1.一种基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆,其特征在于:包括锚杆(1),锚杆(1)一端外表面套设有止浆塞(2)和垫板(3),锚杆(1)另一端套设有套管(5),套管(5)内设置有联结电磁体(8);联结电磁体(8)通过导线(84)与电源控制台电连接;电源控制台包括并联设置的直流电源(9)和交流电源(10)组成的控制电路,控制电路内串联有总开关(11)、滑动变阻器(12)和电流表(13);电源控制台包括控制电路中串联的磁力显示表(14);
电源控制台还包括磁场变化显示器(15),磁场变化显示器(15)内置的磁力传感器连接在联结电磁体(8)表面;所述联结电磁体(8)包括多个通过联结线(83)串接的铁芯(81),铁芯(81)外表面套设有线圈(82),线圈(82)通过导线(84)与电源控制台电连接;
上述基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆的施工方法,包括以下步骤:
S1,在仰孔式裂缝(18)处采用螺旋钻进方法钻出锯齿状引孔(19),在引孔(19)内壁涂刷引孔边壁磁吸引层(20);然后将锚杆(1)设置在所述引孔内,使套管(5)的锚固端(52)一端设置在引孔(19)的底部;将锚杆(1)另一端的止浆塞(2)和垫板(3)套接固定;
S2,打开总开关(11),打开直流电源(9),关闭交流电源(10),使联结电磁体(8)通磁;用高压喷射注浆机向引孔(19)与锚杆(1)之间的间隙内注入磁性砂浆(16),由于磁性砂浆(16)与联结电磁体(8)以及引孔边壁磁吸引层(20)发生磁力作用,从而使磁性砂浆(16)不会因重力而流出,可以形成锚固体;在浇筑完磁性砂浆(16)后,联结电磁体(8)吸附磁性砂浆(16),此时联结电磁体(8)产生大小为B的合磁场,使垫板(3)在锚杆(1)的外部施加大小为N的预应力,通过垫板(3)施加的预应力对锚杆(1)进行自固定,避免锚杆(1)及磁性砂浆在磁性砂浆(16)凝结前滑脱;
S3,在注浆过程中联结电磁体(8)吸附磁性砂浆(16),通过滑动变阻器(12)实时调整联结电磁体(8)的磁力大小,用以改变锚杆(1)的受力大小;且同时打开磁力显示表(14)和磁场变化显示器(15)的开关,观察联结电磁体(8)产生的磁力大小以及磁场变化;
S4,注浆完成后,关闭直流电源(9),打开交流电源(10),通过交流电源(10)改变电路中电流的大小和方向,实现电磁振荡,从而减小磁性砂浆(16)的孔隙率,提高磁性砂浆密度以提高锚固体成型后的强度;
S5,待锚固体凝结后,回收联结电磁体(8):断开电路总开关(11),使联结电磁体(8)消除磁性,拉出联结线(83),使联结电磁体(8)依次从中空锚杆(1)内拉出,完成联结电磁体(8)的回收,套管(5)不回收;
S6,将联结电磁体(8)拉出回收后,再用高压喷射注浆机向中空锚杆(1)和套管(5)中注入磁性砂浆(16),最后将锚杆(1)端部以及垫板(3)表面的注浆孔和引线孔封堵,注浆完成。
2.根据权利要求1所述的基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆,其特征在于:所述锚杆(1)为两端开口的中空锚杆;锚杆(1)设置止浆塞(2)的一端开设有外螺纹与紧固螺母(4)配合,垫板(3)设置在紧固螺母(4)和止浆塞(2)之间;垫板(3)表面开设有注浆孔和引线孔。
3.根据权利要求1所述的基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆,其特征在于:所述套管(5)包括套接端和多个锚固端,套接端一端开口与锚杆(1)端部套接,多个锚固端为呈一定夹角的分叉结构。
4.根据权利要求1所述的基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆,其特征在于:所述套管(5)内壁开设有多条线槽(6),导线(84)和联结线(83)独立设置在不同线槽(6)内;套管(5)内壁涂覆有润滑剂。
5.根据权利要求1所述的基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆,其特征在于:所述磁性砂浆(16)由水泥、水、磁性粉料和胶凝剂按比例配制而成,磁性砂浆(16)可以被联结电磁体(8)吸附降低流动性。
6.根据权利要求1所述的基于电磁吸力的可回收电磁体的仰孔式注浆锚杆,其特征在于:所述引孔边壁磁吸引层(20)由油性环氧树脂和磁粉按比例混合而成,混合料镀刷在引孔(19)边壁形成引孔边壁磁吸引层(20)。