6相铰接，杆体1下端部固连有位于滑套上方的固定挡环10，固定挡环10和滑套7之间设有外套于杆体上以向下顶推滑套的弹簧5；弹簧5两端分别与固定挡环及滑套相抵接，锚固钉能够在水平和竖直向上的两个位置之间上下摆动，通过向上翻转锚固钉和向上滑动滑套能够压缩弹簧使锚固钉翻转至竖向向上的状态；松开时，在弹簧向下推动滑套，弹簧能量释放顶推滑套，滑套通过连杆顶推锚固钉，使锚固钉下摆张开，配合旋转、拉扯等动作，使锚固头在孔内能够插入孔壁中，牢牢锚固在岩石边坡中；使用时可以直接整体安装，方便快捷，锚固效果好。
在本实施例中，所述杆体1上具有多段直杆段2，相邻两直杆段之间设有螺旋弯曲段3；所述螺旋弯曲段3与两端的直杆段2为一体结构，螺旋弯曲段3呈中间大两端小的双锥形。该锚杆的杆体螺旋弯曲段3相当于弹簧结构，杆件容许变形量大，对松散破碎、应力状况复杂、紊乱的边坡适应性好，使得锚杆抗剪强度大，能抵抗较大的水平地应力，不易被剪断导致失效，杆件容许一定的剪切变形，能量以应变能的形式储存在杆体中，能适应更加复杂的岩石边坡工程；注浆效果好，良品率高，能在螺旋弯曲段、锚固头处形成“大鼓包”，并且通过二次注浆，杆体周围浆液饱满，能达到理想的锚固强度。
在本实施例中，所述杆体上端部设有螺纹部，所述锁定装置包括套设于杆体上端的托盘以及与杆体螺纹部螺纹连接的锁具。
在本实施例中，杆体1总长度为2m，直杆段直径为18mm，螺旋弯曲段直径为9mm。整根杆体是由实心圆钢整体轧制而成；螺旋弯曲段的最大宽度为45mm。
在具体实施过程中，杆体下端可以设置顶着锚固钉使其保持在水平状态的限位挡板，在限位挡板的作用下使锚固钉最大下摆角度只能到达水平状态；也可以设置弹簧推动滑套顶到锚固钉铰接位置时锚固钉刚好处于水平状态。
在本实施例中，所述杆体上端部设有螺纹部4，所述锁定装置包括套设于杆体上端的托盘11以及与杆体螺纹部螺纹连接的锁具12；托盘为中心带孔的金属板，孔径20mm，外径60mm，厚度10mm，中心孔处穿过杆体，锁具为螺母，可以通过旋转锁定在杆体的螺纹部分，以固定托盘、锁定锚杆。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (4)
1.一种抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，其特征在于：所述抗剪吸能注浆锚杆包括杆体，杆体下端连接有锚固头组件、上端连接有锁定装置，所述锚固头组件包括多个沿周向均布在杆体下端周围并呈放射状的锚固钉，所述锚固钉朝向中间一端铰接于杆体端部并能相对其上下摆动；所述杆体下端设有推动锚固钉下摆张开的弹簧推力机构；所述安装方法包括以下步骤：（1）按照工程设计，在岩石边坡的坡面相应位置进行标定、预处理；（2）沿着水平面，向下打5°~8°的2m深的斜孔，通过高压风清扫孔底和孔口；（3）在锚杆头部位置捆绑固定一根注浆管A，在距锚杆尾部四分之一处捆绑固定一根注浆管B，然后将锚固钉向上摆动压拢后，将锚杆整体送入孔内；（4）通过沿着锚杆轴线调整位置使锚固钉牢牢插入孔壁，将锚杆头部牢牢锚固在孔内；（5）进行第一次常规注浆，通过注浆管A将浆液注入至锚固头部处，持续注浆一段时间，待浆液溢至孔口处，停止注浆；（6）待第一次注浆的浆液固结，接着进行第二次高压注浆，通过注浆管B将浆液高压注入至距孔口四分之一处，待浆液再次溢至孔口处，停止注浆；（7）安装锁定装置。
2.根据权利要求1所述的抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，其特征在于：所述弹簧推力机构包括位于锚固钉铰接部上方并能相对杆体上下滑动的滑套，所述滑套和各锚固钉之间连接有连杆，所述连杆两端分别与滑套和锚固钉相铰接，杆体下端部固连有位于滑套上方的固定挡环，固定挡环和滑套之间设有外套于杆体上以向下顶推滑套的弹簧。
3.根据权利要求1所述的抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，其特征在于：所述杆体上具有多段直杆段，相邻两直杆段之间设有螺旋弯曲段；所述螺旋弯曲段与两端的直杆段为一体结构，螺旋弯曲段呈中间大两端小的双锥形。
4.根据权利要求1所述的抗剪吸能注浆锚杆的安装方法，其特征在于：所述杆体上端部设有螺纹部，所述锁定装置包括套设于杆体上端的托盘以及与杆体螺纹部螺纹连接的锁具。
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