CN103670467A - 注浆锚索 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种注浆锚索，包括钢绞线以及与所述钢绞线连接的托盘，以及位于所述托盘一侧的并通过一锁具与所述钢绞线连接的注浆端，所述钢绞线包括多根反向旋扭紧密贴合的钢绳，所述钢绞线内部具有一空腔，所述空腔内布设有一根贯通所述钢绞线两端的钢芯线，所述钢芯线固定连接在所述注浆端上。本发明的注浆锚索在钢绞线内增加钢芯线，使得锚索强度大幅增加，钢绳间紧密贴合，且具有相同的伸长率，良好的变形协调使得所有钢绳同承受载荷，防止因受力不均造成钢绞线拉断。

Description

注浆锚索
技术领域
本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，尤其涉及注浆锚索。
背景技术
随着煤矿开采深度的增加，巷道围岩破碎软弱问题越来越突出。锚索和注浆是破碎软弱围岩加固的重要方法。
传统钢绞线锚索多采用树脂端锚锚固形式，在深部高应力地质环境下易发生锚固层失效或钢绞线拉断破坏。注浆通过注浆花管进行，工序繁杂且浪费材料。
一种改善锚索锚固效果和降低注浆工作量的方法是采用注浆锚索，在注浆实现锚索全长锚固的同时，通过浆液扩散至围岩实现围岩增强。但是，目前使用的注浆锚索均采用钢绞线包裹注浆芯管的有芯设计方式。此种设计方式的主要缺点在于比常规锚索少了一根钢绞芯线，外围钢绞线不能实现变形协调，造成抗拉强度骤减。此外，现场施工证明刚性或柔性注浆芯管对浆液阻力系数较大或导通面积较小，浆液向围岩扩散困难。
发明内容
本发明所要解决的而技术问题是提供一种具有高强度的注浆锚索。
为解决上述技术问题，本发明的注浆锚索包括钢绞线以及与所述钢绞线连接的托盘，以及位于所述托盘一侧的并通过一锁具与所述钢绞线连接的注浆端，所述钢绞线包括多根反向旋扭紧密贴合的钢绳，所述钢绞线内部具有一空腔，所述空腔内布设有一根贯通所述钢绞线两端的钢芯线，所述钢芯线固定连接在所述注浆端上。
优选地，所述钢芯线的外围等间距套设有多个用于控制所述钢芯线始终处在所述空腔的轴线上的环形限位块。
优选地，所述环形限位块为圆筒状，外径与所述空腔的直径相等。
优选地，所述环形限位块侧壁上沿径向方向开设有便于浆液通过的第一通孔。
优选地，所述环形限位块的侧壁上沿轴向方向开设有便于浆液通过的第二通孔。
优选地，所述钢芯线的外围套设有多个使得所述钢绞线上形成出浆缝隙的扩孔块。
优选地，所述扩孔块为圆筒状，外径大于所述空腔的直径。
优选地，所述扩孔块的侧壁上沿径向方向开设有利于浆液通过的第三通孔。
优选地，所述扩孔块的侧壁上沿轴向方向开设有利于浆液通过的第四通孔。
优选地，所述扩孔块的数量为三个、四个或五个，均匀布设在所述钢芯线上。
优选地，所述钢绞线由八根钢绳反向旋拧紧密贴合而成。
优选地，该八根钢绳的直径相等。
优选地，所述钢芯线的直径小于所述钢绳的直径。
优选地，所述钢绞线的两端外围套设有索箍，所述索箍用于捆扎所述钢绞线。
优选地，所述注浆端上设置有与所述空腔连通的注浆口。
优选地，所述注浆口处设置有用于保护所述注浆口的保护盖。
优选地，所述空腔为圆筒形。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的注浆锚索在钢绞线内增加钢芯线，使得锚索强度大幅增加，钢绳间紧密贴合，且具有相同的伸长率，良好的变形协调使得所有钢绳同承受载荷，防止因受力不均造成钢绞线拉断。
附图说明
图1为本发明的注浆锚索的结构示意图；
图2为图1中A局部放大图；
图3为图2中A1-A1断面的剖视图；
图4为图2中A2-A2断面的剖视图；
图5为本发明的环形限位块的结构示意图；
图6为图5中A3-A3断面的剖视图；
图7为图1中A4-A4断面的剖视图；
图8为本发明的注浆端的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明的注浆锚索的结构示意图，如图1所示，本发明的注浆锚索包括钢绞线1以及与所述钢绞线1连接的托盘6，以及位于所述托盘6一侧的并通过一锁具7与所述钢绞线1连接的注浆端8，所述钢绞线1内部具有一圆形的空腔11，所述空腔11内布设有一根贯通所述钢绞线1两端的钢芯线2，所述钢芯线2焊接在所述注浆端8上。
注浆锚索注浆后，空腔11也会充满浆液形成固结浆体，钢芯线2的主要作用是：和固结浆体一起协调钢绞线1的变形率，实现共同承载，提高锚索整体抗拉强度。
图2为图1中A局部放大图，为注浆锚索的局部放大图；图3为图2中A1-A1断面的剖视图，为注浆锚索的端面视图；图4为图2中A2-A2断面的剖视图，参照图2图3图4并结合图1。所述钢绞线1由多根钢绳12反向旋扭拧紧贴合而成，本实施例中钢绳12有八根。八根钢绳12在外形结构、直径等物理属性上一致。八根钢绳12反向旋拧紧密贴合后在其内部形成圆形的空腔11。钢芯线2就布设在空腔11内，为了保证钢芯线2能顺利布设在空腔11内，需要求钢芯线2的直径小于圆形的空腔11的直径。同时，钢芯线2的直径略小于钢绳12的直径，以扩大浆液流通空间。
本发明的注浆锚索无注浆芯管，同时增加钢芯线2，使得锚索整体强度提高，同时，钢绳12间贴合紧密，可保持相同伸长率，良好的变形协调使得所有钢绳12共同承受载荷，防止因受力不均造成钢绞线拉断。
图5为本发明的环形限位块的结构示意图，结合图5。为了保证钢芯线2始终处在所述空腔11的轴线上，在钢芯线2的外围等间距套设有多个环形限位块3。所述环形限位块3采用钢质材料制作，壁薄，并有较高的强度，不会因钢绞线挤压而折断钢质材料制成。环形限位块3为圆筒状，外径与所述空腔11的直径相等。由于环形限位块3的外径与所述空腔11的直径相等，从而很好地限制钢芯线2始终处在空腔11的轴线上，这样使得整个注浆锚索具有良好的变形协调性能。
在所述环形限位块3的侧壁上沿径向方向开设有便于浆液通过的第一通孔31，第一通孔31贯通所述环形限位块3。
图6为图5中A3-A3断面的剖视图，参照图6，在所述环形限位块3的侧壁上沿轴向方向开设有便于浆液通过的第二通孔32。
图7为图1中A4-A4断面的剖视图，参照图7并结合图1，注浆锚索注浆后，浆液需要从钢绞线1上流出，为了保证浆液能顺利从钢绞线1上流出，在钢绞线1的空腔11内及钢芯线2的外围套设有扩孔块4，所述扩孔块4为多个，在本实施例中，扩孔块4的数量为三个、四个或五个，均匀布设在所述钢芯2线上，显然扩孔块4的数量不限于此。扩孔块4外径大于空腔11的直径，使得在钢绞线1上具有扩孔块4的部位钢绳12间的缝隙很大，从而形成多个便于浆液流出的出浆缝隙1212。
扩孔块4在外形结构及物理性能上大体与环形限位块3一致，如也为圆筒状，在侧壁上沿径向方向也开设有利于浆液通过的第三通孔，沿轴向方向开设有利于浆液通过的第四通孔，由钢质材料制成等，不同的是扩孔块4的直径大于环形限位块3的直径。
参照图1，钢绞线的两端外围均套设有索箍5，索箍5焊接在锚索体上它的作用是对钢绞线1起到捆扎作用，防止其散开。
图8为本发明的注浆端的结构示意图，参照图8并结合图1，所述注浆端8上设置有与所述空腔11连通的注浆口81。注浆口81处设置有用于保护所述注浆口81的保护盖，此处的保护盖可以为保护螺栓9。保护螺栓9与注浆端8上的螺纹91配合，在注浆锚索运输途中和安装过程中，具有防止被杂物堵塞注浆锚索的作用。注浆时将保护螺栓9取下，将注浆管与注浆口81连接，并将托盘6紧贴安装在岩壁上，后锁紧锁具7从注浆口81注入浆液即可。
以上所述的钢绞线1内部的空腔11及第一通孔31、第二通孔32及钢绳12间的出浆缝隙1212间相互配合，使得注浆锚索内部的通流面积增大，浆液流通阻力较低，利于浆液扩散，可实现高压注浆。
综上所述，本发明的注浆锚索由于无注浆芯管，同时增加钢芯线，使得锚索整体强度提高，钢绳间贴合紧密，可保持相同伸长率，良好的变形协调使得所有钢绳共同承受载荷，防止因受力不均造成钢绞线拉断。同时，钢绞线内部的各种空腔及通孔间相互配合，使得注浆锚索内部的通流面积增大，浆液流通阻力较低，利于浆液扩散，可实现高压注浆。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (17)

1.一种注浆锚索，其特征在于，包括钢绞线以及与所述钢绞线连接的托盘，以及位于所述托盘一侧的并通过一锁具与所述钢绞线连接的注浆端，所述钢绞线包括多根反向旋扭紧密贴合的钢绳，所述钢绞线内部具有一空腔，所述空腔内布设有一根贯通所述钢绞线两端的钢芯线，所述钢芯线固定连接在所述注浆端上。
2.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述钢芯线的外围等间距套设有多个用于控制所述钢芯线始终处在所述空腔的轴线上的环形限位块。
3.根据权利要求2所述的注浆锚索，其特征在于，所述环形限位块为圆筒状，外径与所述空腔的直径相等。
4.根据权利要求2所述的注浆锚索，其特征在于，所述环形限位块侧壁上沿径向方向开设有便于浆液通过的第一通孔。
5.根据权利要求2所述的注浆锚索，其特征在于，所述环形限位块的侧壁上沿轴向方向开设有便于浆液通过的第二通孔。
6.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述钢芯线的外围套设有多个使得所述钢绞线上形成出浆缝隙的扩孔块。
7.根据权利要求6所述的注浆锚索，其特征在于，所述扩孔块为圆筒状，外径大于所述空腔的直径。
8.根据权利要求6所述的注浆锚索，其特征在于，所述扩孔块的侧壁上沿径向方向开设有利于浆液通过的第三通孔。
9.根据权利要求6所述的注浆锚索，其特征在于，所述扩孔块的侧壁上沿轴向方向开设有利于浆液通过的第四通孔。
10.根据权利要求6所述的注浆锚索，其特征在于，所述扩孔块的数量为三个、四个或五个，均匀布设在所述钢芯线上。
11.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述钢绞线由八根钢绳反向旋拧紧密贴合而成。
12.根据权利要求11所述的注浆锚索，其特征在于，该八根钢绳的直径相等。
13.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述钢芯线的直径小于所述钢绳的直径。
14.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述钢绞线的两端外围套设有索箍，所述索箍用于捆扎所述钢绞线。
15.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述注浆端上设置有与所述空腔连通的注浆口。
16.根据权利要求15所述的注浆锚索，其特征在于，所述注浆口处设置有用于保护所述注浆口的保护盖。
17.根据权利要求1所述的注浆锚索，其特征在于，所述空腔为圆筒形。
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