[发明专利]上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法

说明书

本发明涉及一种上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法，该施工法主要包括在钢键顶端装设活动扩孔叶片以钩卡岩壁，再安装承压钣、握线器及夹片，施行初拉，预灌速凝剂，使承压钣锚孔内附近固结封闭后，再行灌浆，以达制成预拉力岩锚。

一般岩锚大多施打在边坡背拉挡土墙、地下室开挖连续壁、背拉和抗浮地锚等，前者为俯打，后者为垂直向下施打，在操作上由于地心引力关系所以容易，可是对于地下重要设施如地下道、隧道及地下电厂工程的岩锚，除了前述背拉俯角式施打地锚外，必须向上仰角施打，但由于地心引力的影响，安装预拉力钢键和灌浆等工作均十分困难，常见的困难有：（以岩锚设计拉力100吨，长25米为例）

1.安装困难：钢键总重为26米×11束×0.78公斤＝223公斤，此等重量须七至八个人抬推，才能将钢键推进锚孔中，如果钢键头部于推送往孔底的过程中顶到孔壁裂隙或凹凸块，则需十数个人才能推进;

2.灌浆困难：虽有填塞橡胶垫塞住，但孔洞的孔壁并非圆滑，偶遇有凹凸或裂隙（如图一所示），水泥浆仍将会漏出;

3.锚碇力不足：由于水泥浆无法充满固定端（上半部呈空虚状态;如图1所示），致使锚碇力不够;此外由于地心引力使固定端钢键依靠著孔壁，致水泥浆不均匀地围包钢键（如图二所示），造成锚碇力不够;

4.钢键脱落：钢键质量大，常因重力作用而滑落下来。

鉴于传统仰角施打岩锚的上述缺陷，因此，本发明的目的在于提供一种上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工方法，

为实施本发明的方法，利用钻机将钢键推入锚孔内，用扩座叶片钩卡岩壁以使岩锚不致因重力作用而掉落，同时也以扩座叶片钩卡锚孔壁以使钢键的轴线保持于锚孔的中心轴线上，以达到水泥浆均匀地围包钢键并增强锚碇的效果，在锚孔口涂敷水泥后，即置入承压板、握线器及夹片，施加初始预拉力以使钢键伸直，灌入速凝剂，固结密封孔口使灌浆不易外漏。

兹列举本发明的一较具体的实施例，配合附图详述以便能对本发明的方法、实施程序、目的及功效等取得清晰的了解。

图1    为传统钢键置入锚孔方式的剖面图;

图2    为传统钢键置入锚孔方式的剖面图;

图3    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

图4    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

图5    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

图6    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

图7    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

图8    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

图9    为本发明的上仰预拉力岩锚封闭式灌浆施工法;

请参阅图1，所示为传统的上仰式锚体置入方法的示意图，该方法为：在岩锚施打完成后，用人力推抬钢键入孔，钢键的组装包括：头部5、钢键2、大环3、小环4，各部分相互间隔组成，固定端与自由端以封浆器8结合之，并套入聚乙烯管6，自由端孔口以填塞橡胶垫7密封，在聚乙烯管外环围放置承压钣10，再用钣承架101顶住以防钢键滑落;由于灌浆时，因锚孔口不可能很圆或因破裂隙缝而常导致水尼浆9流漏出孔外，形成灌浆不足，致固定端空虚，围包与握持锚碇效果不良。

请再参看图2，所示为传统上仰式锚体置入后的情形，因重力作用，锚体及钢键无法保持在锚孔之中心轴线上，故必偏斜靠触于孔壁，致使灌浆后，水泥浆不能平均围包钢键，造成锚碇力不足。

本发明之施工法，则如图3至图9所示。请先参阅图3：本发明利用包括由一叶片锚头13、夹键头12、钢键2所构成之岩锚，该岩锚结合聚乙烯质底的灌浆管21及排气管22（如图7中各断面图所示），其自由端部分则先于钢键2涂防腐蚀油后再将该钢键2套入聚乙烯管15内，两端以强力胶或胶布粘封，待完成上述锚体组装后，再操作夹住钻杆17的钻机头16，钻杆17推压夹键头12向上打使之进入至孔底，如果碎石阻止夹键头前进时，利用机头轻微打击即可进入，如图4所示，入孔时由钻机16旋转，逼使叶片13张开扩孔卡住（插住）孔壁。且视岩层性质改变叶片13的张开程度，如为砂岩、变质岩等硬质岩，略为张大叶片131即可钩住;如遇泥岩、页岩互层时，即可再扩大。其扩大或缩小可由如下三点印证：

1.假设地锚设计拉力100吨，长25米时，钢键重量为223公斤，加上钢键变化头叶片为250公斤，再加钻杆共有500公斤。

2.印证拉钩力：由钻机头放松，钢键及钻杆会否自行滑下。

3.为安全起见，钻机头夹住钻杆往下拉，如无法拉动，即可证明叶片钩住岩壁。