预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构及锚固施工方法技术

本申请涉及一种预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构及锚固施工方法，在预应力锚杆设有第一卡合结构；套筒结构设有第一配合段和变形段，第一卡合结构穿设于第一配合段和变形段内，第一卡合结构与第一配合段卡合；预应力锚杆进入岩体的锚固孔，与岩体形成第一锚固力后，通过张拉机构对预应力锚杆施加拉力，驱动第一卡合结构带动第一配合段挤压变形段，使变形段与孔壁相抵，形成第二锚固力。这样的设置在增加了预应力锚杆和套筒结构之间的紧密结合，增加了预应力设置的上限，进而增大了施工中预应力的大小，更利于工程作业。本申请有效地解决了现有技术中的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构采用螺纹扭矩示锁定方式产生的预应力较小的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构及锚固施工方法


[0001]本申请涉及岩体工程施工的
，尤其涉及一种预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构及锚固施工方法。

技术介绍

[0002]预应力锚杆作为岩体工程中常用的支护构件，应用场景越来越多，对其应用技术指标的要求也越来越严格。目前应用较为广泛的锚固锁定方式有螺母扭矩式和夹片锁定式。
[0003]其中，螺母扭矩式锁定方式，其必须在锚杆尾端加工螺纹，通过螺纹旋紧产生预应力使预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构锁定。由于对预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构的预应力要求越来越高，导致螺纹处往往是岩体变形过程中的受力薄弱部位，是现实工程应用过程中锚杆发生断裂失效的主要部分之一。螺纹连接的主要部件在进行螺纹结合的时候，其扭矩转化为夹紧力的能力有限，预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构所能够达到的预应力优先，与预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构的材料设置的刚度强度不匹配。同时还需要考虑配合段件的承载能力，为了增大预应力的同时需要增大配套的锚杆用料的刚度和强度，从而造成了钢材强度的浪费。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构及锚固施工方法，以解决现有技术中的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构采用螺纹扭矩示锁定方式产生的预应力较小的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构，用于预应力锚杆的锚固锁定，预应力锚杆设有第一卡合结构，包括：套筒结构，套筒结构设有第一配合段和变形段，第一卡合结构穿设于第一配合段和变形段内，第一卡合结构与第一配合段卡合；预应力锚杆与套筒结构装配后插入岩体的锚固孔，预应力锚杆伸入锚固孔的第一端与岩体形成第一锚固力后，通过张拉机构对预应力锚杆的第二端施加拉力，以驱动第一卡合结构带动第一配合段挤压变形段，使变形段与孔壁相抵，形成第二锚固力。
[0006]进一步地，预应力锚杆设有第二卡合结构，套筒结构设有第二配合段，形成第二锚固力后，第二卡合结构位于第二配合段内，第二卡合结构与第二配合段均位于锚固孔外，向第二配合段的周外侧施加压力，使第二配合段变形与第二卡合结构结合为一体，以形成第三锚固力。
[0007]进一步地，第一卡合结构和第二卡合结构均为齿形段。
[0008]进一步地，预应力锚杆的第二端设有断裂段，断裂段与第二卡合结构之间设有预应力控制结构，第二配合段与第二卡合结构结合为一体后，张拉机构对断裂段施加压力，以使预应力控制结构断裂，断裂段分离。
[0009]进一步地，断裂段外表面具有螺纹结构。
[0010]进一步地，沿套筒结构的长度方向，变形段的表面设有均匀分布的条形结构。
[0011]进一步地，变形段和第二配合段之间设置有压盘结构，压盘结构面向变形段的一侧与工作壁面相抵。
[0012]进一步地，套筒结构采用铝合金制成。
[0013]第二方面，本申请提供了一种锚固施工方法，锚固施工方法使用上述的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构，锚固施工方法包括如下步骤：
[0014]S10，在工作壁面钻出锚固孔，将锚固剂投放到锚固孔的底部；
[0015]S20，插入预应力锚杆，使预应力锚杆通过锚固剂与锚固孔底部形成第一锚固力；
[0016]S30，使用张拉机构对预应力锚杆施加拉力，驱动第一卡合结构带动第一配合段挤压变形段，使变形段与孔壁相抵，形成第二锚固力。
[0017]进一步地，锚固施工方法还包括如下步骤：
[0018]S40，向第二配合段的周外侧施加压力，使第二配合段变形与第二卡合结构结合为一体，以形成第三锚固力；
[0019]S50，持续向预应力锚杆施加拉力，直到预应力控制结构断裂，断裂段分离。
[0020]本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
[0021]本申请实施例提供的一种预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构及锚固施工方法，其中，预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构包括：套筒结构，套筒结构设有第一配合段和变形段，第一卡合结构穿设于第一配合段和变形段内，第一卡合结构与第一配合段卡合；预应力锚杆与套筒结构装配后插入岩体的锚固孔，预应力锚杆伸入锚固孔的第一端与岩体形成第一锚固力后，通过张拉机构对预应力锚杆的第二端施加拉力，以驱动第一卡合结构带动第一配合段挤压变形段，使变形段与孔壁相抵，形成第二锚固力。这样的设置在增加了预应力锚杆和套筒结构之间的紧密结合，增加了预应力设置的上限，进而增大了施工中预应力的大小，更利于工程作业。本申请有效地解决了现有技术中的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构采用螺纹扭矩示锁定方式产生的预应力较小的问题。
附图说明
[0022]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1示出了本申请实施例提供的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构中预应力锚杆与套筒结构装配后的剖视示意图；
[0025]图2示出了图1套筒结构的主视示意图；
[0026]图3示出了图1套筒结构的剖视示意图；
[0027]图4示出了图1预应力锚杆的主视示意图；
[0028]图5示出了图4预应力锚杆的局部放大示意图；
[0029]图6示出了图1套筒结构的使用过程示意图；
[0030]图7示出了图1预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构使用的过程示意图。
[0031]其中，上述附图包含如下的附图标记：
[0032]10、预应力锚杆；11、第一卡合结构；12、第二卡合结构；13、断裂段；14、预应力控制结构；20、套筒结构；21、第一配合段；22、变形段；23、第二配合段；24、压盘结构；30、锚固孔。
具体实施方式
[0033]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0034]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0035]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构，用于预应力锚杆(10)的锚固锁定，所述预应力锚杆(10)设有第一卡合结构(11)，其特征在于，包括：套筒结构(20)，所述套筒结构(20)设有第一配合段(21)和变形段(22)，所述第一卡合结构(11)穿设于所述第一配合段(21)和所述变形段(22)内，所述第一卡合结构(11)与所述第一配合段(21)卡合；所述预应力锚杆(10)与所述套筒结构(20)装配后插入岩体的锚固孔(30)，所述预应力锚杆(10)伸入所述锚固孔(30)的第一端与岩体形成第一锚固力后，通过张拉机构对预应力锚杆(10)的第二端施加拉力，以驱动所述第一卡合结构(11)带动所述第一配合段(21)挤压所述变形段(22)，使所述变形段(22)与孔壁相抵，形成第二锚固力。2.根据权利要求1所述的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构，其特征在于，所述预应力锚杆(10)设有第二卡合结构(12)，所述套筒结构(20)设有第二配合段(23)，形成所述第二锚固力后，所述第二卡合结构(12)位于所述第二配合段(23)内，所述第二卡合结构(12)与所述第二配合段(23)均位于所述锚固孔(30)外，向所述第二配合段(23)的周外侧施加压力，使所述第二配合段(23)变形与所述第二卡合结构(12)结合为一体，以形成第三锚固力。3.根据权利要求2所述的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构，其特征在于，所述第一卡合结构(11)和所述第二卡合结构(12)均为齿形段。4.根据权利要求2所述的预应力锚杆拉铆压铆式锁定结构，其特征在于，所述预应力锚杆(10)的第二端设有断裂段(13)，所述断裂段(13)与所述第二卡合结构(12)之间设有预应力控制结构(14)，所述第二配合段(23)与所述第二卡合结构(12)结合为一体后，所述张拉机...

【专利技术属性】
技术研发人员：边文辉，郝清硕，詹家旺，王科学，方毅，马千寻，
申请(专利权)人：北京国锚工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：