CN102704971A - 孔内止浆注浆锚索 - Google Patents
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Abstract
一种孔内止浆注浆锚索，由锚索索体、锚索锚具、托盘、孔内止浆组件和刚性芯管组成。孔内止浆组件由内套管、外套管、紧箍金属管、弹性套管和硬套管组成。硬套管、弹性套管、外套管自下而上首尾相接依次套在锚索索体上。硬套管下端顶在托盘上。紧箍金属管与内、外套管处于锚索索体同一位置上；紧箍金属管套在外套管上，内套管套在刚性芯管上；内、外套管为软管，由紧箍金属管紧箍、塞于锚索索体钢丝的内外缝隙中。本锚索可在钻孔内任意位置封孔，封孔严密，能避免孔口周围裂隙漏浆，提高注浆效果；结构简单，安装方便。本锚索的孔内止浆结构不仅用于矿用中空注浆锚索封孔止浆，也可用于中空螺纹注浆锚杆封孔止浆以及为普通锚索/锚杆堵水。
Description
孔内止浆注浆锚索
技术领域
[0001] 本发明涉及矿山井巷支护及岩土锚固技术领域，特别是一种矿山井巷、隧道、边坡等工程采用中空锚索注浆时在钻孔内封堵止浆、防止浆液从孔口裂隙外漏的孔内止浆注浆锚索。其止浆结构也可用于中空锚杆注浆时孔内止浆、以及普通锚索/锚杆的封孔堵水。
背景技术
[0002]目前，国内外广泛采用锚注支护技术进行矿山井巷、隧道和边坡等岩土工程的加固。施工中，中空注浆锚索/锚杆普遍采用中空圆锥形橡胶塞或缠绕面纱、麻绳等进行封孔注浆。这种封孔方式当钻孔成型好和岩层表面平整的情况下十分有效，但对松软破碎岩层
封孔效果差。当孔口裂隙较大，即使将孔口封住，注浆时浆液仍可通过孔口的裂隙外漏，浆液不能有效地通过钻孔向岩层内扩散，也不能保证浆液充填满钻孔、加固围岩、实现全长锚固，降低了注浆效果。在这种情况下通常采用喷射混凝土进行表面密封，既增加成本和工作量，也降低施工速度。为了解决上述问题，出现了钻孔内封孔法，对这种方法国内外进行了不少研究，主要有两种方式：一是利用高分子遇水膨胀材料制作封孔器，如遇水膨胀橡胶、膨胀密水土等。封孔器是利用钻孔淋水或向封孔器内注水，使遇水膨胀材料膨胀起到封孔密封作用。但这种封孔器的高分子材料吸水膨胀时间长，无法实现安装后立即注浆。二是采用孔内止浆塞，以下述专利为例。
[0003] 中国《发明专利公报》公开了“锚索止浆塞”的专利申请，申请号：CN201110089364，公开号：CN102182481A。它是采用在两块较高硬度PVC板中包夹硅胶板，用螺钉固定做成圆盘形塞体；塞体上对称设置用于穿注浆管、排气管及钢绞线的圆形预留孔。该止浆塞属孔内封孔止浆，封孔效果较好。但用它封堵锚索钢绞线索体的钢丝之间的内外缝隙，还不可能很严密。此外，它适合穿多股钢绞线用，不适合煤矿井巷支护用。
发明内容
[0004] 为了克服现有技术中空注浆锚索注浆时止浆不严密、浆液易通过孔口裂隙外漏的不足，本发明提供一种孔内止浆注浆锚索，其结构简单、安装方便、封孔严密，可防止浆液通过孔口裂隙外漏，大大提高注浆效果。
[0005] 本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
孔内止浆注浆锚索由中空锚索索体、锚索锚具、托盘、孔内止浆组件、刚性芯管等构成。其孔内止浆组件由内套管、外套管、紧箍金属管、弹性套管和硬套管组成。硬套管、弹性套管、外套管自下而上首尾相接依次套在中空锚索索体上。硬套管的下端顶在托盘的上面；紧箍金属管、内套管与外套管处在中空锚索索体的同一位置段上；紧箍金属管套在外套管上；内套管套在刚性芯管与外套管对应的位置上。内套管、外套管均为软管，由紧箍金属管紧箍一体、塞于中空锚索索体的钢丝之间的内外缝隙中。
[0006] 本发明的有益效果是：
①本锚索可根据孔口破裂情况在钻孔内任意位置封孔，封孔严密可靠、质量高，避免孔口或孔口周围裂隙漏浆，提高注浆效果。扩大浆液扩散范围，提高加固围岩效果。省去繁琐的喷浆密封工艺，节约成本，避免喷浆对环境污染。
[0007] ②本锚索结构简 单、加工制作方便，成本低；安装方便，快捷，安装后立刻起到封孔作用。
[0008] ③本锚索的孔内止浆组件除了用于中空注浆锚索在钻孔内封孔止浆，亦可用于中空注浆锚杆的孔内封孔止浆，以及普通锚索/锚杆在钻孔内进行堵水。
附图说明
[0009] 图I是本发明孔内止浆注浆锚索的结构示意图。
[0010] 图2是图I中紧箍金属管和内、外套管部分的局部放大转向视图。
[0011] 图中：1_锚索锚具、2-托盘、3-钻孔孔壁、4-硬套管、5-弹性套管、6-紧箍金属管、7-外套管、8-内套管、9-中空锚索索体简称锚索索体、10-刚性芯管。
具体实施方式
[0012] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0013] 在图1、2中示出本发明孔内止浆注浆锚索的结构。该注浆锚索由中空锚索索体9、锚索锚具I、托盘2、孔内止浆组件、刚性芯管10等组成。其孔内止浆组件由内套管8、外套管7、紧箍金属管6、弹性套管5及硬套管4构成。
[0014] 硬套管4、弹性套管5、外套管7自下而上首尾相接依次套在中空锚索索体9上。硬套管4的下端顶在托盘2的上面。紧箍金属管6、内套管8与外套管7长度相同，处在锚索索体的同一位置段上；紧箍金属管6套在外套管7上；内套管8套在刚性芯管10与外套管7对应的位置上。内套管8、外套管7均为软管，由紧箍金属管6紧箍一体、塞满于中空锚索索体9钢丝之间的内外缝隙中。
[0015] 孔内止浆组件的第一部分是：紧箍金属管6、内套管8与外套管7 ;三者是本发明注浆锚索在加工制作阶段，装配到中空锚索索体9上的。
[0016] 套在刚性芯管10上的内套管8，采用内径比刚性芯管直径大0. 2〜0. 5 mm、壁厚
1. 0〜2. 5 mm的硅胶管。其设计长度L1根据注浆压力确定。
[0017] 套在中空锚索索体9上的外套管7，采用内径比锚索索体的直径大I〜2 mm、壁厚I〜3. 5 mm的硅胶管；其长度与内套管8相同。
[0018] 套在外套管7上的紧箍金属管6，采用内径比外套管7的直径大2〜3 mm、壁厚
2. 5〜4 mm的钢管；其长度与内套管8相同。在本注浆锚索制作过程中，当内套管8、外套管7、紧箍金属管6由内向外依次对应安装到刚性芯管10及中空锚索索体9上之后，将紧箍金属管6放到缩管机中挤压至小于钻孔直径I〜3 mm，使紧箍金属管6把外套管7、内套管8，与锚索索体9及刚性芯管10紧箍一体，并使外套管7、内套管8塞满于中空锚索索体9的钢丝之间的内外缝隙中，将锚索索体9钢丝之间的缝隙以及锚索索体9与刚性芯管10间的缝隙严密封堵。内套管8、外套管7也可以采用橡胶管或其他弹性材料制作的软管。
[0019] 孔内止浆组件的第二部分是：弹性套管5和硬套管4 ;二者是在本注浆锚索在钻孔中安装锚固阶段装到锚索索体9上的。当锚索索体9装入钻孔并经过端锚后，将弹性套管5、硬套管4套到锚索索体9上，然后装上托盘、锚索锚具对锚索索体张拉，托盘顶压硬套管4、挤压弹性套管5，套在锚索索体9上的外套管7及紧箍金属管6从上方挡住弹性套管5，使弹性套管5挤压变粗、将钻孔严密封堵。
[0020] 弹性套管5由橡胶或软塑料制作，外径小于钻孔直径0. 5〜I. Omm,内径大于锚索索体的外径，以便安装。长度L2根据封孔的岩层条件确定，当钻孔内破碎时可以增加软管的长度。硬套管4的内径和外径可与弹性套管5相同，其外径也可以小于弹性套管5的外径；其长度以露出孔口不少于30_为宜，具体长度L3根据现场条件确定。改变其长度可以调整在钻孔内的封孔位置。
[0021] 使用方法：
①将本中空注浆锚索用树脂药卷或机械式进行端部锚固后，在锚索索体9上、于紧箍金属管6之下,依次套上弹性套管5、硬套管4,且确保硬套管4露出钻孔不少于30mm。
[0022] ②安装托盘2、锚索锚具I。 [0023] ③对锚索索体9进行张拉，托盘2通过硬套管4挤压弹性套管5，使弹性套管5在钻孔中挤压变粗，将锚索索体与钻孔孔壁3之间的间隙严密封堵。
[0024] ④将注浆管路与中空注浆锚索连接起来进行注浆。
[0025] 由于本中空注浆锚索的孔内止浆组件两部分的组合作用，使锚索索体与孔壁之间的间隙、锚索索体钢丝之间的缝隙均被严密封堵、达到止浆的目的。使本中空注浆锚索在注浆时发挥孔内止浆的优点，防止浆液从孔口及孔口裂隙外漏，大大提高注浆效果。
Claims (3)
1. 一种孔内止浆注浆锚索，包括中空锚索索体（9)、锚索锚具（I)、托盘（2)、孔内止浆组件和刚性芯管（10)，其特征在于：所说的孔内止浆组件包括内套管（8)、外套管（7)、紧箍金属管（6)、弹性套管（5)和硬套管（4);硬套管（4)、弹性套管（5)、外套管（7)自下而上首尾相接依次套在中空锚索索体（9)上；硬套管（4)的下端顶在托盘（2)的上面；紧箍金属管(6)、内套管（8)与外套管（7)处于中空锚索索体（9)的同一位置段上；紧箍金属管（6)套在外套管（7)上；内套管⑶套在刚性芯管（10)与外套管（7)对应的位置上；内套管（8)、外套管（7)均为软管，由紧箍金属管（6)紧箍一体、塞于中空锚索索体（9)的钢丝之间的内外缝隙中。
2.根据权利要求I所述的孔内止浆注浆锚索，其特征在于：所说的内套管（8)、外套管(7)是硅胶管。
3.根据权利要求I所述的孔内止浆注浆锚索，其特征在于：所说的内套管（8)的内径比刚性芯管的直径大0. 2〜0. 5 mm、壁厚I. 0〜2. 5 mm ;外套管（7)的内径比锚索索体（9)的直径大I〜2 mm、壁厚I〜3. 5 mm ;紧箍金属管（6)的内径比外套管（7)的直径大2〜3mm、壁厚2. 5〜4 mm ;弹性套管（5)的外径小于钻孔直径0. 5〜I. 0mm、内径大于锚索索体(9)的外径；硬套管（4)的外径小于或等于弹性套管（5)的外径，其长度（L3)以露出孔口不少于30mm为限。
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