7，紧绳器8通过螺栓18固定于垫板7上，绳状纤维袋I捆绑在紧绳器8的绳钩14上；加力杆16插入中心管10的圆孔15内，转动加力杆16使绳状纤维袋I缠绕在中心管10上，张拉纤维袋I，棘齿11与齿条12相齿合锁定锚固。
[0013]如图1、4所示，纤维袋I的材质是玻璃纤维，或者碳纤维，或者芳纶纤维。
[0014]如图1、3、4所示，定位架2由连接筋3将圆筒4和钢筋环焊接而成，圆筒4外侧车削有螺纹；纤维袋I放入孔洞20的过程中定位架2起导向作用，并将纤维袋I对中于孔洞20内。
[0015]如图1、2所示，紧绳器8的支架9上带有连接板和螺栓孔17，两边棘齿11及齿条12的大小相同，且左右对称布置，棘齿11直径小于支架9中部与其平行部分的宽度；中心管10上开设的圆孔15个数为四个，各自成90°布置；中心管10与支架9之间不焊接，确保中心管10能够绕着支架9的孔自由旋转。
[0016]如图1所示，袖阀6为橡皮袖阀。
[0017]如图1、2、3、4所示，本发明的一种自锁锚固纤维锚杆的施工方法，其步骤为:
(1)调查分析支护对象工程地质条件，进行工程地质勘探和设计，分析确定可能滑坡的潜在滑动面位置，确定所需锚杆的自由段和锚固段长度；
(2)制作定位架2:定位架2由连接筋3将圆筒4和钢筋环焊接而成，圆筒4外侧车削有螺纹；连接筋3的长度等于所需锚杆的锚固段长度；
(3)制作纤维袋1:根据步骤(I)选定所需纤维袋I的长度、厚度和直径，在定位架2的圆筒4上套袖阀6，将定位架2伸入纤维袋I内，圆筒4的一端朝向纤维袋I开口端，用金属卡子5将纤维袋I在定位架2的圆筒4处外侧紧密夹住；
(4)制作紧绳器8:在中心管10上开设圆孔15，加工带有连接板和螺栓孔17的支架9，支架9上通过轴销13铰接有齿条12，将中心管10套在支架9内，支架9外侧的中心管10上对称安装棘齿11 ;
(5)开孔洞20和注浆:在坡体21上按设计长度和角度开设孔洞20;注浆管伸进纤维袋I内，并与定位架2的圆筒4通过外螺纹连接，将注浆管和纤维袋I 一同伸入孔洞20内，注浆管另一端与注浆设备连接，根据不同的地层状况确定注浆压力，进行注浆，浆体19依次流经注浆管、袖阀6进入纤维袋I内，纤维袋I膨胀，待达到注浆设计值，将注浆管从定位架2上卸除；浆体19在纤维袋I内凝固硬化，锚固于稳定地层中；袖阀6的单向作用，浆体19被包裹在纤维袋I内难以四处流动，避免自由段纤维袋I被浆体19凝固；
(6)张拉和锚固:将未注浆段的纤维袋I绞成绳状并穿过坡面的垫板7;螺栓18将紧绳器8固定于垫板7上，绳状纤维袋I捆绑在紧绳器8的绳钩14上；加力杆16插入紧绳器8的圆孔15内，转动加力杆16绳状纤维袋I缠绕在中心管10上，张拉绷紧后，棘齿11与齿条12相齿合锁定。
【主权项】
1.一种自锁锚固纤维锚杆，其特征在于:该锚杆由纤维袋(I)、垫板(7)和紧绳器(8)构成；纤维袋(I)内套有定位架(2)，定位架(2)伸入纤维袋(I)的底部，且定位架(2)套有袖阀(6)的一端朝向纤维袋(I)的开口端，金属卡子(5)将纤维袋(I)在圆筒(4)处从外侧紧密夹持固定于定位架(2)上；紧绳器(8)包括支架(9)、中心管(10)、棘齿(11)、齿条(12)、轴销(13)、绳钩(14)、圆孔(15)、加力杆(16)，其中支架(9)内套有中心管(10)，中心管(10)能绕着支架(9 )的孔自由转动，支架(9 )的外侧的中心管(10 )上左右分别安装棘齿(11)，支架(9)上通过轴销(13)铰接有与棘齿(11)相配合的齿条(12)，齿条(12)能围绕轴销(13)上下活动，棘齿(11)与齿条(12)相齿合时，中心管(10)只能向一个方向旋转，中心管(10)上固定设有绳钩(14)，支架(9)外侧的中心管(10)上一端开设有用于插入加力杆(16)的圆孔(15);通过袖阀(6)向纤维袋(I)内压力注浆，纤维袋(I)膨胀浆体(19)凝结固化锚固于稳定地层中；未注浆段的纤维袋(I)绞成绳状穿过垫板(7)，紧绳器(8)通过螺栓(18)固定于垫板(7)上，绳状纤维袋(I)捆绑在紧绳器(8)的绳钩(14)上；加力杆(16)插入中心管(10)的圆孔(15)内，转动加力杆(16)使绳状纤维袋(I)缠绕在中心管(10)上，张拉纤维袋(1)，棘齿(11)与齿条(12)相齿合锁定锚固。
2.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于:纤维袋(I)的材质是玻璃纤维，或者碳纤维，或者芳纶纤维。
3.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于:定位架(2)由连接筋3将圆筒(4)和钢筋环焊接而成，圆筒(4)外侧车削有螺纹。
4.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于:紧绳器(8)的支架(9)上带有连接板和螺栓孔(17)，两边棘齿(11)及齿条(12)的大小相同，且左右对称布置，棘齿(11)直径小于支架(9)中部与其平行部分的宽度；中心管(10)上开设的圆孔(15)个数为四个，各自成90°布置。
5.根据权利要求1所述的自锁锚固纤维锚杆，其特征在于:袖阀(6)为橡皮袖阀。
6.自锁锚固纤维锚杆的施工方法，其步骤为: (1)调查分析支护对象工程地质条件，进行工程地质勘探和设计，分析确定可能滑坡的潜在滑动面位置，确定所需锚杆的自由段和锚固段长度； (2)制作定位架(2):定位架(2)由连接筋(3)将圆筒(4)和钢筋环焊接而成，圆筒(4)外侧车削有螺纹；连接筋(3)的长度等于所需锚杆的锚固段长度；(3)制作纤维袋(I):根据步骤(I)选定所需纤维袋(I)的长度、厚度和直径，在定位架(2)的圆筒(4)上套袖阀(6)，将定位架(2)伸入纤维袋(I)内，圆筒(4)的一端朝向纤维袋(I)开口端，用金属卡子(5)将纤维袋(I)在定位架(2)的圆筒(4)处外侧紧密夹住； (4)制作紧绳器(8):在中心管(10)上开设圆孔(15)，加工带有连接板和螺栓孔(17)的支架(9)，支架(9)上通过轴销(13)铰接有齿条(12)，将中心管(10)套在支架(9)内，支架(9 )外侧的中心管(10 )上对称安装棘齿(11); (5)开孔洞(20)和注浆:在坡体(21)上按设计长度和角度开设孔洞(20);注浆管伸进纤维袋(I)内，并与定位架(2)的圆筒(4)通过外螺纹连接，将注浆管和纤维袋(I) 一同伸入孔洞(20 )内，注浆管另一端与注浆设备连接，根据不同的地层状况确定注浆压力，进行注浆，浆体(19)依次流经注浆管、袖阀(6)进入纤维袋(I)内，纤维袋(I)膨胀，待达到注浆设计值，将注浆管从定位架(2)上卸除；浆体(19)在纤维袋(I)内凝固硬化，锚固于稳定地层中；袖阀(6 )的单向作用，浆体(19 )被包裹在纤维袋(I)内难以四处流动，避免自由段纤维袋(I)被浆体(19)凝固； (6)张拉和锚固:将未注浆段的纤维袋(I)绞成绳状并穿过坡面的垫板(7);螺栓(18)将紧绳器(8)固定于垫板(7)上，绳状纤维袋(I)捆绑在紧绳器(8)的绳钩(14)上；加力杆(16)插入紧绳器(8)的圆孔(15)内，转动加力杆(16)绳状纤维袋(I)缠绕在中心管(10)上，张拉绷紧后，棘齿(11)与齿条(12)相齿合锁定。
【专利摘要】一种自锁锚固纤维锚杆及施工方法，属岩土锚固技术领域，自锁锚固纤维锚杆由纤维袋、垫板和紧绳器构成；纤维袋内套定位架，定位架伸入纤维袋底部，金属卡子将纤维袋在圆筒处从外侧紧密夹持固定于定位架上；紧绳器为支架内套中心管，支架外侧的中心管上左右分别安装棘齿，支架上通过轴销铰接有与棘齿相配合的齿条，中心管上固定设有绳钩，支架外侧的中心管上一端开设有用于插入加力杆的圆孔；通过袖阀向纤维袋内压力注浆体，纤维袋膨胀浆体凝结固化锚固于稳定地层中；紧绳器通过螺栓固定于垫板上，绳状纤维袋捆绑在紧绳器的绳钩上；结构轻盈，抗腐蚀和耐久性强，避免传统FRP筋的张拉和锚固问题，预应力补偿方便，施工快捷。
【IPC分类】E02D15-04, E02D5-74
【公开号】CN104695435
【申请号】CN201510157537
【发明人】董建华, 董旭光, 朱彦鹏, 王永胜, 何天虎, 王雪浪
【申请人】兰州理工大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年4月7日