1.一种大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:包括如下步骤,步骤一:在围岩(1)上形成钻孔(2);步骤二:将大变形预应力水力膨胀锚杆放入钻孔(2)中,通过注水口(8)向水力膨胀内壳(5)与水力膨胀外壳(6)之间注水,使水力膨胀外壳(6)紧贴钻孔(2)孔壁、且水力膨胀内壳(5)紧贴内杆结构(12),通过托盘(9)和螺母(10)将内杆结构(12)固定在钻孔(2)中,以完成所述大变形预应力水力膨胀锚杆的安装;水力膨胀外壳(6)的径向膨胀对钻孔(2)施加锚杆杆体径向预应力,通过托盘(9)和螺母(10)施加锚杆杆体轴向预应力,同时实现锚杆杆体轴向和径向的预应力施加;水力膨胀内壳(5)与水力膨胀外壳(6)的端部通过高强度粘结剂(11)密封连接,保证水力膨胀内壳(5)与水力膨胀外壳(6)的密封性;步骤三:当围岩发生变形时,内杆锥头(4)与水力膨胀内壳(5)发生相对摩擦滑动,通过内杆锥头(4)和锥头胀壳(3)迫使水力膨胀外壳(6)发生径向膨胀,实现锚杆结构大变形,提供所述大变形预应力水力膨胀锚杆轴向和径向的支护阻力。
2.根据权利要求1所述的大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:在步骤三中,内杆锥头(4)与凹槽结构(5.1)发生相对摩擦滑动,在内杆锥头(4)和锥头胀壳(3)的作用力下,凹槽结构(5.1)发生径向膨胀、且增加轴向尺寸,通过变形后的大变形预应力水力膨胀锚杆、维持对钻孔(2)施加径向预应力,且通过托盘(9)和螺母(10)完成对钻孔(2)施加轴向预应力。
3.根据权利要求2所述的大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:所述大变形预应力水力膨胀锚杆,包括水力膨胀内壳(5)、水力膨胀外壳(6)、注水口(8)、托盘(9)、螺母(10)和内杆结构(12);水力膨胀内壳(5)和水力膨胀外壳(6)通过一根钢管压平并弯曲而成;水力膨胀外壳(6)位于水力膨胀内壳(5)外周;水力膨胀内壳(5)设置在内杆结构(12)外周;水力膨胀内壳(5)与水力膨胀外壳(6)的端部密封连接;注水口(8)设置在水力膨胀内壳(5)和水力膨胀外壳(6)的端部、且位于水力膨胀内壳(5)与水力膨胀外壳(6)之间;内杆结构(12)的端部设置托盘(9)和螺母(10);内杆结构(12)包括锥头胀壳(3),内杆锥头(4)和内杆体(7);内杆锥头(4)设置在内杆体(7)的端部;内杆锥头(4)的锥形底部的径向尺寸大于内杆体(7)的径向尺寸;锥头胀壳(3)设置在水力膨胀内壳(5)内壁上、且位于内杆锥头(4)与水力膨胀内壳(5)之间。
4.根据权利要求3所述的大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:凹槽结构(5.1)位于水力膨胀内壳(5)远离托盘(9)的一端;内杆锥头(4)位于凹槽结构(5.1)内,凹槽结构(5.1)的内径与内杆锥头(4)的锥形底部的外径相配合;锥头胀壳(3)位于凹槽结构(5.1)内壁上临近托盘(9)的一端;锥头胀壳(3)位于内杆锥头(4)与凹槽结构(5.1)之间。
5.根据权利要求4所述的大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:内杆锥头(4)包括第一内杆锥头结构(4.1)、第二内杆锥头结构(4.2)和第三内杆锥头结构(4.3);第一内杆锥头结构(4.1)的径向尺寸与内杆体(7)的径向尺寸相等,第一内杆锥头结构(4.1)连接在内杆体(7)远离托盘(9)的一端;第二内杆锥头结构(4.2)位于第一内杆锥头结构(4.1)与第三内杆锥头结构(4.3)之间;第二内杆锥头结构(4.2)的尺寸小于第一内杆锥头结构(4.1)的径向尺寸、且小于第三内杆锥头结构(4.3)的径向尺寸;第三内杆锥头结构(4.3)呈锥形结构;第三内杆锥头结构(4.3)的锥形底部的径向尺寸大于内杆体(7)的径向尺寸。
6.根据权利要求5所述的大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:锥头胀壳(3)呈六边形结构;锥头胀壳(3)包括第一水平边(3.1)、第二水平边(3.2)、第一倾斜边(3.3)、第二倾斜边(3.4)、第一垂向边(3.5)和第二垂向边(3.6);其中,第一水平边(3.1)与第二水平边(3.2)呈平行设置;第一垂向边(3.5)与第二垂向边(3.6)呈平行设置;第一倾斜边(3.3)的倾角大于第二倾斜边(3.4)的倾角;第一水平边(3.1)上设置锥头胀壳凹槽(3.11);第一水平边(3.1)和第二倾斜边(3.4)均接触凹槽结构(5.1)的内壁。
7.根据权利要求6所述的大变形预应力水力膨胀锚杆的使用方法,其特征在于:在围岩发生变形前,第二内杆锥头结构(4.2)和第三内杆锥头结构(4.3)均位于凹槽结构(5.1)内;第二水平边(3.2)接触第二内杆锥头结构(4.2),第二垂向边(3.6)接触第一内杆锥头结构(4.1)端部、且位于第一内杆锥头结构(4.1)与第二内杆锥头结构(4.2)之间,第一倾斜边(3.3)位于第二内杆锥头结构(4.2)与第三内杆锥头结构(4.3)之间,第一垂向边(3.5)位于第三内杆锥头结构(4.3)与凹槽结构(5.1)的内壁之间;在围岩发生变形后,凹槽结构(5.1)径向膨胀,第三内杆锥头结构(4.3)位于凹槽结构(5.1)内,第一倾斜边(3.3)与第三内杆锥头结构(4.3)的锥形外壁接触。