1.一种加固软弱岩体的自动分级扩头抗拔锚杆,其特征在于:它包括采用微爆模具(12)对圆柱体孔(5)进行定点微爆形成的松动孔隙碎石圈(11),所述圆柱体孔(5)通过钻机钻取在岩体上,所述圆柱体孔(5)内部安装有锚杆(1),所述锚杆(1)的外壁上固定有多个盒子(2),所述盒子(2)与圆柱体孔(5)内的松动孔隙碎石圈(11)相配合,在盒子(2)内部浇筑有膨胀水泥浆(3),所述锚杆(1)分为非锚固段(6)和锚固段(7),所述非锚固段(6)和锚固段(7)内部浇筑有普通混凝土(4),所述锚固段(7)为盒子(2)所在的一段;
所述盒子(2)采用防水材质制成,在盒子(2)上设置有进料孔和出气孔,所述进料孔大于出气孔;进料孔的直径为2-5cm,出气孔的直径为1-3cm;
所述盒子(2)采用聚乙烯材质盒子,所述盒子(2)对称或者非对称的布置在锚杆(1)上,并在膨胀水泥浆(3)的作用下在松动孔隙碎石圈(11)位置形成多级扩头锚索;
所述盒子(2)采用螺旋的粘接在锚杆(1)上,或者采用带孔的圆环状的盒子环绕连接在锚杆(1)上,且圆环状的盒子可重复使用,待膨胀水泥浆(3)初凝,即可拆卸重复使用。
2.根据权利要求1所述的一种加固软弱岩体的自动分级扩头抗拔锚杆,其特征在于:所述微爆模具(12)与安装在其内部的电雷管(10)相配合对岩体上的圆柱体孔进行爆破。
3.根据权利要求1所述的一种加固软弱岩体的自动分级扩头抗拔锚杆,其特征在于:所述锚杆(1)采用螺纹状实心锚杆、玻璃纤维锚杆、钢筋锚杆或锚索锚杆。
4.权利要求1-3任意一项所述加固软弱岩体的自动分级扩头抗拔锚杆的使用方法,其特征在于,它包括以下步骤:步骤1:用钻机在岩土体上钻取一定直径的圆柱体孔(5),用微爆模具(12)对圆柱体孔(5)进行定点微爆,使岩壁形成弧形的松动孔隙碎石圈(11);
步骤2:将设有出气孔与进料孔的盒子(2)用水泥以不同的方式用水泥粘接在一定长度的大突起螺纹实心锚杆的锚固段上;
步骤3:在盒子(2)进料孔中注入一定比例膨胀剂的膨胀水泥浆(3),并将粘有盒子(2)的螺纹状实心锚杆插入圆柱体孔(5)中,以形成具有多级扩头的锚索初样;
步骤4:同时在螺纹状实心锚杆与钻孔的空隙中采用分段注浆的方式注入普通混凝土(4),锚杆(1)的锚固段(7)与非锚固段(6)分两次进行灌注,先灌锚固段(7),在锚固段(7)采用高强度等级水泥进行压力灌浆,待其具备一定强度后,再灌注非锚固段(6),而在非锚固段(6)则用低强度等级的水泥沙浆并不加压,进行灌注;
步骤5:在浆体达到设计强度的70 80%后,对非锚固段(6)外露锚杆进行保护处理;
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所述步骤2中盒子(2)用水泥粘接或焊接固定在锚杆(1)上;
所述步骤3中粘接在锚杆(1)上充满膨胀水泥浆(3)的盒子(2)形成了不同排列方式的多级扩头,加大锚固段(7)的锚固力,且其具有一定的重量和体积,采用两个可伸缩的三脚架装置将锚杆(1)放入圆柱体孔(5)中。
5.根据权利要求4所述的加固软弱岩体的自动分级扩头抗拔锚杆的使用方法,其特征在于,所述步骤1中圆柱体孔(5)的直径为5-50cm,深度为1-50m,且圆柱体孔(5)可含有地下水;
所述步骤1中微爆模具(12)为高强度材料制作,可承受微爆作用,所述松动孔隙碎石圈(11)呈弧形,且松动孔隙碎石圈(11)所在岩壁的强度降低,有大范围的孔隙。
6.根据权利要求1所述的加固软弱岩体的自动分级扩头抗拔锚杆的使用方法,其特征在于,步骤3中注入膨胀水泥浆(3)的防水材质盒子(2)具有防水能力,可用于存在地下水情况下的圆柱体孔(5),此时,在盒子(2)的上侧焊接有垫板(8),将锚杆(1)的拉力分散为压力,提高其抗拔力。