CN116181384A - 一种快速混合锚固预应力锚索及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速混合锚固预应力锚索,包括锚孔,所述锚孔底部设有旋转式涨壳锚固件,所述旋转式涨壳锚固件一端与锚孔底部接触,其另一端连接有锚固剂锚固组件,所述锚固剂锚固组件包括中空内置锚固剂螺纹套管,所述中空内置锚固剂螺纹套管的一端与所述旋转式涨壳锚固件活动连接,其另一端设有能够插入所述中空内置锚固剂螺纹套管内的端头螺纹式锚索体,所述端头螺纹式锚索体与中空内置锚固剂螺纹套管活动连接,所述锚孔外设有推动组件,所述推动组件与所述端头螺纹式锚索体固定。本发明有效的提高了锚固件在软岩和/或富水环境下的锚固力,避免由于环境原因导致的缺乏锚固力的现象。
Description
技术领域
本发明涉及锚固工具及锚固施工领域,具体是一种快速混合锚固预应力锚索及其施工方法。
背景技术
隧道等地下工程中,锚杆是实现顶底板和边墙稳定的首选,具有支护效果好、适用性广、适应性高等优点,也已涌现出了树脂注浆锚杆、涨壳注浆锚杆和分段式锚杆等等一些列集快速锚固与永久支护于一体的新型锚杆。但是,锚杆支护强度小于锚索,伴随着隧道逐渐走向深地、构造带等高应力复杂地质环境,已难取得较好的支护效果,大变形灾害频发。为此,高应力大变形地下工程中,锚索支护被越来越多地采用,其中以具备快速与强力支护于一体的小孔径树脂预应力锚索应用最广,较为典型的隧道工程应用是在木寨岭公路隧道,实现了初期支护拆换率的(极)大幅降低。但是,树脂锚固剂在富水段落会不可避免出现锚固力(极)大幅降低的现象,致使难以发挥出锚索支护力高的优势;同时,锚索的变形能力远小于锚杆,大变形的支护过程中极易发生断裂;而上述均将会导致锚索支护失效。在软岩和富水环境下,需要锚固力不足的缺点会尤为突出,所以如何在软岩和富水环境下有效保障锚固力便成为锚固工具及锚固施工领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术在软岩和/或富水环境下缺乏锚固力的不足,提供了一种快速混合锚固预应力锚索及其施工方法,通过机械锚固固定和粘结型锚固固定的结合,有效的提高了锚固件在软岩和/或富水环境下的锚固力,避免由于环境原因导致的缺乏锚固力的现象。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现:
一种快速混合锚固预应力锚索,包括锚孔,所述锚孔底部设有旋转式涨壳锚固件,所述旋转式涨壳锚固件一端与锚孔底部接触,其另一端连接有锚固剂锚固组件,所述锚固剂锚固组件包括中空内置锚固剂螺纹套管,所述中空内置锚固剂螺纹套管的一端与所述旋转式涨壳锚固件活动连接,其另一端设有能够插入所述中空内置锚固剂螺纹套管内的端头螺纹式锚索体,所述端头螺纹式锚索体与中空内置锚固剂螺纹套管活动连接,所述锚孔外设有推动组件,所述推动组件与所述端头螺纹式锚索体固定。
目前在针对软岩和/或富水环境下进行锚固施工的时候,采取单纯的机械式锚固或者化学黏合的形式锚固不能有效的保障锚固力的足够,所以本发明通过将机械式的锚固和化学黏合式的锚固方式相结合,有效的将锚固力大量提升并且还能够增强锚固的稳定性。
在本发明中,所述旋转式涨壳锚固件通过旋转以及与锚孔咬合使得本发明与锚孔之间形成机械锚固,实现机械锚固能够确定锚固位置并进行初步的固定,能够避免本发明在锚固的过程中发生位置的偏移,从而影响锚固力的有效形成,在此基础上本发明通过中空内置锚固剂螺纹套管与所述端头螺纹式锚索体的相互配合,能够有效的将所述锚固剂释放在所述锚孔内,在机械锚固完成后,所述锚固剂能够从锚孔的底部开始向锚孔内填充,在机械锚固的作用下,避免了锚固剂流动和凝固对本发明的位置造成影响,并且在锚固剂的凝固下,不仅能够通过黏结的方式加强锚固作用,而且锚固剂本身对机械锚固也能够起到加强的作用,所以在本发明的配合下,并不是单纯的机械锚固和锚固剂锚固的叠加作用,还能够使得两者之间起到相互促进、相互加强的作用。要使得本发明能够达到更好的锚固效果,机械锚固和锚固剂锚固的顺序需要确定,而本发明中的中空内置锚固剂螺纹套管与所述端头螺纹式锚索体能够起到控制锚固剂触发时间的目的,所以能够有效的控制锚固流程,避免锚固剂对机械锚固产生阻碍,从而能够有效发挥出本发明的锚固效果,而通过锚固剂和机械锚固相结合的方式,能够有效的减少软岩和富水环境对锚固的负面影响,从而实现锚固的稳定。
进一步的,所述旋转式涨壳锚固件包括带内螺纹锯齿状外楔形体,所述带内螺纹锯齿状外楔形体的内部套设有带内外螺纹连内楔形体,所述带内螺纹锯齿状外楔形体的内螺纹与所述带内外螺纹连内楔形体的外螺纹匹配;
所述带内外螺纹连内楔形体靠近所述锚孔底部的一端设有外推阀门,所述中空内置锚固剂螺纹套管与所述带内外螺纹连内楔形体固定,所述中空内置锚固剂螺纹套管与所述外推阀门连通。
在本发明中,所述带内螺纹锯齿状外楔形体能够在所述带内外螺纹连内楔形体的作用下向所述锚孔底部运动,由于其形状呈楔形体,所以在运动过程中就会嵌入所述锚孔的内壁,这样的嵌入形式便会形成本发明所述的机械锚固,而所述带内螺纹锯齿状外楔形体和带内外螺纹连内楔形体之间发生的相对运动是通过两者之间螺纹咬合的变化实现的。本发明中的外推阀门能够限制所述锚固剂的流动方向,避免锚固剂的回流,并且在所述中空内置锚固剂螺纹套管与所述带内外螺纹连内楔形体固定的前提下,锚固剂能够有效的在凝固前从外推阀门流动到锚孔内,在凝固后也能通过外推阀门将所述锚固剂整体连通,所述锚固剂在包覆所述旋转式涨壳锚固件的时候也能够提高锚固的整体性,从而使得本发明中的锚固作用得到有效提高,达到机械锚固和锚固剂锚固相辅相成的目的。
进一步的,所述中空内置锚固剂螺纹套管包括中空螺纹套管,所述中空螺纹套管内填充有搅拌型锚固剂,所述中空螺纹套管与所述旋转式涨壳锚固件连通;
所述中空螺纹套管与所述端头螺纹式锚索体之间设有小阻尼阀。
在本发明中,所述中空螺纹套管内填充有搅拌型锚固剂,搅拌型锚固剂需要经过混合搅拌后才会凝固,从而有效的控制了锚固剂的扩散和凝固时间,避免锚固顺序被影响,保障了本发明的锚固效果。
进一步的,所述搅拌型锚固剂包括基体材料和固化剂,所述基体材料和固化剂并列设置。
在本发明中,采用基体材料和固化剂分体设计,锚固剂的设计,可以是基体材料、固化剂分列两侧,也可以是内圈基体材料、外圈锚固剂,通过薄膜将其分割开来。在具体施工的时候通过推力带动,在所述旋转式涨壳锚固件处自动混合,能够在保障锚固剂使用安全的前提下,有效的控制施工流程,避免锚固效果受到影响。
进一步的,在所述带内外螺纹连内楔形体上设有小中空通道,所述小中空通道与锚孔的底部连通,所述中空内置锚固剂螺纹套管与所述带内外螺纹连内楔形体之间设有回旋导升组件,所述回旋导升组件能够将所述中空内置锚固剂螺纹套管中的锚固剂引导进入所述小中空通道。
在本发明中,为了适应各类地形下的锚孔,所以设置了回旋导升组件,通过回旋导升组件的引导,使得锚固剂的流动方向固定,并且能够加速锚固剂流动到锚孔内,从而避免锚固剂在没有填充满锚孔前凝固导致锚固效果收到极大的影响,并且回旋导升组件还具备混合所述基体材料、固化剂的作用,从而使得锚固剂发挥锚固作用。
进一步的,在所述带内外螺纹连内楔形体内设有大中空通道,所述大中空通道与所述小中空通道连通;
所述回旋导升组件包括小回旋导升装置和大回旋导升装置,所述小回旋导升装置位于所述小中空通道内,所述大回旋导升装置位于所述大中空通道内,所述大回旋导升装置位于所述中空内置锚固剂螺纹套管正上方。
所述大回旋导升装置和小回旋导升装置均能够有效的将所述基体材料、固化剂混合,并且利用升力推动锚固剂,使得锚固剂能够扩散稳定,从而达到有效的锚固作用。
进一步的,所述端头螺纹式锚索体包括钢绞线,所述钢绞线的两端端部外均套设有外置螺纹套管,所述外置螺纹套管与钢绞线之间设有粘结剂,所述外置螺纹套管与钢绞线通过粘结剂固定。
本发明中的端头螺纹式锚索体能够向所述中空内置锚固剂螺纹套管运动,并使得所述锚固剂混合搅拌并向所述锚孔内扩散,从而使得本发明能够形成多种锚固方式相结合的锚固形式。本发明中的钢绞线能够对本发明的内部结构形成支撑,避免锚固位置发生变化。
进一步的,所述钢绞线包括中心钢丝,所述中心钢丝外设有若干根中圈钢丝,所述中圈钢丝外设有若干根外圈钢丝;
所述中圈钢丝的轴线和外圈钢丝轴线均绕中心钢丝的轴线周向均匀分布。
本发明通过内外三层钢丝的绞合,能够有效的提高刚绞线的支撑能力,并且采用钢绞线能够在具备一定支撑能力的基础上有效的适应锚孔的不规则,避免采用刚性件发生对本发明的挤压破坏。
进一步的,在所述锚孔外的外置螺纹套管的端部设有带阻尼阀螺母,所述带阻尼阀螺母能够限制所述钢绞线的位移;
所述带阻尼阀螺母包括螺母和大阻尼阀,所述螺母与所述外置螺纹套管匹配,所述大阻尼阀设于所述螺母的端部。
在本发明中由于需要对锚固的流程进行有效控制,所以在外置螺纹套管的端部设有带阻尼阀螺母,并通过带阻尼阀螺母来对外置螺纹套管进行控制,所述大阻尼阀在打开的时候,能够有效的控制所述中空内置锚固剂螺纹套管进行锚固剂的释放,所述螺母能够有效的将所述带阻尼阀螺母旋进至垫板,所述垫板51与锚孔开口处贴合。
进一步的,所述锚孔包括锚孔壁,所述旋转式涨壳锚固件与锚孔壁接触并能够嵌入锚孔壁内;
在锚孔壁上开有注浆口,所述注浆口与锚孔的内部连通。
本发明通过所述旋转式涨壳锚固件与锚孔壁接触并能够嵌入锚孔壁内实现机械锚固,并在锚固剂释放后进行注浆,从而将所述锚孔完全填充,加强锚固效果。
一种快速混合锚固预应力锚索的施工方法,包括以下步骤:
S1、确定目标岩体,并在目标岩体上开设锚孔;
S2、组装权利要求1~9任意一项所述的一种快速混合锚固预应力锚索;
S3、将组装好的快速混合锚固预应力锚索送入钻孔孔底;
S4、旋转带阻尼阀螺母,依次通过端头螺纹式锚索体、中空内置锚固剂螺纹套管,带动旋转式涨壳锚固件向孔内转进,旋转式涨壳锚固件打开,旋转式涨壳锚固件打开后咬合锚孔,完成机械锚固固定;
S5、推动端头螺纹式锚索体转进至中空内置锚固剂螺纹套管内,挤压并向锚孔内返浆、粘结锚孔,完成粘结型锚固固定;
S6、向锚孔内注入注浆液,最终形成对锚索的全长粘结锚固,完成锚固施工过程。
综上所述,本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
(1)本发明中的中空内置锚固剂螺纹套管与所述端头螺纹式锚索体能够起到控制锚固剂触发时间的目的,所以能够有效的控制锚固流程,避免锚固剂对机械锚固产生阻碍,从而能够有效发挥出本发明的锚固效果。
(2)本发明所述锚固剂在包覆所述旋转式涨壳锚固件的时候也能够提高锚固的整体性,从而使得本发明中的锚固作用得到有效提高,达到机械锚固和锚固剂锚固相辅相成的目的。
(3)本发明中的端头螺纹式锚索体能够向所述中空内置锚固剂螺纹套管运动,并使得所述锚固剂混合搅拌并向所述锚孔内扩散,从而使得本发明能够形成多种锚固方式相结合的锚固形式。本发明中的钢绞线能够对本发明的内部结构形成支撑,避免锚固位置发生变化。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为快速混合锚固预应力锚索的结构示意图;
图2为图1中快速混合锚固预应力锚索施作完成后的结构示意图;
图3为快速混合锚固预应力锚索的A-A剖面图;
图4为快速混合锚固预应力锚索的B-B剖面图;
图5为快速混合锚固预应力锚索的C-C剖面图;
图6为快速混合锚固预应力锚索的D-D剖面图;
图7为快速混合锚固预应力锚索的F-F剖面图;
图8为端头螺纹式锚索体的侧视图。
附图标记所表示的为:8-锚孔;9-锚孔壁;10-注浆口;11-带内螺纹锯齿状外楔形体;12-带内外螺纹连内楔形体;13-外推阀门;14-小中空通道;15-小回旋导升装置;21-大回旋导升装置;22-大中空通道;23-中空螺纹套管;24-基体材料;25-固化剂;26-搅拌型锚固剂;27-小阻尼阀;28-搅拌凝结后锚固剂;31-外置螺纹套管;32-黏结剂;33-钢绞线;41-中心钢丝;42-中圈钢丝;43-外圈钢丝;50-旋转式涨壳锚固件;51-垫板;52-注浆导管;60-中空内置锚固剂螺纹套管;70-端头螺纹式锚索体;80-带阻尼阀螺母;91-螺母;92-大阻尼阀。
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明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。
实施例:
如图1~图8所示,一种快速混合锚固预应力锚索,包括锚孔8,所述锚孔8底部设有旋转式涨壳锚固件50,所述旋转式涨壳锚固件50一端与锚孔8底部接触,其另一端连接有锚固剂锚固组件,所述锚固剂锚固组件包括中空内置锚固剂螺纹套管60,所述中空内置锚固剂螺纹套管60的一端与所述旋转式涨壳锚固件50活动连接,其另一端设有能够插入所述中空内置锚固剂螺纹套管60内的端头螺纹式锚索体70,所述端头螺纹式锚索体70与中空内置锚固剂螺纹套管60活动连接,所述锚孔8外设有推动组件,所述推动组件与所述端头螺纹式锚索体70固定。
在本实施例中,所述旋转式涨壳锚固件50通过旋转以及与锚孔8咬合使得本实施例与锚孔8之间形成机械锚固,实现机械锚固能够确定锚固位置并进行初步的固定,能够避免本实施例在锚固的过程中发生位置的偏移,从而影响锚固力的有效形成,在此基础上本实施例通过中空内置锚固剂螺纹套管60与所述端头螺纹式锚索体70的相互配合,能够有效的将所述锚固剂释放在所述锚孔内,在机械锚固完成后,所述锚固剂能够从锚孔8的底部开始向锚孔内填充,在机械锚固的作用下,避免了锚固剂流动和凝固对本实施例的位置造成影响,并且在锚固剂的凝固下,不仅能够通过黏结的方式加强锚固作用,而且锚固剂本身对机械锚固也能够起到加强的作用,所以在本实施例的配合下,并不是单纯的机械锚固和锚固剂锚固的叠加作用,还能够使得两者之间起到相互促进、相互加强的作用。要使得本实施例能够达到更好的锚固效果,机械锚固和锚固剂锚固的顺序需要确定,而本实施例中的中空内置锚固剂螺纹套管60与所述端头螺纹式锚索体70能够起到控制锚固剂触发时间的目的,所以能够有效的控制锚固流程,避免锚固剂对机械锚固产生阻碍,从而能够有效发挥出本实施例的锚固效果。
所述旋转式涨壳锚固件50包括带内螺纹锯齿状外楔形体11,所述带内螺纹锯齿状外楔形体11的内部套设有带内外螺纹连内楔形体12,所述带内螺纹锯齿状外楔形体11的内螺纹与所述带内外螺纹连内楔形体12的外螺纹匹配;
所述带内外螺纹连内楔形体12靠近所述锚孔8底部的一端设有外推阀门13,所述中空内置锚固剂螺纹套管60与所述带内外螺纹连内楔形体12固定,所述中空内置锚固剂螺纹套管60与所述外推阀门13连通。
所述中空内置锚固剂螺纹套管60包括中空螺纹套管23,所述中空螺纹套管23内填充有搅拌型锚固剂26,所述中空螺纹套管23与所述旋转式涨壳锚固件50连通;
所述中空螺纹套管23与所述端头螺纹式锚索体70之间设有小阻尼阀27。
所述搅拌型锚固剂26包括基体材料24和固化剂25,所述基体材料24和固化剂25并列设置。
在所述带内外螺纹连内楔形体12上设有小中空通道14,所述小中空通道14与锚孔8的底部连通,所述中空内置锚固剂螺纹套管60与所述带内外螺纹连内楔形体12之间设有回旋导升组件,所述回旋导升组件能够将所述中空内置锚固剂螺纹套管60中的锚固剂引导进入所述小中空通道14。
在所述带内外螺纹连内楔形体12内设有大中空通道22,所述大中空通道22与所述小中空通道14连通;
所述回旋导升组件包括小回旋导升装置15和大回旋导升装置21,所述小回旋导升装置15位于所述小中空通道14内,所述大回旋导升装置21位于所述大中空通道22内,所述大回旋导升装置21位于所述中空内置锚固剂螺纹套管60正上方。
所述端头螺纹式锚索体70包括钢绞线33,所述钢绞线33的两端端部外均套设有外置螺纹套管31,所述外置螺纹套管31与钢绞线33之间设有黏结剂32,所述外置螺纹套管31与钢绞线33通过黏结剂32固定。
所述钢绞线33包括中心钢丝41,所述中心钢丝41外设有若干根中圈钢丝42,所述中圈钢丝42外设有若干根外圈钢丝43;
所述中圈钢丝42的轴线和外圈钢丝43轴线均绕中心钢丝41的轴线周向均匀分布。
在所述锚孔8外的外置螺纹套管31的端部设有带阻尼阀螺母80,所述带阻尼阀螺母80能够限制所述钢绞线33的位移;
所述带阻尼阀螺母80包括螺母91和大阻尼阀92,所述螺母91与所述外置螺纹套管31匹配,所述大阻尼阀92设于所述螺母91的端部。
所述锚孔8包括锚孔壁9,所述旋转式涨壳锚固件50与锚孔壁9接触并能够嵌入锚孔壁9内在锚孔壁9上开有注浆口10,所述注浆口10与锚孔8的内部连通。
在本实施例中,所述搅拌型锚固剂26凝固后形成搅拌凝结后锚固剂28,如图2所示,能够完全填充锚孔8内的端部并将所述旋转式涨壳锚固件50包覆住,从而形成更强的锚固力,并且通过锚固剂的加强,避免了软岩和富水环境对锚固力造成的负面影响。
在本实施例中,所述小阻尼阀27打开后,就可以旋转推动锚固剂28通过大回旋导升装置21和小回旋导升装置15往外进行混合粘结了,此时大阻尼阀92仍是不打开的。最后在完成混合锚固后,进一步扭动带阻尼阀螺母80,阻尼才会打开,对锚索施加预应力。
本实施例中,所述垫板51上插有注浆导管52,通过所述注浆导管52向所述锚孔8内注浆。
本实施例在实际应用时,通过一种快速混合锚固预应力锚索的施工方法实现,包括以下步骤:
S1、确定目标岩体,并在目标岩体上开设锚孔;
S2、组装权利要求1~9任意一项所述的一种快速混合锚固预应力锚索;
S3、将组装好的快速混合锚固预应力锚索送入钻孔孔底;
S4、旋转带阻尼阀螺母,依次通过端头螺纹式锚索体70、中空内置锚固剂螺纹套管60,带动旋转式涨壳锚固件50向孔内转进,旋转式涨壳锚固件50打开,旋转式涨壳锚固件50打开后咬合锚孔,完成机械锚固固定;
S5、推动端头螺纹式锚索体70转进至中空内置锚固剂螺纹套管60内,挤压并向锚孔内返浆、粘结锚孔,完成粘结型锚固固定;
S6、向锚孔内注入注浆液,最终形成对锚索的全长粘结锚固,完成锚固施工过程。
在本实施例中,所述旋转带阻尼阀螺母,依次通过端头螺纹式锚索体70、中空内置锚固剂螺纹套管60,带动带内外螺纹连内楔形体向孔内转进,旋转式涨壳锚固件50打开,内螺纹锯齿状外楔形体咬合锚孔,即完成机械锚固固定;
在进行步骤S4时,旋转带阻尼阀螺母的旋转力等于打开小阻尼阀的力;
在此基础上,进一步旋转带阻尼阀螺母,小阻尼阀打开,通过旋转、推动锚固剂通过导升装置完成黏结锚固;随着锚固剂的粘结力快速上升,再进一步旋转带阻尼阀螺母,打开带阻尼阀螺母上的阻尼阀,完成预应力加载;所述锚索在安装过程中,可以通过一直拧动带阻尼阀螺母,就可以完成“机械-黏结锚固”的全过程,以及包括锚固完成后施加预应力。
在进一步旋转带阻尼阀螺母,打开小阻尼阀时,端头螺纹式锚索体70转进至中空内置锚固剂螺纹套管60内,推动搅拌型锚固剂依次通过大回旋导升装置、小回旋导升装置、外推阀门,至锚孔底部,并向锚孔内返浆、粘结锚孔,从而完成粘结型锚固固定;
等待至搅拌型锚固剂终凝所需时间,再进一步旋转带阻尼阀螺母,直至打开大阻尼阀后,进一步将带阻尼阀螺母旋进至垫板51,并加载至设计扭矩,完成整个加载过程。
在本实施例中所采用的混合锚固施工通过“一次”安装模式,无需安装锚固剂,施工过程简洁、工效高。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种快速混合锚固预应力锚索,包括锚孔(8),所述锚孔(8)底部设有旋转式涨壳锚固件(50),所述旋转式涨壳锚固件(50)一端与锚孔(8)底部接触,其另一端连接有锚固剂锚固组件,其特征在于,所述锚固剂锚固组件包括中空内置锚固剂螺纹套管(60),所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)的一端与所述旋转式涨壳锚固件(50)活动连接,其另一端设有能够插入所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)内的端头螺纹式锚索体(70),所述端头螺纹式锚索体(70)与中空内置锚固剂螺纹套管(60)活动连接,所述锚孔(8)外设有推动组件,所述推动组件与所述端头螺纹式锚索体(70)固定。
2.根据权利要求1所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,所述旋转式涨壳锚固件(50)包括带内螺纹锯齿状外楔形体(11),所述带内螺纹锯齿状外楔形体(11)的内部套设有带内外螺纹连内楔形体(12),所述带内螺纹锯齿状外楔形体(11)的内螺纹与所述带内外螺纹连内楔形体(12)的外螺纹匹配;
所述带内外螺纹连内楔形体(12)靠近所述锚孔(8)底部的一端设有外推阀门(13),所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)与所述带内外螺纹连内楔形体(12)固定,所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)与所述外推阀门(13)连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)包括中空螺纹套管(23),所述中空螺纹套管(23)内填充有搅拌型锚固剂(26),所述中空螺纹套管(23)与所述旋转式涨壳锚固件(50)连通;
所述中空螺纹套管(23)与所述端头螺纹式锚索体(70)之间设有小阻尼阀(27)。
4.根据权利要求3所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,所述搅拌型锚固剂(26)包括基体材料(24)和固化剂(25),所述基体材料(24)和固化剂(25)并列设置。
5.根据权利要求4所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,在所述带内外螺纹连内楔形体(12)上设有小中空通道(14),所述小中空通道(14)与锚孔(8)的底部连通,所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)与所述带内外螺纹连内楔形体(12)之间设有回旋导升组件,所述回旋导升组件能够将所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)中的锚固剂引导进入所述小中空通道(14)。
6.根据权利要求5所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,在所述带内外螺纹连内楔形体(12)内设有大中空通道(22),所述大中空通道(22)与所述小中空通道(14)连通;
所述回旋导升组件包括小回旋导升装置(15)和大回旋导升装置(21),所述小回旋导升装置(15)位于所述小中空通道(14)内,所述大回旋导升装置(21)位于所述大中空通道(22)内,所述大回旋导升装置(21)位于所述中空内置锚固剂螺纹套管(60)正上方。
7.根据权利要求1所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,所述端头螺纹式锚索体(70)包括钢绞线(33),所述钢绞线(33)的两端端部外均套设有外置螺纹套管(31),所述外置螺纹套管(31)与钢绞线(33)之间设有黏结剂(32),所述外置螺纹套管(31)与钢绞线(33)通过黏结剂(32)固定。
8.根据权利要求7所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,所述钢绞线(33)包括中心钢丝(41),所述中心钢丝(41)外设有若干根中圈钢丝(42),所述中圈钢丝(42)外设有若干根外圈钢丝(43);
所述中圈钢丝(42)的轴线和外圈钢丝(43)轴线均绕中心钢丝(41)的轴线周向均匀分布。
9.根据权利要求7或8所述的一种快速混合锚固预应力锚索,其特征在于,在所述锚孔(8)外的外置螺纹套管(31)的端部设有带阻尼阀螺母(80),所述带阻尼阀螺母(80)能够限制所述钢绞线(33)的位移;
所述带阻尼阀螺母(80)包括螺母(91)和大阻尼阀(92),所述螺母(91)与所述外置螺纹套管(31)匹配,所述大阻尼阀(92)设于所述螺母(91)的端部。
10.一种快速混合锚固预应力锚索的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、确定目标岩体,并在目标岩体上开设锚孔;
S2、组装权利要求1~9任意一项所述的一种快速混合锚固预应力锚索;
S3、将组装好的快速混合锚固预应力锚索送入钻孔孔底;
S4、旋转带阻尼阀螺母,依次通过端头螺纹式锚索体、中空内置锚固剂螺纹套管,带动旋转式涨壳锚固件向孔内转进,旋转式涨壳锚固件打开,旋转式涨壳锚固件打开后咬合锚孔,完成机械锚固固定;
S5、推动端头螺纹式锚索体转进至中空内置锚固剂螺纹套管内,挤压并向锚孔内返浆、粘结锚孔,完成粘结型锚固固定;
S6、向锚孔内注入注浆液,最终形成对锚索的全长粘结锚固,完成锚固施工过程。
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