[發(fā)明專利]基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿及施工方法

有效

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• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113090311B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰;郭建祥;蔣攀;涂毅偉;柳仲凱;李少磊;陳子悅;汪巖松;宋瑞;孫容琪;石謙;李運(yùn)舟;楊浩宇
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

1.一種基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿，其特征在于：包括錨桿（1），錨桿（1）一端外表面套設(shè)有止?jié){塞（2）和墊板（3），錨桿（1）另一端套設(shè)有套管（5），套管（5）內(nèi)設(shè)置有聯(lián)結(jié)電磁體（8）；聯(lián)結(jié)電磁體（8）通過導(dǎo)線（84）與電源控制臺電連接；電源控制臺包括并聯(lián)設(shè)置的直流電源（9）和交流電源（10）組成的控制電路，控制電路內(nèi)串聯(lián)有總開關(guān)（11）、滑動變阻器（12）和電流表（13）；電源控制臺包括控制電路中串聯(lián)的磁力顯示表（14）；電源控制臺還包括磁場變化顯示器（15），磁場變化顯示器（15）內(nèi)置的磁力傳感器連接在聯(lián)結(jié)電磁體（8）表面；所述聯(lián)結(jié)電磁體（8）包括多個通過聯(lián)結(jié)線（83）串接的鐵芯（81），鐵芯（81）外表面套設(shè)有線圈（82），線圈（82）通過導(dǎo)線（84）與電源控制臺電連接；

上述基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿的施工方法，包括以下步驟：

S1，在仰孔式裂縫（18）處采用螺旋鉆進(jìn)方法鉆出鋸齒狀引孔（19），在引孔（19）內(nèi)壁涂刷引孔邊壁磁吸引層（20）；然后將錨桿（1）設(shè)置在所述引孔內(nèi)，使套管（5）的錨固端（52）一端設(shè)置在引孔（19）的底部；將錨桿（1）另一端的止?jié){塞（2）和墊板（3）套接固定；

S2，打開總開關(guān)（11），打開直流電源（9），關(guān)閉交流電源（10），使聯(lián)結(jié)電磁體（8）通磁；用高壓噴射注漿機(jī)向引孔（19）與錨桿（1）之間的間隙內(nèi)注入磁性砂漿（16），由于磁性砂漿（16）與聯(lián)結(jié)電磁體（8）以及引孔邊壁磁吸引層（20）發(fā)生磁力作用，從而使磁性砂漿（16）不會因重力而流出，可以形成錨固體；在澆筑完磁性砂漿（16）后，聯(lián)結(jié)電磁體（8）吸附磁性砂漿（16），此時聯(lián)結(jié)電磁體（8）產(chǎn)生大小為B的合磁場，使墊板（3）在錨桿（1）的外部施加大小為N的預(yù)應(yīng)力，通過墊板（3）施加的預(yù)應(yīng)力對錨桿（1）進(jìn)行自固定，避免錨桿（1）及磁性砂漿在磁性砂漿（16）凝結(jié)前滑脫；

S3，在注漿過程中聯(lián)結(jié)電磁體（8）吸附磁性砂漿（16），通過滑動變阻器（12）實時調(diào)整聯(lián)結(jié)電磁體（8）的磁力大小，用以改變錨桿（1）的受力大小；且同時打開磁力顯示表（14）和磁場變化顯示器（15）的開關(guān)，觀察聯(lián)結(jié)電磁體（8）產(chǎn)生的磁力大小以及磁場變化；

S4，注漿完成后，關(guān)閉直流電源（9），打開交流電源（10），通過交流電源（10）改變電路中電流的大小和方向，實現(xiàn)電磁振蕩，從而減小磁性砂漿（16）的孔隙率，提高磁性砂漿密度以提高錨固體成型后的強(qiáng)度；

S5，待錨固體凝結(jié)后，回收聯(lián)結(jié)電磁體（8）：斷開電路總開關(guān)（11），使聯(lián)結(jié)電磁體（8）消除磁性，拉出聯(lián)結(jié)線（83），使聯(lián)結(jié)電磁體（8）依次從中空錨桿（1）內(nèi)拉出，完成聯(lián)結(jié)電磁體（8）的回收，套管（5）不回收；

S6，將聯(lián)結(jié)電磁體（8）拉出回收后，再用高壓噴射注漿機(jī)向中空錨桿（1）和套管（5）中注入磁性砂漿（16），最后將錨桿（1）端部以及墊板（3）表面的注漿孔和引線孔封堵，注漿完成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿，其特征在于：所述錨桿（1）為兩端開口的中空錨桿；錨桿（1）設(shè)置止?jié){塞（2）的一端開設(shè)有外螺紋與緊固螺母（4）配合，墊板（3）設(shè)置在緊固螺母（4）和止?jié){塞（2）之間；墊板（3）表面開設(shè)有注漿孔和引線孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿，其特征在于：所述套管（5）包括套接端和多個錨固端，套接端一端開口與錨桿（1）端部套接，多個錨固端為呈一定夾角的分叉結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿，其特征在于：所述套管（5）內(nèi)壁開設(shè)有多條線槽（6），導(dǎo)線（84）和聯(lián)結(jié)線（83）獨(dú)立設(shè)置在不同線槽（6）內(nèi)；套管（5）內(nèi)壁涂覆有潤滑劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿，其特征在于：所述磁性砂漿（16）由水泥、水、磁性粉料和膠凝劑按比例配制而成，磁性砂漿（16）可以被聯(lián)結(jié)電磁體（8）吸附降低流動性。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁吸力的可回收電磁體的仰孔式注漿錨桿，其特征在于：所述引孔邊壁磁吸引層（20）由油性環(huán)氧樹脂和磁粉按比例混合而成，混合料鍍刷在引孔（19）邊壁形成引孔邊壁磁吸引層（20）。