[发明专利]杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的使用方法

说明书

本发明公开了一种杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的使用方法。它包括如下步骤，步骤一：安装杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆；步骤二：锚杆支护；当托盘与围岩表面脱空时，通过锚固剂将内杆体固定在钻孔中，提供轴向锚固力，通过内杆体与中套筒的变形产生的摩擦力提供轴向锚固力；通过水力膨胀外壳的膨胀变形、水力膨胀外壳与钻孔孔壁紧密接触提供径向锚固力,实现给围岩提供持续的支护力，通过套筒膨胀式大变形预应力水力膨胀锚杆继续支护围岩。本发明具有使用方便，能同时施加杆体轴向和径向预应力、且能进行大变形及注浆，应用范围广泛的优点。

技术领域

本发明涉及岩土体锚固技术领域，具体是指一种杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的使用方法，特别是指可同时施加杆体轴向和径向预应力的大变形锚杆的使用方法，并对围岩进行注浆加固，针对围岩发生板裂化、片帮或岩爆时，造成托盘与围岩表面脱空，锚杆仍然具有一定的支护作用。

背景技术

预应力锚杆作为一种主动支护方式，与普通粘结式锚杆相比，具有快速提供支护力的突出特点。通过施加主动预应力，有利于改善岩体应力状态，缓解围岩应力集中程度，并促使围岩内裂纹闭合、及时抑制裂隙扩展与贯通；预应力锚杆依靠垫板给围岩施加一个表面的支护力，给围岩提供了一定的支护围压，进而能够有效抑制围岩的破坏，预应力锚杆作为一种经济有效的支护手段，可显著改善巷道/隧道围岩变形情况，但是部分巷道由于板裂化、片帮和岩爆，导致托盘与围岩表面脱空，使得锚杆的预应力丧失，造成锚杆失效，无法满足岩体工程开挖的支护要求。

因此，开发一种托盘与围岩表面脱空时、依然具有支护力的锚杆的使用方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了提供杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的使用方法，使用方便，能同时施加杆体轴向和径向预应力、且能进行大变形及注浆，应用范围广泛；在托盘与围岩脱空后，由于水力膨胀外壳膨胀后与孔壁紧贴在一起，具有一定的摩擦力，使得杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆杆体轴向仍然具有预紧力，实现给围岩提供持续的支护力；克服现有锚杆无法施加同时施加杆体轴向和径向预应力及大变形和注浆的缺点，同时解决托盘与围岩表面脱空后锚固力失效的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：所述的杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的使用方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：安装杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆；

通过锚固剂将内杆体锚固在岩体中，通过阻尼垫片、托盘和螺母将中套筒固定在岩体上，实现杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的杆体轴向锚固力施加；

通过注水口进行注水，使水力膨胀壳体膨胀变形、紧贴钻孔的孔壁，实现锚杆杆体径向锚固力的施加；至此，完成杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆的安装；

步骤二：锚杆支护；

当围岩发生变形时，通过中套筒与内杆体的相对滑动并切削内杆体上的肋，通过锚杆结构大变形，实现杆体切削式大变形预应力水力膨胀注浆锚杆对围岩的支护，提高围岩承载能力；

当托盘与围岩表面脱空时，通过锚固剂将内杆体固定在钻孔中，提供轴向锚固力，通过内杆体与中套筒的变形产生的摩擦力提供轴向锚固力；通过水力膨胀外壳的膨胀变形、水力膨胀外壳与钻孔孔壁紧密接触提供径向锚固力；此时，套筒膨胀式大变形预应力水力膨胀锚杆整体仍具有预应力，实现给围岩提供持续的支护力，通过套筒膨胀式大变形预应力水力膨胀锚杆继续支护围岩。

在上述技术方案中，在步骤二中，根据需要进行注浆加固，注浆浆液依次通过注浆主孔、注浆支孔流入内杆体与钻孔之间的空隙，粘结内杆体与钻孔孔壁，同时封堵在围岩大变形过程中产生的裂隙，加固围岩，提高围岩整体性及围岩承载能力；当托盘与围岩表面脱空时，水力膨胀外壳与钻孔孔壁紧密接触并有杆体径向锚固力，通过锚杆继续支护围岩。