[發明專利]軟巖用漲殼錨桿及其施工方法

在審

• 申請號: 202010412166.X
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111594241A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 羅士亮;程良奎;陶燕麗;王哲;虞興福;戚玉亮;董文澎
• 申請（專利權）人: 浙江聚能巖土錨固研究有限公司
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/00;E21D20/02;E02D5/74
• 代理公司: 杭州創智卓英知識產權代理事務所(普通合伙) 33324
• 代理人: 唐超文

1.一種軟巖用漲殼錨桿，包括漲殼、錨桿，其特征在于：所述漲殼兩端分別設置有漲殼內楔、錐形頂塊，漲殼內楔與漲殼頂部、錐形頂塊與漲殼底部均構成滑動式接觸；所述錨桿包括錨桿體，錨桿體一端通過連接套固定安裝有螺桿，螺桿與漲殼內楔通過螺紋傳動連接，連接套頂部嵌入錐形頂塊內并緊壓錐形頂塊的支撐凸緣；轉動錨桿驅動漲殼內楔和錐形頂塊向漲殼內運動直至錐形頂塊的支撐凸緣斷裂，使得漲殼片向外變形擴脹至圍巖孔壁對巖體施加預應力。

2.如權利要求1所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述漲殼包括一體成型的漲殼連接部和分別設置在漲殼連接部兩側的兩組漲殼片，每組漲殼片周向設置在漲殼連接部上，漲殼內側上下形成有第一內錐面、內環面和第二內錐面，其中第一內錐面、第二內錐面分別與漲殼內楔、錐形頂塊的形狀相適配。

3.如權利要求2所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述錐形頂塊內具有通孔并在通孔上方設置有環狀、與連接套頂部適配的支撐凸緣，錐形頂塊的外錐面與漲殼的第二內錐面為滑動式接觸。

4.如權利要求2或3所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述漲殼內楔為錐形螺母結構，包括錐體，錐體內設置有帶內螺紋的通孔，錐體的外錐面與漲殼的第一內錐面為滑動式接觸。

5.如權利要求1所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述漲殼采用分體式結構，兩組漲殼片嵌套在同一漲殼連接部內，或者同一漲殼連接部與兩組漲殼片中的一組一體成型，或者一組漲殼片與一漲殼連接部一體成型后嵌套設置。

6.如權利要求1或2或5所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述漲殼片外側具有連續設置的鋸齒。

7.如權利要求6所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述錨桿體端部配置墊板和驅動螺母，所述錨桿體兩端分別與驅動螺母和連接套固定安裝，旋轉驅動螺母使得錨桿體轉動并通過連接套擠壓錐形頂塊。

8.如權利要求7所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述連接套頂部設置有獨立的擠壓頭。

9.如權利要求8所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：所述錨桿體設置為中空錨桿，并在連接套上設置出漿孔。

10.如權利要求9所述的軟巖用漲殼錨桿，其特征在于：在驅動螺母和墊板之間設置抗震盒，在錨桿體端部設置讓壓組件。

11.一種軟巖用漲殼錨桿的施工方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1鉆孔：通過鉆頭在巖體上打出錨孔；

S2組件安裝：向錨孔內插入預先組裝好的漲殼錨桿組件，使墊板緊貼錨孔口巖壁；

S3錨固：旋轉驅動螺母，錨桿體轉動帶動連接套及螺桿轉動，使得錐形頂塊向錨孔內運動施加預緊力、漲殼內楔向錨孔外側運動，從而實現漲殼在錨孔上的緊貼固定及施加預應力到巖層。

12.如權利要求11所述的軟巖用漲殼錨桿的施工方法，其特征在于，所述步驟S3，包括如下子步驟：

S31初始階段：轉動錨桿，帶動連接套向內擠壓錐形頂塊，使得錐形頂塊向漲殼內施加預緊力，螺桿轉動則使得漲殼內楔向漲殼內滑動，將推動漲殼片向外變形貼緊圍巖孔壁，乃至外側一組漲殼片端部呈倒鉤式的插入圍巖孔壁中，完成漲殼固定；

S32中間階段：繼續轉動錨桿，當扭矩超過一定值時，連接套的作用力超出錐形頂塊的支撐凸緣強度極限時，支撐凸緣斷裂，讓出內部空間；

S33結束階段：繼續轉動錨桿，螺桿將通過連接套帶動錨桿體上端向上移動，使錨桿彈性伸長，對漲殼內楔、錐形頂塊和漲殼施加軸向預緊力，此時，軸向預緊力通過錨桿體、驅動螺母和墊板傳遞給錨孔口巖壁，從而對圍巖進行有效的預應力施加動作。