[發明專利]桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的使用方法

在審

• 申請號: 202210522565.0
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN115045696A
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 胡明明;周輝;高陽;涂洪亮;盧景景;張傳慶;胡大偉;徐福通;肖建成
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 倪文霞

本發明公開了一種桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的使用方法。它包括如下步驟，步驟一：安裝桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿；步驟二：錨桿支護；當托盤與圍巖表面脫空時，通過錨固劑將內桿體固定在鉆孔中，提供軸向錨固力，通過內桿體與中套筒的變形產生的摩擦力提供軸向錨固力；通過水力膨脹外殼的膨脹變形、水力膨脹外殼與鉆孔孔壁緊密接觸提供徑向錨固力,實現給圍巖提供持續的支護力，通過套筒膨脹式大變形預應力水力膨脹錨桿繼續支護圍巖。本發明具有使用方便，能同時施加桿體軸向和徑向預應力、且能進行大變形及注漿，應用范圍廣泛的優點。

技術領域

本發明涉及巖土體錨固技術領域，具體是指一種桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的使用方法，特別是指可同時施加桿體軸向和徑向預應力的大變形錨桿的使用方法，并對圍巖進行注漿加固，針對圍巖發生板裂化、片幫或巖爆時，造成托盤與圍巖表面脫空，錨桿仍然具有一定的支護作用。

背景技術

預應力錨桿作為一種主動支護方式，與普通粘結式錨桿相比，具有快速提供支護力的突出特點。通過施加主動預應力，有利于改善巖體應力狀態，緩解圍巖應力集中程度，并促使圍巖內裂紋閉合、及時抑制裂隙擴展與貫通；預應力錨桿依靠墊板給圍巖施加一個表面的支護力，給圍巖提供了一定的支護圍壓，進而能夠有效抑制圍巖的破壞，預應力錨桿作為一種經濟有效的支護手段，可顯著改善巷道/隧道圍巖變形情況，但是部分巷道由于板裂化、片幫和巖爆，導致托盤與圍巖表面脫空，使得錨桿的預應力喪失，造成錨桿失效，無法滿足巖體工程開挖的支護要求。

因此，開發一種托盤與圍巖表面脫空時、依然具有支護力的錨桿的使用方法很有必要。

發明內容

本發明的目的是為了提供桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的使用方法，使用方便，能同時施加桿體軸向和徑向預應力、且能進行大變形及注漿，應用范圍廣泛；在托盤與圍巖脫空后，由于水力膨脹外殼膨脹后與孔壁緊貼在一起，具有一定的摩擦力，使得桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿桿體軸向仍然具有預緊力，實現給圍巖提供持續的支護力；克服現有錨桿無法施加同時施加桿體軸向和徑向預應力及大變形和注漿的缺點，同時解決托盤與圍巖表面脫空后錨固力失效的問題。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：所述的桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的使用方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：安裝桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿；

通過錨固劑將內桿體錨固在巖體中，通過阻尼墊片、托盤和螺母將中套筒固定在巖體上，實現桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的桿體軸向錨固力施加；

通過注水口進行注水，使水力膨脹殼體膨脹變形、緊貼鉆孔的孔壁，實現錨桿桿體徑向錨固力的施加；至此，完成桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿的安裝；

步驟二：錨桿支護；

當圍巖發生變形時，通過中套筒與內桿體的相對滑動并切削內桿體上的肋，通過錨桿結構大變形，實現桿體切削式大變形預應力水力膨脹注漿錨桿對圍巖的支護，提高圍巖承載能力；

當托盤與圍巖表面脫空時，通過錨固劑將內桿體固定在鉆孔中，提供軸向錨固力，通過內桿體與中套筒的變形產生的摩擦力提供軸向錨固力；通過水力膨脹外殼的膨脹變形、水力膨脹外殼與鉆孔孔壁緊密接觸提供徑向錨固力；此時，套筒膨脹式大變形預應力水力膨脹錨桿整體仍具有預應力，實現給圍巖提供持續的支護力，通過套筒膨脹式大變形預應力水力膨脹錨桿繼續支護圍巖。

在上述技術方案中，在步驟二中，根據需要進行注漿加固，注漿漿液依次通過注漿主孔、注漿支孔流入內桿體與鉆孔之間的空隙，粘結內桿體與鉆孔孔壁，同時封堵在圍巖大變形過程中產生的裂隙，加固圍巖，提高圍巖整體性及圍巖承載能力；當托盤與圍巖表面脫空時，水力膨脹外殼與鉆孔孔壁緊密接觸并有桿體徑向錨固力，通過錨桿繼續支護圍巖。