CN116291645A - 高预应力锚固施工设备及锚固施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高预应力锚固施工设备及锚固施工方法，其中，高预应力锚固施工设备包括：张拉机构和预应力锁定机构，张拉机构包括夹持结构和第一驱动结构，夹持结构用于夹持杆体远离岩体的一端，夹持结构与第一驱动结构固定连接；预应力锁定机构包括锁定结构和第二驱动结构，锁定结构在第二驱动结构的驱动下使锁定件与杆体紧密结合。通过张拉机构和预应力锁定机构的配合，先形成预应力，再锁定预应力，从而避免了预应力的损失，有效地锁定了预应力锚杆的预应力，提供更加稳定准确的围岩控制。本申请有效地解决了现有技术中施加预应力的设备仅能施加应力，难以将锚杆预应力有效锁定的问题。

Description

高预应力锚固施工设备及锚固施工方法

技术领域

本申请涉及隧道施工的技术领域，尤其涉及一种高预应力锚固施工设备及锚固施工方法。

背景技术

随着人们对交通隧道的需求逐渐增大，逐渐涌现了一批诸如城市地铁，海底隧道等特殊隧道，由于许多地铁处于闹市中，海底隧道处于海底的岩石中，对围岩的控制的要求十分严苛。现有技术中，锚杆支护已成为目前主流的围岩变形控制方式，能够在隧道施工的支护作业中起到重要的作用。

预应力锚杆作为锚杆支护作业中常用的种类，具有有效的支护作用，已经广泛的应用到围岩控制中。但是随着对围岩控制的要求越来越严苛，需要施加的预应力越来越大，对施加预应力的配套设备也提出了更高的要求。现有的预应力锚杆施工作业是通过将预应力锚杆的一端与岩体相结合，再通过张拉设备对预应力锚杆施加拉力，从而叠加预应力。现有技术中的张拉设备仅能施加应力，不能够进行预应力监测和预应力保留，难以将锚杆预应力有效锁定，同时，完成预应力的施加后，会留有一段用于施加预应力的多余锚杆部件，在施工作业中需要多余的工序或者设备将其处理，严重影响施工效率。

发明内容

本申请提供了一种高预应力锚固施工设备及锚固施工方法，以解决现有技术中施加预应力的设备仅能施加应力，难以将锚杆预应力有效锁定的问题。

第一方面，本申请提供了一种高预应力锚固施工设备，用于对预应力锚杆施加预应力和锁定预应力，预应力锚杆包括杆体和锁定件，包括：张拉机构和预应力锁定机构，张拉机构包括夹持结构和第一驱动结构，夹持结构用于夹持杆体远离岩体的一端，夹持结构与第一驱动结构可拆卸地连接；预应力锁定机构包括锁定结构和第二驱动结构，锁定结构在第二驱动结构的驱动下使锁定件与杆体紧密结合。

进一步地，高预应力锚固施工设备还包括壳体，壳体远离岩体的一侧设置第一腔段，第一驱动结构包括张拉套管和分隔结构，张拉套管与第一腔段的内表面形成第一缸体，分隔结构与第一腔段的内表面形成密封，分隔结构将第一缸体分隔成第一腔体和第二腔体。

进一步地，第一腔体远离第二腔体的一端设置第一密封件，第一密封件分别与张拉套管和第一腔体内壁形成密封，第二腔体远离第一腔体的一端设置第二密封件，第二密封件分别与张拉套管和第二腔体内壁形成密封。

进一步地，分隔结构面向第一腔段内壁的周外侧设置有多个密封圈槽，各密封圈槽内均设置密封圈与第一腔段的内壁形成密封。

进一步地，壳体还包括第二腔段、隔离件和第三密封件，第二驱动结构包括固定相连的分隔件和推动套管，分隔件远离推动套管的一端、第二腔段的内壁和隔离件面向第二腔段的一侧围成第三腔体，分隔件远离第三腔体的一侧、推动套管的周外侧、第三密封件和第二腔段的内壁围成第四腔体。

进一步地，第一腔体、第二腔体、第三腔体以及第四腔体分别连通液压管路。

进一步地，杆体远离岩体的一端设置有外螺纹结构，夹持结构对应设置有内螺纹结构，内螺纹结构与外螺纹结构相适配，或者，杆体远离岩体的一端设置有外齿结构，夹持结构对应设置有内齿结构，外齿结构与内齿结构相适配。

进一步地，锁定件还包括挤压套和外挤压杯，挤压套和外挤压杯均为回转体结构，锁定结构包括推动面和挤压台阶，锁定预应力时，外挤压杯的底部与推动面相接触，外挤压杯的周外侧与挤压台阶相抵，第二驱动结构驱动锁定结构沿靠近岩体的方向挤压挤压套，使挤压套压紧杆体以及外挤压杯压紧挤压套。

第二方面，本申请提供了一种锚固施工方法，锚固施工方法使用预应力锚杆和高预应力锚固施工设备，高预应力锚固施工设备为上述的高预应力锚固施工设备，锚固施工方法还包括如下步骤：

S10，在岩体上钻出锚固孔；

S20，将锚固药剂投入到锚固孔底，转动杆体对锚固药剂进行搅拌，等待凝固形成第一锚固力；

S30，安装高预应力锚固施工设备，使夹持结构夹持杆体远离锚固孔的一端，固定高预应力锚固施工设备；

S40，启动第一驱动结构，向杆体施加预应力；

S50，施加预应力到设计要求后，保持第一驱动结构的状态，驱动第二驱动结构，使锁定件与杆体紧密结合，完成预应力的锁定。

进一步地，杆体包括锁合段和断裂段，预应力锁定时，锁合段与锁定件紧密结合，完成预应力的锁定后，锚固施工方法还包括如下步骤：

S60，驱动第一驱动结构向断裂段施加拉力，直至断裂段与锁合段分离；

S70，拆卸断裂段并回收，驱动第一驱动结构和第二驱动结构归位，并拆除高预应力锚固施工设备。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请实施例提供的一种高预应力锚固施工设备及锚固施工方法，其中，高预应力锚固施工设备包括：张拉机构和预应力锁定机构，张拉机构包括夹持结构和第一驱动结构，夹持结构用于夹持杆体远离岩体的一端，夹持结构与第一驱动结构可拆卸地连接；预应力锁定机构包括锁定结构和第二驱动结构，锁定结构在第二驱动结构的驱动下使锁定件与杆体紧密结合。通过张拉机构和预应力锁定机构的配合，先形成预应力，再锁定预应力锚杆，从而避免了预应力的损失，有效地锁定了预应力锚杆的预应力，提供更加稳定准确的围岩控制。本申请有效地解决了现有技术中施加预应力的设备仅能施加应力，难以将锚杆预应力有效锁定的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种高预应力锚固施工设备的初始状态的剖视示意图；

图2示出了本申请实施例提供的一种预应力锚杆的安装示意图；

图3示出了图2预应力锚杆安装后断裂段分离的结构示意图；

图4示出了图1高预应力锚固施工设备使用的流程示意图。

其中，上述附图包含如下的附图标记：

10、预应力锚杆；11、杆体；111、锁合段；112、断裂段；12、锁定件；121、挤压套；122、外挤压杯；20、张拉机构；21、夹持结构；22、第一驱动结构；221、张拉套管；222、分隔结构；30、预应力锁定机构；31、锁定结构；311、推动面；312、挤压台阶；32、第二驱动结构；321、分隔件；322、推动套管；40、壳体；41、第一腔段；42、第二腔段；43、隔离件；44、第三密封件；45、第四密封件；50、第一缸体；51、第一腔体；52、第二腔体；53、第一密封件；54、第二密封件；61、第三腔体；62、第四腔体；70、岩体。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，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。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位旋转90度或处于其他方位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1所示，第一方面，本申请实施例提供了一种高预应力锚固施工设备，用于对预应力锚杆10施加预应力和锁定预应力，预应力锚杆10包括杆体11和锁定件12，高预应力锚固施工设备包括张拉机构20和预应力锁定机构30，张拉机构20包括夹持结构21和第一驱动结构22，夹持结构21用于夹持杆体11远离岩体70的一端，夹持结构21与第一驱动结构22可拆卸地连接；预应力锁定机构30包括锁定结构31和第二驱动结构32，锁定结构31在第二驱动结构32的驱动下使锁定件12与杆体11紧密结合。通过张拉机构20和预应力锁定机构30的配合，先形成预应力，再锁定预应力，从而避免了预应力的损失，有效地锁定了预应力锚杆的预应力，提供更加稳定准确的围岩控制。本申请有效地解决了现有技术中施加预应力的设备仅能施加应力，难以将锚杆预应力有效锁定的问题。

需要说明的是，第一驱动结构22和第二驱动结构32的设置简化了保持预应力和锁定预应力的运转过程，能够有效地提高作业效率，并且第一驱动结构22和第二驱动结构32的设置可以稳定锚杆的状态，在进行预应力锁定的同时能够避免出现预应力变化导致张拉失败或者锚杆过渡变形断裂的情况，使得锚固作业更加可靠。夹持结构21与第一驱动结构22可拆卸地连接，便于夹持结构21进行更换，不同的夹持结构21能够适应不同尺寸的锚杆，具体地，本实施例的技术方案中，夹持结构21能够适配直径18至30mm的锚杆。

如图1所示，本实施例的技术方案中，高预应力锚固施工设备还包括壳体40，壳体40远离岩体70的一侧设置第一腔段41，第一驱动结构22包括张拉套管221和分隔结构222，张拉套管221与第一腔段41的内表面形成第一缸体50，分隔结构222与第一腔段41的内表面形成密封，分隔结构222将第一缸体50分隔成第一腔体51和第二腔体52。这样的设置使得第一腔体51和第二腔体52能够通过流体进行张拉套管221的位置控制，从而实现张拉的动作。通过流体控制的第一驱动结构22的作业稳定性更好，并且通过控制流体即可控制张拉的作用力和张拉套管221的滑动方向，能够提供保持预应力便于预应力锁定机构30的实施。

如图1所示，本实施例的技术方案中，第一腔体51远离第二腔体52的一端设置第一密封件53，第一密封件53分别与张拉套管221和第一腔体51内壁形成密封，第二腔体52远离第一腔体51的一端设置第二密封件54，第二密封件54分别与张拉套管221和第二腔体52内壁形成密封。第一密封件53以及第二密封件54的设置避免流体外泄的可能，进而保障了张拉机构20张拉时施加的作用力稳定，进行预应力锁定时可靠。

如图1所示，本实施例的技术方案中，分隔结构222面向第一腔段41内壁的周外侧设置有多个密封圈槽，各密封圈槽内均设置密封圈与第一腔段41的内壁形成密封。这样的设置保证了第一腔体51和第二腔体52内的流体相隔离，保证了张拉套管221运转的可靠性。多个密封圈的设置可以保证流体不会彻底连通，即使部分流体越过一道密封圈也不会直接进入另一侧的腔体内。

如图1所示，本实施例的技术方案中，壳体40还包括第二腔段42、隔离件43和第三密封件44，第二驱动结构32包括固定相连的分隔件321和推动套管322，分隔件321远离推动套管322的一端、第二腔段42的内壁和隔离件43面向第二腔段42的一侧围成第三腔体61，分隔件321远离第三腔体61的一侧、推动套管322的周外侧、第三密封件44和第二腔段42的内壁围成第四腔体62。第二驱动结构32的设置原理与第一驱动结构22相似，通过流体的驱动保证了进行锁定的过程中能够保证施加作用力均匀稳定，锁定效果更好。需要说明的是，在隔离件43面向分隔件321的一侧设置有第四密封件45，第四密封件45分别与隔离件43以及第二腔段42的内壁贴合，避免第二腔段42与隔离件43之间存在间隙导致流体泄露的情况出现。进一步地，在分隔件上设置有多个密封圈槽，各密封圈槽内均设置密封圈与第一腔段41的内壁以及隔离件43的底壁之间形成密封，密封的效果和原理与分隔结构222设置的密封圈槽相同。

如图1所示，本实施例的技术方案中，第一腔体51、第二腔体52、第三腔体61以及第四腔体62分别连通液压管路。这样的设置使得第一腔体51、第二腔体52、第三腔体61以及第四腔体62内分别注入液态的流体，液压的作业更加可靠，能够提供更高的载荷，以施加更大的预应力。在本实施例的技术方案中，还可设置多个流体压力传感器，用于分别检测第一腔体51、第二腔体52、第三腔体61以及第四腔体62内部的流体压力，这样的检测能够实时监控施加的预应力以及预应力锚杆10的状态，以便于及时修正施工参数，这样设置的预应力锚杆10锚固效果更好，更加可靠，更适应于隧道工程作业。

如图1所示，本实施例的技术方案中，杆体11远离岩体70的一端设置有外螺纹结构，夹持结构21对应设置有内螺纹结构，内螺纹结构与外螺纹结构相适配，或者，杆体11远离岩体70的一端设置有外齿结构，夹持结构21对应设置有内齿结构，外齿结构与内齿结构相适配。采用螺纹配合或者啮合齿配合的方式能够有效的保证张拉过程中夹持结构21与预应力锚杆10之间的连接稳定。需要说明的是，在本实施例的技术方案中，张拉套管221沿轴线方向设置有通孔，夹持结构21可根据实际需要的夹持位置使多余的杆体11部分伸入通孔内，以便于张拉过程中的所需要的行程能够不受到杆体11长度的影响。夹持结构21可以通过焊接的方式固定于张拉套管221上。

如图1所示，本实施例的技术方案中，锁定件12还包括挤压套121和外挤压杯122，挤压套121和外挤压杯122均为回转体结构，锁定结构31包括推动面311和挤压台阶312，锁定预应力时，外挤压杯122的底部与推动面311相接触，外挤压杯122的周外侧与挤压台阶312相抵，第二驱动结构32驱动锁定结构31沿靠近岩体70的方向挤压挤压套121，使挤压套121压紧杆体11以及外挤压杯122压紧挤压套121。挤压套121和外挤压杯122环绕与杆体11的周外侧，通过挤压变形产生作用力，使得锚杆锁定所施加的预应力，这样的设置产生的锁定作用力可靠，更适用于预应力的锁定。进一步地，为便于配合，在挤压套121靠近外挤压杯122的一侧，外径沿靠近外挤压杯122的方向逐渐减小，并形成圆弧状，外挤压杯122的内径沿靠近挤压套121的方向逐渐增大，形成圆锥面，这样的设置具有导向作用，在初步配合时能够增大挤压面，并且挤压过程遵循循序渐进的原理，避免出现挤压失败不能配合的现象。推动面311和挤压台阶312的设置能够配合进行外挤压杯122与挤压套121的挤压，挤压台阶312能够防止外挤压杯122沿周外侧变形破裂，保证有效地挤压挤压套121。

需要说明的是，挤压套121和外挤压杯122完成锁定后，使得预应力锚杆10和岩体为一体，此时再进行断裂段的拉伸时，需要对抗整个岩体，故继续施加作用力会传递至预应力锚杆10上较为薄弱的地方，从而实现预应力锚杆10的拉断，减少后续剪断预应力锚杆10的操作，并且施加作用力的方向垂直于岩壁，避免了进行断裂的过程中对预应力锚杆10产生晃动，导致预应力失效，更适用于对围岩控制要求更高的隧道施工。高预应力锚固施工设备结构简单，覆盖功能多，零部件以简单机械的方式组合，可进行批量生产；并且能够通过更换不同的夹持结构21实现适配直径18至30mm的锚杆，适应不同工程需求，提高施工质量；高预应力锚固施工设备还能够在对锚杆施加预应力的情况下有效地避免预应力损失。

如图2和图4所示，本实施例的技术方案还提供了一种预应力锚杆10，预应力锚杆10设有断裂段112，断裂段112与锁合段111之间设有预应力控制结构，预应力锁定后，张拉机构20继续对断裂段112施加压力，以使预应力控制结构断裂，断裂段112与锁合段111分离。施加预应力需要采用设备对预应力锚杆10进行张拉，这就导致预应力锚杆10的第二端需要向外延伸，如果保留向外延伸的部分，就会导致后续的施工作业需要避让或者处理该预应力锚杆10，这样的设置不利于施工作业，故设置有断裂段112，当预应力施加到设定的水平时，将套筒结构固定好后，继续施加张拉力，直到断裂段112与锁合段111分离时，完成预应力锚杆10的固定。预应力控制结构可以通过切削的方式减小断裂段112与锁合段111的连接处的直径，使得预应力控制结构的强度降低，以便于张拉后能够断裂。具体地，在锁合段111的端部位置，沿靠近断裂段112的轴线方向，切削加工出第一锥面，在断裂段112的端部位置，沿靠近锁合段111的轴线方向，切削加工出第二锥面，第一锥面的底角小于第二锥面的底角，第一锥面的高度小于第二锥面的高度，这样的设置使得锁合段111的断面位置的强度高于断裂段112的断面位置的强度，在发生断裂的时候能够减少对锁合段111的损伤，进而保证预应力锚杆10的稳定性。第一锥面和第二锥面可以采用车床进行加工，断裂段112分离后可进行回收制造新的预应力锚杆10。本实施例的技术方案中，预应力锚杆10无预应力损失，施工质量好；可靠性高，锚固后不易失效；减少锚杆尾部外露，避免产生其他配合结构的影响；操作简单，安装便捷，更利于施工。需要说明的是，本实施例的预应力锚杆采用高延伸率，高强度材料，配合的挤压套121采用304不锈钢；外挤压杯122采用40Cr结构钢，预应力控制结构在锚杆断裂后形成破断面，破断面截面尺寸大于挤压套121远离岩体一端的内径，锁合段111的尺寸略大于断裂段112的尺寸，便于安装挤压套121，也能够通过这样的设置控制断裂段112的断裂位置。

如图3所示，施加预应力之后，外挤压杯122锁定挤压套121锁紧预紧力，围岩受到约束力，随后第一驱动结构22继续施加作用力截断锚杆，此过程预应力不会损失。

如图4所示，本申请实施例提供了一种锚固施工方法，锚固施工方法使用预应力锚杆10和高预应力锚固施工设备，高预应力锚固施工设备为上述高预应力锚固施工设备，锚固施工方法还包括如下步骤：

S10，在岩体70上钻出锚固孔；

S20，将锚固药剂投入到锚固孔底，转动杆体11对锚固药剂进行搅拌，等待凝固形成第一锚固力；通过药剂产生的第一锚固力更加可靠，适用于需要施加较大预应力的场景。

S30，安装高预应力锚固施工设备，使夹持结构21夹持杆体11远离锚固孔的一端，固定高预应力锚固施工设备；具体地，夹持杆体11的过程中可以设置张拉套管221为可滑动状态，以便于更好的装配，夹持完成后，使外挤压杯122放入挤压台阶中，调整张拉套管221的位置，使壳体40靠近岩体70的壁面，最终使得壳体40与设置在壁面上的压盘固定连接，完成高预应力锚固施工设备的安装。

S40，启动第一驱动结构22，向杆体11施加预应力；施加预应力具体向外张拉，此时往第二腔体52内注入流体产生正压，推动分隔结构222，吸走第一腔体51内的流体，产生负压使得分隔结构222压缩第一腔体51，从而实现施加预应力。

S50，施加预应力到设计要求后，保持第一驱动结构22的状态，驱动第二驱动结构32，使锁定件12与杆体11紧密结合，完成预应力的锁定。

需要说明的是，在一个可选择的实施例中，在步骤S20中杆体11可先与高预应力锚固施工设备先配合后再进行安装，此时通过张拉机构20进行杆体11的转动，这样的转动更加均匀，药剂凝固的效果和凝固位置均匀可靠。

如图4所示，在本实施例的技术方案中，杆体11包括锁合段111和断裂段112，预应力锁定时，锁合段111与锁定件12紧密结合，完成预应力的锁定后，锚固施工方法还包括如下步骤：

S60，驱动第一驱动结构22向断裂段112施加拉力，直至断裂段112与锁合段111分离；

S70，拆卸断裂段112并回收，驱动第一驱动结构22和第二驱动结构32归位，并拆除高预应力锚固施工设备。拆卸的断裂段112回收可以进行重新锻造使用，一方面能够保证预应力锚杆10安装后不会有多余的部分伸出，另一方面能够进行多余材料的回收和利用。

如图4所示，预应力锚杆10的安装过程还可以是首先安装锚杆，并形成第一锚固力，预应力锚杆10穿过挤压套121与外挤压杯122，随后安装高预应力锚固施工设备，使夹持结构21夹住断裂段112，随后使用控制的电子设备进行操作，液压管路的电动液压油泵对第一驱动结构22进行注油，开始张拉，达到预定油压后，停止注油保持液压位置，控制电动液压油泵进行第二驱动结构32的注油驱动，从而推动并限制外挤压杯122，形成预应力的锁定。随后加大对第一驱动结构22得到注油，从而截断锚杆，完成施工。

使用上述的高预应力锚固施工设备或者锚固施工方法，具有如下优点：

1.高预应力锚固施工设备一体化设计，减轻质量和空间的同时保证缸体的使用寿命，同时极大便利的施工人员操作；

2.能够精确锁定锚杆预应力，同时将尾端截断，保证施工质量；

3.采用配套使用高延性锚杆，可施加高预应力。

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。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高预应力锚固施工设备，用于对预应力锚杆（10）施加预应力和锁定预应力，所述预应力锚杆（10）包括杆体（11）和锁定件（12），其特征在于，包括：

张拉机构（20），所述张拉机构（20）包括夹持结构（21）和第一驱动结构（22），所述夹持结构（21）用于夹持所述杆体（11）远离岩体（70）的一端，所述夹持结构（21）与所述第一驱动结构（22）可拆卸地连接；

预应力锁定机构（30），所述预应力锁定机构（30）包括锁定结构（31）和第二驱动结构（32），所述锁定结构（31）在所述第二驱动结构（32）的驱动下使所述锁定件（12）与所述杆体（11）紧密结合。

2.根据权利要求1所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述高预应力锚固施工设备还包括壳体（40），所述壳体（40）远离岩体（70）的一侧设置第一腔段（41），所述第一驱动结构（22）包括张拉套管（221）和分隔结构（222），所述张拉套管（221）与所述第一腔段（41）的内表面形成第一缸体（50），所述分隔结构（222）与所述第一腔段（41）的内表面形成密封，所述分隔结构（222）将所述第一缸体（50）分隔成第一腔体（51）和第二腔体（52）。

3.根据权利要求2所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述第一腔体（51）远离所述第二腔体（52）的一端设置第一密封件（53），所述第一密封件（53）分别与所述张拉套管（221）和第一腔体（51）内壁形成密封，所述第二腔体（52）远离所述第一腔体（51）的一端设置第二密封件（54），所述第二密封件（54）分别与所述张拉套管（221）和第二腔体（52）内壁形成密封。

4.根据权利要求3所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述分隔结构（222）面向所述第一腔段（41）内壁的周外侧设置有多个密封圈槽，各所述密封圈槽内均设置密封圈与所述第一腔段（41）的内壁形成密封。

5.根据权利要求2所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述壳体（40）还包括第二腔段（42）、隔离件（43）和第三密封件（44），所述第二驱动结构（32）包括固定相连的分隔件（321）和推动套管（322），所述分隔件（321）远离所述推动套管（322）的一端、所述第二腔段（42）的内壁和所述隔离件（43）面向所述第二腔段（42）的一侧围成第三腔体（61），所述分隔件（321）远离所述第三腔体（61）的一侧、所述推动套管（322）的周外侧、所述第三密封件（44）和所述第二腔段（42）的内壁围成第四腔体（62）。

6.根据权利要求5所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述第一腔体（51）、所述第二腔体（52）、所述第三腔体（61）以及所述第四腔体（62）分别连通液压管路。

7.根据权利要求1所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述杆体（11）远离岩体（70）的一端设置有外螺纹结构，所述夹持结构（21）对应设置有内螺纹结构，所述内螺纹结构与所述外螺纹结构相适配，或者，所述杆体（11）远离岩体（70）的一端设置有外齿结构，所述夹持结构（21）对应设置有内齿结构，所述外齿结构与所述内齿结构相适配。

8.根据权利要求1所述的高预应力锚固施工设备，其特征在于，所述锁定件（12）还包括挤压套（121）和外挤压杯（122），所述挤压套（121）和所述外挤压杯（122）均为回转体结构，所述锁定结构（31）包括推动面（311）和挤压台阶（312），锁定预应力时，所述外挤压杯（122）的底部与所述推动面（311）相接触，所述外挤压杯（122）的周外侧与所述挤压台阶（312）相抵，所述第二驱动结构（32）驱动所述锁定结构（31）沿靠近岩体（70）的方向挤压所述挤压套（121），使挤压套（121）压紧所述杆体（11）以及外挤压杯（122）压紧所述挤压套（121）。

9.一种锚固施工方法，其特征在于，所述锚固施工方法使用预应力锚杆（10）和高预应力锚固施工设备，所述高预应力锚固施工设备为权利要求1至8中任一项所述的高预应力锚固施工设备，所述锚固施工方法还包括如下步骤：

S10 在岩体（70）上钻出锚固孔；

S20 将锚固药剂投入到锚固孔底，转动所述杆体（11）对锚固药剂进行搅拌，等待凝固形成第一锚固力；

S30 安装所述高预应力锚固施工设备，使所述夹持结构（21）夹持所述杆体（11）远离所述锚固孔的一端，固定所述高预应力锚固施工设备；

S40 启动所述第一驱动结构（22），向所述杆体（11）施加预应力；

S50 施加预应力到设计要求后，保持所述第一驱动结构（22）的状态，驱动所述第二驱动结构（32），使锁定件（12）与所述杆体（11）紧密结合，完成预应力的锁定。

10.根据权利要求9所述的锚固施工方法，其特征在于，所述杆体（11）包括锁合段（111）和断裂段（112），预应力锁定时，所述锁合段（111）与所述锁定件（12）紧密结合，完成预应力的锁定后，所述锚固施工方法还包括如下步骤：

S60 驱动所述第一驱动结构（22）向所述断裂段（112）施加拉力，直至所述断裂段（112）与所述锁合段（111）分离；

S70 拆卸所述断裂段（112）并回收，驱动所述第一驱动结构（22）和所述第二驱动结构（32）归位，并拆除所述高预应力锚固施工设备。

Images