一种组合式全长锚固预应力锚杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种组合式全长锚固预应力锚杆，包括实心钢筋和中空注浆锚杆，所述的实心钢筋通过螺纹与中空注浆锚杆的头部相连；所述的中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔。本实用新型专利技术将矿山树脂锚固剂端锚技术与水工隧洞中空注浆全长锚固技术结合起来，以实现快速高强预应力支护效果。

【技术实现步骤摘要】
一种组合式全长锚固预应力锚杆
本技术公开了一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长锚固预应力锚杆。
技术介绍
在软岩地下工程锚喷支护中.锚杆起着举足轻重的作用，因此科学地选择锚杆类型十分关键。选用锚杆必须根据软岩的特性，尽量选择能主动支护的锚杆。只有能主动地改变围岩的应力状态，提高围岩的整体强度特性的锚杆，才能适用于软岩支护；反之则不应选用，如钢筋水泥砂浆锚杆，安装时就无法施加预应力，锚杆的初始滑移量较大。不能有效地阻止围岩的变形、开裂、离层和松动，因而不能在软岩巷道支护中选用。安装锚杆时必须立即施加足够的预紧力；这样不仅可消除锚杆构件的初始滑移量，而且可给围岩一定的预应力，使围岩受拉截面的拉应力降低，围岩的受剪截面因预应力产生的摩擦力而大大提高抗剪强度，同时避免过早地出现裂缝.可减缓围岩的弱化过程。实践证明，只用提高锚杆的预紧力，才能实现围岩与支护的共同作用。而预应力施加方式主要通过涨壳锚头、树脂药卷等方法，但是专利技术人发现现有的方法中存在以下问题：1.通过涨壳锚头施加预应力方式时，接触面积小，不能施加较大锚固力，另外在软岩地下工程中，由于围岩强度不足，导致锚固力很容易由于围岩变形变小甚至消失；2.树脂药卷存在耐久性的问题，在水工和交通隧洞中一般不能作为永久支护材料，另外，树脂药卷一般均为端锚，提供的预应力有限，即使使用全长锚固方式，由于存在药卷直径和孔径匹配的问题，一般钻孔孔径不能太大，导致无法实施高预应力。而配合上述方法的锚杆存在以下问题：现有注浆用的锚杆大多是注浆孔位于锚杆末端，出浆孔位于锚杆的首端，无法配合树脂药卷使用；或者与树脂药卷配合的锚杆为实心锚杆，无法配合注浆使用。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的技术问题，本技术公开了一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长锚固预应力锚杆，旨在解决软岩地下工程由于围岩强度不足，导致预应力随着围岩变形变小甚至消失、耐久性得不到保障等问题。为了达到上述目的，本技术公开了一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长锚固预应力锚杆，包括实心钢筋和中空注浆锚杆，所述的实心钢筋通过螺纹与中空注浆锚杆的头部相连；所述的中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔。作为进一步的技术方案，所述的中空注浆锚杆的尾部设有一个托盘，所述的托盘通过螺母固定。作为进一步的技术方案，所述的中空注浆锚杆的头部设有内螺纹，所述的实心钢筋上设有外螺纹，所述的内螺纹和外螺纹配合。作为进一步的技术方案，所述内螺纹的螺旋方向与锚杆的旋转方向相反。作为进一步的技术方案，所述的返浆孔为一个对穿孔。作为进一步的技术方案，所述的返浆孔所在段(扁状部分)进行淬火和调质处理，保证该点不是受力软弱部位。作为进一步的技术方案，所述的返浆孔直径为0.3～0.6cm。作为进一步的技术方案，还包括一个止浆塞，所述的止浆塞位于中空注浆锚杆的尾部。本技术的有益效果：本技术将锚杆的出浆孔设置在了锚杆的中间位置，其头部的实心钢筋部分配合现有的树脂药卷使用，其中空注浆锚杆部分用于注浆，且设置了返浆孔，浆液将会充满除实心钢筋外的空注浆锚杆内外的空间，待止浆塞返浆后，说明孔内注浆已满，及时止浆；本锚杆可以将注浆工艺和树脂药卷结合在一起使用，提高了初锚力。附图说明构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是本技术公开的适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长锚固预应力锚杆。图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。1实心钢筋，2实心钢筋与中空注浆锚杆连接段，3返浆孔，4中空注浆锚杆，5托盘，6螺母。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本技术另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；为了方便叙述，本技术中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。正如
技术介绍
所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长预应力锚杆。本技术的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出了一种适用于软岩地下工程围岩支护的组合式全长预应力锚杆，其主要包括内外两段杆体，其中内杆体为实心钢筋1，用来与树脂药卷结合，形成初始锚固力；外杆体为中空注浆锚杆4，中空杆体是主体部分，用于后续注浆和支护受力；所述的中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔3，所述的中空注浆锚杆的头部设有内螺纹，所述的实心钢筋上设有外螺纹，所述的内螺纹和外螺纹配合。外杆体的具体制作方法如下：一段为碳钢Q345经过管坯下料→热轧中空钢→热轧锚杆→下料镦挤→钻孔→淬火→调质等工艺加工而成；或者是外杆体采用市售普通高强中空注浆锚杆改造而成，改造点主要有两个方面：一是在与内杆体连接段恻内螺纹(即设有内螺纹)，使两节杆体紧密相连；内螺纹方向与锚杆旋转方向相反。二是在靠近连接段地方设有一个对穿孔，然后通过压扁、淬火和调质处理，保证该点不是受力软弱部位。其中，优选的，对穿孔的直径为0.3cm～0.6cm。优选的，对穿孔距离连接段的距离大概有15cm～20cm，具体的距离根据实际需要进行设置。此外，上述的组合式全长预应力锚杆还包括托盘5、止浆塞和锁紧螺母6等，所述的托盘套装在中空注浆锚杆的尾部，通过锁紧螺母进行锁紧。本技术公开的锚杆安装完以后，带锚固剂达到标准凝固时间(5分钟左右)，就可以施加预应力，保证了预应力的及时施作；且杆体破坏伸长率≥15％；极限抗拉强度≥245KN。本技术的初始预应力≥10吨，配合微膨胀灌浆料使用，后期预应力不仅不会减弱甚至消失，还能由于浆料的微膨胀反作用于围岩和锚头，使得预应力略有增加。具体的施工方法如下：①凿岩机或风钻打孔；②清孔，由PVC等材质的风管将全长孔壁清理干净，尽量避免孔内端有多余的碎渣存在，以保证树脂锚固剂的锚固效果；③根据需要安装1～2节直径35cm,直径40mm的树脂锚固剂(快速型，搅拌时间20～30s)。钻孔成孔后，由锚杆头部的实心钢筋部分或者是专用锚固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合式全长锚固预应力锚杆，其特征在于，包括实心钢筋和中空注浆锚杆，所述的实心钢筋通过螺纹与中空注浆锚杆的头部相连；所述的中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合式全长锚固预应力锚杆，其特征在于，包括实心钢筋和中空注浆锚杆，所述的实心钢筋通过螺纹与中空注浆锚杆的头部相连；所述的中空注浆锚杆的中间段为扁状，在该段上设有返浆孔。


2.如权利要求1所述的组合式全长锚固预应力锚杆，其特征在于，所述的中空注浆锚杆的尾部设有一个托盘，所述的托盘通过螺母固定。


3.如权利要求1所述的组合式全长锚固预应力锚杆，其特征在于，所述的中空注浆锚杆的头部设有内螺纹，所述的实心钢筋上设有外螺纹，所述的内螺纹和外螺纹配合。


4.如权利要求3所述的组合式全长锚固...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭贤君，陈卫忠，田洪铭，袁敬强，林超，李喆，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42