[發明專利]圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿

有效

• 申請號: 201210412810.9
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN103774660A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 言志信;江平
• 申請（專利權）人: 蘭州大學
• 主分類號: E02D5/74
• 分類號: E02D5/74;E21D21/00;F42D3/04
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

?本發明涉及巖土加固支護技術領域，尤其涉及圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿。

背景技術

巖土錨固是通過埋設在地層中的錨桿，將地層緊緊地聯鎖在一起，依賴錨桿-注漿體-孔壁巖土體力的相互作用，調動和提高巖土體的自身強度和自穩能力，改善被錨固巖土體的應力狀態以使之穩定，從而確保工程安全的技術。巖土錨固技術的工程應用源于19世紀末，隨著其理論研究和技術的發展，現已廣泛應用于礦山、水利、水電、公路、鐵路、市政、城建、地質、軍工等領域，作為一種較為理想的支護形式，在地下工程、邊坡工程、深基坑工程等的穩定中發揮重要作用。注漿亦稱為灌漿，它是將一定材料配制成漿液，用壓送設備將其灌入地層或裂隙內使其擴散、膠凝或固化，以達到加固地層的目的，注漿亦在巖土體加固中發揮重要作用，其應用日益廣泛。

巖土錨固和注漿不僅受到地層巖性、巖土體結構、地質構造、水文地質等的影響，還可能受到強烈地震的作用，它們均對巖土錨固和注漿的安全構成威脅。

在巖土錨固的施工和運營期間，錨桿從注漿體中拔出、錨桿連同注漿體從錨孔中拔出是兩種最基本的巖土錨固破壞形式，它們均會導致巖土錨固失效，給工程安全帶來隱患。為了確保工程安全，必須限制錨桿的錨固力。當需要提供的錨固力較大時，普通錨桿錨固已不能滿足工程的需要，這無疑制約巖土錨固技術的應用和發展，如何改善巖土錨固的荷載傳遞機制，克服普通錨桿錨固的弊端，提高錨桿錨固力，綜合運用巖土加固措施，增強巖土體的穩定性，是推動巖土加固技術發展的根本途徑。

此外，巖土錨固中的注漿體固結前幾乎不能提供錨固力，故不能適應軟弱巖土體開挖后要求立即提供錨固力的要求。雖然已有的管縫式錨桿對上述缺點有所克服，錨桿安裝后能立即提供錨固力，有利于及時控制巖土體的變形，但所能提供的錨固力不大；同時，由于軟弱巖土體會從管縫式錨桿的管縫中擠入管腔，還將造成錨固力的進一步下降。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種能立即提供錨固力以控制巖土體變形，同時改善巖土錨固的荷載傳遞機制，并對巖土體進行注漿加固，以提高錨桿錨固力及錨固效果和巖土體強度及穩定性的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿。

為解決上述問題，本發明所述的圓形聚能爆破孔注漿錨固管式錨桿，其特征在于：它包括兩端開口、中空的管式桿體及擋環和墊板；所述管式桿體的管壁不同位置和方向上分布著多個圓形口，其頂端填充炮泥并設有帶所述墊板的所述擋環；所述管式桿體底端的管壁內設有裝有雷管的起爆藥包；設有所述圓形口的所述管壁內設有聚能裝藥。

所述雷管連有雷管腳線。

所述聚能裝藥之間通過導爆索連接在一起，并與所述起爆藥包相接。

所述聚能裝藥中的聚能穴為圓錐形、半球形、半橢球形、拋物線形、雙曲線形和喇叭形中的一種，該聚能穴正對所述圓形口。

所述聚能穴中鑲嵌有與其相同形狀的藥型罩。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、由于本發明中管式桿體的管壁內裝有安裝了雷管的起爆藥包和聚能裝藥。首先，錨桿桿體內起爆藥包和聚能裝藥的爆炸，對管壁產生強烈作用，使管式桿體發生塑性變形，導致管壁徑向擴張擠壓巖土體，能立即提供錨固力，阻止巖土體與錨桿的相對滑動，達到即刻錨固的效果；尤其重要的是，聚能裝藥爆炸所產生的聚能射流，壓力可達數百萬個大氣壓，具有極高能量密度，直接地對管式桿體管壁的圓形口所對的鉆孔壁面的巖土體強烈地沖擊壓縮，將大大強化炸藥爆炸對巖土體的作用，致使孔壁巖土體粉碎，在巖土體中形成圓形聚能爆破孔，借助形成的圓形聚能爆破孔，通過管式桿體管腔對巖土體注漿，不僅可以注漿加固巖土體，而且充填于管式桿體管腔和圓形聚能爆破孔中的注漿體通過管式桿體管壁上的圓形口連為一體形成錨固，使管式桿體與巖土體緊密結合，亦即借助圓形聚能爆破孔注漿，構成對巖土體注漿加固的同時圓形聚能爆破孔中的注漿體將管式桿體栓塞于鉆孔之中將其錨固，從根本上改變了傳統的錨固荷載傳遞機制，構建了摩擦-栓塞新型復合錨固和注漿加固綜合支護系統，顯著地改善了巖土加固效果，更好地調動了巖土體的自穩能力，從而提高了巖土體的穩定性，使巖土工程的安全性得到大大加強。

2、本發明結構簡單、便于加工、施工方便、成本低廉，可顯著地加快工程進度，改善巖土加固效果。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細的說明。

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明爆破前裝藥軸截面圖示意圖。

圖3為本發明爆破前管式桿體和圓形口示意圖。