一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法
专利汇可以提供一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种具有扩大 支撑 骨架功能的囊式锚杆及其使用方法，属于建筑工程施工技术领域，包括锚垫板、锚杆体、连接装置、膨胀囊、底部锚固端、注浆管、进浆孔、排浆孔；所述连接装置包括横向伸缩杆、伸 缩孔 和连接器，所述膨胀囊包括囊体和纵向伸缩杆，所述横向伸缩杆和纵向伸缩杆均包括内 套管 、外套管、 橡胶 凸起、 锁 止装置，所述注浆管上设置有进浆孔和排浆孔。本发明采用伞撑式扩大头，改变了传统锚杆的受 力 分布，增大了锚固体与锚杆体之间的握裹力，增强了锚杆的 拉拔 力，提高了加固效果，对于地下工程中松散土体的支护能够起到良好的作用。，下面是一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法专利的具体信息内容。
1.一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于：包括锚垫板、锚杆体、连接装置、膨胀囊、底部锚固端、注浆管、进浆孔、排浆孔；所述连接装置包括横向伸缩杆、伸缩孔和连接器，所述膨胀囊包括囊体、排浆孔和纵向伸缩杆，所述横向伸缩杆和纵向伸缩杆均包括内套管、外套管、橡胶凸起、锁止装置，所述注浆管上设置有进浆孔；所述锚杆体裸露在地表的一端连接有锚垫板，锚杆的中间部分设置自由段，锚杆体另一端通过焊接与连接装置连接，锚杆与注浆管通过钢丝绑扎连接，注浆管的长度等于锚垫板与底部锚固端之间的距离，所述横向伸缩杆的一端固定在伸缩孔内，横向伸缩杆的另一端与纵向伸缩杆焊接，每根纵向伸缩杆对应连接一根横向伸缩杆，所述橡胶凸起和锁止装置固定在内套管上，外套管将内套管、橡胶凸起和锁止装置包裹在内；所述纵向伸缩杆的下端与底部锚固端铰接。
2.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述连接器为圆柱形结构，在圆柱形结构的侧面均匀设置有伸缩孔，当膨胀囊接受到注浆压力后，横向伸缩杆和纵向伸缩杆逐渐伸长，最后形成伞形结构。
3.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述膨胀囊为圆柱形闭性结构，所述膨胀囊为高分子聚合物膜，膨胀囊的弹性模量为10-2000Pa，膨胀囊的厚度为3-8mm。
4.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述内套管采用直径为3-5mm的钢筋制作而成，所述外套管为双层结构，内部采用厚度为2-3mm的橡胶，外部采用厚度为3-5mm的钢管制作而成，所述橡胶凸起为圆台形结构，圆台形结构的上底面直径与外套管的内直径相同，圆台形结构的下底面直径比外套管的内直径大2-5mm，所述锁止装置为圆柱形结构，圆柱形截面直径与圆台形结构下底面直径相同，所述外套管的顶端设置有圆台形结构，圆台型结构的规格比橡胶凸起的规格小0.2-2mm，横向伸缩杆的总长度达0.3-0.7m，纵向伸缩杆的总长度达1.0-1.5m。
5.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述进浆孔的直径范围为15-35mm，所述进浆孔位于膨胀囊内，所述排浆孔的直径分为为5-10mm，所述排浆孔位于囊体之上，且靠近横向伸缩杆一端。
6.根据权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于，所述自由段的长度为1-5m。
7.一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，按照如下方法进行施工：
步骤1：钻孔，采用旋喷钻机施工形成锚杆孔，钻孔深度位于滑动面之下1-10m，钻孔的直径是锚杆直径的3-5倍，钻孔底部的扩大头长度为1.0-3.0m，扩大头的直径为锚杆直径的
5-20倍，采用0.1-10MPa的注浆压力进行扩大头段施工；
步骤2：放入伞撑式扩大头锚杆，放入前将锚杆体与连接装置连接，将连接好的锚杆迅速安装到步骤1钻好的孔洞之内，直至锚杆的底部锚固端伸入到孔洞的最底部；
步骤3：向注浆管内泵入浆液，浆液通过进浆孔进入到膨胀囊内，待膨胀囊伸展开之后，浆液通过排浆孔进入到膨胀囊以外的扩大头孔隙内，浆液使膨胀囊带动横向伸缩杆和纵向伸缩杆逐渐伸长；
步骤4：持续对膨胀囊进行注浆，当浆液以恒定值从孔口溢出，保持当前注浆压力持续注浆3-5min，注浆完毕后形成伞状锚固体骨架；
步骤5；7天以后或浆液固化强度达到峰值强度70%以上，对锚杆进行预应力张拉并锁定。
8.根据权利要求7所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，所述步骤3中采用的浆液为玄武岩纤维水泥浆液，玄武岩浆液主要包括水、水泥、减水剂、玄武岩纤维，其中水灰比为1-1.2，减水剂的用量为水泥质量的1%-2%，玄武岩纤维的用量为浆液总体积的1%-2%，所述减水剂为聚羧酸高性能减水剂。
9.根据权利要求7或权利要求8所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，玄武岩纤维根据不同工程地质情况，选用不同长度，
土体的标准锤击数N<30，选用玄武岩纤维长度为8-10mm，直径为20um，
土体的标准锤击数30≤N<50，选用玄武岩纤维长度为5-7mm，直径为16um，土体的标准锤击数50≤N<80，选用玄武岩纤维长度为3-4mm，直径为12um，土体的标准锤击数N>80，选用玄武岩纤维长度为1-2mm，直径为10um。
10.根据权利要求7或权利要求8所述的一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆使用方法，其特征在于，所述玄武岩纤维需进行预处理，处理步骤如下：
（1）将玄武岩纤维在300°C高温下热处理3min；
（2）将热处理后的玄武岩纤维在浓度为75%的乙醇溶液中浸泡10min；
（3）将浸泡以后的玄武岩纤维在蒸馏水中浸泡30min，每隔5min搅拌一次；
（4）将浸泡后的玄武岩纤维在阴凉处风干。
一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆及其使用方法
技术领域
背景技术
发明内容
5-20倍，采用0.1-10MPa的注浆压力进行扩大头段施工；
步骤2：放入伞撑式扩大头锚杆，放入前将锚杆体与连接装置连接，将连接好的锚杆迅速安装到步骤1钻好的孔洞之内，直至锚杆的底部锚固端伸入到孔洞的最底部；
步骤3：向注浆管内泵入浆液，浆液通过进浆孔进入到膨胀囊内，待膨胀囊伸展开之后，浆液通过排浆孔进入到膨胀囊以外的扩大头孔隙内，浆液使膨胀囊带动横向伸缩杆和纵向伸缩杆逐渐伸长，膨胀囊整体呈现伞状；
步骤4：持续对膨胀囊进行注浆，当浆液以恒定值从孔口溢出，保持当前注浆压力持续注浆3-5min，注浆完毕后形成伞状锚固体骨架；
步骤5；7天以后或浆液固化强度达到峰值强度70%以上，对锚杆进行预应力张拉并锁定。
土体的标准锤击数30≤N<50，选用玄武岩纤维长度为5-7mm，直径为16um，土体的标准锤击数50≤N<80，选用玄武岩纤维长度为3-4mm，直径为12um，土体的标准锤击数N>80，选用玄武岩纤维长度为1-2mm，直径为10um。
（2）将热处理后的玄武岩纤维在浓度为75%的乙醇溶液中浸泡10min；
（3）将浸泡以后的玄武岩纤维在蒸馏水中浸泡30min，每隔5min搅拌一次；
（4）将浸泡后的玄武岩纤维在阴凉处风干。
附图说明
具体实施方式
在标准锤击数为25的土质内进行施工，锚杆总长度为15m，具体施工步骤如下：
如图1-6所示，一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于：包括锚垫板1、锚杆体2、连接装置3、膨胀囊4、底部锚固端5、注浆管6、进浆孔12、排浆孔13；所述连接装置3包括横向伸缩杆7、伸缩孔8和连接器9，所述膨胀囊4包括囊体10、排浆孔13和纵向伸缩杆11，所述横向伸缩杆7和纵向伸缩杆11均包括内套管14、外套管15、橡胶凸起16、锁止装置17，所述注浆管6上设置有进浆孔12；所述锚杆体2裸露在地表的一端连接有锚垫板1，锚杆的中间部分设置自由段，锚杆体2另一端通过焊接与连接装置3连接，锚杆与注浆管6通过钢丝绑扎连接，注浆管6的长度等于锚垫板1与底部锚固端5之间的距离，所述横向伸缩杆7的一端固定在伸缩孔8内，横向伸缩杆7的另一端与纵向伸缩杆11焊接，每根纵向伸缩杆11对应连接一根横向伸缩杆7，所述橡胶凸起16和锁止装置17固定在内套管14上，外套管15将内套管
14、橡胶凸起16和锁止装置17包裹在内；所述纵向伸缩杆11的下端与底部锚固端5铰接。
1MPa的注浆压力进行扩大头段施工；
步骤2：放入伞撑式扩大头锚杆，放入前将锚杆体2与连接装置3连接，将连接好的锚杆迅速安装到步骤1钻好的孔洞之内，直至锚杆的底部锚固端5伸入到孔洞的最底部；
步骤3：向注浆管6内泵入浆液，浆液通过进浆孔12进入到膨胀囊4内，待膨胀囊4伸展开之后，浆液通过排浆孔13进入到膨胀囊4以外的扩大头孔隙内，浆液使膨胀囊4带动横向伸缩杆7和纵向伸缩杆11逐渐伸长，膨胀囊4整体呈现伞状；
步骤4：持续对膨胀囊4进行注浆，当浆液以恒定值从孔口溢出，保持当前注浆压力持续注浆5min，注浆完毕后形成伞状锚固体；
步骤5；7天以后或浆液固化强度达到峰值强度70%以上，对锚杆进行预应力张拉并锁定。
（2）将热处理后的玄武岩纤维在浓度为75%的乙醇溶液中浸泡10min；
（3）将浸泡以后的玄武岩纤维在蒸馏水中浸泡30min，每隔5min搅拌一次；
（4）将浸泡后的玄武岩纤维在阴凉处风干。
如图1-6所示，一种具有扩大支撑骨架功能的囊式锚杆，其特征在于：包括锚垫板1、锚杆体2、连接装置3、膨胀囊4、底部锚固端5、注浆管6、进浆孔12、排浆孔13；所述连接装置3包括横向伸缩杆7、伸缩孔8和连接器9，所述膨胀囊4包括囊体10、排浆孔13和纵向伸缩杆11，所述横向伸缩杆7和纵向伸缩杆11均包括内套管14、外套管15、橡胶凸起16、锁止装置17，所述注浆管6上设置有进浆孔12；所述锚杆体2裸露在地表的一端连接有锚垫板1，锚杆的中间部分设置自由段，锚杆体2另一端通过焊接与连接装置3连接，锚杆与注浆管6通过钢丝绑扎连接，注浆管6的长度等于锚垫板1与底部锚固端5之间的距离，所述横向伸缩杆7的一端固定在伸缩孔8内，横向伸缩杆7的另一端与纵向伸缩杆11焊接，每根纵向伸缩杆11对应连接一根横向伸缩杆7，所述橡胶凸起16、锁止装置17固定在内套管14上，外套管15将内套管14、橡胶凸起16和锁止装置17包裹在内；所述纵向伸缩杆11的下端与底部锚固端5铰接。
1MPa的注浆压力进行扩大头段施工；
步骤2：放入伞撑式扩大头锚杆，放入前将锚杆体2与连接装置3连接，将连接好的锚杆迅速安装到步骤1钻好的孔洞之内，直至锚杆的底部锚固端5伸入到孔洞的最底部；
步骤3：向注浆管6内泵入浆液，浆液通过进浆孔12进入到膨胀囊4内，待膨胀囊4伸展开之后，浆液通过排浆孔13进入到膨胀囊4以外的扩大头孔隙内，浆液使膨胀囊4带动横向伸缩杆7和纵向伸缩杆11逐渐伸长，膨胀囊4整体呈现伞状；
步骤4：持续对膨胀囊4进行注浆，当浆液以恒定值从孔口溢出，保持当前注浆压力持续注浆5min，注浆完毕后形成伞状锚固体；
步骤5；7天以后或浆液固化强度达到峰值强度70%以上，对锚杆进行预应力张拉并锁定。
（2）将热处理后的玄武岩纤维在浓度为75%的乙醇溶液中浸泡10min；
（3）将浸泡以后的玄武岩纤维在蒸馏水中浸泡30min，每隔5min搅拌一次；
（4）将浸泡后的玄武岩纤维在阴凉处风干。
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