[發明專利]一種柔性錨桿的施工方法

有效

• 申請號: 201910073740.0
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109488355B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 張農;謝正正;魏群
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02;E21D20/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種柔性錨桿的施工方法，使用的柔性錨桿包括柔性錨桿體（B）、托盤（C）、定扭矩螺母（D）、減摩墊圈（E）和防扭調心球頭（F），其中托盤（C）設置在柔性錨桿體（B）尾部，定扭矩螺母（D）固定托盤（C），托盤（C）與定扭矩螺母（D）之間設有減摩墊圈（E）和防扭調心球頭（F）；

其中柔性錨桿體（B）包括鋼絞線（B1），鋼絞線（B1）尾端設置在連接套（B4）中，所述連接套（B4）包括尾端（B4a）和頭端（B4b），尾端（B4a）和頭端（B4b）之間的過渡段設有環形結構的凸臺（B4e），凸臺（B4e）上設有限位筒（B3），凸臺（B4e）朝向頭端（B4b）的面為垂直端面，凸臺（B4e）朝向尾端（B4a）的面為錐形面，尾端（B4a）的外圓柱面上有螺紋，尾端（B4a）設置有對稱布置的沿連接套（B4）軸向設置的矩形槽（B4f），頭端（B4b）設有與鋼絞線（B1）連接的內圓柱孔（B4c），內圓柱孔（B4c）孔底設有環形槽（B4d），所述鋼絞線（B1）插入連接套（B4）的內圓柱孔（B4c）內，鋼絞線（B1）與內圓柱孔（B4c）之間設置增摩絲簧（B2），通過擠壓連接套（B4）頭端（B4b）外圓柱面的方式實現鋼絞線（B1）與連接套（B4）之間的緊固；

所述限位筒（B3）包括限位筒錐形筒體（B3c），限位筒錐形筒體（B3c）包括一大一小兩個開口，限位筒錐形筒體（B3c）上的大開口上設有翻邊（B3a）、小開口上設有環形卡口（B3b），環形卡口（B3b）的內徑小于凸臺（B4e）的外徑0.5~2mm，限位筒（B3）由連接套（B4）尾端（B4a）套入，環形卡口（B3b）變形并且越過凸臺（B4e）的錐形端面卡在凸臺（B4e）的垂直端面上，限位筒（B3）為硬塑料材料構成；

所述托盤（C）包括托盤體（C1）和止動柱（C2），托盤體（C1）由外形為圓形的翻邊部（C1b）和拱部（C1c）組成，拱部（C1c）的中心設有錐形孔（C1a），錐形孔（C1a）的大端朝向拱部（C1c）的頂端，且錐形孔（C1a）的錐形面上設置有沿圓周均勻分布的多道溝槽（C1d），溝槽（C1d）的數目為4~8個，止動柱（C2）通過焊接或者過盈連接與翻邊部（C1b）固定；

所述防扭調心球頭（F）包括弧面和平面，其中弧面包括多個錐形面（F1），每兩個錐形面（F1）之間設有一道凸起Ⅰ（F2），錐形面（F1）的半徑與所述錐形孔（C1a）的半徑相同，凸起Ⅰ（F2）的寬度和高度小于溝槽（C1d），凸起Ⅰ（F2）的數量與溝槽（C1d）的數量相同，柔性錨桿預緊時，凸起Ⅰ（F2）嵌入溝槽（C1d）確保防扭調心球頭（F）與托盤（C）之間的圓周方向固定，防扭調心球頭（F）中心設置圓孔（F4），圓孔中設置對側分布的凸起Ⅱ（F3），凸起Ⅱ（F3）的截面為矩形結構，凸起Ⅱ（F3）寬度較矩形槽（B4f）的寬度小0.5~1mm，凸起Ⅱ（F3）的高度較矩形槽（B4f）的寬度小0.5~1mm，凸起Ⅱ（F3）嵌入矩形槽（B4f）中限制柔性錨桿體（B）扭轉；

其特征在于具體步驟如下：

步驟a、在巖體（A）中施工階梯錨桿孔，其中靠近開挖面（A1）的階梯錨桿孔為大孔段（A2），其余的階梯錨桿孔為小孔段（A3），大孔段（A2）的直徑大于頭端（B4b）擠壓后的直徑4~10mm，大孔段（A2）的深度滿足柔性錨桿體（B）插入錨桿孔后限位筒（B3）的翻邊緊密貼合開挖面（A1）；

步驟b、將錨固劑放入錨桿階梯孔中，將柔性錨桿體（B）頂住錨固劑，利用柔性錨桿體（B）前部將錨固劑推入錨桿階梯孔孔底，利用錨桿鉆機旋轉定扭矩螺母（D）進而帶動柔性錨桿體（B）和防扭調心球頭（F）一起旋轉，旋轉的同時通過錨桿鉆機推進柔性錨桿將錨固劑攪拌均勻，旋轉、推進，直至限位筒（B3）的翻邊緊密貼合臨開挖面（A1）后錨桿鉆機停止旋轉，停留30秒等待錨固劑凝固；

步驟c：啟動錨桿鉆機帶動定扭矩螺母（D）旋轉并破壞定扭矩螺母（D）的定扭矩結構，使定扭矩螺母（D）沿連接套（B4）繼續旋入并壓緊減摩墊圈（E）、防扭調心球頭（F）、托盤（C），使得托盤（C）上的止動柱（C2）卡到開挖面（A1）阻止托盤（C）旋轉，此時防扭調心球頭（F）上的凸起Ⅰ（F2）與托盤（C）上的溝槽（C1d）卡住，進而防止防扭調心球頭（F）發生旋轉，防扭調心球頭（F）通過凸起Ⅱ（F3）限制連接套（B4）的旋轉進而限制柔性錨桿體（B）的旋轉，使得錨桿鉆機施加預緊力時柔性錨桿體（B）不發生轉動，預緊力為60~100kN；

步驟d：退下錨桿鉆機，重復步驟a~c施工下一根柔性錨桿。